[发明专利]一种可调质心的动量轮及飞行器

权利要求书

1.一种可调质心的动量轮，其特征在于，包括：

由外至内依次套设的外定子(1)、动子(2)和内定子(3)，所述外定子(1)和所述内定子(3)均与外部设备相固定设置；

直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)，其架设在所述动子(2)的内外两侧，以使所述动子(2)相对于所述内定子(3)和所述外定子(1)均悬空设置且所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)能驱动所述动子(2)沿周向进行旋转运动和/或沿自身轴向进行移动运动；

以及检测保护组件，其与所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)相通信连接，以对所述动子(2)的运动进行监测和调节。

2.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)包括旋转支撑机构(5)和直线运动机构(6)，所述旋转支撑机构(5)设置于所述动子(2)和所述外定子(1)之间，所述直线运动机构(6)设置于所述动子(2)和所述内定子(3)之间。

3.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述检测保护组件包括用于检测所述动子(2)的轴向直线位移距离的轴向直线位移检测件(7)，所述轴向直线位移检测件(7)设置于所述动子(2)和所述内定子(3)之间且其位于所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)的侧部，其中，所述轴向直线位移检测件(7)为轴向直线位移霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述检测保护组件包括用于感应并检测所述动子(2)的周向旋转角度值的旋转角度检测件(8)，所述旋转角度检测件(8)设置于所述动子(2)和所述内定子(3)之间且其位于所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)的侧部；

其中，所述旋转角度检测件(8)为旋转角度霍尔传感器，所述旋转角度检测件(8)包括分别相对设置于所述动子(2)和所述内定子(3)的侧壁上的第一永磁体(9)和第一感应线圈(10)，所述第一永磁体(9)和所述第一感应线圈(10)的轴向长度差大于所述动子(2)的轴向运动行程值。

5.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述检测保护组件包括用于检测所述动子(2)的径向偏移的径向位移检测件(11)，其设置于所述动子(2)和所述内定子(3)之间，所述径向位移检测件(11)设置有至少两个且分别设置于所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)的两侧。

6.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述检测保护组件包括径向阻尼件(12)，其设置于所述动子(2)和所述外定子(1)之间，所述径向阻尼件(12)设置有至少两个且分别位于所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)的两侧；其中，所述径向阻尼件(12)为径向电磁并励阻尼器。

7.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述检测保护组件包括轴向缓冲保护件(13)，所述外定子(1)的两端设置有向自身内侧延伸的延伸部(14)，所述延伸部(14)的末端至少延伸至所述动子(2)的两侧，所述轴向缓冲保护件(13)设置于所述动子(2)的端部和对应的所述延伸部(14)之间。

8.根据权利要求1所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述检测保护组件包括径向缓冲保护件(15)，其设置于所述动子(2)和所述外定子(1)之间，所述径向缓冲保护件(15)设置有至少两个且分别位于所述直线-旋转双自由度电磁驱动组件(4)的两侧。

9.根据权利要求3或4所述的可调质心的动量轮，其特征在于，所述轴向直线位移检测件(7)为光栅尺，所述旋转角度检测件(8)为光电码盘。

10.一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的可调质心的动量轮。