一种多自由度球形电动式磁悬浮动量轮

    公开(公告)号:CN109229424A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811066863.3

    申请日:2018-09-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B64G1/28 H02N15/00

    摘要: 一种多自由度球形电动式磁悬浮动量轮,由外部支承组件、球形驱动电机及内部电动式磁悬浮动量轮组成;外部支承组件对球形驱动电机定子进行定位固定,同时为球形动子提供球面支承;在球形驱动电机定子线圈阵列中通入不同相位的正弦交流电,形成不同方向的行波磁场,可驱动整个球形动子的空间朝向发生改变,进而实现对磁悬浮动量轮转轴空间朝向的大范围内调节;同时根据电动式驱动原理,对内部电动式磁悬浮动量轮进行稳定悬浮与绕轴旋转一体驱动,从而实现对内部磁悬浮动量轮的转轴方向及转速大小的完全控制,最终能够实现对航天器姿态的多轴主动控制。

    一种感应式驱动的气浮动量球系统

    公开(公告)号:CN109104125B

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201810707358.6

    申请日:2018-07-02

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02N15/00 G01M99/00 B64G7/00

    摘要: 一种感应式驱动的气浮动量球系统。包括:气浮动量球模块、传感器测量组件、上位机控制器及驱动模块。气浮动量球模块包括定子阵列、球形动子和气浮组件。球形动子由气浮组件支承悬浮,由定子阵列驱动旋转。传感器测量组件包括力/力矩测量组件和转速测量组件。转速测量组件包括测量框架与鼠标传感器,通过测量框架准确测量传感器空间位置,结合鼠标传感器的线速度测量,解算出球形动子的转速,用于反馈控制。上位机控制器根据解算得到的转速信号,通过驱动器对各定子线圈进行电流分配,从而实现对气浮动量球绕任意轴转动控制。

    一种电动式磁悬浮双框架动量球装置

    公开(公告)号:CN109347284A

    公开(公告)日:2019-02-15

    申请号:CN201811156737.7

    申请日:2018-09-30

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K16/04 H02N15/00 B64G1/24

    摘要: 本发明公开了一种电动式磁悬浮双框架动量球装置,用于航天器姿态控制系统执行机构。由电动式磁悬浮驱动电机模块、内调节框架、外调节框架及端部支承锁紧机构组成,电动式磁悬浮驱动电机模块通过轴和支承锁紧机构与内调节框架连接,内调节框架通过轴和支承锁紧机构与外调节框架相连。电动式磁悬浮驱动电机模块由两层并列的定子阵列、球形动子及中心保持架构成。通过对定子线圈施加不同频率、幅值和相位的正弦交流电,形成不同方向的旋转磁场,进而驱动球形动子稳定磁悬浮的同时实现旋转驱动,根据角动量守恒原理,结合支承锁紧机构的锁紧与解锁功能切换,实现航天器姿态三轴稳定可控。

    一种多自由度球形电动式磁悬浮动量轮

    公开(公告)号:CN109229424B

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN201811066863.3

    申请日:2018-09-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B64G1/28 H02N15/00

    摘要: 一种多自由度球形电动式磁悬浮动量轮,由外部支承组件、球形驱动电机及内部电动式磁悬浮动量轮组成;外部支承组件对球形驱动电机定子进行定位固定,同时为球形动子提供球面支承;在球形驱动电机定子线圈阵列中通入不同相位的正弦交流电,形成不同方向的行波磁场,可驱动整个球形动子的空间朝向发生改变,进而实现对磁悬浮动量轮转轴空间朝向的大范围内调节;同时根据电动式驱动原理,对内部电动式磁悬浮动量轮进行稳定悬浮与绕轴旋转一体驱动,从而实现对内部磁悬浮动量轮的转轴方向及转速大小的完全控制,最终能够实现对航天器姿态的多轴主动控制。

    一种电动式磁悬浮双框架动量球装置

    公开(公告)号:CN109347284B

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN201811156737.7

    申请日:2018-09-30

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02K16/04 H02N15/00 B64G1/24

    摘要: 本发明公开了一种电动式磁悬浮双框架动量球装置,用于航天器姿态控制系统执行机构。由电动式磁悬浮驱动电机模块、内调节框架、外调节框架及端部支承锁紧机构组成,电动式磁悬浮驱动电机模块通过轴和支承锁紧机构与内调节框架连接,内调节框架通过轴和支承锁紧机构与外调节框架相连。电动式磁悬浮驱动电机模块由两层并列的定子阵列、球形动子及中心保持架构成。通过对定子线圈施加不同频率、幅值和相位的正弦交流电,形成不同方向的旋转磁场,进而驱动球形动子稳定磁悬浮的同时实现旋转驱动,根据角动量守恒原理,结合支承锁紧机构的锁紧与解锁功能切换,实现航天器姿态三轴稳定可控。

    一种感应式驱动的气浮动量球系统

    公开(公告)号:CN109104125A

    公开(公告)日:2018-12-28

    申请号:CN201810707358.6

    申请日:2018-07-02

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02N15/00 G01M99/00 B64G7/00

    摘要: 一种感应式驱动的气浮动量球系统。包括:气浮动量球模块、传感器测量组件、上位机控制器及驱动模块。气浮动量球模块包括定子阵列、球形动子和气浮组件。球形动子由气浮组件支承悬浮,由定子阵列驱动旋转。传感器测量组件包括力/力矩测量组件和转速测量组件。转速测量组件包括测量框架与鼠标传感器,通过测量框架准确测量传感器空间位置,结合鼠标传感器的线速度测量,解算出球形动子的转速,用于反馈控制。上位机控制器根据解算得到的转速信号,通过驱动器对各定子线圈进行电流分配,从而实现对气浮动量球绕任意轴转动控制。