CN205945284U - 用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机；它包括转子1、前端盖4、电枢绕组5、定子铁芯6、后端盖7和永磁体10；定子铁芯6由左、右铁芯单元组成，永磁体10安装在左、右铁芯单元形成的凹槽内，转子1装配在定子铁芯内孔里，前端盖4和后端盖7通过贯穿定子铁芯6的螺钉8连接固定，前端盖4上对称开有四个限位螺纹孔；转子轴伸端的限位面11倾斜于转子弧形中心面13。本实用新型具有结构简单紧凑、质量轻、体积小、灵敏度高、成本低、输出转矩线性度好、响应快等优点；它是依靠"磁阻最小原理"产生转矩（电机内部磁阻不均匀而产生转矩），而不是依靠定、转子绕组电流所产生磁场的相互作用而产生转矩。

Description

用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机

技术领域

本实用新型涉及遥感仪驱动部件，尤其涉及用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机。

背景技术

遥感仪是通过电磁辐射获取的记录远距离目标的特征信息，以及对所获取的信息进行处理和判读的仪器。遥感仪摄像头的驱动部件是电机，电机输出转矩的线性度和响应速度对遥感仪的性能起着至关重要的影响。目前，用于遥感仪摄像头的电机结构复杂、加工困难、成本高、永磁体难固定、在振动和冲击等环境时易脱落且在高温环境下磁钢易退磁、寿命短，不能满足遥感仪低成本及可靠性好的要求。研发一种结构简单紧凑、成本低、可靠性好、体积小、灵敏度高、寿命长、能够在有限角度范围内连续摆动的电机已成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单紧凑、可靠性好、输出转矩线性度好、体积小、反应灵敏、电机力能密度高的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，包括转子、前端盖、电枢绕组、定子铁芯、后端盖和永磁体；定子铁芯由左、右铁芯单元组成，永磁体安装在左、右铁芯单元形成的凹槽内，转子装配在定子铁芯内孔里，前端盖和后端盖通过贯穿定子铁芯的螺钉连接固定，前端盖上对称开有四个限位螺纹孔；转子为双圆头结构，转子轴伸端的限位面倾斜于转子弧形中心面。

优选限位面与转子弧形中心面倾斜角为45°。

转子两侧对称设置有若干个减重孔；优选减重孔的数量为12个。

优选地，转子为“十”字双圆头结构。

所述左、右铁芯单元与永磁体由胶粘接固定。

所述前端盖与后端盖采用非导磁材料加工而成。

所述转子由软磁合金材料加工而成。

与现有技术相比，本实用新型由于采用了以上技术方案，将上、下两块永磁体通过粘接在左、右两定子铁芯单元形成的凹槽内，取代传统的将永磁体粘接在转子上的结构，避免了转轴高速转动时温度升高导致永磁体退磁，而且有利于减小电机的电感，从而较小电机的电气时间常数，提高电机的快速响应特性；此外，永磁体被固定在左、右两铁芯单元形成的凹槽内，解决了永磁体难于固定的问题，同时避免电机受到较大冲击和振动时永磁体脱落使电机失效等缺陷，从而提高电机的可靠性和使用寿命；再者，永磁体固定在两定子铁芯单元内侧的凹槽内，电机的气隙可以设计得很小，可以大大的提高电机的气隙磁密，从而提高电机的输出力矩，而且 具有较大的空间，可以安放较大的永磁体，有助于提高电机力能密度，从而提高电机的性能；第四，电机前后端盖采用非导磁材料加工，避免磁路沿端盖闭合，导致电机不能产生转矩；第五，转子为双圆头结构，能够使电机定子绕组通电时电机内部产生不均匀磁阻，从而产生转矩，并且转子圆弧所占角度的大小取决于电机的摆动角度；第六，转子由高饱和磁感应强度软磁合金材料加工而成，其饱和磁感应强度高，在制作同等功率的电机时，可大大缩小体积，其结构简单紧凑，方便加工；第七，转轴两侧对称开有一排减重孔，用于改变转子固有频率，防止电机高频摆动时产生共振，保证了电机的精度和使用寿命，并且转子上的减重孔有助于减小电机转子的转动惯量，从而减小电机的机械时间常数，提高电机的快速响应特性。总之，本实用新型具有结构简单紧凑、质量轻、体积小、灵敏度高、寿命长、加工方便、成本低、输出转矩线性度好、响应快等优点；它是基于电机内部磁阻不均匀而产生转矩，即它不依靠定、转子绕组电流所产生磁场的相互作用而产生转矩，而是依靠"磁阻最小原理"产生转矩。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1沿A-A的剖视图；

图3是本实用新型定子铁芯、永磁体、转子装配结构示意图；

图4是本实用新型转子结构图；

图5是图4沿B-B的剖视图；

图中：转子1、卡圈2、调整垫片3、前端盖4、电枢绕组5、定子铁芯6、后端盖7、螺钉8、限位螺钉9、永磁体10、限位面11、减重孔12、转子圆弧中心面13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

如图1～5所示，定子铁芯6由左、右两铁芯单元组成，永磁体10安装在左、右两铁芯单元形成的凹槽内，转子1通过轴承和卡圈2装配在定子铁芯内孔里，前端盖4和后端盖7通过贯穿定子铁芯6的螺钉8连接固定，前端盖4上对称开有四个限位螺纹孔；转子1为双圆头结构，转子轴伸端的限位面11倾斜于转子弧形中心面13；转动转子使限位螺钉9垂直于转子限位面11，调整限位螺钉9的长度来对电机摆动角度进行机械限位；并且通过调整调整垫片3的厚度来调整转子1和定子铁芯6的相对位置、提高电机输出转矩的大小和线性度。

优选限位面11与转子弧形中心面13倾斜角为45°。

转子1两侧对称设置有若干个减重孔12；优选减重孔12的数量为12个。减重孔可以改变转子固有频率，防止电机高频摆动时产生共振，保证了电机的精度和使用寿命，并且转子上的减重孔有助于减小电机转子的转动惯量，从而减小电机的机械时间常数，提高电机的快速响应特性。

转子1为“十”字双圆头结构，能够使电机定子绕组通电时电机内部产生不均匀磁阻，从而产生转矩，并且转子圆弧所占角度的大小取决于电 机的摆动角度。

所述左、右铁芯单元与永磁体由胶粘接固定。

所述前端盖4与后端盖7采用非导磁材料加工而成。避免磁路沿端盖闭合，导致电机不能产生转矩。

所述转子由软磁合金材料加工而成，优选高饱和磁感应强度软磁合金材料加工而成。高饱和磁感应强度软磁合金是已知材料，是饱和磁感应强度最高(Bs＝2.45T)的软磁材料，主要用做高磁感下工作的各种导磁材料，用其制造的电机、变压器、互感器、磁放大器，能极大提高输出功率，同时降低重量。在军工领域应用广泛的典型牌号为1J22。1J22居里点为980℃，是居里点最高的软磁合金，适于制造在较高温度下工作的铁芯。其饱和磁感应强度高，在制作同等功率的电机时，可大大缩小体积，其结构简单紧凑，方便加工。

当电机未通电时，上下两块永磁体10产生的磁拉力使转子1处在零位，如图3所示，此时永磁体10左右两侧的定子铁芯磁阻均匀。当电机电枢绕组5有电流通过时，由法拉利电磁感应定律可知，其将产生一定的磁场，当电枢绕组5通电产生的磁场方向和永磁体产生的磁场方向相反时，该处磁阻增大，相反则磁阻减小；从而通电电枢绕组5产生的磁场使永磁体10左右两半定子铁芯6的磁阻不均匀，根据磁阻最小原理，转子将向磁阻小的一侧转动，形成磁路的闭合回路，断电后转子1迅速恢复到零位，从而可以通过改变输入电流的方向使转子1在零位附近快速左右摆动，为遥感仪提供所需转矩。

Claims (8)

1.用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，包括转子(1)、前端盖(4)、电枢绕组(5)、定子铁芯(6)、后端盖(7)和永磁体(10)；其特征在于：定子铁芯(6)由左、右铁芯单元组成，永磁体(10)安装在左、右铁芯单元形成的凹槽内，转子(1)装配在定子铁芯内孔里，前端盖(4)和后端盖(7)通过贯穿定子铁芯(6)的螺钉(8)连接固定，前端盖(4)上对称开有四个限位螺纹孔；转子(1)为双圆头结构，转子轴伸端的限位面(11)倾斜于转子弧形中心面(13)。

2.如权利要求1所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述限位面(11)与转子弧形中心面(13)倾斜角为45°。

3.如权利要求1或2所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述转子(1)两侧对称设置有若干个减重孔(12)。

4.如权利要求3所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述减重孔(12)的数量为12个。

5.如权利要求4所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述转子(1)为“十”字双圆头结构。

6.如权利要求4或5所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述左、右铁芯单元与永磁体由胶粘接固定。

7.如权利要求6所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述前端盖(4)与后端盖(7)采用非导磁材料加工而成。

8.如权利要求7所述的用于遥感仪摄像头的磁阻式有限转角电机，其特征在于：所述转子由软磁合金材料加工而成。