一种安培力补偿机械式CMG及主动提高使用寿命的方法技术

本发明专利技术公开了一种安培力补偿机械式CMG及主动提高其使用寿命的方法，其包括壳体(11)和置于壳体内的飞轮(12)，飞轮经第二轴(15)及机械轴承(13’)安装在壳体上，第二轴的一端设置安培力磁轴承(14)，安培力磁轴承包括固定连接壳体的定子(141)、固定连接飞轮的转子(142)及磁轴承控制器，所述定子包括线圈骨架(1411)及对称设置的两个电磁线圈(1412)，所述转子包括转子磁轭(1421)和设置在其内的两层永磁体(1422)，且转子磁轭与两层永磁体之间形成闭合磁路，所述定子设在所述转子磁轭内的闭合磁路中，两个电磁线圈相互串联并经功率放大器与磁轴承控制器电性连接，两个电磁线圈中的控制电流方向相反。

【技术实现步骤摘要】
一种安培力补偿机械式CMG及主动提高使用寿命的方法
本专利技术涉及机械式控制力矩陀螺(CMG)，特别是一种安培力补偿机械式CMG及主动提高其使用寿命的方法。
技术介绍
控制力矩陀螺(CMG)是空间站等大型航天器和各类敏捷机动卫星平台姿态控制系统的核心关键部件，其寿命直接影响到大型航天器和敏捷卫星平台的使用寿命。如图1所示，CMG主要包括陀螺房1和支承框架2，陀螺房1经第一轴3及轴承安装在支承框架2上，支承框架2提供陀螺房1的转动自由度和伺服驱动系统，陀螺房1主要由壳体11和置于其内的飞轮12组成，飞轮12经第二轴15及轴承13安装在陀螺房壳体11上。根据飞轮12的支承形式，CMG可分为传统机械式CMG和磁悬浮CMG。传统机械式CMG其飞轮由滚珠等机械式轴承支承，磁悬浮CMG其飞轮由磁轴承支承。由于磁悬浮CMG技术复杂，因而实际应用很少，目前国内外大型航天器姿态控制执行机构仍以传统机械式CMG为主，且通过在轨运行，积累了较多工程经验与试验数据，但同时也暴露出了一些问题，主要是机械式CMG飞轮的轴承组件可靠性与寿命问题。目前机械式C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安培力补偿机械式CMG，其陀螺房包括壳体(11)和置于壳体内的飞轮(12)，飞轮经第二轴(15)及机械轴承(13’)安装在壳体上，其特征在于，/n所述第二轴的一端设置安培力磁轴承(14)；/n所述安培力磁轴承包括固定连接壳体的定子(141)、固定连接飞轮的转子(142)及磁轴承控制器，所述定子包括线圈骨架(1411)及嵌在线圈骨架内并左右对称设置的两个电磁线圈(1412)，所述转子包括转子磁轭(1421)和设置在其内的两层永磁体(1422)，且转子磁轭与两层永磁体之间形成闭合磁路，所述定子设在所述转子磁轭内的闭合磁路中，两个电磁线圈相互串联并经功率放大器与磁轴承控制器电性连接，两个电磁...

【技术特征摘要】
1.一种安培力补偿机械式CMG，其陀螺房包括壳体(11)和置于壳体内的飞轮(12)，飞轮经第二轴(15)及机械轴承(13’)安装在壳体上，其特征在于，
所述第二轴的一端设置安培力磁轴承(14)；
所述安培力磁轴承包括固定连接壳体的定子(141)、固定连接飞轮的转子(142)及磁轴承控制器，所述定子包括线圈骨架(1411)及嵌在线圈骨架内并左右对称设置的两个电磁线圈(1412)，所述转子包括转子磁轭(1421)和设置在其内的两层永磁体(1422)，且转子磁轭与两层永磁体之间形成闭合磁路，所述定子设在所述转子磁轭内的闭合磁路中，两个电磁线圈相互串联并经功率放大器与磁轴承控制器电性连接，两个电磁线圈中的控制电流方向相反。


2.根据权利要求1所述的安培力补偿机械式CMG，其特征在于，所述转子与飞轮集成为一体。


3.根据权利要求1所述的安培力补偿机械式CMG，其特征在于，所述定子和转子都为圆环状结构。


4.根据权利要求1所述的安培力补偿机械式CMG，其特征在于，所述线圈骨架采用玻璃钢机械加工而成。


5.根据权利要求1所述的安培力补偿机械式CMG，其特征在于，所述电磁线圈均采用聚氨酯漆包铜线绕制后浸漆烘干而成，且匝数相同。


6.根据权利要求1所述的安培力补偿机械式CMG，其特征在于，所述电磁线圈嵌于线圈骨架的预留槽内，并用环氧树脂将所述电磁线圈和所述线圈骨架灌封成为一体。


7.根据权利要求1所述的安培力补偿机械式CMG，其特征在于，所述两层永磁体分别沿其径向充磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昆，王昊泽，魏静波，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44