現(xiàn)代微小衛(wèi)星的發(fā)展需要磁力矩器具備輕量化、低功耗、小型化、集成化等特點(diǎn)。提出了一種新的微型磁力矩器設(shè)計(jì)方式,采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思想,使控制電路內(nèi)嵌于支架的端面上,實(shí)現(xiàn)了磁力矩器結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電路的集成化和整體結(jié)構(gòu)的小型化,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的分離設(shè)計(jì)方式。采用單繞組線圈+脈沖寬度調(diào)制(PWM)換向驅(qū)動(dòng)控制的形式,相比常規(guī)的雙繞組線圈電流幅度控制形式,線圈的重量和體積都減少了一半,功耗更低,控制更加簡(jiǎn)便。驅(qū)動(dòng)電路具有電流采樣功能,可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,相對(duì)于傳統(tǒng)的開環(huán)控制策略控制精度更高。此外還對(duì)磁力矩器的線圈參數(shù)和磁芯參數(shù)進(jìn)行了最優(yōu)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的磁力矩器在某微小衛(wèi)星上已成功應(yīng)用,表明了該設(shè)計(jì)方案的有效性和優(yōu)越性。

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【部分圖文】：

圖1 0 占空比和磁矩的關(guān)系

由圖10可看出，當(dāng)PWM頻率f=50kHz時(shí)，占空比和磁矩關(guān)系曲線的線性度較好，具體測(cè)試數(shù)據(jù)見表5。表中可見：當(dāng)占空比小于50%時(shí)，輸出磁矩變化很�。淮笥�50%時(shí)，磁矩隨占空比呈線性關(guān)系增大；當(dāng)占空比為100%時(shí)，磁矩可達(dá)最大值1.718A·m2。剩磁僅為0.002A·m....

圖1 磁力矩器功能原理圖

常規(guī)的磁力矩器功能原理圖如圖1所示。磁力矩器接收GNC計(jì)算機(jī)提供的控制電流信號(hào)，該電流信號(hào)流入磁力矩器線圈，輸出與其成正比的磁矩，以達(dá)到控制磁矩的目的。磁力矩器正交安裝在衛(wèi)星內(nèi)部，通電后在地磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生控制力矩，用于動(dòng)量輪卸載和衛(wèi)星姿態(tài)的磁控制。它由三根磁力矩器組成，一根沿俯仰....

圖2 磁力矩器實(shí)物圖

所研制的磁力矩器的實(shí)物圖如圖2所示。如圖3所示右視圖，它由單繞組線圈2、左支架1、右支架4、PWM驅(qū)動(dòng)控制電路5和磁芯3組成。不含PWM驅(qū)動(dòng)控制電路板的右視圖如圖4所示，6為引線孔，繞組的引線通過該孔與驅(qū)動(dòng)控制電路板相連。圖4的A-A剖面圖如圖5所示。圖5中：7為驅(qū)動(dòng)控制電路板卡....

圖3 磁力矩器示意圖（含驅(qū)動(dòng)控制電路板）

如圖3所示右視圖，它由單繞組線圈2、左支架1、右支架4、PWM驅(qū)動(dòng)控制電路5和磁芯3組成。不含PWM驅(qū)動(dòng)控制電路板的右視圖如圖4所示，6為引線孔，繞組的引線通過該孔與驅(qū)動(dòng)控制電路板相連。圖4的A-A剖面圖如圖5所示。圖5中：7為驅(qū)動(dòng)控制電路板卡槽，PWM驅(qū)動(dòng)控制電路板內(nèi)嵌于該槽內(nèi)....

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