基于轴向磁通电动机的反作用飞轮系统设计

• 作者: 吴一辉 李胤 武俊峰 王辉
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 分布式小卫星 轴向磁通电动机 有限元法 反作用飞轮 优化设计
• 年，卷（期）: 2013,（17）
• 所属期刊栏目: 数字化设计与制造
• 页码范围: 158-163
• 页数: 6页
• 分类号: V448
• 字数: 2462字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2013.17.158

摘要

针对分布式小卫星系统对姿控单元小型化的要求,提出基于轴向磁通电动机的反作用飞轮系统设计方案.运用有限元法分析轴向磁通电动机的三维气隙磁场分布,建立基于印制电路板(Printed circuit board,PCB)绕组的反电动势参数计算模型.采用多学科优化设计方法,以反作用飞轮系统质量最小为目标,在同时满足飞轮系统结构强度、刚度和电动机气隙磁通密度要求的前提下,采用序列二次规划算法(Sequential quadratic programming,NLPQL)对飞轮转子主要结构尺寸进行优化,使反作用飞轮系统质量由0.899 kg减小到0.741 kg,减小了17.6％,结合优化结果制作出飞轮样机,并对样机进行空载试验.试验结果表明,样机反电动势实测值与理论计算值间的最大误差为9.7％,验证了设计方法的正确性和实用性,可有效地指导反作用飞轮小型化设计.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王辉	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	215	3061	28.0	49.0
5	吴一辉	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	126	1121	18.0	27.0
6	武俊峰	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	22	164	8.0	12.0
7	李胤	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	7	44	4.0	6.0