CN203761200U - 空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件，所述电机组件采用分体式结构，省去传统的机壳与转轴，电机定子直接与机械臂关节的框架连接，电机转子直接与机械臂关节的输出轴连接。本实用新型的优点是分体式结构充分利用空间、减小电机组件重量；降低定子电阻，减小功率消耗，有效提高系统的整体效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁同步电机组件，特别涉及一种适用于空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件。
背景技术
随着航天技术的应用和发展以及空间机器人技术的日益发展完善, 空间机械臂在太空探索和开发中发挥着越来越大的作用。空间机械臂在卫星抓捕、辅助交会对接、作为航天员移动工作平台、空间站建造等方面具有重要的工程应用, 其中空间机械臂的关节控制是空间机械臂系统的关键技术之。
根据空间机械臂的关节控制系统应用需求，研制生产一种永磁同步电动机伺服系统。该伺服系统应具有较低的转矩脉动和较高的转矩输出能力，并在运行过程中具备优良的低速稳定性和高精度的定位能力，与此同时根据应用特性，伺服系统还应满足相应的体积与重量要求，为模块化关节提供运动和动力输出。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种体积紧凑、重量轻和输出力矩较大的空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件。
为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件，所述电机组件采用分体式结构，电机定子直接与机械臂关节的框架连接，电机转子直接与机械臂关节的输出轴连接。
电机分体式结构是指电机省去传统的机壳与转轴，直接与机械臂关节安装。
所述电机组件的位置传感器采用旋转变压器。
所述电机组件采用12极18槽绕组分布形式。
电机组件为分体式结构，采用径向磁路结构。其中，电机定子包括定子铁芯和线圈；电机转子包括磁钢、磁轭和转轴。通过旋转变压器的位置信号变化，驱动控制器控制电机定子中三相绕组的导通顺序产生磁场变化，驱动电机转子运转，带动机械臂关节的输出轴同步运行，实现机械臂关节的正常工作。
本实用新型的优越功效在于：
1）采用分体式结构可省去传统的机壳与转轴，充分利用空间、减小电机组件重量；
2）采用12极18槽的集中绕组设计，减小电机端部尺寸，降低定子电阻，减小功率消耗，有效提高系统的整体效率；
3）采用特殊的单通道旋转变压器解码补偿技术在驱动器主控微控制器程序中建立包含若干个误差点的补偿表，并在点与点之间采用线性插补方式实现误差补偿来提高系统的位置伺服精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标号说明
1—电机定子； 2—电机转子。
具体实施方式
请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示，本实用新型提供了一种空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件，所述电机组件采用分体式结构，电机定子1直接与机械臂关节的框架连接，电机转子2直接与机械臂关节的输出轴连接。
所述电机分体式结构是指电机省去传统的机壳与转轴，直接与机械臂关节安装。采用这种结构形式可以有效节约空间，降低整机重量。
所述电机组件采用12极18槽绕组分布形式。
电机为分体式结构，采用径向磁路结构。其中，电机定子1包括定子铁芯、线圈和端盖；电机转子2包括磁钢、磁轭和转轴。通过检测位置传感器的位置信号控制电机定子1中三相绕组的导通顺序产生磁场变化，驱动电机转子2运转，带动机械臂关节的输出轴同步运行，实现机械臂关节的正常工作。
主要技术参数如下：电机组件输入功率7w，输出转矩0.2N.m，电机极对数P=6，槽数为18，电机组件重量0.35kg。经过有限元及热场仿真，该方案在有限体积下具有较大的输出力矩，需求输入功率较小，完全满足电机组件在空间运行要求。
Claims (3)
1.一种适用于空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件，其特征在于：所述电机组件采用分体式结构，省去传统的机壳与转轴，电机定子直接与机械臂关节的框架连接，电机转子直接与机械臂关节的输出轴连接。
2.根据权利要求1或2所述的空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件，其特征在于：所述电机组件的位置传感器采用旋转变压器。
3.根据权利要求1所述的空间机械臂关节驱动用永磁同步电机组件，其特征在于：所述电机组件采用12极18槽绕组分布形式。
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