永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)激振器的磁路結(jié)構(gòu)，特別是一種永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)激振器是一種角運(yùn)動(dòng)量發(fā)生器，可應(yīng)用于慣性導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)的角振動(dòng)傳感器動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，工程應(yīng)用領(lǐng)域的角振動(dòng)環(huán)境測(cè)試實(shí)驗(yàn)。尤其是工程應(yīng)用領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)激振器，要求其性能可靠，成本低廉，輸出力矩大，而旋轉(zhuǎn)激振器的磁路結(jié)構(gòu)對(duì)輸出運(yùn)動(dòng)量的性能具有重要作用。
[0003]中國(guó)專利200610099077.4號(hào)和200610099078.9提出了電動(dòng)式角振動(dòng)臺(tái)和非電機(jī)式電動(dòng)式角振動(dòng)臺(tái)兩種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但是這兩種角振動(dòng)臺(tái)都是采用勵(lì)磁線圈和導(dǎo)磁體構(gòu)成的徑向氣隙磁場(chǎng)，該種結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于角振動(dòng)傳感器動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，且存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸出力矩小和成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、磁場(chǎng)空間利用率高、輸出力矩大的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明包括內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼、外磁環(huán)和動(dòng)圈，其中由內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼和中間磁環(huán)構(gòu)成閉合磁路形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)，由中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)構(gòu)成閉合磁路形成外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈位于內(nèi)外氣隙磁場(chǎng)中，內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)同軸心，內(nèi)磁芯在最內(nèi)層，外磁環(huán)在最外層，中間磁環(huán)在中間層，內(nèi)磁芯、中間磁環(huán)和外磁環(huán)內(nèi)部中空。
[0006]進(jìn)一步，內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)同軸心的材料為均為導(dǎo)磁材料，導(dǎo)磁材料為10號(hào)鋼、工業(yè)純鐵或坡莫合金。
[0007]進(jìn)一步，內(nèi)環(huán)磁鋼呈瓦片狀，固定在內(nèi)磁芯的外側(cè)面上，呈圓周均勻分布，數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，圓周方向分布的內(nèi)環(huán)磁鋼之間留有間隙。
[0008]進(jìn)一步，外環(huán)磁鋼也呈瓦片狀，固定在外磁環(huán)的內(nèi)側(cè)面上，呈圓周均勻分布，數(shù)量與內(nèi)環(huán)磁鋼一樣，圓周方向分布的外環(huán)磁鋼之間留有間隙。
[0009]進(jìn)一步，在徑向方向上每塊內(nèi)、外環(huán)磁鋼的中心線相互對(duì)齊，且對(duì)應(yīng)扇形角度一樣。
[0010]進(jìn)一步，內(nèi)、夕卜環(huán)磁鋼由永磁體構(gòu)成，充磁方向?yàn)閺较?，磁化方向通過(guò)圓心，在徑向方向上相鄰內(nèi)、外環(huán)磁鋼之間的充磁方向相反，在圓周方向上相鄰內(nèi)、外環(huán)磁鋼之間的充磁方向相反。
[0011 ] 進(jìn)一步，內(nèi)環(huán)磁鋼和中間磁環(huán)之間留有間隙，外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)之間留有間隙，在間隙中分別形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)和外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈軸向?qū)Ь€位于內(nèi)、外氣隙磁場(chǎng)中。
[0012]進(jìn)一步，動(dòng)圈由動(dòng)圈基體和動(dòng)圈線圈組成，動(dòng)圈線圈纏繞在動(dòng)圈基體上，動(dòng)圈嵌套在中間磁環(huán)中，位于內(nèi)、夕卜環(huán)磁鋼形成的有效氣隙磁場(chǎng)內(nèi)，動(dòng)圈沿圓周方向均勾分布，動(dòng)圈數(shù)量與內(nèi)(外)環(huán)磁鋼數(shù)量一致。
[0013]進(jìn)一步，動(dòng)圈在氣隙磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)角度與內(nèi)、外環(huán)磁鋼的扇形角度和自身的扇形角度有關(guān)，當(dāng)需要輸出更大力矩和運(yùn)動(dòng)角度較小時(shí)，可增加內(nèi)、外環(huán)磁鋼圓周方向分布數(shù)量以及增大動(dòng)圈扇形角度即增加導(dǎo)線數(shù)量。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是磁路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，采用永磁式雙氣隙磁場(chǎng)，位于內(nèi)、外氣隙磁場(chǎng)中的動(dòng)圈輸出力矩更大，動(dòng)圈線圈纏繞在動(dòng)圈基體上，形成類似矩形包線圈，動(dòng)圈繞線方式簡(jiǎn)單、制作方便、成本低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的永磁式雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是永磁式雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)徑向截面示意圖。
[0017]圖3是動(dòng)圈結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1和圖2所示，本實(shí)施例包括:內(nèi)磁芯1、內(nèi)環(huán)磁鋼2、中間磁環(huán)3、外環(huán)磁鋼4和外磁環(huán)5，其中由內(nèi)磁芯1、內(nèi)環(huán)磁鋼2和中間磁環(huán)3構(gòu)成閉合磁路形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)，由中間磁環(huán)3、外環(huán)磁鋼4和外磁環(huán)5構(gòu)成閉合磁路形成外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈位于內(nèi)外氣隙磁場(chǎng)中。
[0019]本實(shí)施例中的內(nèi)磁芯1、內(nèi)環(huán)磁鋼2、中間磁環(huán)3、外環(huán)磁鋼4和外磁環(huán)5同軸心，其材料為導(dǎo)磁材料，可以是10號(hào)鋼、工業(yè)純鐵或坡莫合金，內(nèi)磁芯1、中間磁環(huán)3和外磁環(huán)5內(nèi)部中空，內(nèi)磁芯I在最內(nèi)層，外磁環(huán)5在最外層，中間磁環(huán)3在中間層。內(nèi)環(huán)磁鋼2呈瓦片狀，固定在內(nèi)磁芯I的外側(cè)面上，呈圓周均勻分布，數(shù)量為2個(gè)，圓周方向分布的內(nèi)環(huán)磁鋼2之間留有間隙。外環(huán)磁鋼4也呈瓦片狀，固定在外磁環(huán)5的內(nèi)側(cè)面上，呈圓周均勻分布，數(shù)量與內(nèi)環(huán)磁鋼2 —樣，圓周方向分布的外環(huán)磁鋼4之間留有間隙。
[0020]在徑向方向上每塊內(nèi)、外環(huán)磁鋼的中心線相互對(duì)齊，且對(duì)應(yīng)扇形角度一樣。內(nèi)、夕卜環(huán)磁鋼由永磁體構(gòu)成，充磁方向?yàn)閺较?，磁化方向通過(guò)圓心，在徑向方向上相鄰內(nèi)、外環(huán)磁鋼之間的充磁方向相反，在圓周方向上相鄰內(nèi)、外環(huán)磁鋼之間的充磁方向相反。內(nèi)環(huán)磁鋼2和中間磁環(huán)3之間留有間隙，外環(huán)磁鋼4和外磁環(huán)5之間留有間隙，在間隙中分別形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)和外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈軸向?qū)Ь€位于內(nèi)、夕卜氣隙磁場(chǎng)中。
[0021 ] 如圖3所示，上述所提到的動(dòng)圈由動(dòng)圈基體6和動(dòng)圈線圈7組成，動(dòng)圈線圈7纏繞在動(dòng)圈基體6上，動(dòng)圈嵌套在中間磁環(huán)6中，位于內(nèi)、外環(huán)磁鋼形成的有效氣隙磁場(chǎng)內(nèi)，動(dòng)圈沿圓周方向均勻分布，動(dòng)圈數(shù)量與內(nèi)(外)磁鋼數(shù)量一致。動(dòng)圈在氣隙磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)角度與內(nèi)、外環(huán)磁鋼的扇形角度和自身的扇形角度有關(guān)，當(dāng)需要輸出更大力矩和運(yùn)動(dòng)角度較小時(shí)，可增加內(nèi)、外環(huán)磁鋼圓周方向分布數(shù)量以及增大動(dòng)圈扇形角度即增加導(dǎo)線數(shù)量。
[0022]當(dāng)旋轉(zhuǎn)激振器工作時(shí)，向動(dòng)圈中通入交變電流，位于內(nèi)、外氣隙磁場(chǎng)中的動(dòng)圈將受到安培力的作用，從而使動(dòng)圈繞軸心位置來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是磁路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，采用永磁式雙氣隙磁場(chǎng)，位于內(nèi)、夕卜氣隙磁場(chǎng)中的動(dòng)圈輸出力矩更大，動(dòng)圈線圈纏繞在動(dòng)圈基體上，形成類似矩形包線圈，動(dòng)圈繞線方式簡(jiǎn)單、制作方便、成本低廉。
[0023]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼、外磁環(huán)和動(dòng)圈，其中由內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼和中間磁環(huán)構(gòu)成閉合磁路形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)，由中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)構(gòu)成閉合磁路形成外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈位于內(nèi)外氣隙磁場(chǎng)中，內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)同軸心，內(nèi)磁芯在最內(nèi)層，外磁環(huán)在最外層，中間磁環(huán)在中間層，內(nèi)磁芯、中間磁環(huán)和外磁環(huán)內(nèi)部中空。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)同軸心的材料為均為導(dǎo)磁材料，導(dǎo)磁材料為10號(hào)鋼、工業(yè)純鐵或坡莫合金。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:內(nèi)環(huán)磁鋼呈瓦片狀，固定在內(nèi)磁芯的外側(cè)面上，呈圓周均勻分布，數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，圓周方向分布的內(nèi)環(huán)磁鋼之間留有間隙。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:外環(huán)磁鋼呈瓦片狀，固定在外磁環(huán)的內(nèi)側(cè)面上，呈圓周均勻分布，數(shù)量與內(nèi)環(huán)磁鋼一樣，圓周方向分布的外環(huán)磁鋼之間留有間隙。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:在徑向方向上對(duì)應(yīng)的內(nèi)環(huán)磁鋼、外環(huán)磁鋼的中心線相互對(duì)齊，且對(duì)應(yīng)扇形角度一樣。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:內(nèi)環(huán)磁鋼、外環(huán)磁鋼由永磁體構(gòu)成，充磁方向?yàn)閺较?，磁化方向通過(guò)圓心，在徑向方向上相鄰內(nèi)環(huán)磁鋼、外環(huán)磁鋼之間的充磁方向相反，在圓周方向上相鄰內(nèi)環(huán)磁鋼、外環(huán)磁鋼之間的充磁方向相反。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:內(nèi)環(huán)磁鋼和中間磁環(huán)之間留有間隙，外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)之間留有間隙，在間隙中分別形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)和外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈軸向?qū)Ь€位于內(nèi)、外氣隙磁場(chǎng)中。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:動(dòng)圈由動(dòng)圈基體和動(dòng)圈線圈組成，動(dòng)圈線圈纏繞在動(dòng)圈基體上，動(dòng)圈嵌套在中間磁環(huán)中，位于內(nèi)、外環(huán)磁鋼形成的有效氣隙磁場(chǎng)內(nèi)，動(dòng)圈沿圓周方向均勻分布，動(dòng)圈數(shù)量與內(nèi)、夕卜環(huán)磁鋼數(shù)量一致。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)，其特征在于:動(dòng)圈在氣隙磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)角度與內(nèi)、外環(huán)磁鋼的扇形角度和自身的扇形角度有關(guān)，當(dāng)需要輸出更大力矩和運(yùn)動(dòng)角度較小時(shí)，可增加內(nèi)、外環(huán)磁鋼圓周方向分布數(shù)量以及增大動(dòng)圈扇形角度，即增加導(dǎo)線數(shù)量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種永磁式旋轉(zhuǎn)激振器的雙氣隙磁路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明包括內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼、外磁環(huán)和動(dòng)圈，其中由內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼和中間磁環(huán)構(gòu)成閉合磁路形成內(nèi)氣隙磁場(chǎng)，由中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)構(gòu)成閉合磁路形成外氣隙磁場(chǎng)，動(dòng)圈位于內(nèi)外氣隙磁場(chǎng)中，內(nèi)磁芯、內(nèi)環(huán)磁鋼、中間磁環(huán)、外環(huán)磁鋼和外磁環(huán)同軸心，內(nèi)磁芯在最內(nèi)層，外磁環(huán)在最外層，中間磁環(huán)在中間層，內(nèi)磁芯、中間磁環(huán)和外磁環(huán)內(nèi)部中空。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，采用永磁式雙氣隙磁場(chǎng)，位于內(nèi)、外氣隙磁場(chǎng)中的動(dòng)圈輸出力矩更大，動(dòng)圈線圈纏繞在動(dòng)圈基體上，形成類似矩形包線圈，動(dòng)圈繞線方式簡(jiǎn)單、制作方便、成本低廉。
【IPC分類】B06B1/04
【公開號(hào)】CN105107706
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510584635
【發(fā)明人】唐波, 侯德鑫, 葉樹亮
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日