[发明专利]一种具有补偿磁钢的双磁路电磁作动器

说明书

本发明提出了一种具有补偿磁钢的双磁路电磁作动器，属于航空航天领域。解决了现有现有电磁作动器体积质量大、推力密度小、推力波动大的问题。它包括定子和动子，所述定子包括定子框架、外磁结构和内磁结构，所述外磁结构包括外磁轭、外磁环、外后补偿磁环、外前补偿磁环和外顺磁轭，所述外磁轭位于定子框架环形槽外壁的径向内侧，所述外磁环位于外磁轭的径向内侧中心位置，所述外后补偿磁环位于外磁环的轴向后端，所述外前补偿磁环位于外磁环的轴向前端，所述外顺磁轭位于外磁环的径向内侧，所述外磁结构通过外锁母固定安装在定子框架上。它主要用于电磁作动器。

技术领域

本发明属于航空航天领域，特别是涉及一种具有补偿磁钢的双磁路电磁作动器。

背景技术

多颗卫星协同工作完成复杂太空探索任务已成为当今国际航天领域的一个研究热点，如编队、集群等。尤其是纳星研制周期短、成本低等优势，其构成的集群灵活性高、鲁棒性好，能完成大卫星无法独立完成的或所需成本高昂的任务。

在纳卫星在轨部署任务中，为节约成本，往往需要在一次发射任务中利用部署器存储和在轨道上释放大量的纳卫星。由于纳星轨控能力较弱和携带的燃料有限，面向未来更加复杂的部署任务，期望在弹射分离这些纳卫星时能够通过调整纳卫星的分离速度，使它们彼此自然形成稳定的相对运动。这就需要部署器在特定的时刻针对不同质量的纳卫星实现调速释放。而传统的部署器多采用压缩弹簧，难以实现纳卫星重复精确调节释放速度，尤其无法重复使用，导致成本高效率低。

电磁作动器中利用通电线圈在永磁场中产生电磁力，可用来实现对不同质量的纳卫星重复调速释放。然而当前传统的电磁作动器体积质量大、推力密度小、推力波动大，难以直接用于推动纳卫星实现在轨分离释放。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种具有补偿磁钢的双磁路电磁作动器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种具有补偿磁钢的双磁路电磁作动器，它包括定子和动子，所述定子包括定子框架、外磁结构和内磁结构，所述外磁结构包括外磁轭、外磁环、外后补偿磁环、外前补偿磁环和外顺磁轭，所述外磁轭位于定子框架环形槽外壁的径向内侧，所述外磁环位于外磁轭的径向内侧中心位置，所述外后补偿磁环位于外磁环的轴向后端，所述外前补偿磁环位于外磁环的轴向前端，所述外顺磁轭位于外磁环的径向内侧，所述外磁结构通过外锁母固定安装在定子框架上；所述内磁结构包括内磁轭、内主磁环、内后补偿磁环、内前补偿磁环和内顺磁轭，所述内磁轭位于定子框架环形槽内壁的径向外侧，所述内主磁环位于内磁轭的径向外侧中心位置，所述内后补偿磁环位于内主磁环的轴向后端，所述内前补偿磁环位于内主磁环的轴向前端，所述内顺磁轭位于内主磁环的径向外侧，所述内磁结构通过内锁母固定安装在定子框架上；所述动子设置在定子内部。

更进一步的，所述动子包括动子框架和线圈，所述动子框架位于内后补偿磁环、内前补偿磁环和内顺磁轭的径向外侧，所述线圈环绕并固定在动子框架上。

更进一步的，所述动子框架为聚酰亚胺材料。

更进一步的，所述外后补偿磁环、外前补偿磁环、外顺磁轭和内后补偿磁环、内前补偿磁环、内顺磁轭之间存在气隙。

更进一步的，所述外锁母与定子框架之间的螺纹配合固定，所述内锁母与定子框架之间的螺纹配合固定。

更进一步的，所述外磁轭、外顺磁轭、内磁轭和内顺磁轭均采用1J50材料。

更进一步的，所述定子框架和外锁母均为硬铝合金2A12材料。

更进一步的，所述外磁环、外后补偿磁环、外前补偿磁环、外顺磁轭、内主磁环、内后补偿磁环和内前补偿磁环均为衫钴合金硬磁材料。

更进一步的，所述外磁环、外后补偿磁环、外前补偿磁环、内主磁环、内后补偿磁环和内前补偿磁环充磁方向依次为：内N外S、内S外N、内S外N、内N外S、内S外N、内S外N。