[发明专利]用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机及其控制方法

权利要求书

1. 一种用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，该电机为交流永磁同步伺服电机，由定子与转子装配而成，其特征在于：采用六相双Y型的六相电机设计，定子与转子采用双定子与单转子无框式结构；电机转子永磁体采用单元式结构；双定子采用拼接式结构，并采用两套独立的定子绕组；该两套独立的定子绕组共用一套转子；该两个独立的定子绕组由控制系统控制，实现其中一个定子绕组的单独运转，或两个定子绕组的并联运转。

2. 根据权利要求1所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，其特征在于，所述电机定子的外壳上设有冷却槽、两侧设有密封槽，并设有冷却系统。

3. 根据权利要求1所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，其特征在于，所述电机转子永磁体的单元式采用转子斜极、定子矽钢片增加矩形槽口的设计方式来抑制齿槽转矩脉动。

4. 根据权利要求1所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，其特征在于，所述的双余度六相力矩电机的具体结构是：由2个独立的六相定子绕组，1个电机转子，环氧树脂，冷却系统，定子外壳，引出的电机电缆以及过热检测线缆组成；该双余度六相力矩电机采用9槽/8极结构，采用六相双Y型设计。

5. 根据权利要求2所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，其特征在于，所述的冷却系统由密封橡胶圈，冷却接头，冷却外壳以及电机定子外壳组成：其中，

电机定子外壳上设有冷却槽，两侧设有密封槽，密封槽里面镶入O型橡胶密封圈，外侧配合有冷却外壳，通过螺栓与电机定子外壳和设备基座进行连接固定；冷却外壳上加工有两个冷却接头螺纹孔，入口冷却接头与出口冷却接头分别与冷却接头螺纹孔通过管螺纹进行连接，需要冷却时，冷却液输入管与入口冷却接头相连；输出管则与出口冷却接头相连。

6. 根据权利要求1所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，其特征在于，所述的双余度六相力矩电机设有2个独立的六相定子绕组，采用9槽/8极的设计结构结构，该90槽/80极的双余度六相力矩电机，采用拼接式设计，每个独立绕组都由六个定子绕组单元通过定位凸台和凹槽定位装配为一个完整的定子；每个绕组单元由100片0.5mm矽钢片经级进模一次冲压而成，每片硅钢片19上均布15个齿槽，每个齿槽采用了用于减小齿槽效应结构22；在每个齿槽中线上设计有三个铆扣通过级进模将100片0.5mm矽钢片挤压在一起，由铆扣将其铆接在一起；矽钢片与线圈直接通过绝缘隔离罩进行绝缘。

7. 根据权利要求1所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机，其特征在于，所述的电机转子由40个N极和40个S极交替均布的分组在转子轴上；每个磁极的永磁体采用单元式结构；每个磁极由3个等长同极性的永磁体组成，并采用减小齿槽效应的设计；该3个等长同极性的永磁由自动涂胶装配机构按N、S极交替进行的方式均匀的装配在电机转子轴上；电机转子轴两端设有转子轴安装螺纹孔，可选择任何一端与设备旋转机构连接。

8. 权利要求1所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机的控制方法，其特征在于，该双余度六相力矩电动机采用双余度系统，热备份控制方式；电机控制系统采用双 DSP 双余度电机控制系统，其中的两个DSP控制器采用冷备份的工作方式；双余度电机中每个电机采用六相双Y移30°绕组；设置两组驱动器的相位角相差30°。

9. 根据权利要求8所述的用于精密仪器与设备的双余度六相力矩电机的控制方法，其特征在于，本双余度冗余力矩电机采用多矢量合成的矢量控制方法：通过磁场定向控制技术完成对多相冗余力矩电机的解耦控制，该方法将自然坐标系下的方程转换到静止坐标系下三个两维的相互垂直的子空间中，再转换到旋转坐标系中，实现电动机的解耦控制。