本發(fā)明涉及一種磁浮力器,特別是涉及一種高精度大帶寬長壽命大移動范圍的磁浮力器。
背景技術:
動靜分離式衛(wèi)星平臺打破傳統衛(wèi)星載荷與平臺固連設計思路,采用基于磁浮機構的“動靜隔離非接觸、主從解耦高精度”的全新設計方法,突破固連設計方法存在微振動“難測、難控”技術瓶頸,從根本上解決載荷指向精度與穩(wěn)定度難以大幅提升的重大難題,實現載荷超高精度超高穩(wěn)定度控制指標。
但當前的磁浮機構存在移動范圍過小(約0.1度)的問題,導致對動艙的姿態(tài)控制要求較高,需采用飛輪、控制力矩陀螺等執(zhí)行機構,導致衛(wèi)星成本較高。如果單純增大移動角度,則輸出力方向將隨之改變,導致靜艙控制精度降低。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種高精度大帶寬長壽命大移動范圍的磁浮力器,在實現大移動范圍的同時保持輸出力方向不變從而可保證靜艙的高精度控制并能有效降低衛(wèi)星成本。
本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種高精度大帶寬長壽命大移動范圍的磁浮力器,其特征在于,其包括永久磁鐵端、磁鋼、線圈端、線圈、磁鋼支架、線圈支架、靜艙、動艙,永久磁鐵端與線圈端在空間上隔離,永久磁鐵端包括磁鋼和磁鋼支架,磁鋼有四個分為兩組,永久磁鐵端通過磁鋼支架與靜艙連接,線圈端包括線圈和線圈支架,線圈位于磁鋼形成的磁場中,線圈端通過線圈支架與動艙連接。
優(yōu)選地,所述靜艙采用磁浮力器作為姿態(tài)主動控制執(zhí)行機構并采用電流產生作用力。
優(yōu)選地,所述動艙采用隨動控制。
優(yōu)選地,所述磁浮力器通過改變線圈中的電流快速改變輸出力。
優(yōu)選地,所述線圈在磁場中可作大范圍移動。
優(yōu)選地,所述磁鋼的數量為四個,分為兩組,形成兩個大小相同、方向相反的勻強磁場。
本發(fā)明的積極進步效果在于:磁浮力器采用電流產生作用力,而電流的精度很高(可達0.1毫安),故系統控制精度高;通過改變線圈中的電流快速改變輸出力,故系統響應快、帶寬大;磁鋼與線圈不接觸,故壽命長;磁浮力器可實現>1度的大范圍移動,因此對航天器動艙的控制精度要求降低,航天器可取消飛輪、控制力矩陀螺等執(zhí)行機構,轉而采用磁力矩器、化學推力器、電推力器等簡易常見的執(zhí)行機構,可使衛(wèi)星平臺成本大幅降低,同時磁浮力器在實現大移動范圍的情況下可以保持輸出力方向不變,并通過電流補償輸出力大小的變化,從而可保證靜艙的高精度控制。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖給出本發(fā)明較佳實施例,以詳細說明本發(fā)明的技術方案。
如圖1所示,本發(fā)明高精度大帶寬長壽命大移動范圍的磁浮力器包括永久磁鐵端1、磁鋼2、線圈端3、線圈4、磁鋼支架5、線圈支架6、靜艙7、動艙8,永久磁鐵端1與線圈端2在空間上隔離,永久磁鐵端1包括磁鋼2和磁鋼支架5,磁鋼2有四個分為兩組,永久磁鐵端1通過磁鋼支架5與靜艙7連接,線圈端3包括線圈4和線圈支架6,線圈4位于磁鋼2形成的磁場中,線圈端3通過線圈支架6與動艙8連接。
線圈的形狀為環(huán)形,通電后即產生垂直于磁場和電流方向的作用力,方便使用。
永久磁鐵端與線圈端在空間上隔離,由于不接觸故壽命長。其中永久磁鐵端剛性較大,與航天器靜艙相連,線圈端剛性較小,與航天器動艙相連,從而實現動艙與靜艙空間上的動靜隔離。
靜艙7采用磁浮力器作為姿態(tài)主動控制執(zhí)行機構并采用電流產生作用力,這樣系統控制精度高。
動艙8采用隨動控制,這樣使動艙8的位置相對靜艙7保持在期望的閾值內。
磁浮力器通過改變線圈4中的電流快速改變輸出力,這樣系統響應快、帶寬大。
線圈4在磁場中可作大范圍(>1度)移動,且線圈移動時,磁場對線圈的作用力方向不變,作用力大小的改變通過改變電流補償,故不影響高精度控制,從而實現航天器的高精度大帶寬長壽命大移動范圍控制。
磁鋼的數量為四個,分為兩組,形成兩個大小相同、方向相反的勻強磁場。
以上所述的具體實施例,對本發(fā)明的解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。