CN108418371B - 一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机 - Google Patents
一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108418371B CN108418371B CN201810297596.4A CN201810297596A CN108418371B CN 108418371 B CN108418371 B CN 108418371B CN 201810297596 A CN201810297596 A CN 201810297596A CN 108418371 B CN108418371 B CN 108418371B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solenoids
- coil
- fixing rod
- circular ring
- outer coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机，该无磁电机包括嵌套多组相同且间隔分布的螺线管的圆环、飞轮转轴以及固定棒；飞轮转轴设置在圆环的中心处，并通过固定棒使飞轮转轴与圆环连接；相邻螺线管的绕线方式相反；所有螺线管均是由内线圈和外线圈组成，且内线圈通直流电，外线圈通交流电；每个螺线管中内线圈的匝数与外线圈的匝数相同。本发明采用在特殊螺线管结构设计，并当内线圈通直流电、外线圈通交流电时，由多组内外两个发生电磁场的螺线管间产生的磁力矩带动飞轮转轴旋转，多组螺线管采用交错的绕线方向达到磁场抵消，且构成材料无铁磁性物体，实现无磁特性，且还具有体积小重量轻等优点，符合小型化、经济化的趋势。
Description
技术领域
本发明涉及无磁电机技术领域，特别涉及一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机。
背景技术
光泵类传感器使用时有死区，光泵和地磁场成一定角度时存在无法工作的情况，为避免这一情况发生，较为普遍及廉价的做法是增加一个伺服机构，伺服机构的驱动一般由电机完成。而光泵类传感器为磁敏感器件，使用时对于无磁干扰的环境要求较高。目前，市面的电机绝大部分采用的线圈加磁铁的方式。若要实现无磁泄露，必须增加磁隔离套，例如圆筒式磁力联轴器，需要金属或非金属的磁隔离套后才能近似为无磁，但是不能完全无磁，这样就增加了整体重量及体积，不符合小型化、经济化的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机，具有体积小、重量轻，且能够实现无磁特性，符合小型化、经济化的趋势。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机，所述无磁电机包括嵌套多组相同且间隔分布的螺线管的圆环、飞轮转轴以及固定棒；所述飞轮转轴设置在所述圆环的中心处，并通过所述固定棒使所述飞轮转轴与所述圆环连接；
相邻所述螺线管的绕线方式相反；所有所述螺线管均是由内线圈和外线圈组成；所述内线圈通直流电；所述外线圈通交流电；每个所述螺线管中所述内线圈的匝数与所述外线圈的匝数相同。
可选的，所有的所述内线圈均为同一根导线绕制而成；所有的所述外线圈均为同一根导线绕制而成。
可选的，每个所述螺线管中所述内线圈的匝数与所述外线圈的匝数均为257。
可选的，每个所述螺线管中的所述内线圈与所述外线圈部分重叠。
可选的，每个所述内线圈的四分之三与所述外线圈重叠。
可选的，所述螺线管的组数为偶数组。
可选的，所述螺线管的组数为4组。
可选的，所有所述内线圈的直径均为8毫米。
可选的，所述固定棒为四个，分别为第一固定棒、第二固定棒、第三固定棒以及第四固定棒；所述第一固定棒与所述第二固定棒的夹角是72度；所述第二固定棒与所述第三固定棒的夹角是72度；所述第三固定棒与所述第四固定棒的夹角是72度；所述第四固定棒与所述第一固定棒的夹角为144度。
可选的，所述绕线方式包括顺时针绕线方式和逆时针绕线方式。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机，该无磁电机包括嵌套多组相同且间隔分布的螺线管的圆环、飞轮转轴以及固定棒；飞轮转轴设置在圆环的中心处，并通过固定棒使飞轮转轴与圆环连接；相邻螺线管的绕线方式相反；所有螺线管均是由内线圈和外线圈组成，且内线圈通直流电，外线圈通交流电；每个螺线管中内线圈的匝数与外线圈的匝数相同。本发明采用在特殊螺线管结构设计，并当内线圈通直流电、外线圈通交流电时，由多组内外两个发生电磁场的螺线管间产生的磁力矩带动飞轮转轴旋转，且多组螺线管采用交错的绕线方向达到磁场抵消，实现无磁特性，且还具有体积小重量轻等优点，符合小型化、经济化的趋势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机的结构示意图；
图2为本发明实施例用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机，具有体积小重量轻，且能够实现完全无磁特性，符合小型化、经济化的趋势。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机的结构示意图，图2为本发明实施例用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机的俯视图。如图1和图2所示，本发明实施例提供的用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机包括嵌套多组相同且间隔分布的螺线管1的圆环2、飞轮转轴3以及固定棒4；所述飞轮转轴3设置在所述圆环2的中心处，并通过所述固定棒4使所述飞轮转轴3与所述圆环2连接，即固定棒4的一端固定圆环2上，且固定在嵌套有螺线管1的位置处，固定棒4的另一端固定在飞轮转轴3。相邻所述螺线管1的绕线方式相反；所述绕线方式包括顺时针绕线方式和逆时针绕线方式，即相邻的两个螺线管1，一个螺线管1为顺时针绕线方式，另一个螺线管1为逆时针绕线方式。
所有所述螺线管1均是由内线圈101和外线圈102组成。所述内线圈101通直流电，所述外线圈102通交流电，且所有的内线圈101的直径均为8毫米。所有的所述内线圈101均为同一根导线绕制而成；所有的所述外线圈102均为同一根导线绕制而成。
每个所述螺线管1中所述内线圈101的匝数与所述外线圈102的匝数相同。优选的，每个所述螺线管1中所述内线圈101的匝数与所述外线圈102的匝数均为257。
每个所述螺线管1中的所述内线圈101与所述外线圈102部分重叠。优选的，每个所述内线圈101的四分之三与所述外线圈102重叠。
所述螺线管1的组数为偶数组。优选的，所述螺线管1的组数为4组，分别为第一螺线管、第二螺线管、第三螺线管以及第四螺线管。所述固定棒4为四个，分别为第一固定棒、第二固定棒、第三固定棒以及第四固定棒；所述第一固定棒与所述第二固定棒的夹角是72度；所述第二固定棒与所述第三固定棒的夹角是72度；所述第三固定棒与所述第四固定棒的夹角是72度；所述第四固定棒与所述第一固定棒的夹角是144度，即所述第一螺线管与所述第二螺线管的夹角是72度；所述第二螺线管与所述第三螺线管的夹角是72度；所述第三螺线管与所述第四螺线管的夹角是72度；所述第四螺线管与所述第一螺线管的夹角是144度，那么所述第四螺线管与所述第一螺线管会有一个空挡线圈位，目的是使总力矩的中心点偏离电机圆心，在电机启动时，较小启动力矩可以使飞轮转轴转动，从而不会有较大的启动电流，保护供电电源。
本发明由外线圈102的交流电控制外线圈磁场的极性方向。当内、外线圈磁场极性相同时，圆环2顺时针(假如)转动，带动飞轮转轴3转动；当内、外线圈磁场记性反相时，圆环2逆时针转动，恢复初始位置，如此往复运动，驱动飞轮转轴不停转动。
本发明采用上述特殊螺线管结构设计，由多组内外两个发生电磁场的螺线管间产生的磁力矩带动飞轮转轴旋转，多组螺线管采用交错的绕线方向达到磁场抵消，即可制成无磁电机。
与现有技术相比，本发明的内(外)线圈均为偶数组，相邻的螺线管采用反向的绕线方式，整体使用了圆环设计，且内、外线圈匝数相同，并且为同一根导线，这样就使得相邻螺线管的磁场大小一样，极性相反，达到互相抵消，对外磁场影响极小，实现无磁特性，且本发明提供的无磁电机体积小、重量轻，符合小型化、经济化的趋势。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机，其特征在于，所述无磁电机包括嵌套多组相同且间隔分布的螺线管的圆环、飞轮转轴以及固定棒；所述飞轮转轴设置在所述圆环的中心处，并通过所述固定棒使所述飞轮转轴与所述圆环连接；
相邻所述螺线管的绕线方式相反；所有所述螺线管均是由内线圈和外线圈组成；所述内线圈通直流电；所述外线圈通交流电；每个所述螺线管中所述内线圈的匝数与所述外线圈的匝数相同；每个所述螺线管中的所述内线圈与所述外线圈部分重叠。
2.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，所有的所述内线圈均为同一根导线绕制而成；所有的所述外线圈均为同一根导线绕制而成。
3.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，每个所述螺线管中所述内线圈的匝数与所述外线圈的匝数均为257。
4.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，每个所述内线圈的四分之三与所述外线圈重叠。
5.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，所述螺线管的组数为偶数组。
6.根据权利要求5所述的无磁电机，其特征在于，所述螺线管的组数为4组。
7.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，所有所述内线圈的直径均为8毫米。
8.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，所述固定棒为四个，分别为第一固定棒、第二固定棒、第三固定棒以及第四固定棒；所述第一固定棒与所述第二固定棒的夹角是72度；所述第二固定棒与所述第三固定棒的夹角是72度；所述第三固定棒与所述第四固定棒的夹角是72度；所述第四固定棒与所述第一固定棒的夹角为144度。
9.根据权利要求1所述的无磁电机，其特征在于，所述绕线方式包括顺时针绕线方式和逆时针绕线方式；其中，相邻的两个螺线管，一个螺线管为顺时针绕线方式，另一个螺线管为逆时针绕线方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810297596.4A CN108418371B (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810297596.4A CN108418371B (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108418371A CN108418371A (zh) | 2018-08-17 |
| CN108418371B true CN108418371B (zh) | 2020-01-14 |
Family
ID=63134531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810297596.4A Active CN108418371B (zh) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108418371B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749581C1 (ru) * | 2020-07-06 | 2021-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Устройство для ориентации магниточувствительных элементов во внешнем магнитном поле |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2100706U (zh) * | 1991-05-28 | 1992-04-01 | 彭明忠 | 多层轮系电机结构 |
| CN1058493A (zh) * | 1991-08-13 | 1992-02-05 | 张世华 | 电磁感应激振器 |
| CN1161595A (zh) * | 1997-01-31 | 1997-10-08 | 张宁宁 | 交、直流互励式直流发电机 |
| JP2016059262A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-21 | アスモ株式会社 | 直流モータ |
-
2018
- 2018-03-30 CN CN201810297596.4A patent/CN108418371B/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2749581C1 (ru) * | 2020-07-06 | 2021-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Устройство для ориентации магниточувствительных элементов во внешнем магнитном поле |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108418371A (zh) | 2018-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8638016B2 (en) | Electromagnetic structure having a core element that extends magnetic coupling around opposing surfaces of a circular magnetic structure | |
| US8963380B2 (en) | System and method for power generation system | |
| US20150171694A1 (en) | Halbach motor and generator | |
| US11258343B2 (en) | Double helix actuator with magnetic sections having alternating polarities | |
| JP2009240159A (ja) | 発電機 | |
| RU2605611C2 (ru) | Генератор энергии | |
| US20140246961A1 (en) | Energy transfer system and method | |
| TWI276283B (en) | DC brushless vibration motor | |
| CN108418371B (zh) | 一种用于光泵磁力仪伺服机构的无磁电机 | |
| US6169343B1 (en) | Motor and generator wherein magnetism aids motion | |
| RU2677829C2 (ru) | Исполнительный механизм для устройства индивидуального ухода, имеющий сгруппированные магниты | |
| WO2021065057A1 (ja) | 着磁装置及び着磁方法 | |
| JP6402193B2 (ja) | パーソナルケア機器用の強化された磁気ばね機能を備えたアクチュエータ | |
| JP2008029194A (ja) | ステッピングモータ | |
| CN104036928A (zh) | 永磁增流变压器 | |
| RU181317U1 (ru) | Электрический генератор, имеющий центральный магнитный вал | |
| CN205544873U (zh) | 环状直线式磁阻马达 | |
| RU2014124560A (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
| US11094440B2 (en) | Linearly enhanced circular magnetic field actuator | |
| JP3216609U (ja) | 中央磁性軸を有する発電機 | |
| CN109075680A (zh) | 旋转发电机 | |
| TWI773162B (zh) | 馬達線圈繞線結構及馬達 | |
| US20120049988A1 (en) | Binary continuous no-flux electricity brushless generator | |
| KR20190002773U (ko) | 중심 자성 샤프트를 갖는 발전기 | |
| BG67354B1 (bg) | Електромагнитно устройство |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Jingwei Inventor after: Xu Qingfeng Inventor after: Lu Yongling Inventor after: Gu Changshun Inventor after: Zhang Nana Inventor after: Xu Guilin Inventor after: Huang Xin Inventor after: Qi Hongtao Inventor before: Chen Jingwei Inventor before: Xu Qingfeng Inventor before: Lu Yongling Inventor before: Zhang Xuerong Inventor before: Zhang Nana Inventor before: Ma Qianli Inventor before: Shang Jiazhen Inventor before: Tang Linmu Inventor before: Qi Hongtao |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |