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一种超薄反作用飞轮的大面积磁悬浮结构分析
反作用飞轮 磁悬浮 磁化方向 刚度
2015/12/2
为提高轴向磁通反作用飞轮的轴向刚度和寿命，结合轴向磁通飞轮的结构，提出一种超薄、大面积磁悬浮的反作用飞轮。重点分析该飞轮的大面积磁悬浮结构，从磁环的宽度、磁环的充磁方向、磁环间距、铁芯厚度和磁悬浮刚度五个方面展开研究。通过有限元仿真可以发现：随磁环宽度的增加，定子对转子的斥力是先增大后减小；定子内外环磁化方向相反时比相同时能得到更大的斥力；在内外环磁化方向相反时，内外环磁钢间距越小，定子对转子斥力...
针对反作用飞轮电机换相所产生的非理想力矩影响卫星姿态控制精度的问题，采用永磁无刷直流电机绕组感生电势、相电流和电磁转矩的解析计算方法得到了反作用飞轮电机的换相力矩波动最小化条件，提出了基于该最小化条件的换相力矩波动抑制高动态协同控制方法，抑制反作用飞轮电机三种运行状态下的换相力矩波动。试验结果表明，电动状态下换相力矩波动减小了12%、可控能耗制动和反接制动状态下换相力矩波动减小了90%以上，验证了...
为对磁悬浮反作用飞轮的剩磁矩(RMM)进行分析及最小化设计,提出一种基于等效磁偶极子模型的剩磁矩计算方法。利用有限元仿真空间磁场分布,通过选取3个特征平面的磁场反推得到剩磁矩。对不同工作状态下飞轮样机剩磁矩的大小及变化范围进行了分析,并在此基础上给出了磁悬浮反作用飞轮剩磁矩优化设计方法及补偿方法。分析结果表明,通过磁轴承磁对称设计及永磁体补偿可以有效地将剩磁矩减小至一定范围内。对飞轮样机的剩磁矩实...
作为新型航天器姿态控制执行机构,磁悬浮反作用飞轮工作在高真空环境下且转子完全悬浮,使得热量不易散出,故需要对飞轮进行温度场计算并进行热优化设计。为此,提出一种有限元与热网络模型相结合的优化热设计方法:首先利用有限元法计算温度场分布;然后对不符合温度要求的部件建立热网络模型,分析影响温度的因素,提出优化措施。该方法具有计算精度高、优化速度快的特点。将该方法应用于某样机的热优化设计中,使飞轮的最高温度...