[实用新型]星载红外地球敏感器用永磁同步电机组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁同步电机组件，特别涉及一种适用于星载红外地球敏感器用永磁同步电机组件。

背景技术

星载红外地球敏感器作为卫星姿态控制系统的光学姿态敏感器，已广泛用于三轴稳定卫星平台中。主要包括红外热敏探测器、精密光学和转动扫描机构、电子信息处理系统等。

转动扫描驱动机构中的永磁同步电动机是关键部件，用于驱动旋转反射镜，将地球红外辐射反射到热敏探测器。其具备的稳定性、可靠性和转动精度将直接影响到红外地球敏感器的姿态测量精度。此外卫星的在轨使用要求越来越高，对红外地球敏感器的转动扫描机构一并提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种体积紧凑、重量轻和可靠性高的星载红外地球敏感器用永磁同步电机组件。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种星载红外地球敏感器用永磁同步电机组件，所述电机组件为电机采用中空转轴盘式结构，电机定子与电机转子之间设有狭窄的通道。

所述电机中空结构是指电机转轴为空心结构，便于光学光路传输。

所述电机转子与驱动负载直接连接，电机定子与系统基座固定在一起，通过轴承与电机转子之间产生相对旋转。

所述电机组件位置传感器采用高精度光学码盘。光学码盘的固定部分与电机定子连接，转动部分与电机转子连接。

所述电机组件采用12极45槽绕组分布形式。

电机为分装式结构，采用径向磁路结构。永磁同步电动机的永磁转子产生恒定的电磁场，当定子通三相对称的正弦波交流电时，产生旋转的磁场。两种磁场相互作用产生电磁力，从而使转子旋转。若改变定子三相电源的频率和相位，就可以改变转子的转速和位置。因此，对三相永磁同步电动机的控制也与异步电动机控制相似，可直接采用矢量控制。

为了满足系统的光学光路要求，将电动机设计成中空转轴的结构形式，保证电动机在运行时不会遮挡系统的光路。该电动机的运行转速比较低，因此设计成多极盘式结构，使其可以运行在低速大力矩情形下。

本实用新型的优越功效在于：

1）采用中空转轴盘式结构，有效减小电机组件的重量，满足系统的光学光路要求；

2）电机定子与电机转子之间设有狭窄和曲折的通道，使电机运行时转动部件中的润滑油不易流失，确保了长期可靠运行；

3）采用12极45槽绕组分布形式，提高绕组正弦性，减小齿槽转矩。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标号说明

1—电机转子；2—通道；

3—轴承；4—电机定子；

5—光学码盘。

具体实施方式

请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种适用于星载红外地球敏感器用永磁同步电机组件，所述电机组件为电机采用中空转轴盘式结构，电机定子4与电机转子1之间设有狭窄的通道2。

所述电机中空转轴盘式结构是指电机转轴为空心结构，电机转子1的转轴采用中空结构确保光路通过不受干涉，便于光学光路传输。

所述电机转子1与驱动负载直接连接，电机定子4与系统基座固定在一起，通过轴承3与电机转子1之间产生相对旋转。

所述电机组件位置传感器采用高精度的光学码盘5。光学码盘5的固定部分与电机定子4连接，转动部分与电机转子1连接。

电机定子4与电机转子1之间设有狭窄和曲折的通道2，保证电动机润滑油在运行过程中不易流失，确保了系统长期可靠运行。可以有效节约空间，降低整机重量，同时提高系统运行可靠性。

所述电机组件采用12极45槽绕组分布形式。

电机为中空转轴盘式结构，采用径向磁路结构。其中，电机转子1包括磁钢和转轴；电机定子4主要包括线圈、铁芯和机壳。通过检测光学码盘5的位置信号控制电机定子4中三相绕组的导通顺序产生磁场变化，驱动电机转子1运转，带动红外地球敏感器的输出轴同步运行，实现红外地球敏感器的正常运行。

本实用新型的主要技术参数如下：电机组件输入功率3w，输出转矩0.12N.m，电机极对数P=6，槽数为45，电机组件重量1kg。经过有限元及热场仿真，本实用新型在有限体积下具有较大的输出力矩，需求输入功率较小，完全满足电机组件在空间运行要求。