[发明专利]单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺

权利要求书

1. 单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：主要由磁悬浮转子系统和框架系统两大部分组成，其中磁悬浮转子系统主要由陀螺转子(1)、轴向磁轴承(2)、径向磁轴承(3)、径向位移传感器(4)、轴向位移传感器(5)、保护轴承(6)、驱动电机(7)、陀螺房(8)组成，驱动电机(7)位于磁悬浮转子系统的中部，两侧由里向外依次是径向磁轴承(3)、径向位移传感器(4)、保护轴承(6)、轴向位移传感器(5)，轴向磁轴承(2)位于驱动电机(7)径向方向的外侧，其中陀螺转子(1)、径向磁轴承(3)转子部分以及驱动电机(7)转子部分组成磁悬浮转子系统的转子组件，其余为定子组件，定子组件和转子组件之间通过径向磁轴承和轴向磁轴承实现非机械接触的稳定悬浮，其中径向磁轴承(3)的定子部分、轴向磁轴承(2)的定子部分、驱动电机(7)的定子部分、径向位移传感器(4)、轴向位移传感器(5)和保护轴承(6)与陀螺房(8)连接在一起，保护轴承(6)与陀螺转子(1)之间形成保护间隙，径向位移传感器(4)与陀螺转子(1)之间形成径向探测间隙，轴向位移传感器(5)与陀螺转子(1)之间形成轴向探测间隙；框架系统主要由框架连接件(9)、框架端盖(10)、框架芯轴(11)、框架力矩电机(12)、角位置传感器(13)、导电滑环(14)、机械轴承(15)、底座(16)组成，其中框架芯轴(11)与框架力矩电机(12)转子部分、角位置传感器(13)转子部分以及框架连接件(9)相连组成框架的转动部分，其余为静止部分，底座(16)内侧从上到下依次安装有框架力矩电机(12)的定子部分、角位置传感器(13)的定子部分以及机械轴承(15)，框架力矩电机(12)的转子部分、角位置传感器(13)的转子部分安装于框架芯轴(11)上，导电滑环(14)转动部分安装于框架芯轴(11)内侧，静止部分与底座(16)连接，框架芯轴(11)通过机械轴承(15)与底座(16)相连，通过螺钉与框架连接件(9)相连，框架连接件(9)与磁悬浮转子系统的陀螺房(8)固连，使转子系统和框架系统组成一体。

2. 根据权利要求1所述的单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：所述的径向磁轴承(3)和轴向磁轴承(2)为永磁偏置、电磁控制的主动式磁轴承，或纯电励磁的磁轴承，或被动式磁轴承。

3. 根据权利要求1所述的单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：所述的径向磁轴承(3)和轴向磁轴承(2)是磁力相等的对称结构，或磁力不相等的非对称结构。

4. 根据权利要求1所述的单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：所述的驱动电机(7)不再含有机械轴承，径向磁轴承(3)、轴向磁轴承(2)为驱动电机(7)起到径向和轴向支撑定位作用。

5. 根据权利要求1所述的单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：所述的框架力矩电机(12)为无刷直流力矩电机，或永磁同步力矩电机。

6. 根据权利要求1所述的单端支撑式单框架磁悬浮控制力矩陀螺，其特征在于：所述的角位置传感器(13)为旋转变压器，也可以为光电码盘。