用于改变航天器飞行姿态的致动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101977815A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101977815A(43)申请公布日2011.02.16(21)申请号200980110657.0(51)Int.Cl.(22)申请日2009.02.03B64G1/28(2006.01)G05D1/08(2006.01)(30)优先权数据08508462008.02.11FR(85)PCT申请进入国家阶段日2010.09.20(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0512052009.02.03(87)PCT申请的公布数据WO2009/101006EN2009.08.20(71)申请人阿斯特里姆有限公司地址法国巴黎(72)发明人金·斯佩兰代(74)专利代理机构上海天协和诚知识产权代理事务所31216代理人张恒康权利要求书4页说明书11页附图6页(54)发明名称用于改变航天器飞行姿态的致动装置(57)摘要一种用于改变航天器飞行姿态的致动装置，包括将电能转换为一飞轮(1)的机械旋转能的一可逆转换链。该电能存储于一电容性元件(4)中，其可为一超级电容器。该致动装置还包括一电功率转换器(5)，一方面，其被连接至该电容性元件，并在另一方面，其将被连接至该航天器的电源总线。该转换器能够补偿损耗以使得该致动装置的总能量保持不变。CN109785ACCNN110197781501977820A权利要求书1/4页1.适用于改变航天器(100)飞行姿态的致动装置，其特征在于，其包括电能转换至机械能的可逆转换链，包括以下部件：-布置成围绕至少一个旋转轴旋转的飞轮(1)；-凭借围绕所述旋转轴的旋转驱动来连接所述飞轮的可逆操作的电动-发电机(2)；-电连接至所述电动-发电机的电子控制元件(3)；-电连接至所述电子控制元件的电容性电能存储装置(4)；以及-电功率转换器(5)，一方面，其连接至所述电容装置，以及另一方面，其将被连接至航天器的电源总线以便通过所述电源总线对电容装置馈电，利用至少一个表示沿所述旋转轴生成并传输至所述电子控制元件的转矩的设定值，所述电子控制元件(3)适用于选择使所述电动-发电机运转在电动机模式还是运转在发电机模式，并在电动机模式下，所述电子控制元件(3)适用于调节由所述电容装置(4)向所述电动-发电机(2)的电能传输，或在发电机模式下，适用于调节由所述电动-发电机(2)向所述电容装置(4)的电能传输，从而致使所述飞轮(1)分别围绕所述旋转轴加速或减速，以适用于在航天器(100)上产生对应于所述设定值的反作用转矩。2.根据权利要求1所述的致动装置，其特征在于，所述电容性电能存储装置(4)至少包括一个超级电容器。3.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，表示待生成转矩的设定值对应于流入电动-发电机(2)的电流值、由电动-发电机(2)所生成的转矩或飞轮(1)的动量变化。4.根据权利要求3所述的致动装置，其特征在于，所述设定值对应于流入电动-发电机(2)的电流值，并且所述致动装置还包括流入所述电动-发电机的所述电流的至少一个测量传感器，并且电子控制元件(3)适用于根据所述设定值与流入所述电动-发电机的所述电流的测量结果之间的偏差来调节在电动-发电机(2)和电容装置(4)之间传输的电能。5.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述电容装置(4)具有高于5000J的电能存储容量。6.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述电容装置(4)具有高于1000W的充放电功率。7.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，在飞轮(1)从初始状态加速至最大速度后，所述电容装置(4)适于在所述电容装置的两个输出端子间具有剩余电压，该剩余电压大于电动-发电机(2)的反电动势，其中在初始状态，飞轮静止并且电容装置(4)具有最大电能。8.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述电容装置(4)适于在所述电容装置的两个输出端子间具有剩余电压，并在飞轮从所述初始状态加速至最大速度后，相比飞轮(1)静止且电容装置(4)具有最大电能时的初始状态，该剩余电压减少到超过原来的1/2倍。9.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述电动-发电机(2)为无刷多相同步型电动-发电机。10.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，适于产生大于3N.m的转矩。11.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述电动-发电机(2)2CCNN110197781501977820A权利要求书2/4页具有高于500W的峰值功率。12.根据上述权利要求中任一项所述的致动装置，其特征在于，所述电子控制元件(3)适于通过修改所述电动-发电机至少一个输入端的周期切换率来调节在电容装置(4