构与外接物体连接的，如耳环、法兰。本实施例中个，吊耳为两个，其中一吊耳设于定子外壳31的外部与丝杠轴I固定连接，吊耳施加轴向力使丝杠轴I沿丝杠轴I的轴向运动，另一吊耳固设于定子外壳31上。
[0027]本实施例中，电枢控制电路4设有外部供电接口以及与电枢绕组5连接的接口。电枢控制电路4具体可为双端口电路网络，由一对端口作为用于外部供电接口，另一对端口与电枢绕组5串联组成闭合回路。电枢控制电路4也可根据实际需求设置除上述接口以外的其他接口。
[0028]本实施例中，电枢控制电路4具体包括串联连接的电容器C及负阻抗变换电路NIC，通过负阻抗变换电路NIC提供负阻抗，与电容器C构成容性电路，从而模拟惯容特性。在其他实施例中，电枢控制电路4也可采用其他带主动控制器的有源控制电路。
[0029]本实施例将惯容器以及电枢控制电路4等效为如图4所示的等效电路，其中，左侧框内电路为对应惯容器电枢绕组5的等效电路，右侧框内电路为对应电枢控制电路4的等效电路。在惯容器电枢绕组5的等效电路中，Eeq是电枢绕组5产生的感应电动势，Req是电枢绕组5的等效电阻，Leq是电枢绕组5等效电感。由于负阻抗变换电路NIC的作用，使得等效电路表现为容性电路，进而通过电容C储能模拟了附加的惯质。当螺母转子2转动时，电枢绕组5产生感应电动势Eeq，当产生的感应电动势Eeq大于电枢控制电路4的电压时，电枢控制电路4通过电容器C进行蓄能；当感应电动势Eeq小于电枢控制电路4的电压时，电枢控制电路4通过电容器C释放能量。
[0030]本实施例中，一体化的丝杠机电惯容器的工作过程为:外力推动丝杠轴I直线运动，进而驱动转子螺母21上旋转，将直线运动转化为旋转运动，转子螺母21相对定子3旋转，设于定子3与螺母转子2上的电枢绕组5及永磁体8相互作用产生感应电动势，感应电动势作用于电枢控制电路4，电枢控制电路4产生阻止转子旋转的电磁转矩反作用于转子螺母21，进而反作用于丝杠轴1，来阻止活动连接件7的相对直线运动，从而达到产生“虚拟质量”的效果。
[0031]实施例2
图2示出了本发明的另一种一体化的丝杠机电惯容器的实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别在于本实施例的电枢绕组5设于所述永磁体8的侧面，形成盘式电机。如图2，本实施例中，电枢绕组5为两个，两个电枢绕组5分设于永磁体8的两侧。在其他实施例中，只要能够保证电枢绕组5能与永磁体8产生感应配合的位置均应在本发明的保护范围内，如电枢绕组5为一个，设于永磁体8的一侧；或设置多个沿丝杠轴I轴向布置的永磁体8及电枢绕组5，每个永磁体8的两侧对应设置电枢绕组5。
[0032]实施例3
图3示出了本发明的另一种一体化的丝杠机电惯容器的实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别在于本实施例的螺母转子2设于定子3的外周。其中，螺母转子2包括转子螺母21及转子外壳23，转子外壳23与转子螺母21固定连接，转子螺母21与丝杠轴I螺纹配合，永磁体8安装于转子外壳23上；定子3包括线圈安装座32，电枢绕组5安装于线圈安装座32上，本实施例中，永磁体8设于电枢绕组5的外周，永磁体8与电枢绕组5感应配合。在其他实施例中，永磁体8也可设于电枢绕组5的两侧。
[0033]本实施例中，螺母转子2通过推力轴承6安装于所述线圈安装座32上，推力轴承6承受丝杠轴I的往复轴向作用力；本实施例中，所述丝杠轴I的一端位于转子外壳23的外侦1|，另一端位于转子外壳23的内侧，丝杠轴I的外侧端与一活动连接件7固定连接，活动连接件7为丝杠轴I与外接物体的活动连接件7，丝杠轴I通过活动连接件7驱动轴向运动，所述丝杠轴I的内侧端滑设于一沿丝杠轴I轴向布置的止转滑孔9内。
[0034]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，包括丝杠轴(1)、螺母转子(2)、定子(3 )、电枢绕组(5 )、永磁体(8 )及与电枢绕组(5 )连接的电枢控制电路(4 )，所述永磁体(8 )设于螺母转子(2 )上，所述电枢绕组(5 )设于定子(3 )上，所述螺母转子(2 )与丝杠轴(I)螺纹配合，所述螺母转子(2)与定子(3)之间设有推力轴承(6)，所述丝杠轴(I)直线运动驱动所述螺母转子(2)旋转，所述电枢绕组(5)在螺母转子(2)旋转时产生感应电动势，所述感应电动势作用于电枢控制电路(4 )。2.根据权利要求1所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述定子(3)设于所述螺母转子(2)的外周。3.根据权利要求2所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述螺母转子(2)包括转子螺母(21)，所述转子螺母(21)与丝杠轴(I)螺纹配合，所述永磁体(8 )安装于所述转子螺母(21)上。4.根据权利要求3所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述定子(3)包括定子外壳(31 )，所述电枢绕组(5 )设于所述定子外壳(31)上，所述转子螺母(21)通过推力轴承(6 )安装于所述定子外壳(31)上。5.根据权利要求4所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述电枢绕组(5)设于所述永磁体(8)的侧面或设于所述永磁体(8)的外周。6.根据权利要求1所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述螺母转子(2)设于所述定子(3)的外周。7.根据权利要求6所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述螺母转子(2)包括转子螺母(21)及与转子螺母(21)固定连接的转子外壳(23)，所述转子螺母(21)与丝杠轴(I)螺纹配合，所述永磁体(8)安装于所述转子外壳(23)上。8.根据权利要求7所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述定子(3)包括线圈安装座(32)，所述电枢绕组(5)安装于所述线圈安装座(32)上，所述螺母转子(2)通过推力轴承(6)安装于所述线圈安装座(32)上。9.根据权利要求1至8任意一项所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述丝杠轴(I)的一端固定连接一活动连接件(7)，所述丝杠轴(I)的另一端滑设于一沿丝杠轴(I)轴向布置的止转滑孔(9)内。10.根据权利要求1至8任意一项所述的一体化的丝杠机电惯容器，其特征在于，所述电枢控制电路(4)包括串联连接的电容器C及负阻抗变换电路NIC，所述电枢控制电路(4)包括外部供电接口以及与所述电枢绕组(5)连接的接口。
【专利摘要】本发明提供一种一体化的丝杠机电惯容器，包括丝杠轴、螺母转子、定子、电枢绕组、永磁体及与电枢绕组连接的电枢控制电路，螺母转子与定子之间设有推力轴承，所述永磁体设于螺母转子上，所述电枢绕组设于定子上，所述螺母转子与丝杠轴螺纹配合，所述丝杠轴直线运动驱动所述螺母转子旋转，所述电枢绕组在螺母转子旋转时产生感应电动势，所述感应电动势作用于电枢控制电路。本发明具有提高惯容器性能及稳定性、结构紧凑的优点。
【IPC分类】H02K7/18, H02J15/00
【公开号】CN105048714
【申请号】CN201510461811
【发明人】刘耀宗, 申硕, 朱鼎枭, 贺凌铎
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月31日