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专利号: 2019100716368
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.双向旋转式力矩马达,其特征在于:轭铁的前后侧分别装有前端盖(2)和后端盖(9),轭铁内安装有第一衔铁(3)和第二衔铁(10),第一衔铁(3)和第二衔铁(10)上装有输出轴(1),输出轴(1)连接复位扭簧(11);所述的轭铁由同轴排列的第一轭铁(4)、第二轭铁(5)、第三轭铁(7)和第四轭铁(8)组成,每块轭铁环圆周均匀分布N个轭铁齿,轭铁齿形成轭铁磁极(41),各轭铁的轭铁齿轴向对齐;第一轭铁(4)和第二轭铁(5)之间、以及第三轭铁(7)和第四轭铁(8)之间分别沿交界面开有对称的凹槽,拼合形成环形槽,环形槽放置控制线圈,形成控制磁通;第二轭铁(5)和第三轭铁(7)之间放置有隔磁块(6);

第一衔铁(3)和第二衔铁(10)同轴拼接,第一衔铁(3)和第二衔铁(10)沿周向均匀分布有N个衔铁齿,衔铁齿形成衔铁磁极,每个衔铁磁极的端面包括圆弧形的齿面(31)和侧立面(32),齿面(31)与轭铁磁极(41)的径向端面组成径向气隙;侧立面(32)位于齿面(31)的端部,与轭铁磁极(41)的侧面组成轴向气隙;第一衔铁(3)的侧立面(32)在齿面(31)的位置和第二衔铁(10)的侧立面(32)在齿面(31)的位置相反,使轴向气隙对称分布在轭铁齿的两侧;第二衔铁(10)的衔铁沿顺时针方向超前轭铁的轭铁齿一个角度,第一衔铁(3)的衔铁齿则沿顺时针方向落后轭铁的轭铁齿相同的角度;

当左侧控制线圈通入正向单侧电流,右侧控制线圈不通电流时,第一轭铁(4)与第一衔铁(3)之间的第一磁极(g1)和第二轭铁(5)与第一衔铁(3)之间的第二磁极(g2)的工作气隙下产生励磁磁场,第一衔铁(3)受到电磁力矩的作用逆时针旋转,此时径向气隙和轴向气隙各自产生的力矩相互调制,使得电磁铁获得水平的矩角特性,输出力矩的大小通过控制电流的大小调节,配合线性弹簧使用时获得与电流成比例的位置控制效果;

当右侧控制线圈通入正向单侧电流,左侧控制线圈不通电流时,第三轭铁(7)与第二衔铁(10)之间的第三磁极(g3)和第四轭铁(8)与第二衔铁(10)之间的第四磁极(g4)工作气隙下产生励磁磁场,第二衔铁(10)受到电磁力矩作用顺时针旋转,此时径向气隙和轴向气隙各自产生的力矩相互调制,使得电磁铁获得水平的矩角特性,输出力矩的大小通过控制电流的大小调节,配合线性弹簧使用时获得与电流成比例的位置控制效果。

2.如权利要求1所述的双向旋转式力矩马达,其特征在于:第一轭铁(4)、第二轭铁(5)、第三轭铁(7)和第四轭铁(8)环圆周均匀分布的8个轭铁磁极,每个定子磁极相隔45°,第一衔铁(3)和第二衔铁(10)沿周向均匀分布有8个衔铁磁极。

3.如权利要求1或2所述的双向旋转式力矩马达,其特征在于:复位扭簧(11)包括弹簧(111)和弹簧盖板(112)、联轴器(113),弹簧盖板(112)连接后端盖(9),弹簧(111)安装在弹簧盖板(112)上,联轴器(113)安装在弹簧(111)上,输出轴(1)的后端固接在联轴器(113)的中心孔内;输出轴(1)固接在第一衔铁(3)和第二衔铁(10)上。

4.如权利要求3所述的双向旋转式力矩马达,其特征在于:第一衔铁(3)和第二衔铁(10)采用空心杯结构。

5.如权利要求4所述的双向旋转式力矩马达,其特征在于:前端盖(2)、隔磁块(6)、后端盖(9)和输出轴(1)用不导磁的金属材料制成,第一衔铁(3)、第二衔铁(10)、第一轭铁(4)、第二轭铁(5)、第三轭铁(7)和第四轭铁(8)用高导磁率的金属软磁材料制成。