ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ-МАХОВИК

Полезная модель относится к электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике. Известен электродвигатель-маховик [Patent US 5,873,285, H02K 7/02. «Modular reaction wheel»] с симметричной схемой расположения маховика (подшипниковые опоры расположены с разных сторон маховика), содержащий роторную систему, установленную в подшипниковых опорах, приводной электродвигатель, платы служебной электроники и вакуумируемую, двух полостную термокамеру, состоящую из двух вакуум-плотных корпусов и плиты, соединенных между собой вакуум-плотными соединениями. Внутри одной из полостей термокамеры установлены все узлы электродвигателя-маховика, а внутри другой полости платы служебной электроники, соединенные между собой внутренней кабельной сетью через герморазъемы. Недостатком такого электродвигателя-маховика являются его большая масса из-за большой массы двухполостной термокамеры.
Известен электродвигатель-маховик [Patent US 5,723,923, H02K 7/02. «Apparatus for providing torque and for storing momentum energy»] с консольной схемой расположения маховика (подшипниковые опоры расположены с одной стороны от маховика), выбранный в качестве прототипа, содержащий роторную систему, установленную в шарикоподшипниковых опорах, приводной электродвигатель и вакуумируемую гермокамеру, содержащую металлические вакуум-плотные корпус и кожух, соединенные вакуум-плотным соединением, внутри которой на корпусе установлены все узлы электродвигателя-маховика. Служебная электроника вынесена за пределы гермокамеры и включена в состав других устройств космического аппарата, к которым электродвигатель-маховик подключен внешней кабельной сетью.
Недостатком такого электродвигателя-маховика является его большая общая масса из-за наличия металлической вакуумируемой гермокамеры и протяженной внешней кабельной сети подключения электродвигателя-маховика к служебной электронике, включенной в состав других устройств.
Целью предполагаемой полезной модели является снижение общей массы электродвигателя-маховика.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом электродвигателе-маховике металлическая вакуумируемая гермокамера заменена на невакуум-плотные корпус и легкий композитный кожух с невакуум-плотным соединением между собой, служебная электроника установлена на корпусе под кожухом, протяженная внешняя кабельная сеть подключения электродвигателя-маховика к служебной электронике заменена, на короткий внутренний электромонтаж.
Предлагаемый электродвигатель-маховик позволяет, по сравнению с прототипом, снизить общую массу электродвигателя-маховика за счет замены вакуумируемой гермокамеры, состоящей из массивных металлических вакуум-плотных корпуса и кожуха, соединенных между собой вакуум-плотным соединением на невакуум-плотные корпус и кожух, соединенные невакуум-плотным соединением, причем кожух, в отличие от прототипа, выполнен из легкого композитного материала, а также за счет установки служебной электроники непосредственно на корпусе под кожухом, что позволяет заменить протяженную внешнюю кабельную сеть подключения электродвигателя-маховика к служебной электронике на короткий внутренней электромонтаж обеспечив связь между электродвигателем и служебной электроникой.
На фиг. изображено меридиональное сечение электродвигателя-маховика.
Электродвигатель-маховик содержит роторную систему А, состоящую из обода маховика 1, вала 2, конусообразного диска 3, выполненных в виде единой детали и ротора электродвигателя 4, установленного на конусообразном диске 3. Вал 2 роторной системы А установлен в шарикоподшипниковом узле Б. Шарикоподшипниковый узел Б состоит из шарикоподшипников 5 с заложенной в них пластичной смазкой и подшипниковой втулки 6. Подшипниковая втулка 6 жестко установлена на корпусе 7 электродвигателя-маховика. Вал 2 роторной системы А установлен во внутренних кольцах шарикоподшипников 5, а их наружные кольца установлены в подшипниковой втулке 6 таким образом, чтобы роторная система А имела возможность вращаться вокруг оси OZ.
На корпусе 7 также установлены: статор электродвигателя 8 и платы служебной электроники 9, которые электрически соединены внутренним электромонтажом 10, а также соединитель 11 для подключения электродвигателя-маховика к внешней аппаратуре. На корпусе 7 сформирована посадочная плоскость, на которой имеются резьбовые отверстия для крепления электродвигателя-маховика. Роторная система А и платы служебной электроники 9 охвачены с зазором невакуум-плотным кожухом 12 из композитного материала.
Устройство работает следующим образом. Вращение роторной системы А осуществляется электродвигателем. При подаче питания на электродвигатель начинается вращение роторной системы А, которая при своем вращении генерирует знакопеременный (в зависимости от направления вращения) кинетический управляющий момент, пропорциональный скорости вращения роторной системы А.