[發明專利]電容換能式反作用飛輪制動方法

有效

• 申請號: 201410432613.2
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104210675A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 武俊峰;吳一輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B64G1/42
• 分類號: B64G1/42;B64G1/66
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明屬于機電控制技術領域，具體涉及一種電容換能式反作用飛輪制動方法。

背景技術

在反作用飛輪工程實踐中，在對反作用飛輪的調節過程中經常會遇到將反作用飛輪從高轉速降低至低轉速對反作用飛輪進行制動的情況。目前，常用的反作用飛輪在降速過程中的調節方法主要是采用能耗電阻將機械能轉換為熱能的方法對反作用飛輪進行降速。該方法會產生較大的發熱，同時沒有充分的利用飛輪存儲的機械能，在小衛星的應用場合，能源利用率是更加優先的設計因素。所以上述技術不能實現對小衛星能源的有效使用。

發明內容

為了解決現有技術中反作用飛輪降速過程中高發熱、能源利用不足的技術問題，本發明提供一種電容換能式反作用飛輪制動方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

電容換能式反作用飛輪制動方法，在飛輪驅動控制電路的作用下，在反作用飛輪進行制動處于PWM關斷時，飛輪電機產生的泵生電壓存儲在電解電容中，當電解電容的電壓大于小衛星電源的供電電壓時，小衛星電源的供電通過二極管被截止；當反作用飛輪進行制動處于PWM開通時，存儲在電解電容中的電能釋放給飛輪電機繞組，實現飛輪的制動。

進一步的，當反作用飛輪進行制動處于PWM的關斷時，飛輪電機繞組中存儲的反電動勢通過功率管向電解電容充電，形成充電電流，并流經采樣電阻回到飛輪電機繞組中形成充電閉環。

進一步的，當反作用飛輪進行制動處于PWM的開通時，存儲在電解電容中的電能通過功率管、飛輪電機繞組、快恢復肖特基二級管和另一功率管后，回到電解電容中形成放電電流回路。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明的方法能夠利用反作用飛輪自身的機械能轉換為電解電容中存儲的電能，然后再將電能轉換為飛輪的制動力，實現飛輪的制動，解決了現有技術中反作用飛輪制動方法高發熱、能源利用不足的技術問題，同時提高了小衛星電源的利用率。

附圖說明

圖1是本發明電容換能式反作用飛輪制動方法原理圖；

圖中，1、第一快恢復肖特基二級管，2、第一電解電容，3、第二電解電容，4、第一功率管，5、第二功率管，6、第三功率管，7、第四功率管，8、第五功率管，9、第六功率管，10、第二快恢復肖特基二級管，11、第三快恢復肖特基二級管，12、第四快恢復肖特基二級管，13、第五快恢復肖特基二級管，14、第六快恢復肖特基二級管，15、第七快恢復肖特基二級管，16、第一電機繞組，17、第二電機繞組，18、第三電機繞組，19、采樣電阻。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明的電容換能式反作用飛輪制動方法，該電容換能式反作用飛輪制動方法適用的系統包括小衛星電源、飛輪電機繞組和飛輪驅動控制電路，飛輪電機繞組包括第一電機繞組16、第二電機繞組17和第三電機繞組18；飛輪驅動控制電路包括第一快恢復肖特基二級管1、第一電解電容2、第二電解電容3、第一功率管4、第二功率管5、第三功率管6、第四功率管7、第五功率管8、第六功率管9、第二恢復肖特基二級管10、第三恢復肖特基二級管11、第四恢復肖特基二級管12、第五恢復肖特基二級管13、第六恢復肖特基二級管14、第七快恢復肖特基二級管15和采樣電阻19；