[實用新型]一種在軌發(fā)射裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822258672.9
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN209072308U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金國;丁建;佟玉闖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;B64G1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種在軌發(fā)射裝置，其特征在于：該裝置包括三維永磁直線同步電機，該三維永磁直線同步電機包括動子組件和定子組件，其中：

所述動子組件包括工字形滑架、動子永磁陣列和動子導(dǎo)軌，所述工字形滑架包括平行設(shè)置的第一導(dǎo)磁板和第二導(dǎo)磁板，第一導(dǎo)磁板和第二導(dǎo)磁板之間設(shè)置與第一導(dǎo)磁板相垂直的中間導(dǎo)磁板；所述動子永磁陣列鑲嵌于第一導(dǎo)磁板和第二導(dǎo)磁板的兩相對內(nèi)表面上、以及中間導(dǎo)磁板的兩側(cè)表面上；所述動子導(dǎo)軌設(shè)于第一導(dǎo)磁板和第二導(dǎo)磁板兩相對邊緣上；

所述定子組件包括支撐梁構(gòu)件、定子繞組陣列和定子導(dǎo)軌，所述支撐梁構(gòu)件用于固定定子繞組陣列；

所述支撐梁構(gòu)件包括第一支撐架、第二支撐架和鐵心；其中：所述第一支撐架和第二支撐架的均由具有矩形橫截面的條狀體與外側(cè)板連接而成，外側(cè)板與所述動子組件中的中間導(dǎo)磁板相平行，且第一支撐架和第二支撐架位于所述中間導(dǎo)磁板的兩側(cè)；所述第一支撐架和第二支撐架的條狀體內(nèi)部設(shè)有鐵心；所述條狀體的上表面、下表面以及內(nèi)側(cè)表面上均鑲嵌定子繞組陣列；所述外側(cè)板的上邊緣與下邊緣處設(shè)置定子導(dǎo)軌，通過定子導(dǎo)軌和動子導(dǎo)軌的配合，能夠使所述動子組件沿定子導(dǎo)軌方向滑動；

所述動子永磁陣列與相應(yīng)位置的定子繞組陣列之間留有空隙，即為氣隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：所述第一導(dǎo)磁板和第二導(dǎo)磁板的內(nèi)表面上沿動子導(dǎo)軌方向各設(shè)置兩列動子永磁陣列，每列動子永磁陣列的層數(shù)為一層；所述中間導(dǎo)磁板的兩側(cè)表面上沿動子導(dǎo)軌方向各設(shè)置一列動子永磁陣列，每列動子永磁陣列的層數(shù)為一層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：所述定子組件中，每個條狀體的上表面和下表面均沿定子導(dǎo)軌方向設(shè)置兩列定子繞組陣列，每列定子繞組陣列的層數(shù)為三層；每個條狀體的內(nèi)側(cè)表面上均沿定子導(dǎo)軌方向設(shè)置一列定子繞組陣列，每列定子繞組陣列的層數(shù)為兩層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：所述第一導(dǎo)磁板上的兩列動子永磁陣列的磁極相反，所述第二導(dǎo)磁板上的兩列動子永磁陣列的磁極相反，且第一導(dǎo)磁板與第二導(dǎo)磁板相對應(yīng)位置上的動子永磁陣列的磁極相反。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：所述工字形滑架將三維永磁直線同步電機的磁路劃分為雙側(cè)磁路，單側(cè)主磁路是從第一導(dǎo)磁板上的磁極N出發(fā)，依次穿過氣隙、繞組和氣隙到達第二導(dǎo)磁板上的磁極S，然后沿鐵軛進入鄰近的磁極N，并再依次穿過氣隙、繞組和氣隙回到第一導(dǎo)磁板上的磁極S，再沿鐵軛到達第一導(dǎo)磁板上的初始磁極N，從而形成閉合回路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：該裝置還包括位移傳感器；所述定子繞組陣列包括多個定子塊和線圈，定子塊與線圈的數(shù)量相同；每個線圈繞在一個定子塊上，每個線圈采用單獨的驅(qū)動器獨立控制；所述位移傳感器采用抗震性好的磁柵位移傳感器，磁柵位移傳感器的動磁頭安裝在動子組件的工字型滑架上，磁柵尺安裝在機床床身上；每個控制器接收來自位移傳感器的位移信號，進而根據(jù)彈射要求實現(xiàn)閉環(huán)獨立控制；各線圈驅(qū)動器之間不存在直接通信，但每個驅(qū)動器都可根據(jù)滑架的位移、負載的變化提供最優(yōu)的控制電流。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：所述支撐梁構(gòu)件是由硅鋼片疊壓而成，此時支撐梁構(gòu)件就成為一個電機齒，多個電機齒組合在一起形成電機的齒槽結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在軌發(fā)射裝置，其特征在于：所述定子繞組陣列中的定子塊為鐵塊，所述動子用磁性材料；所述工字形滑架的材質(zhì)為鐵磁材料。