长春光机所研制出轻量化微小卫星反作用飞轮系统
2015-12-11应光室 武俊峰
近日，中科院长春光机所应用光学国家重点实验室吴一辉课题组针对微小卫星反作用飞轮轻量化要求，成功研制出轻量化、高精度、低功耗的反作用飞轮系统。
该课题组突破了传统飞轮电机轴系设计限制，提出了一种轮缘驱动的反作用飞轮结构，减小了飞轮的体积和质量；针对反作用飞轮高精度要求，提出了一种快速的高精度宽范围测速方法，提高了飞轮的控制精度，该方法已获得国家发明专利授权；针对低功耗要求，采用无铁心空心杯结构的绕组方式，降低了飞轮的功耗。该飞轮系统最高转速4000rpm，可正反两个方向转动，保护转速4200rpm； 在500rpm至4000rpm范围内，转速模式下稳态控制精度±1rpm；角动量：±0.2Nms@±2000rpm（±0.4Nms@±4000rpm）；最大输出扭矩10mNm；飞轮静不平衡量：0.2gmm；整机总质量小于1.4kg；2000rpm下稳态功耗小于1.8W； 总尺寸小于：100mm×110mm×85mm； 系统供电：+15V；静态功耗：不高于0.7W；动态最大功耗：不高于3.75w@10mNm； 工作模式：转速模式、力矩模式、PWM开环模式。
目前，该产品已交付清华大学，并于2015年12月在中国航天电子技术研究院进行了半实物仿真技术验证。
