[發(fā)明專利]三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110927306.1
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113665847A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周安壘;劉超鎮(zhèn);王石剛;梁慶華;顧友林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，包括電磁驅(qū)動器(1)和球型模具(2)；

所述球型模具(2)為空心球體，所述球型模具(2)內(nèi)填充有導(dǎo)電流體，所述電磁驅(qū)動器(1)以同軸的方式套設(shè)于所述球型模具(2)之外；

通過所述電磁驅(qū)動器(2)控制所述導(dǎo)電流體產(chǎn)生三維矢量方向的角動量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述電磁驅(qū)動器(1)能夠繞所述球型模具(2)進行兩自由度的旋轉(zhuǎn)運動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述球型模具(2)的材料為非磁性材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述電磁驅(qū)動器(1)包括鐵芯(11)和繞組線圈(12)，所述鐵芯(11)為圓柱型腔體結(jié)構(gòu)，所述鐵芯(11)設(shè)有通槽(111)，多個所述通槽(111)沿所述鐵芯(11)的內(nèi)周面分布，所述繞組線圈(12)穿過所述通槽(111)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述繞組線圈(12)的數(shù)量為所述通槽(111)數(shù)量的二分之一。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述鐵芯為由硅鋼片通過疊壓工藝成型或由鐵磁材料通過機加工工藝成型。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述電磁驅(qū)動器(1)內(nèi)表面與所述球型模具(2)外表面之間的最短距離小于等于5mm且大于0mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)電流體為純鎵、鎵銦錫或汞中的任意一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)，其特征在于，所述電磁驅(qū)動器(1)產(chǎn)生磁場，使得位于所述球型模具(2)內(nèi)的導(dǎo)電流體內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁場與感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生洛倫磁力，使得導(dǎo)電流體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，進而產(chǎn)生角動量；

通過所述電磁驅(qū)動器(1)繞所述球型模具(2)進行兩自由度旋轉(zhuǎn)運動，所述球型模具(2)固定不動，使得所述球型模具(2)內(nèi)的導(dǎo)電流體運動，通過控制所述電磁驅(qū)動器(1)的旋轉(zhuǎn)運動，達到控制由導(dǎo)電流體產(chǎn)生的角動量大小和方向發(fā)生變化，從而產(chǎn)生三維矢量方向的控制力矩。

10.一種航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一所述的三軸調(diào)姿的單驅(qū)動器磁流體調(diào)姿機構(gòu)。