چرخ های عکس العملی

مقدمه

برای تغییر در وضعیت ماهواره ها با توجه به مقدار تغییر و نوع آن می توان از عملگرهای متفاوتی استفاده کرد. این عملگرها با بکارگیری اصل عمل و عکس العمل (قانون دوم نیوتن) قادرند در فضا بدون تکیه بر هیچ سطح تکیه گاهی به ماهواره در جهت لازم نیرو وارد کنند. از جمله این عملگرها چرخ عکس العملی است که در آن نیروی عکس العملی ناشی از شروع دوران، تغییر سرعت دوران و یا توقف دوران می تواند به عنوان نیروی محرک تغییر وضعیت ماهواره استفاده شود.در اين راستا با توجه به نیاز کشور در جهت دستیابی به تکنولوژی طراحی و ساخت این عملگرها، آزمایشگاه تحقیقات فضایی اقدام به طراحی و ساخت نمونه های مختلفی از چرخ های عکس العملی نموده است. مدل های مختلف ساخته شده عبارتند از RW1800، RW1900، RW2000، و RW2100 که مشخصات فنی آنها در جدول زیر آمده است.

معرفی اجزا

چرخ هاي عکس العملي از چندین بخش شامل ديسک، روتور، استاتور، پايه نصب، درايور و انکودر تشکیل شده است. از دیسک به منظور تأمین لختی دورانی مورد نیاز استفاده می شود. از روتور و استاتور هم به منظور اتصال دیسک به درایور استفاده می شود. درایور وظیفه چرخاندن روتور با سرعت مشخص بوده و انکودر هم نرخ تغییرات سرعت دورانی را سنجیده و به درایور فیدبک می دهد.

کاربردها و توانایی ها

بکارگیری به عنوان عملگر کنترل وضعیت بر روی ماهواره ها
امکان تست الگوريتم هاي کنترلي مختلف با آن
امکان نصب و تست بر روی سامانه حق 100 و حجت 100
امکان کنترل و برنامه ریزی تغییرات نرخ دوران
ابعاد کوچکتر و وزن کمتر در نمونه های اخیر

مشخصات مکانیکی و الکتریکی

مدل-های مختلف چرخ های عکس العملی
نام مدل	RW2100	RW2000	RW1900	RW1800
عملکرد
ممنتوم زاویه ای	4 Nms @ 7000 rpm	0.35 Nms @ 7000 rpm	0.32 Nms @ 3000 rpm	0.3Nms @ 2000 rpm
سرعت دوران نامی	6000 rpm	6000 rpm	2500 rpm	1500 rpm
حداکثر سرعت دوران	7010 rpm	7500 rpm	3000 rpm	2000 rpm
گشتاور نامی	0.1 N.m	0.012 Nm	0.012 Nm	0.010Nm
مکانیکی
جرم	2.8 kg	≤ 0.8 kg	≤1.7 kg	≤3.5 kg
ابعاد(با فلنج و رابط)	Ø 200 x95 mm	Ø 100 x 62 mm	Ø 250 x 30 mm	Ø 200 x 30 mm
ممان اینرسی بخش دوار	0.0056 kgm-10	4 x10^(−4) kgm²	2.82 x10^(-4) kgm²	2.1 x10^(-4) kgm²
الکتریکی
ولتاژ	20-30 V	18 V to 24 V	22 V to 30 V	55 V to 65 V
توان	< 20 W	≤ 22 W	≤ 100 W	≤ 1500 W
حرارتی
محدوده دمای کاری	-20°C to +50°C	-20°C to +50°C	-20°C to +50°C	0°C to +40°C
محدوده دمای نگهداری	-30°C to +60°C	-30°C to +60°C	-30°C to +60°C	-10°C to +50°C