[发明专利]一种磁悬浮控制力矩陀螺高速转子装置

摘要

本发明公开了一种磁悬浮控制力矩陀螺高速转子装置，该装置包括飞轮、三自由度一体化磁轴承、高速电机、陀螺房、保护轴承、径向位移传感器、轴向位移传感器和端盖。其中飞轮、高速电机转子部分、三自由度一体化磁轴承转子部分组成装置的转子组件，陀螺房、高速电机定子部分、三自由度一体化磁轴承定子部分和端盖组成定子组件，转子组件和定子组件之间通过高速电机实现转子高速旋转，为陀螺输出力矩提供角动量。本发明通过对称布置的两个三自由度一体化磁轴承支撑实现转子径向和轴向非接触稳定悬浮，使得磁轴承支撑系统布局紧凑，减小装置的体积和重量，而且能缩短转子轴向长度，有利于获得更高的转子固有频率以及更高的转速。

主权项

1.一种磁悬浮控制力矩陀螺高速转子装置，其特征在于：主要由飞轮(1)、三自由度一体化磁轴承(2)、高速电机(3)、陀螺房(4)、保护轴承(5)、径向位移传感器(6)、轴向位移传感器(7)和端盖(8)组成，其中飞轮(1)、高速电机(3)转子部分、三自由度一体化磁轴承(2)转子部分组成装置的转子组件，陀螺房、高速电机定子部分、三自由度一体化磁轴承定子部分和端盖组成定子组件，转子组件和定子组件之间通过高速电机(3)实现转子高速旋转，同时通过三自由度一体化磁轴承(2)支撑实现非接触稳定悬浮，高速电机(3)需要成对使用并对称安装在飞轮(1)轮体两侧，高速电机(3)的内转子和外转子与飞轮(1)轮体固连，定子通过螺钉与陀螺房(4)相连，三自由度一体化磁轴承(2)也需要成对使用并对称布置在飞轮(1)轴向两侧，其定子部分与陀螺房(4)通过过盈配合固连，转子部分与飞轮(1)轴端通过过盈配合固连，径向位移传感器(6)布置在三自由度一体化磁轴承(2)的轴向外侧，通过径向传感器座用螺钉与陀螺房(4)固连，径向位移传感器(6)探头与飞轮(1)圆周面之间形成径向探测间隙，保护轴承(5)组件位于径向位移传感器(6)外侧，通过轴承座与陀螺房(4)固连，保护轴承(5)固定于轴承座内，其轴承外圈与飞轮(1)轴肩形成轴向保护间隙，轴承内圈与飞轮(1)圆周面形成径向保护间隙；轴向位移传感器(7)通过螺钉固定在轴承座上，其轴向位移传感器(7)探头与飞轮(1)端面形成轴向探测间隙。