[发明专利]一种高稳定性陀螺仪用非重叠绕组永磁力矩器

说明书

本发明提供了一种高稳定性陀螺仪用非重叠绕组永磁力矩器，属于电磁元件技术领域，该永磁力矩器包括外定子组件、转子组件和内定子，外定子组件包括磁钢组件、隔磁片、外磁环和衬垫，转子组件包括绕组和骨架，绕组包括控制绕组和补偿绕组，永久磁钢包括钕铁硼型永久磁钢和钐钴型永久磁钢，本发明提供的一种高稳定性陀螺仪用非重叠绕组永磁力矩器，其特点是：补偿绕组输出力矩稳定性高，控制绕组输出力矩系数大，即满足陀螺仪浮子控制精度要求，又满足陀螺仪转位所需大力矩要求。

技术领域

本发明涉及一种高稳定性陀螺仪用非重叠绕组永磁力矩器，该力矩器以永久磁钢作为激磁磁场源，绕组通电后受力在磁场中运动，该结构特点是：采用双绕组非重叠分布结构，双绕组对应的永久磁钢不同，控制绕组对应的永久磁钢采用高磁能积的钕铁硼型磁钢，补偿绕组对应的永久磁钢采用低温度系数的钐钴型磁钢。

背景技术

传统的永磁力矩器控制绕组与补偿绕组重叠绕制在一起，且控制绕组输出力矩系数小，当控制绕组工作时，输入工作电流大，导致功耗增大，发热严重，其发热直接影响补偿绕组工作时力矩输出稳定性精度，因此有必要设计一种新型永磁力矩器，最大程度上减小控制绕组发热对补偿绕组稳定性影响。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供了一种高稳定性陀螺仪用非重叠绕组永磁力矩器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高稳定性陀螺仪用非重叠绕组永磁力矩器，包括：外定子组件、转子组件和内定子；所述外定子组件的磁钢组件以永久磁钢作为激磁磁场源；转子组件采用双绕组非重叠分布结构，其中控制绕组对应的永久磁钢采用高磁能积的钕铁硼型磁钢，补偿绕组对应的永久磁钢采用低温度系数的钐钴型磁钢。

优选的，所述的钕铁硼型磁钢和钐钴型磁钢安装在磁钢座上构成磁钢组件；所述磁钢座为中空圆柱体，中空圆柱体的一端设置有多个环形凸台，两相邻凸台间形成凹槽，所述凹槽用于放置钕铁硼型磁钢和钐钴型磁钢；剩磁均沿中心轴向方向，相邻两件永久磁钢剩磁方向相反。

优选的，所述凹槽有12个，记凹槽1～凹槽12，12个凹槽内分别放置12件永久磁钢，包括6件钕铁硼型磁钢和6件钐钴型磁钢，凹槽1～凹槽3及凹槽7～凹槽9为钐钴型磁钢，凹槽4～凹槽6及凹槽10～凹槽12为钕铁硼型永久磁钢。

优选的，所述的外定子组件还包括：隔磁片、衬垫和外磁环；

衬垫由大小两个中空圆环和中空圆片组成，小中空圆环外表面和磁钢组件内表面贴合，中空圆片下端面和磁钢组件上表面贴合，隔磁片为中空圆环形片，隔磁片下表面和中空圆片上端面贴合，隔磁片外表面和衬垫大中空圆环内表面贴合，外磁环为中空圆柱体，外磁环内表面与磁钢组件外表面贴合，外磁环下端面和磁钢组件的下表面齐平。

优选的，所述转子组件包括：控制绕组、补偿绕组和骨架；

骨架外壁设有多个凸台，两相邻凸台间形成凹槽，控制绕组和补偿绕组非重叠置于凸台间的凹槽内，并用环氧树脂胶密封于骨架上。

优选的，骨架外壁设有12个凸台，记凸台1～凸台12，两相邻凸台间形成凹槽，绕组有效边置于凸台间的凹槽内，凸台1～凸台2及凸台7～凸台8为补偿绕组，凸台3～凸台6及凸台9～凸台12为控制绕组。

优选的，初始状态下，骨架凸台1和凸台12间凹槽内控制绕组和补偿绕组有效边与转子组件的中心轴平行的边，对准磁钢座凹槽1钐钴型永久磁钢中心。

优选的，外定子组件、转子组件和内定子无物理接触，转子组件安装在外定子组件内表面和内定子外表面之间，转子组件外表面和外定子组件内表面之间设有气隙，转子组件内表面和内定子外表面之间同样设有气隙。

优选的，所述内定子为中空圆柱体，内定子外表面与外定子组件衬垫的大中空圆环内表面有一定间隙，陀螺仪使用时，间隙通过金属壳体保证.

优选的，所述间隙在0.2mm～0.3mm之间。