一种磁悬浮控制敏感陀螺

摘要

一种磁悬浮控制敏感陀螺主要由定子系统、转子系统以及旋转调制系统三部分组成，定子系统主要包括：底座、芯轴、保护轴承、径向磁轴承定子、轴向磁轴承定子、电机定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、轴向磁轴承转子、电机转子、偏转磁轴承转子；旋转调制系统主要包括：偏转磁轴承定子、超声波电机、光电码盘、导电滑环、旋转调制轴承。本发明首次提出磁悬浮控制敏感陀螺(Magnetically Suspended Control & Sensing Gyroscope，MSCSG)新概念，集成控制力矩陀螺的姿态控制功能和角速率敏感器的姿态测量功能，实现姿态检控一体，采用定子旋转调制和转子偏转调制技术消除陀螺漂移误差，从而提高陀螺敏感精度。

主权项

一种磁悬浮控制敏感陀螺主要由定子系统、转子系统以及旋转调制系统三部分组成，其特征在于，定子系统主要包括：底座(1)、芯轴(3)、电机定子和轴向磁轴承定子安装盘(4)、上保护轴承(5A)、下保护轴承(5B)、径向磁轴承(6)定子、键(7)、保护轴承锁母(8)、轴向磁轴承(9)定子、电机(10)定子、位移传感器(12)、密封盖(13)；旋转调制系统主要包括：旋转调制组件(2)、偏转磁轴承(11)定子；转子系统主要包括：飞轮轮体(14)、上保护轴承盖(15A)、下保护轴承盖(15B)、径向磁轴承(6)转子、轴向磁轴承(9)转子、电机(10)转子、偏转磁轴承(11)转子、径向磁轴承转子锁母(16)、轴向磁轴承内转子锁母(17)、轴向磁轴承外转子锁母(18)、电机内转子锁母(19)、电机外转子锁母(20)、偏转磁轴承内转子锁母(21)、偏转磁轴承外转子锁母(22)；磁悬浮转子系统和磁悬浮定子系统之间通过径向磁轴承(6)、轴向磁轴承(9)、偏转磁轴承(11)实现非机械接触的稳定悬浮，偏转磁轴承(11)定子通过旋转调制组件(2)实现定子旋转，旋转调制组件(2)位于底座(1)上部径向内侧和芯轴(3)径向外侧，并通过紧固螺钉安装在底座(1)上，偏转磁轴承(11)定子位于旋转调制组件(2)上部并通过紧固螺钉安装在旋转调制组件(2)上；芯轴(3)位于底座(1)上部径向内侧，并通过紧固螺钉安装在底座(1)上，芯轴(3)位于上保护轴承(5A)、下保护轴承(5B)、径向磁轴承(6)定子和保护轴承锁母(8)径向内侧，电机定子和轴向磁轴承定子安装盘(4)位于旋转调制组件(2)上部和芯轴(3)中部径向外侧，并通过紧固螺钉安装在芯轴(3)上，径向磁轴承(6)定子位于上保护轴承(5A)和下保护轴承(5B)之间，通过键(7)与芯轴(3)相连，并防止径向磁轴承(6)定子绕芯轴(3)转动，上保护轴承(5A)、下保护轴承(5B)和径向磁轴承(6)定子通过保护轴承锁母(8)安装在芯轴(3)上，轴向磁轴承(9)定子位于径向磁轴承(6)定子径向外侧，并通过紧固螺钉安装在电机定子和轴向磁轴承定子安装盘(4)上，电机(10)定子位于轴向磁轴承(9)定子径向外侧，并通过紧固螺钉安装在电机定子和轴向磁轴承定子安装盘(4)上，位移传感器(12)位于底座(1)上部和旋转调制组件(2)径向外侧，并通过紧固螺钉安装在底座(1)上，密封盖(13)位于芯轴(3)和底座(1)上部，并通过过盈配合安装在芯轴(3)和底座(1)上；径向磁轴承(6)转子位于径向磁轴承(6)定子径向外侧，并通过径向磁轴承转子锁母(16)安装在飞轮轮体(14)上，轴向磁轴承(9)内转子位于轴向磁轴承(9)定子径向内侧，并通过轴向磁轴承内转子锁母(17)安装在飞轮轮体(14)上，轴向磁轴承(9)外转子位于轴向磁轴承(9)定子径向外侧，并通过轴向磁轴承内转子锁母(18)安装在飞轮轮体(14)上，电机(10)内转子位于电机(10)定子径向内侧，并通过电机内转子锁母(19)安装在飞轮轮体(14)上，电机(10)外转子位于电机(10)定子径向外侧，并通过电机外转子锁母(20)安装在飞轮轮体(14)上，偏转磁轴承(11)内转子位于偏转磁轴承(11)定子径向内侧，并通过偏转磁轴承内转子锁母(21)安装在飞轮轮体(14)上，偏转磁轴承(11)外转子位于偏转磁轴承(11)定子径向外侧，并通过偏转磁轴承外转子锁母(22)安装在飞轮轮体(11)上，上保护轴承盖(15A)和下保护轴承盖(15B)分别位于上保护轴承(5A)和下保护轴承(5B)的径向外侧，并通过紧固螺钉安装在飞轮轮体(14)上。