[发明专利]一种机电一体化小型变速控制力矩陀螺

摘要

本发明涉及一种机电一体化小型变速控制力矩陀螺，特别是一种可以变速的小型单框架控制力矩陀螺，属于控制力矩陀螺技术领域。包括高速组件、高速驱动线路组件、连接支架和低速组件。高速组件提供角动量所需的转动惯量；高速驱动线路组件安装于高速组件背面，在控制力矩陀螺模式下驱动高速组件内的高速电机转子、轴承组件转子和轮体以指令转速旋转从而产生控制力矩陀螺所需的恒定角动量，在动量轮模式下驱动高速组件内的高速电机转子、轴承组件转子和轮体升降速从而输出沿转子轴方向的力矩。本发明在不增加结构体积的情况下实现了机电一体化设计，产品体积小、重量轻、散热好，适合中小型航天器的姿态控制和快速机动应用。

主权项

一种机电一体化小型变速控制力矩陀螺，其特征在于：包括高速组件(1)、高速驱动线路组件(2)、连接支架(3)和低速组件(4)；高速组件(1)包括圆柱形密封壳体(26)、高速电机(27)、轴承组件(29)、轮体(28)和密封接插件(14)；轴承组件(29)安装在圆柱形密封壳体(26)中心，高速电机(27)和轮体(28)安装于轴承组件(29)上；高速电机(27)驱动轴承组件(29)转动，带动轮体(28)旋转；高速驱动线路组件(2)包括高速驱动线路壳(11)、高速驱动线路盖(12)、高速驱动线路板(13)、左接插件(5)和右接插件(6)；高速驱动线路壳(11)外形为月牙形柱体，高速驱动线路板(13)位于高速驱动线路壳(11)腔内，其形状与高速驱动线路壳(11)形状相适应，也为月牙形；高速驱动线路盖(12)为月牙形平板，固定在高速驱动线路壳(11)顶部，其形状与高速驱动线路壳(11)形状相适应；左接插件(5)通过左接插件安装孔(19)固定在高速驱动线路壳(11)的左端侧壁上，右接插件(6)通过右接插件安装孔(20)固定在高速驱动线路壳(11)的右端侧壁上；高速驱动线路壳(11)具有高速组件安装孔(15)、左接插件安装孔(19)和右接插件安装孔(20)；连接支架(3)为半锥体，上面弧形部分与高速驱动线路壳(11)的内月牙的形状相匹配；连接支架(3)的上面部分固定在高速组件(1)上；连接支架(3)的下面部分固定在低速组件(4)上的框架轴系(8)上；低速组件(4)包括框架轴系(8)、低速电机(22)、角位置传感器(23)、导电环(7)、低速驱动及控制线路板(9)、框架座(30)、接插件A(24)和接插件B(25)；框架轴系(8)是圆柱形回转体，通过其上的轴承安装于框架座(30)上；低速电机(22)的转子固定在框架轴系(8)上，低速电机(22)的定子固定在框架座(30)上；角位置传感器(23)的转子固定在框架轴系(8)上，角位置传感器(23)的定子固定在框架座(30)上；导电环(7)固定于角位置传感器(23)的定子上，导电环(7)上端的环线(33)连接到右接插件(6)上，环线(33)随着高速驱动线路组件(2)转动，导电环(7)下端的刷线(34)连接到低速驱动及控制线路板(9)上；低速驱动及控制线路板(9)为圆环形， 固定于圆柱形框架座(30)内腔中；接插件A(24)和接插件B(25)固定于框架座(30)上；高速组件(1)通过高速组件安装孔(15)实现与高速驱动线路组件(2)的机械连接；密封接插件(14)与左接插件(5)通过导线连接，从而实现高速组件(1)和高速驱动线路组件(2)间的电气连接。