The utility model discloses a frame type control moment gyroscope, which is driven by an ultrasonic motor to realize a small high precision and high response variable speed control moment gyroscope, in particular a single frame control moment gyroscope with ultra-high precision output of variable torque, belonging to the technical field of control moment gyroscope; and comprises a high speed component. Connecting bracket, slip ring assembly and low speed module. The high-speed components provide the moment of inertia required for angular momentum, and provide electrical support and speed control signals for them through the sliding ring components. The utility model has the advantages of small volume, light weight, high control precision and fast response by using an ultrasonic motor with high precision and high response. It is especially suitable for precise attitude control and fast maneuver control of small spacecraft.
【技术实现步骤摘要】
一种框架式控制力矩陀螺
本技术专利属于一种空间机动平台实现快速机动任务的航天执行机构,特别涉及一种能够用于中小型卫星的单框架框架式超声电机控制力矩陀螺。技术背景中小型卫星具有重量轻、体积小、可快速发射、在轨敏捷机动等特点。小型单框架控制力矩陀螺具有输出力矩大,功耗低等优点,是空间机动平台实现快速机动任务的理想航天执行机构。由于运载火箭发射对尺寸和重量有严格限制,以及单框架控制力矩陀螺以多组出现,要求单框架控制力矩陀螺体积小、重量轻,有满足卫星敏捷激动需求的力矩输出能力。框架式控制力矩陀螺的优点是可以实现模块化设计,低速组件和高速组件均可单独设计并进行测试,而且高速组件可以借鉴现有的成熟的飞轮技术,结构紧凑,可靠度高。与传统的电磁电机相比,超声电机具有不同的电机结构,工作特性和驱动机理。超声电机的特点可以归纳如下:断电自锁力矩大,响应时间短,力矩质量比高,运行无噪音,无电磁干扰,结构紧凑,另外还具有耐低温、真空等适应太空环境的特点。首先由于质量轻,体积小,解决了空间机动平台的对姿态调整执行机构尺寸、重量限制的问题;其次低速且大转矩从而不需要附加齿轮等变速结构,避免了使用齿轮变速而产生的震动、冲击与噪声、低效率、难控制等一系列问题;除此之外,超声电机是利用逆压电效应产生超声振动,并结合摩擦耦合转换能量,不会受到电磁干扰,稳定性高。以往的控制力矩陀螺使用滑环作为供电设备,为高速组件以及编码器供电并传输信号。使用滑环会有滑环短路、信号干扰太大、滑环转动阻尼较大、防护等级与使用环境不符、电路设计无保护电路以及容易过载烧毁等问题。控制力矩陀螺作为一种航天执行机构, ...
【技术保护点】
1.一种框架式控制力矩陀螺,其特征在于:它包括高速组件、连接支架、低速组件、编码器、无线传输供电组件,所述高速组件设置在保护壳体内,所述保护壳体内为空心腔室,中间位置设有高速主轴,所述高速组件安装在高速主轴上,所述保护壳体侧壁与连接支架侧壁固定连接;所述连接支架连接低速空心主轴,低速空心主轴与低速组件固定连接,编码器和无线传输供电组件也与连接支架的低速空心主轴部分固定连接。
【技术特征摘要】
1.一种框架式控制力矩陀螺,其特征在于:它包括高速组件、连接支架、低速组件、编码器、无线传输供电组件,所述高速组件设置在保护壳体内,所述保护壳体内为空心腔室,中间位置设有高速主轴,所述高速组件安装在高速主轴上,所述保护壳体侧壁与连接支架侧壁固定连接;所述连接支架连接低速空心主轴,低速空心主轴与低速组件固定连接,编码器和无线传输供电组件也与连接支架的低速空心主轴部分固定连接。2.根据权利要求1所述的一种框架式控制力矩陀螺,其特征在于:所述的高速组件的壳体底部设有密封接插件,密封接插件与电缆的一段连接,电缆的另一端通过连接支架的低速空心主轴的空心部分与连接支架外壳体上。3.根据权利要求1或2所述的一种框架式控制力矩陀螺,其特征在于:所述的高速组件包括高速电机、飞轮、保护壳体;所述飞轮的外部设有保护壳体,所述高速电机通过销与飞轮同轴心连接。4.根据权利要求1或2所述的一种框架式控制力矩陀螺,其特征在于:所述的连接支架包括两个半圆板、一个平台和一根低速空心主轴,所述支架底部设有平台,平台上连接两块垂直半圆板,平台中心处向垂直于平台且与半圆板相...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘松,陈雷,唐洪权,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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