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反作用飞轮

产品介绍:
反作用飞轮是卫星系统姿态稳定平台的执行部件,是卫星系统的核心部件,其可靠性决定了卫星的生命。反作用飞轮的性能对卫星系统的姿态稳定性和控制精度起决定作用。反作用飞轮安装在卫星上,其旋转质量在电机的驱动下高速旋转,形成一定的角动量,该转子与卫星构成了一个角动量守恒的系统。如果改变飞轮角动量的大小或方向,卫星会做出一定的角动量变化反应来维持角动量守恒。也就是说,飞轮和卫星之间存在着动量交换的关系。将反作用飞轮按照一定的方式安装在卫星的惯量轴上,卫星的控制系统根据各轴的姿态偏差,通过改变反作用飞轮的速度,对卫星的每个轴进行控制。
 
产品性能:
1~2Nms飞轮外形图                        4Nms飞轮外形图
反作用飞轮共有:真空密封外壳部件、飞轮转子体、飞轮电机、轴承组件、控制电路五个部分组成。飞轮电机采用无刷无铁芯直流电动机,以滚珠轴承为支承,电机和轴承等旋转部分装在壳体上部密封的空间内,控制电路安装在壳体的下部。飞轮控制和驱动电路采用高可靠性硬件方案和冗余设计,主控芯片采用FPGA芯片实现硬件控制方案,软件采用TMR三模冗余技术,保证了飞轮在太空飞行过程中的安全可靠性。飞轮可实现的四象限平滑力矩控制,力矩跟踪特性优良。可长期工作在零转速附近,允许飞轮以零动量轮方式运行。
 
应用领域:
我院反作用飞轮产品系列:有飞轮产品角动量范围1~25Nms,最大输出力矩不小于0.1Nms,可满足不同卫星姿态调整的需求。2015年10月7日12时13分,我国在酒泉卫星发射中心发射的1组“吉林一号”商业卫星(1颗光学遥感卫星、2颗视频卫星和1颗技术验证卫星)。其中的视频卫星和技术验证卫星采用了我院的1Nms规格的反作用飞轮。2017年1月9日,快舟一号甲通用型固体运载火箭,成功发射“吉林一号”灵巧视频星03星(林业1号卫星)也采用了我院的飞轮产品。
测试中的15Nms飞轮

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