A modular combined magnetic suspension momentum ball consists of a suspension inspection and control module, a spherical rotor, a driving magnetic circuit and a shell, and a number of suspension inspection and control modules are fixed on the inner wall of the shell, and a number of driving magnetic paths are fixed on the suspension control module. The spherical cages formed by a number of driving magnetic paths are wrapped in a spherical rotor. The magnetic field generated by the block keeps the spherical rotor suspended, driving the rotary magnetic field generated by the magnetic circuit to drive the spherical rotor to rotate. In this invention, the magnetic circuit is designed flexibly according to the condition of the installation space, so that the momentum ball shell can present the structure of polyhedron, so it is applied to the more variable internal space of the microsatellite, which is beneficial to the improvement of the integration degree of the microsatellite. In the limited volume, the driving magnetic circuit of the invention occupies less volume, and the spherical rotor can do larger, which is conducive to achieving greater output torque.
【技术实现步骤摘要】
一种模块组合式磁悬浮动量球
本专利技术涉及一种模块组合式磁悬浮动量球,属于航天器姿态控制
技术介绍
随着微纳卫星技术的发展,产生了适合应用在微纳卫星上的新型姿控装置的需求,既保证控制精度的同时又有利于小型化。目前航天器的主要使用反作用飞轮或动量轮控制,然而一个卫星需要装备至少三套才能实现航天器三轴姿态控制,不利于小型化。此外由于存在轴承,无法实现干净的力矩输出,且不利于提高控制精度。目前公开号为CN201610160426.2,名称为《一种感应式反作用动量球系统》的专利公开了一种三轴驱动的磁悬浮动量球,其使用6个正交分布的普通磁极,通过感应电机的原理驱动球形转子,实现三轴力矩输出;公开号为CN102975868A,名称为《磁悬浮万向动量球装置》的专利公开了一种三轴驱动的磁悬浮动量球,其使用6个U型磁极驱动球形转子;公开号为CN104753273A,名称为《一种磁悬浮动量球》的专利公开了一种三轴驱动的磁悬浮动量球,其使用6个盘式磁极驱动球形转子。以上方案都不是模块化的设计思路,将使得系统外壳必须是正四面体结构,因而在微小卫星内部有限的空间里,不利于实现高集成度的微小卫星设计。且以上方案驱动机构占用较多体积,不利于实现磁悬浮动量球的小型化。而且上述方案磁路效率较低,难以达到高转速,力矩小,难以替代现有动量轮产品。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是:提出一种模块化组合式的磁悬浮动量球,能够实现多面体结构的磁悬浮动量球设计,在有限的空间里边可以更灵活的应用,具有更高的系统集成度,能够实现更高转速和更大力矩。本专利技术的技术解决方案是:一种模块组合式磁 ...
【技术保护点】
1.一种模块组合式磁悬浮动量球,其特征在于包括:悬浮检控模块(1)、球形转子(2)、驱动磁路(3)和壳体(4);多个悬浮检控模块(1)均固定在壳体(4)内壁上,多个驱动磁路(3)固定在悬浮检控模块(1)上,多个驱动磁路(3)形成的球形笼将球形转子(2)包裹其中,悬浮检控模块(1)产生的磁场令球形转子(2)保持悬浮,驱动磁路(3)产生的旋转磁场驱动球形转子(2)旋转。
【技术特征摘要】
1.一种模块组合式磁悬浮动量球,其特征在于包括:悬浮检控模块(1)、球形转子(2)、驱动磁路(3)和壳体(4);多个悬浮检控模块(1)均固定在壳体(4)内壁上,多个驱动磁路(3)固定在悬浮检控模块(1)上,多个驱动磁路(3)形成的球形笼将球形转子(2)包裹其中,悬浮检控模块(1)产生的磁场令球形转子(2)保持悬浮,驱动磁路(3)产生的旋转磁场驱动球形转子(2)旋转。2.根据权利要求1所述的一种模块组合式磁悬浮动量球,其特征在于:驱动磁路(3)包括弧形磁轭和三相线圈,三相线圈绕制在弧形磁轭上的凹槽中。3.根据权利要求2所述的一种模块组合式磁悬浮动量球,其特征在于:弧形磁轭上的凹槽数量为6*N个,N取正整数。4.根据权利要求1所述的一种模块组合式磁悬浮动量球,其特征在于:悬浮检控模块(1)包括涡电流传感器(5)和本体(8);本体(8)上设置有通孔以及侧壁螺纹孔(9),涡电流传感器(5)固定在所述通孔内,驱动磁路(3)的弧形磁轭通过所述侧壁螺纹孔(9)固定在本体(8)上,所述通孔的轴线指向球形转子(2)的球心。5.根据权利要求4所述的一种模块组合式磁悬浮动量球,其特征在于:涡电流传感器(5)包括传感线圈(6)、悬浮线圈(7)、...
【专利技术属性】
技术研发人员:张南,王天喆,范春石,尹成科,
申请(专利权)人:中国空间技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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