Двигатели-маховики

Двигатели – маховики (ДМ) являются исполнительными органами и предназначены для создания управляющих моментов относительно центра масс КА.

Конструктивно ДМ обычно выполняется в виде двух блоков:

-блока механики, в котором расположены маховик, двигатель привода маховика, датчик положения ротора и датчик скорости;

-блока электроники, в котором расположены два комплекта схем электроники для управления и контроля функционированием ДМ.

Двигатель привода маховика представляет собой бесконтактный электродвигатель с постоянными магнитами.

Датчик положения ротора служит для воспроизведения синусной зависимости выходного сигнала в функцию угла поворота ротора датчика момента и представляет собой бесконтактный вращающийся трансформатор.

Датчик скорости служит для снятия информации о частоте вращения ротора и представляет собой дифференциальный индуктивный датчик.

Блок электроники ДМ осуществляет регулирование электромагнитного момента и обеспечивает прием, формирование и выдачу управляющих и телеметрических сигналов. Блок обработки сигналов служит для формирования сигнала скорости и знака вращения маховика.

Регулятор тока осуществляет регулирование напряжения, подводимого для питания обмотки возбуждения датчика положения ротора.

Автономный источник питания осуществляет питание узлов блока электроники стабилизированным напряжением.

Фильтр осуществляет сглаживание пульсаций по цепи источника питания.

Принцип работы ДМ заключается в следующем. Управляющее напряжение поступает на усилитель входного сигнала, где преобразуется в фазопеременный сигнал с регулируемой амплитудой, усиливается по мощности и поступает на обмотку возбуждения датчика положения ротора, образующийся электромагнитный момент приводит в движение маховик, который создает кинетический момент. Выходные сигналы демодулируются в регуляторах тока и поступают на устройство сравнения. Далее выходные сигналы сравниваются с сигналом обратной связи по току, предварительно усиленным. Выходной сигнал элемента сравнения задает значение фазных токов соответственно значению и знаку управляющего напряжения, изменение полярности приводит к изменению направления тока в фазах двигателя и, следовательно, к реверсу момента двигателя.

Основные характеристики двигателей-маховиков зарубежного производства фирмы SSTL(Англия) представлены в таблице.

Параметр	КА
FASat-Alpha / FASat- Bravo	TM-sat / Tiungsat-1 / Tsinghua-1	UoSAT-12	SNAP-1	Alsat-1 / UK-DMC / Bilsat / Topsat / NigeriaSat-1	Rosetta
Максимальный кинетический момент,Нмс	0,04	0,21	4,2	0,01	0,42	5,2
Максимальный крутящий момент, мНм					7,5
Максимальная скорость вращения, об/мин
Масса, кг	0,5	0,75	3,2	0,08	1,1	2,6
Потребляемая мощность,Вт - при постоянной скорости - при максимальном ускорении - в покое	1,2	0,4 0,2	3,3 1,5	0,1 0,5 <0.1	1,2 0,8	<5 -
Применение на МКА (количество ДМ)	1/1	1/1/3			2/2/4/4/2

Элементы двигателей маховиков зарубежного производства

Дата добавления: 2014-11-29