和下保护轴承3B的径向外侧，并通过紧固螺钉安装在飞轮轮体10上。
[0018]图2a为本发明中径向磁轴承5的剖视图，图2b为本发明中径向磁轴承5的端面图，图2c为本发明中径向磁轴承5定子铁心的端面图，径向磁轴承5主要包括:径向磁轴承定子套筒501、径向磁轴承定子铁心502、径向磁轴承绕组线圈503、径向磁轴承定子锁母504、径向磁轴承转子铁心505，其中，径向磁轴承转子铁心505为径向磁轴承5的转动部分，其余为静止部分。径向磁轴承定子铁心502位于径向磁轴承定子套筒501的径向外侧，并通过径向磁轴承定子锁母504安装在径向磁轴承定子套筒501上，径向磁轴承绕组线圈503位于径向磁轴承定子铁心502径向外侧，并通过间隙配合安装在径向磁轴承定子铁心502上。径向磁轴承(5)定子采用四对极结构，如图2c所示，径向磁轴承(5)定子磁轭很薄，以至于通过磁轭部分的磁通可以忽略，从而实现了径向+X和、-X、+y和_y间的磁路解耦。
[0019]图3为本发明中电机7的剖视图，电机7主要包括:电机杯形定子骨架701、电机绕组702、电机内转子叠层703、电机磁钢704、电机外转子叠层705，其中，电机杯形定子骨架701和电机绕组702为静止部分，其余为转动部分。电机绕组702位于电机杯形定子骨架701的径向外侧，并通过间隙配合安装在电机杯形定子骨架701上；电机内转子叠层703位于电机杯形定子骨架701的径向内侧，电机磁钢704位于电机杯形定子骨架701的径向夕卜侧，电机外转子叠层705位于电机磁钢704的径向外侧。
[0020]图4a为本发明中轴向-偏转磁轴承8的剖视图，图4b为本发明技术解决方案的轴向-偏转磁轴承8的端面图，轴向-偏转磁轴承8主要包括:轴向-偏转磁轴承定子骨架801、轴向-偏转磁轴承偏转绕组线圈802、轴向-偏转磁轴承轴向绕组线圈803、轴向-偏转磁轴承内保护环804、轴向-偏转磁轴承内磁钢805、轴向-偏转磁轴承内隔磁环806、轴向-偏转磁轴承内导磁环807、轴向-偏转磁轴承外磁钢808、轴向-偏转磁轴承外隔磁环809、轴向-偏转磁轴承外导磁环810，其中，轴向-偏转磁轴承定子骨架801、轴向-偏转磁轴承偏转绕组线圈802和、轴向-偏转磁轴承轴向绕组线圈803为静止部分，其余为转动部分。轴向-偏转磁轴承偏转绕组线圈802位于轴向-偏转磁轴承定子骨架801的径向外侧，并通过间隙配合安装在轴向-偏转磁轴承定子骨架801上，轴向-偏转磁轴承轴向绕组线圈802位于轴向-偏转磁轴承定子骨架801的径向外侧，并通过间隙配合安装在轴向-偏转磁轴承定子骨架801上；轴向-偏转磁轴承内保护环804位于轴向-偏转磁轴承定子骨架801的径向内侧，轴向-偏转磁轴承内磁钢805位于轴向-偏转磁轴承内保护环804的径向内侧，并通过轴向-偏转磁轴承内隔磁环806隔为上下两部分，轴向-偏转磁轴承内导磁环807位于轴向-偏转磁轴承内磁钢805和轴向-偏转磁轴承内隔磁环806的径向内侧；轴向-偏转磁轴承外磁钢808位于轴向-偏转磁轴承定子骨架801的径向外侧，并通过轴向-偏转磁轴承外隔磁环809隔为上下两部分，轴向-偏转磁轴承外导磁环810位于轴向-偏转磁轴承外磁钢808和轴向-偏转磁轴承外隔磁环809的径向外侧。
[0021]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种七通道磁路解耦的磁悬浮陀螺仪主要由定子系统和转子系统两部分组成，其特征在于，定子系统主要包括:芯轴(1)、底座(2)、上保护轴承(3A)、下保护轴承(3B)、保护轴承锁母(4)、径向磁轴承(5)定子、键(6)、电机(7)定子、轴向-偏转磁轴承(8)定子、位移传感器(9);转子系统主要包括:径向磁轴承(5)转子、电机(7)转子、轴向-偏转磁轴承⑶转子、飞轮轮体(10)、上保护轴承盖(IlA)、下保护轴承盖(IlB)、径向磁轴承转子锁母(12)、电机内转子锁母(13)、电机外转子锁母(14)、轴向-偏转磁轴承内转子锁母(15)、轴向-偏转磁轴承外转子锁母(16);磁悬浮转子系统和磁悬浮定子系统之间通过径向磁轴承(5)、轴向-偏转磁轴承(8)实现非机械接触的稳定悬浮，芯轴(I)位于底座(2)的上部径向内侧，并通过紧固螺钉安装在底座(2)上，芯轴(I)位于上保护轴承(3A)、下保护轴承(3B)、保护轴承锁母(4)和径向磁轴承(5)定子的径向内侧，上保护轴承(3A)和下保护轴承(3B)分别位于芯轴(I)上端和下端，径向磁轴承(5)定子位于上保护轴承(3A)和下保护轴承(3B)之间，上保护轴承(3A)、下保护轴承(3B)和径向磁轴承(5)定子通过保护轴承锁母(4)安装在芯轴(I)上，径向磁轴承(5)定子和芯轴(I)通过键(6)相连，并防止径向磁轴承(5)定子绕芯轴(I)转动，电机(7)定子位于径向磁轴承(5)定子径向外侧和底座(2)上部，并通过紧固螺钉安装在底座(2)上，轴向-偏转磁轴承(8)定子位于电机(7)定子径向外侧和底座(2)上部，并通过紧固螺钉安装在底座(2)上，位移传感器(9)位于底座(2)上部外侧，并通过紧固螺钉安装在底座(2)上；径向磁轴承(5)转子位于径向磁轴承(5)定子径向外侧，并通过径向磁轴承转子锁母(12)安装在飞轮轮体(10)上，电机(7)内转子位于电机(7)定子径向内侧，并通过电机内转子锁母(13)安装在飞轮轮体(10)上，电机(7)外转子位于电机(7)定子径向外侧，并通过电机外转子锁母(14)安装在飞轮轮体(10)上，轴向-偏转磁轴承⑶内转子位于轴向_偏转磁轴承⑶定子径向内侧，并通过轴向-偏转磁轴承内转子锁母(15)安装在飞轮轮体(10)上，轴向-偏转磁轴承(8)外转子位于轴向-偏转磁轴承(8)定子径向外侧，并通过轴向-偏转磁轴承外转子锁母(16)安装在飞轮轮体(10)上，上保护轴承盖(IlA)和下保护轴承盖(IlB)分别位于上保护轴承(3A)和下保护轴承(3B)的径向外侧，并通过紧固螺钉安装在飞轮轮体(10)上。
2.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮陀螺仪，其特征在于:所述的径向磁轴承(5)为纯电磁磁轴承或永磁偏置磁轴承，磁极面为球面，定子采用四对极结构。
3.根据权利要求1和2所述的高精度磁悬浮陀螺仪，其特征在于:所述的径向磁轴承(5)定子铁心磁轭很薄，以至于通过磁轭部分的磁通可以忽略，从而实现了径向+X和、-X、+y和_y间的磁路解耦。
4.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮陀螺仪，其特征在于:所述的轴向-偏转磁轴承(8)为洛伦兹力磁轴承，采用轴向-偏转磁轴承共用磁钢设计减小了陀螺的体积和质量，降低了陀螺功耗。
5.根据权利要求1和4所述的高精度磁悬浮陀螺仪，其特征在于:所述的轴向-偏转磁轴承(8)当轴向绕组线圈通电工作时，实现对陀螺转子的轴向平动控制，当偏转绕组线圈通电工作时，实现对陀螺转子的径向偏转控制。
【专利摘要】一种七通道磁路解耦的磁悬浮陀螺仪主要由定子系统和转子系统两部分组成，定子系统主要包括：芯轴、底座、保护轴承、径向磁轴承定子、电机定子、轴向-偏转磁轴承定子、位移传感器；转子系统主要包括：飞轮轮体、保护轴承盖、径向磁轴承转子、电机转子、轴向-偏转磁轴承转子。本发明采用七通道磁路结构磁悬浮轴承支承技术，消除了三轴平动控制度对两自由度偏转控制的干扰，实现了径向+x和、-x、+y和-y间的磁路解耦，避免了径向四个平动通道间电磁力的相互干扰，更有利于实现陀螺转子真正意义上的自由，提高了磁悬浮陀螺仪敏感精度。
【IPC分类】G01C19-02
【公开号】CN104697509
【申请号】CN201510006192
【发明人】任元, 王卫杰, 刘强, 樊亚洪, 缪存孝, 蔡远文, 姚红, 张立元, 邵琼玲, 王盛军
【申请人】中国人民解放军装备学院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月6日