[发明专利]超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机

权利要求书

1.一种超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，包括有基座、一对单元式拼接盘式直接驱动电机，其特征在于，具有一个呈旋转对称的中央旋转体及约束该旋转体轴向、径向运动的一对锥形主动式偏置磁悬浮轴承，实现旋转轴的磁悬浮支撑，同时，设有相应的一对径向保护轴承、一对轴向保护轴承和位置反馈系统，在此基础上，通过一对单元式拼接盘式直驱电机冗余或同步的驱动该中央旋转体。

2.根据权利要求1所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，所述的一对单元式拼接盘式直接驱动电机、一对锥形主动式磁悬浮轴承、一对径向保护轴承、一对轴向保护轴承相对于旋转轴轴向中心对称布置；工作前先进行初始化，锥形主动式磁悬浮轴承初始化，根据轴向、径向锥形主动式磁悬浮轴承传感器标定的位置，初始化控制电流，控制旋转轴的位置，工作时，旋转轴需要转动某个角度时，由控制器控制单元式拼接盘式直接驱动电机执行系统指令。

3.根据权利要求1所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，所述超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机为三相永磁力矩电机，被设计成2L个最小单元电机，L=1，2，3，4……；2L个最小单元灵活自由组合成P个单元电机；各个独立的单元电机单独作为一个电机运行，或者协同同步运行。

4.根据权利要求3所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，左右两套超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机各有4个定子单元，各自共用一个转子，独立或者协同的驱动旋转轴旋转；每个直接驱动单元电机都包括一个与中央旋转圆柱体抗扭、刚性地连接在一起的转子和可通电的定子单元。

5.根据权利要求3所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，有2M个独立的定子单元均布在同一圆周上，M=1，2，3，4……，各个独立的定子单元单独作为一个电机运行，或者协同同步运行；所述的单元式拼接式结构设计是指每个独立定子单元电机都由最小定子绕组单元通过定位结构装配而成；每个绕组单元的定子铁芯由矽钢片通过级进模一次冲压而成，每个内部单元的齿槽采用了用于减小齿槽效应结构；而每个完整定子单元最外侧的绕组单元，则采用了减少端面效应的设计：在定子单元的最外层的两个定子绕组的矽钢片上设有有利于的磁力线闭合的回路结构；定子铁芯与定子绕组之间通过绝缘隔离罩绝缘。

6.根据权利要求3所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，电机转子由p个N极和p个S极，p=1，2，3……，交替均布的分组在转子轴上；每个磁极的永磁体采用单元式结构；每个磁极由m个等长同极性的永磁体组成，m=1,2,3……；并采用减小齿槽效应的设计；该m个等长同极性的永磁由自动涂胶装配机构按N、S极交替进行的方式均匀的装配在电机转子轴上；永磁铁外面设计有保护装置，保护永磁铁。

7.根据权利要求6所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，所述电机转子由128个N极和128个S极交替均布的分布在转子轴上；每个磁极的永磁体采用单元式结构；整个转子由16个转子单元组成，每个转子单元交替均布了8个N极和8个S极永磁体（2-10），每个磁极由2个等长同极性的永磁体组成，并采用减小齿槽效应的设计；该2个等长同极性的永磁按N、S极交替进行的方式均匀粘结在转子导磁环或导磁板上；永磁体外面安装有不锈钢保护罩，通过螺钉固定在转子导磁环或导磁板上。

8.根据权利要求1所述的超低速单元式拼接盘式磁悬浮力矩电机，其特征在于，径向辅助轴承由轴承安装底座、大滚珠、小滚珠、轴承端盖、紧固螺钉、接触角、轴承间隙和安装基件、中央回转体轴承支撑滚道组成；径向辅助轴承要成对使用，大滚珠与中央回转体轴承支撑滚道存在一个接触角，同时实现轴向和径向的双向约束；大滚珠与中央回转体旋转轴轴承支撑滚道存在间隙，其轴向间距分量在0.5-1mm之间。