基于电磁场原理的航天器变频吸振技术

作     者：石新宇 周徐斌 申军烽 林德贵 黄俊杰 Shi Xinyu;Zhou Xubin;Shen Junfeng;Lin Degui;Huang Junjie

作者机构：上海卫星工程研究所上海200240 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2014年第43卷第B12期

页      面：18-23页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：第二届高分辨率对地观测学术年会青年创新基金 

主　　题：变频吸振 电磁弹簧 振动抑制 

摘      要：为了有效抑制航天器转动部件对敏感载荷的扰动,将电磁技术应用于变频吸振器上,从经典电磁理论出发,建立了斥力悬浮型电磁变频装置的数学模型。该型电磁变频装置通过两个电磁铁对中间的永磁体产生排斥作用来产生恢复力:当中间永磁体偏离平衡位置时,由于两边电磁铁斥力的非线性变化使得二者对中间永磁体产生一个指向平衡位置的恢复力。理论分析表明,在气隙不大的情况下,该力与永磁体偏离平衡位置的位移成正比,同时其与电磁铁中通入的电流成正比关系,进一步的仿真也验证了该结论,这为有效、精确控制变频吸振器的工作频率提供了理论依据。根据理论计算和有限元仿真,采用了电磁技术的变频装置可以提供4 500 N/m左右的刚度变化范围,应用该变频装置的吸振器可以提供近50 Hz的频率变化范围,同时其调节速度和精度也能满足航天器对变频吸振器相关性能的要求。