卫星姿态控制飞轮轴承不同润滑状态下功耗分析

为了满足卫星姿态控制飞轮低功耗、小波纹力矩、长寿命的要求,对不同液体润滑剂润滑条件下飞轮轴承的功耗、温升变化,以及润滑脂润滑条件下不同脂用量对稳速时温升及挥发损失的影响进行了分析。实验结果表明减少润滑剂的用量功耗和温升都小于润滑剂正常用量时;减少润滑脂的用量轴承润滑功耗更加稳定,但温升较大;高速下要考虑轴和轴承座的散热问题,以降低热平衡温度;润滑剂用量的减少导致挥发率变大,挥发寿命很短,但在真空、密闭环境中其挥发是相当小的,减少润滑剂用量是可行的。

储能/姿控一体化飞轮能耗试验研究

给出了储能/姿控一体化飞轮在高速运转下能量损耗测试原理及方法,建立了飞轮能耗试验系统,进行了能耗试验,分析了飞轮能耗的组成及其影响因素,在试验的基础上,给出了降低飞轮系统能耗的方法。飞轮能耗包括机械损耗、风阻损耗及电损耗,其中比重最大的部分为轴承摩擦导致的机械损耗。提高真空度可以有效降低风阻损耗及电损耗,但机械损耗不受影响,机械损耗随转速升高而增大。在10 000 r/min以下飞轮能耗较低,飞轮具有较好的性能,当转速高于10 000 r/min后机械损耗急剧上升,需要采用磁轴承支撑来降低机械损耗。

集成化储能与姿态控制系统中飞轮高精度测速方法

针对集成化储能与姿态控制系统中飞轮速度测量要求范围宽、精度高的特点,从误差分析的角度提出了一种速度测量方法。该方法在低速阶段测量多个完整飞轮转速脉冲信号所用时间,跨越转速分界点进入高速阶段后,测量一定时间内飞轮转速脉冲信号个数。为了验证该测量方法的可行性,文中以Agilent公司生产的高精度信号发生器及信号计数器为基准对该系统进行了速度测量实验,并对实验结果进行了分析。结果表明,该系统具有测速精度高,测量范围宽的优点,完全能够满足集成化飞轮储能与姿态控制系统测速精度的要求。