[發明專利]一種無磁耦合雙模態高精度永磁力矩器

有效

• 申請號: 201911134168.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110887466B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 趙小明;吳萌萌;石慧;王鵬輝;張青青;王憲云
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G01C19/00
• 分類號: G01C19/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉英梅

本發明涉及一種無磁耦合雙模態高精度永磁力矩器，包括定子組件、轉子組件和內導磁環；轉子組件設置于內導磁環和定子組件之間形成的工作氣隙內；定子組件由外導磁環和內粘接的八級磁鋼組成，相鄰磁鋼之間留有間隙；轉子組件由線圈骨架和外固定的8個載流線圈組成；線圈骨架由絕緣材料制成；位于奇數位的1、3、5、7號載流線圈為小標度力矩線圈，串聯連接；位于偶數位的2、4、6、8號載流線圈為大標度力矩線圈，串聯連接；在線圈骨架上安裝有接線片C1、接線片C2和接線片C3，小標度力矩線圈始端a1和末端a2分別與接線片C1和接線片C3相連，大標度力矩線圈始端b1和末端b2分別與接線片C2和接線片C3相連。本發明同時實現了陀螺儀超高漂移精度和超高測速量程的要求。

技術領域

本發明屬于陀螺儀技術領域，涉及慣性儀表的執行元件，具體涉及一種無磁耦合雙模態高精度永磁力矩器。

背景技術

永磁式力矩器是慣性儀表中應用最為廣泛的一種執行元件，力矩器磁極對安裝通電線圈的動子產生轉動力矩，可用于平衡慣性儀表的誤差角速度或得到所需的輸入角速度驅動力矩。陀螺力矩器標度因數K計算公式為：

式中：

M——力矩；

N——線圈匝數；

I——線圈反饋電流；

L——工作邊有效長度；

B——工作氣隙磁感應強度；

r——線圈回轉半徑。

由此可見一般一個力矩器可實現一種標度因數。

同時兼顧高分辨率和高量程一直是陀螺設計中存在的技術難題，因此在某些應用中(如衛星)對某些項目配備了兩種類型陀螺儀。為了解決在單一陀螺上能夠同時實現高漂移精度和高測速量程，亟待需要設計一種全新的無磁耦合雙模態高精度永磁力矩器，滿足航天系統等某些特殊應用的需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種能夠同時實現陀螺儀超高漂移精度和超高測速量程的要求的無磁耦合雙模態高精度永磁力矩器。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現：

一種無磁耦合雙模態高精度永磁力矩器，其特征在于：包括定子組件、轉子組件和內導磁環；所述內導磁環和定子組件內外同心設置，兩者之間形成工作氣隙，所述轉子組件設置于工作氣隙內；

所述定子組件由外導磁環和粘接在外導磁環內環面上的沿圓周方向布置的八級磁鋼組成，相鄰磁鋼之間留有間隙；

所述轉子組件采用八級結構，由線圈骨架和沿圓周方向順序嵌裝于線圈骨架外圓面上的預制凹槽內的8個載流線圈組成；線圈骨架由絕緣材料制成；位于奇數位的1、3、5、7號載流線圈為小標度力矩線圈，該四個線圈串聯連接；位于偶數位的2、4、6、8號載流線圈為大標度力矩線圈，該四個線圈串聯連接；在線圈骨架上安裝有接線片C1、接線片C2和接線片C3，小標度力矩線圈始端a1和末端a2分別與接線片C1和接線片C3相連，大標度力矩線圈始端b1和末端b2分別與接線片C2和接線片C3相連，接線片C3為公共端。

而且的，在定子組件的相鄰磁鋼之間的間隙內灌注有膠體。

而且的，線圈骨架的材質選用氧化鋁陶瓷或微晶玻璃。

而且的，定子組件上的八級磁鋼由稀土永磁材料制成。

本發明具有的優點和積極效果：