[发明专利]一种卫星用磁悬浮万向偏转隔震吊舱

说明书

一种卫星用磁悬浮万向偏转隔震吊舱主要由吊舱系统和支承系统两部分组成，吊舱系统主要包括：吊舱、永磁体、永磁体锁紧环；支承系统主要包括：径向磁轴承定子、径向磁轴承绕组、轴向悬浮和径向两自由度偏转的定子骨架、径向磁轴承定子锁紧盘、定子套筒，套筒锁紧盘、轴向磁轴承绕组、偏转磁轴承绕组、传感器安装盘、传感器、保护轴承、上吊舱安装支座、中吊舱安装支座、下吊舱安装支座。本发明吊舱采用中空的结构，径向表面采用球面结构，轴向悬浮和偏转悬浮都是采用洛伦兹力磁轴承控制，洛伦兹力永磁体采用球面结构，使吊舱能够实现万向偏转，中空的吊舱结构可以放置载荷，吊舱能够有效地隔离卫星平台产生的振动。

技术领域

本发明涉及一种卫星上应用的非接触磁悬浮万向偏转 隔震吊舱，特别是此磁悬浮吊舱通过电磁力悬浮在卫星平台中， 能够有效地隔离卫星本体产生的振动，吊舱中可以放置需要甚稳 超静工作条件的载荷，由于控制磁悬浮吊舱的径向磁轴承、轴向 磁轴承、控制偏转的洛伦兹力磁轴承都是球面结构，吊舱能够实 现万向偏转。

背景技术

卫星平台在太空中工作，由于受复杂的空间电磁环 境干扰，卫星在空间运行之中不可避免的会受到力的冲击，导致 卫星发生振动，会严重影响载荷的工作，基于此理念，磁悬浮技 术是采用电磁力对载体进行支撑，与载体之间无接触，所以卫星 本体受到外界干扰，产生振动不会使悬浮的吊舱发生振动。

磁悬浮技术现在地面上的主要应用在磁悬浮列车 上，其次在航空乃至航天领域都有着广阔的应用前景，航天上应 用的磁悬浮飞轮、磁悬浮控制力矩陀螺都是采用磁悬浮技术对转 子进行控制。

现在应用的隔震技术主要还是通过采用弹性材料， 让弹性材料吸收载体产生的振动，此方法的弊端是弹性材料仍与 发生振动的载体相接触，然后会把振动传递到载荷上，此方法隔 震效果差，采用磁悬浮技术，让载体和载荷天然隔离能够有效抑 制载体产生的振动向载荷传递，现在应用的万向偏转技术主要是 采用机械结构实现，机械结构会带来摩擦，会影响万向偏转的灵 活应及响应精度，磁悬浮技术由于天然的不接触，所以径向控制 的时候响应速度快，但是现在运用磁悬浮技术进行隔震的主要还 是用在民用机械上，现有专利申请号201310230934.X提出了一种 磁悬浮隔震平台，但其应用范围只是在民用机械上，在航空方面 应用受到限制，现有专利申请号201020134518.1提出一种无 人直升机的减震云台，主要应用在民用无人机航拍上，其直升机 上的平台采用同极性磁铁进行悬浮支承，属于被动支承，降低了 其航拍精度。

经分析表明，提高磁悬浮吊舱指向精度的前提是， 吊舱轴向平动控制和径向平动控制都对径向扭动控制没有干扰， 即在X、Y和Z三个方向的平动必须与径向X和Y方向扭动完全 解耦，这就要求磁轴承产生径向和轴向电磁力时，不会对吊舱产 生偏转力矩。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足， 提供了一种卫星上应用的非接触磁悬浮万向偏转隔震吊舱，能够 实现吊舱的悬浮控制，隔离振动、吊舱能够进行万向偏转，增大 了吊舱中载荷工作的带宽。