[0029] 以下结合附图进一步描述本发明的一种交流伺服测角振动机组的实施。
[0030] 如图1、图2所示，一种交流伺服测角振动机组，包括转轴1、前端盖轴承2、前端盖3、机壳4、外定子铁心5、激磁绕组6、无槽转子7、隔磁枕套8、永磁磁钢9、铜套10、后端盖轴承11、后端盖12、输出绕组13、内定子铁心14和霍尔元件15；
[0031] 所述转轴1依次穿过前端盖轴承2、无槽转子7、铜套10的中心孔和后端盖轴承11，分别通过前端盖3和后端盖12与机壳4固定；
[0032] 所述铜套10固定在后端盖12的内侧，中心设有通孔；
[0033] 所述内定子铁心14同心地固定在铜套10的外侧，设有夹槽和绕组槽，且夹槽和绕组槽在空间上均匀分布；
[0034] 所述永磁磁钢9嵌放在内定子铁心14的夹槽中；
[0035] 所述霍尔元件15嵌放在内定子铁心14的夹槽中；
[0036] 所述输出绕组13嵌放在内定子铁心14的绕组槽中；
[0037] 所述外定子铁心5固定在机壳4的内侧，且设有绕组槽；
[0038] 所述激磁绕组6为两相，分别为601-604和605-608，嵌放在外定子铁心5的绕组槽中；
[0039] 所述无槽转子7为固化一体式结构，整体为杯形，其杯体置于内定子铁心14与外定子铁心5之间的空气隙中；
[0040] 所述无槽转子7的杯底与转轴1固定，跟随转轴1一同旋转；
[0041] 所述无槽转子7包括铁心和内层绕组702、外层绕组701，且绕组702和701直接短路，分别固定在铁心的内侧和外侧；
[0042] 所述隔磁枕套8为圆筒形，置于无槽转子7的铁心中，将无槽转子7的铁心分为内、外两层；
[0043] 所述内定子铁心14的夹槽为六个，绕组槽为两个；
[0044] 所述永磁磁钢9为四片，置于内定子铁心14的四个均匀分布的夹槽中；
[0045] 所述霍尔元件15为两片，安装位置在空间上错开90°角；
[0046] 所述输出绕组13为单相绕组；
[0047] 所述两相激磁绕组601-604和605-608的安装位置在空间上错位对称排列，且分别通入两相错开90°电角度的交流电压。
[0048] 图3为本发明的一种交流伺服测角振动机组的工作原理图：
[0049] 根据交流电动机的工作原理可知，当两相对称的激磁绕组，通入两相对称的交流电压时，会在气隙中产生旋转磁场。根据图3所示的激磁绕组结构，形成的旋转磁场为对称的四个磁极，假设磁通量为Φ1，则该磁通经由外定子铁心、空气隙和无槽转子的外铁心形成闭合回路。
[0050] 由于磁通量Φ1为旋转磁场，根据法拉第电磁感应定律，无槽转子的外层绕组产生感应电动势，由于无槽转子的外层绕组直接短路，因此绕组中存在电流，该电流在旋转磁场的作用下受到电磁力的作用，继而产生驱动的电磁转矩，带动无槽转子开始转动，假设瞬时旋转角速度为Ω。
[0051] 假设无槽转子受到的电磁转矩为逆时针方向，则无槽转子的内层绕组开始切割永磁磁钢的磁通Φ2，该磁通经由内定子铁心、空气隙和无槽转子的内铁心形成闭合回路，且磁通Φ2不经过输出绕组。
[0052] 当无槽转子的内层绕组以角速度Ω逆时针切割磁通Φ2时，根据法拉第电磁感应定律，无槽转子的内层绕组产生的感应电动势为：
[0053] e＝CeΦ2Ω (1)，
[0054] 式中Ce为与无槽转子内层绕组结构相关的常数。
[0055] 根据右手定则，感应电动势e的方向如图3所示，由于无槽转子的内层绕组为短路连接，则绕组中产生短路电流i，且电流正比于感应电动势。该短路电流分别产生磁通Φ3和Φ4，假设磁路不饱和，则磁通Φ3和Φ4与短路电流成正比，且方向与电流符合右手螺旋定则。
[0056] 根据上述过程可知，磁通Φ3和Φ4与感应电动势e成正比，即：
[0057]
[0058] 由于磁通Φ3穿过内定子铁心、霍尔元件、空气隙和无槽转子的内铁心后形成闭合回路，根据霍尔效应，霍尔元件产生的霍尔电势为：
[0059] EH∝Φ3 (3)。
[0060] 联立公式(3)、(2)、(1)可知：
[0061] EH∝Ω (4)。
[0062] 即霍尔电势EH与机组的瞬时旋转角速度成正比。
[0063] 由于磁通Φ4穿过内定子铁心、输出绕组、空气隙和无槽转子的内铁心后形成闭合回路，根据电磁感应定律，输出绕组产生的感应电势为：
[0064]
[0065] 式中N为输出绕组的有效匝数。
[0066] 联立公式(5)、(2)、(1)可知：
[0067]
[0068] 即输出绕组的感应电动势eo与机组的瞬时旋转角加速度 成正比。
[0069] 本发明的一种交流伺服测角振动机组，交流伺服电动机和旋转角振动检测装置共用无槽转子，无需其他传动部件，具有结构紧凑、体积小、噪声低、运行平稳等优点；此外，机组中的旋转角振动检测装置测量精度高，且无需滑环等信号引出装置，能够直接、同时将伺服电动机的瞬时旋转角速度和角加速度信号输出，无需微分电路对信号进行处理，具有较好的抗干扰能力和较高的信噪比。
[0070] 实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
