[发明专利]旋转载荷磁悬浮支撑与旋转驱动一体化装置及控制方法

权利要求书

1.一种旋转载荷磁悬浮支撑与旋转驱动一体化装置，所述旋转载荷用于在太空中旋转并与卫星连接，其特征在于，包括：旋转载荷磁悬浮支撑系统及旋转驱动系统；

所述旋转载荷磁悬浮支撑系统，包括：

转子子系统，包括转子支撑架及设置在转子支撑架外围的轴向支撑磁力组件；

定子子系统，包括定子支撑架、位于所述定子支撑架外围的轴向支撑磁力组件；其中，所述定子子系统的轴向支撑磁力组件，用于与所述转子子系统的轴向支撑磁力组件相互作用，能够提供使得所述转子子系统与所述定子子系统分离的悬浮力；

所述旋转驱动系统，包括：用于驱动所述转子子系统相对于所述定子子系统旋转的旋转电机；

所述旋转电机，包括：

旋转驱动线圈，位于所述定子支撑架外围；

驱动电机转子，设置在所述转子支撑架上，能够相对于所述旋转驱动线圈转动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述转子支撑架上还设置有径向支撑磁力组件；

所述定子支撑架上还设置有径向支撑磁力组件，用于与所述转子支撑架上的径向支撑磁力组件相互作用，提供所述转子子系统径向的支撑力。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，

所述定子子系统包括：第一定子子系统和第二定子子系统；所述第一定子子系统和第二定子子系统的结构相同；

所述转子子系统位于所述第一定子子系统和所述第二定子子系统之间。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述定子子系统和所述转子子系统的相对面上设置有传感器及控制器；

所述传感器，用于检测所述转子子系统相对于所述定子子系统的旋转状况信息，并将所述旋转状况信息反馈给所述控制器；

所述控制器，与所述旋转驱动系统连接，用于根据反馈信息生成控制信号；所述旋转驱动系统，用于根据所述控制信号驱动所述转子子系统；和/或，所述控制器，用于根据所述反馈信息控制所述径向支撑磁力组件和/或轴向支撑磁力组件，以校正所述转子子系统和所述定子子系统之间的相对位置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述传感器为多个，均匀分布在所述定子子系统朝向所述转子子系统的一面的周向。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述传感器包括：

检测所述转子子系统的轴向位置的第一传感器；

和/或，

检测所述转子子系统的径向位置的第二传感器。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述径向支撑磁力组件包括：通电产生磁力的径向支撑线圈；

所述轴向支撑磁力组件包括：通电产生磁力的轴向支撑线圈。

8.一种旋转载荷磁悬浮支撑与旋转驱动一体化装置的控制方法，所述旋转载荷磁悬浮支撑与旋转驱动一体化装置为如权利要求1-7任一项所述的旋转载荷磁悬浮支撑与旋转驱动一体化装置，其特征在于，包括：

向转子子系统的轴向支撑磁力组件供电；

向定子子系统的轴向支撑磁力组件供电，以通过所述定子子系统和转子子系统给的轴向支撑磁力组件之间的相互作用，使得所述转子子系统和所述定子子系统在轴向分离；

向所述旋转驱动线圈供电，用于驱动所述转子子系统相对于所述定子子系统旋转。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

断开所述旋转驱动线圈的供电；

在所述转子子系统停止旋转后，逐步减小向所述定子子系统的供电。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测所述转子子系统相对于所述定子子系统的旋转状况信息；

根据所述旋转状况信息控制所述旋转驱动线圈的供电，以校正所述转子子系统相对于所述定子子系统旋转。