DE10100023A1 - Redundante Schwungradvorrichtung zur Speicherung von Energie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Energiespeicherung mit Schwungrädern für ein Raumfahrzeug oder einen Satelliten vor. Die Vorrichtung weist sechs Räder (1 bis 6) auf, deren Drehachsen parallel zu den Kanten eines Tetraeders sind. So wird eine Redundanz gewährleistet, die gleichzeitig die Speicherung von Energie und die Erzeugung eines beliebigen resultierenden Drehimpulses ermöglicht, sogar im Falle der Störung eines Rades. Die Störung eines Rades erlaubt einen nicht beeinträchtigten Betrieb, bei dem die Energiespeicherung unabhängig vom zu erzeugenden Drehimpuls optimal ist; die Störung von zwei Rädern erlaubt immer noch einen beeinträchtigten Betrieb. DOLLAR A Die Erfindung ermöglicht die Begrenzung der Zahl der Schwungräder in einer gegen Störungen toleranten Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft Raumfahrzeuge und insbesondere Sa­ telliten. Genauer gesagt betrifft sie die Speicherung von Energie und die Lagesteuerung durch Schwungräder in Satel­ liten.

Satelliten sind gegenwärtig mit Sonnenpaddeln ausgestattet, die die Versorgung der Einrichtungen der Satelliten mit elektrischer Energie gewährleisten. Wegen der Verdunkelung der Sonne sind auch Vorrichtungen zur Speicherung von Ener­ gie vorgesehen, die es ermöglichen, die Versorgung mit elektrischer Energie zu gewährleisten, wenn der Satellit sich in einer Position befindet, wo die Sonne nicht sicht­ bar ist. Zu diesem Zweck sind Batterien oder Energie­ speichervorrichtungen, die Schwungräder verwenden, vorge­ schlagen worden. Diese Schwungräder speichern die Energie in Form von kinetischer Rotationsenergie. Der Vorteil der Schwungräder verwendenden Vorrichtungen ist neben den eige­ nen Merkmalen der Energiespeicherung, daß sie genutzt wer­ den können, um durch Einwirken auf die Drehgeschwindigkei­ ten der Räder die Lage des Satelliten zu verändern. Ände­ rungen der Drehgeschwindigkeiten der Räder erzeugen Ände­ rungen des Drehimpulses, die Drehmomente erzeugen und es so erlauben, auf die Lage des Satelliten einzuwirken.

EP-A-0 922 636 schlägt eine solche Energiespeichervorrich­ tung auf Grundlage von Schwungrädern vor; der einführende Abschnitt dieses Dokumentes erläutert die Vorteile der Schwungräder in Vergleich zu Batterien und das allgemeine Funktionsprinzip von Schwungrädern. In diesem Dokument wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die Paare von gegensinnig rotierenden Rädern verwendet; so verschwindet das Drehmo­ ment, wenn die Räder eines Paares mit gleicher Geschwindig­ keit rotieren und miteinander fluchten. Der Mechanismus umfaßt drei Paare von Rädern, die nach den drei Achsen eines orthogonalen Koordinatensystems ausgerichtet sind, und ein viertes Paar von Rädern, das so positioniert ist, daß es im Fall einer Störung ein beliebiges anderes Paar von Rädern ersetzen kann. Dieses Dokument schlägt also einen Mechanismus mit 8 Schwungrädern vor.

EP-A-0 849 170 beschreibt eine andere Vorrichtung zur Speicherung von Energie durch Schwungräder. In diesem Dokument wird vorgeschlagen, ein Paar von Schwungrädern mit fluchtenden Achsen, drei in drei orthogonale Richtungen ausgerichtete Paare oder eine pyramidenförmige Konfigura­ tion zu verwenden.

US-A-5 611 505 beschreibt noch eine weitere Vorrichtung zur Speicherung von Energie durch Schwungräder. In diesem Doku­ ment wird vorgeschlagen, ein Paar von Schwungrädern zu ver­ wenden; jedes der Räder ist über eine Kardanaufhängung mit Freiheitsgraden entlang zweier zur Drehachse des Rades senkrechter Richtungen montiert.

In einer Präsentation bei NTIS, Flywheel Energy Storage Workshop, Oak Ridge, Dezember 1995 hat die Firma TRW diverse Konfigurationen von Schwungrädern beschrieben, mit denen in einem Schwungrad-Energiespeichersystem vier Freiheitsgrade erreicht werden können; diese vier Freiheitsgrade entsprechen drei Komponenten des Dreh­ momentes, das ein Vektor ist, und der gespeicherten Energie, die ein Skalar ist. Eine erste Konfiguration ver­ wendet zwei kardanisch montierte Räder, wobei die Drehachse eines jeden der Räder mit einem einzigen Freiheitsgrad beweglich ist. Eine zweite Konfiguration verwendet zwei ge­ gensinnig ausgerichtet montierte Räder, die an einer Auf­ hängung montiert sind, die eine Bewegung der Drehachse der Räder mit zwei Freiheitsgraden gewährleistet. Eine dritte Konfiguration verwendet vier ortsfeste Räder, die entlang von vier Kanten angeordnet sind, die den Scheitel einer Pyramide bilden.

In einer Vorstellung beim 17. Annual Space Power Workshop, Long Beach, Kalifornien, 19.-22. April 1999 hat die Firma The Charles Stark Draper Laboratory Inc. diverse Konfigurationen von Schwungrädern vorgeschlagen. Für ein Paar von gegensinnig rotierenden Rädern ist eine erste Kon­ figuration eine Aufhängung mit zwei Freiheitsgraden für jedes Rad, mit zur Drehachse eines jeden Rades senkrechten Aufhängungsachsen. Ebenfalls für zwei Räder besteht eine zweite Konfiguration darin, eine Aufhängung mit einem Frei­ heitsgrad um eine zur Drehachse senkrechte Achse für jedes der Räder und eine Aufhängung mit einem Freiheitsgrad um die Drehachse für das Paar von Rädern vorzusehen. Eine dritte Konfiguration verwendet drei Paare von gegensinnig um drei ortsfeste orthogonale Achsen rotierenden Rädern. In einer vierten Konfiguration sind vier Räder mit zu den Flä­ chen eines Tetraeders senkrechten Drehachsen angeordnet. Eine fünfte Konfiguration verwendet drei auf Aufhängungen mit einem Freiheitsgrad montierte Räder. Die drei Drehach­ sen sind in Ruhe gleichläufig und koplanar, und die Auf­ hängungen ermöglichen für zwei Räder eine Bewegung der Achse in der Koplanaritätsebene und für das dritte Rad eine Bewegung senkrecht zu dieser Ebene.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist, ein System für die Energiespeicherung mit Schwungrädern vorzuschlagen, das eine minimale Zahl von Rädern aufweist, das vier Frei­ heitsgrade gewährleistet, und das auch bei einer Störung wenigstens eines Rades weiterhin befriedigend funktioniert.

Außerdem löst die Erfindung das neue Problem, die Symmetrie der Vorrichtung unabhängig davon aufrechtzuerhalten, welches das gestörte Rad ist. Die bisherigen Systeme weisen nämlich häufig eine Symmetrie auf; es zeigt sich jedoch, daß diese Symmetrie im Fall der Störung eines Rades verlorengeht, und daß bestimmte Konfigurationen nach Störungen für die Speicherung von Energie ungünstig sind; die Speicherung von Energie in einem Rad kann nämlich eine Geschwindigkeit in der Größenordnung von 100 000 U/min erfordern, was einen beträchtlichen Drehimpuls erzeugt; dieser Drehimpuls wird nur durch eine gegensinnige Rotation eines anderen Rades kompensiert. Die Störung eines Rades eines Paares begrenzt die Drehgeschwindigkeit des anderen Rades des Paares und damit die speicherbare Energie.

Bei der Erfindung hingegen ist ein korrektes Funktionieren im Fall einer Störung gewährleistet; insbesondere nimmt die speicherbare Energiemenge im Falle einer Störung nicht ab.

Die Erfindung ermöglicht also die Speicherung von Energie in einem minimalen Volumen und mit einer minimalen Masse für eine gegebene Energiemenge. Die Erfindung ermöglicht auch die Aufrechterhaltung eines befriedigenden Betriebes im Falle der Störung eines Rades oder sogar von zwei Rädern.

Genauer gesagt schlägt die Erfindung eine Schwungradvor­ richtung zur Energiespeicherung vor, die wenigstens fünf Räder aufweist, deren Drehachsen im wesentlichen parallel zu den Kanten eines Tetraeders sind.

Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung sechs Räder auf. Das Tetraeder ist vorzugsweise ein regelmäßiges Tetraeder.

Bei einer Ausgestaltung bildet die Drehachse eines Rades mit der entsprechenden Kante des Tetraeders einen Winkel von weniger als 30°, vorzugsweise weniger als 5°.

Vorteilhaft ist auch, daß die Räder ortsfest sind.

Die Erfindung schlägt ferner ein Raumfahrzeug, insbesondere einen Satelliten vor, der eine solche Energiespeichervor­ richtung aufweist.

Schließlich betrifft sie ein Verfahren zum Speichern von Energie in einer solchen Vorrichtung, das dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß es das Drehantreiben von vier Rädern umfaßt. Diese vier Räder können insbesondere im wesentlichen parallel zu paarweise benachbarten Kanten des Tetraeders sein.

Vorzugsweise sind die Drehrichtungen derart, daß die Dreh­ impulsvektoren alle in die gleiche Richtung weisen, wenn man eine aus den vier Kanten gebildete geknickte Linie durchläuft.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausgestaltungen der Er­ findung, die als Beispiel und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben werden. Es zeigen:

• - Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen Energiespeichersystems;
• - Fig. 2 eine schematische Darstellung der Drehvektoren der Räder in einem Betriebsmodus der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Um die Zahl der Schwungräder zu minimieren und dabei die Symmetrie der Vorrichtung selbst im Falle einer Störung aufrecht zu erhalten, schlägt die Erfindung die Verwendung von fünf oder sechs ortsfesten Schwungrädern vor, deren Achsen im wesentlichen parallel zu den Kanten eines Tetraeders sind. In einer solchen Konfiguration können im normalen Betriebsmodus vier der sechs Räder verwendet werden und so vier Freiheitsgrade gewährleistet werden, wie bei den Systemen des Standes der Technik. Im Falle der Störung eines Rades kann man eine Konfiguration mit vier Rädern, die eine Symmetrie aufweist und so eine korrekte Funktion gewährleistet, aufrecht erhalten. Die Erfindung funktioniert sogar noch im Fall von zwei Störungen, wenn auch in einem evtl. beeinträchtigten Modus.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Ausge­ staltung der Erfindung. Bei dieser Ausgestaltung weist die Speichervorrichtung sechs Räder auf, und die Achsen eines jeden der Räder bilden ein gleichmäßiges Tetraeder. Mit anderen Worten weist jedes der Räder eine zu jeweils einer Kante des Tetraeders parallele Drehachse auf. Die Räder sind in der Figur mit 1 bis 6 bezeichnet, und in der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung werden die Bezugszeichen 1 bis 6 für die Räder, aber auch für die Drehachsen dieser Räder verwendet. In der Figur sind auf den Kanten eines Tetraeders angeordnete Räder gezeigt: um die Vorteile der Erfindung zu erzielen, ist die Position der Räder egal, denn die Vorteile resultieren aus der Richtung der verschiedenen Räder. Die Wahl der exakten Position der Räder hängt ab vom verfügbaren Volumen; die Konfiguration der Fig. 1 ist hinsichtlich des Volumens sehr wirtschaftlich und erlaubt es, das von der Energiespeichervorrichtung belegte Volumen zu minimieren. Es ist auch möglich, die Räder in unterschiedlichen Positionen anzuordnen, insbesondere an diversen Positionen in einem Raumfahrzeug, wenn die erfindungsgemäßen Anforderungen an die Drehachsen eingehalten werden.

Bei der Ausgestaltung der Figur sind die Achsen der Räder exakt parallel zu den Kanten des Tetraeders und fallen sogar mit diesen Kanten zusammen. Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn die Drehachsen der Räder im wesentlichen parallel zu den Kanten des Tetraeders sind. Man kann z. B. vorsehen, daß der Winkel zwischen der Achse eines Rades und der entsprechenden Kante des Tetraeders kleiner oder gleich 30° oder besser kleiner oder gleich 5° ist.

Bei der in der Figur gezeigten Ausgestaltung ist das Tetra­ eder ein gleichmäßiges Tetraeder; diese Konfiguration ist optimal, wenn es keine bevorzugte Richtung des von der Drehung der Räder der Vorrichtung erzeugten Drehmomentes gibt. Die Erfindung ist auch anwendbar auf den Fall, wo das Tetraeder nicht gleichmäßig ist; eine solche Konfiguration kann in den Fällen nützlich sein, wo es eine bevorzugte Richtung des von der Drehung der Räder der Vorrichtung er­ zeugten Drehmomentes gibt. Ein degeneriertes Tetraeder, d. h. eines, das in einer Ebene liegt, wird man vorzugsweise vermeiden, weil es keine Kontrolle der drei Komponenten des Drehmomentes im Raum erlaubt.

Die Räder der Vorrichtung aus Fig. 1 sind ortsfeste Räder in dem Sinne, daß die Achsen nicht mit Kardaneinrichtungen ausgestattet sind, die ihnen eine Bewegung ermöglichen. Dies gewährleistet eine größere Einfachheit der Speicher­ vorrichtung und begrenzt ihre Kosten. Die Vorrichtung ist mechanisch robuster und einfacher einzurichten, weil sie keine Bewegungsfreiheit der Drehachsen erfordert.

Es ist auch vorteilhaft, daß die Räder alle identisch sind. Wie weiter unten mit Bezug auf die Arbeitsweise der Vor­ richtung erläutert, gibt es nämlich keine bevorzugte Rich­ tung, und die Symmetrie der Vorrichtung bleibt erhalten, wenn alle Räder identisch sind.

Um die Erfindung auszuführen, können alle bekannten Typen von Schwungrädern verwendet werden; die Erfindung hat kei­ nen Einfluß auf die herkömmliche Funktionsweise eines jeden Rades, unabhängig von den anderen betrachtet; die Funk­ tionsweise eines Rades wird deshalb nicht weiter im Detail beschrieben.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt. Im normalen Betriebsmodus werden nur 4 der 6 Rä­ der verwendet; die zwei letzteren Räder bilden eine Reserve für den Fall einer Störung. Unter diesem Gesichtspunkt ist es optimal, wenn die Kanten des Tetraeders, die diesen 4 rotierenden Rädern entsprechen, paarweise benachbart sind bzw. einander schneiden. Zum Beispiel könnte man mit der Notation aus Fig. 1 im Normalbetrieb die Räder {1, 3, 4, 6}, {1, 2, 5, 6} oder {2, 3, 4, 5} verwenden. Mit anderen Worten sind die Kanten des Tetraeders, die den zwei warten­ den Rädern in der Vorrichtung entsprechen, vorzugsweise nicht koplanare Kanten. Diese Konfiguration erlaubt, auf einfache Weise, unabhängig von den Drehgeschwindigkeiten der Räder, einen im wesentlichen verschwindenden Drehimpuls zu erzeugen.

Dies zeigt sich durch die Betrachtung der von den Rädern erzeugten Drehimpulse. Bekanntlich ist der von einem Rad erzeugte Drehimpuls ein Vektor, dessen Richtung die Richtung der Drehachse des Rades ist - wobei das Rad als perfekt ausgewuchtet angenommen wird. Die Richtung des Vek­ tors ist gegeben durch die Drehrichtung nach der Regel der Definition der direkten Richtung eines orthogonalen Trieders. Der Betrag des Vektors ist gegeben durch die Be­ ziehung || = √2JE, wobei J das Trägheitsmoment des Rades und E die in dem Rad gespeicherte Energie ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Drehungs­ vektoren der Räder in einem Betriebsmodus der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung; im Fall der Figur wird angenommen, daß die Räder 2, 3, 4, 5 in Drehung angetrieben sind. Die Dreh­ richtungen der Figuren sind in der Figur aufgetragen, und die Richtungen der entsprechenden Drehimpulse sind ebenfalls angegeben. Für gleiche Drehgeschwindigkeiten und identische Räder ist offensichtlich, daß die Summe der Drehimpulse in der Konfiguration der Fig. 2 verschwindet. Eine solche Auswahl der drehangetriebenen Räder und der Drehrichtungen der Räder erlaubt es, einen im wesentlichen verschwindenden Drehimpuls zu erhalten, und zwar unabhängig von der gleichen oder im wesentlichen gleichen Drehgeschwindigkeit der Räder. Diese Auswahl kann durch die folgenden Beziehungen ausgedrückt werden:

• - die Achsen der Räder sind paarweise benachbarte Kanten eines Tetraeders oder bilden im Raum eine geschlossene geknickte Linie;
• - die Drehrichtungen der Räder sind derart, daß die Drehimpulsvektoren alle die gleiche Richtung haben, wenn diese geknickte Linie durchlaufen wird.

Diese Anforderungen ermöglichen eine Optimierung der Ener­ giespeicherung in der Vorrichtung bei Erzeugung eines be­ liebigen Drehimpulses und unter Verwendung der vier Räder für die Energiespeicherung. Ein beliebiger Drehimpuls kann durch eine Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Räder erhalten werden. Der Drehimpuls hängt in dieser Konfiguration nur von den Relativgeschwindigkeiten der Räder ab; es ist deshalb möglich, die drei Komponenten des Drehimpulses und die gespeicherte Energie unabhängig zu wählen.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Fall einer Störung ist wie folgt. Wenn eines unter den sechs Rädern der Speichervorrichtung gestört ist, bleibt es möglich, vier nach der oben erwähnten optimalen Konfiguration angeordnete Räder zu verwenden. Wenn das Rad 1 oder das Rad 6 gestört ist, werden die Räder 2, 3, 4, 5 im Normalbetrieb verwendet.

Die Vorrichtung toleriert auch eine zweite Störung. Es ist möglich, daß die zwei gestörten Räder Räder sind, deren Drehachsen parallel zu nicht koplanaren oder sich nicht schneidenden Kanten des Tetraeders sind. In diesem Fall be­ finden sich die vier übrigen Räder in der in Fig. 2 beschriebenen optimalen Konfiguration; z. B. kann die Störung die Räder 1 und 6 betreffen, und in diesem Fall werden weiterhin die Räder 2, 3, 4, 5 verwendet. Es ist auch möglich, daß die zwei gestörten Räder zu koplanaren Kanten des Tetraeders parallele Achsen aufweisen. In diesem Fall bleiben in der Speichervorrichtung vier verwendbare Räder. Drei von ihnen haben zu koplanaren Kanten des Tetraeders parallele Achsen, und die Achse des vierten Rades schneidet die von diesen drei Kanten gebildete Ebene. In diesem Fall kann man das vierte Rad verwenden, um den notwendigen Drehimpuls in einer zu dieser Ebene senkrechten Richtung zu erzeugen; die Komponente in der betreffenden Ebene wird von den vier Rädern erzeugt; zu diesem Zweck werden die relativen Geschwindigkeiten der drei anderen Räder geregelt. In diesem Fall ist die Drehgeschwindigkeit des vierten Rades festgelegt durch den resultierenden Drehimpuls; die Drehgeschwindigkeiten der drei anderen Räder können groß sein, die Energiespeicherung findet im wesentlichen in diesen drei Rädern statt. So ist bei dieser beeinträchtigten Konfiguration die Energiespeicherfähigkeit der Vorrichtung im Vergleich zur Konfiguration der Fig. 2 eingeschränkt.

Im Vergleich mit den bekannten Vorrichtungen gewährleistet die Erfindung einen effizienteren Betrieb im Fall einer Störung bei einer kleineren Zahl von Rädern. Das einzige bekannte System, das mit ortsfesten Rädern eine Redundanz gewährleistet, ist die in EP-A-0 922 636 beschriebene Vor­ richtung mit acht Rädern, bei der drei Paare von Rädern in drei orthogonalen Achsen angeordnet sind und ein viertes Paar von Rädern so angeordnet ist, daß es ein beliebiges der drei anderen Paare im Fall einer Störung ersetzen kann. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird im Falle der Störung eines Rades unter den drei Paaren von Rädern das entspre­ chende Paar von Rädern angehalten, und das vierte Paar von Rädern wird stattdessen verwendet. Die Speicherkapazität ist nicht beeinträchtigt. Eine zweite Störung bewirkt einen Betrieb in einem beeinträchtigten Modus mit einer begrenz­ ten Energiespeicherfähigkeit. Unter dem funktionellen Ge­ sichtspunkt gewährleistet die Erfindung die gleichen Ergeb­ nisse, aber mit nur sechs Rädern anstelle von acht. Die Kosten eines erfindungsgemäßen Systems sind in erster Näherung 25% kleiner als die eines solchen Systems mit acht Rädern.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele und Ausfüh­ rungsmodi beschränkt, sondern ist im Rahmen des fachmänni­ schen Könnens vielfältig abwandelbar. Wie oben angegeben, können die Positionen der Räder im Satelliten oder dem Raumfahrzeug variieren.

Es kann auch eine Konfiguration mit fünf Rädern vorgesehen werden; diese Konfiguration ist weniger vorteilhaft als eine Konfiguration mit sechs Rädern. Wie oben erläutert, kann man im Fall einer Störung eine Konfiguration vom Typ wie in Fig. 2 erhalten, aber auch eine beeinträchtigte Konfiguration. Dennoch bleibt es möglich, eine solche Konfiguration mit fünf Rädern zu verwenden.

Es bleibt auch möglich, im Normalbetrieb nicht nur vier Räder, sondern fünf oder sechs Räder zu benutzen. Dies kann sich z. B. als nützlich erweisen, wenn eine große Energiemenge gespeichert werden muß.

Es können auch mehr als sechs Räder vorgesehen werden, und in diesem Fall sind manche der Räder parallel. Diese Konfiguration ermöglicht eine erhöhte Redundanz, insbesondere im Fall einer "heißen" Redundanz; z. B. toleriert eine Vorrichtung mit sechs Paaren von parallel zu den Kanten eines Tetraeders angeordneten Rädern die Störung von wenigstens drei Rädern; in diesem Fall bleibt es möglich, einen Normalbetrieb mit entsprechend vier Kanten des Tetraeders ausgerichteten Rädern zu gewährleisten. Man könnte auch eine Vorrichtung mit 10 Rädern verwenden, mit Paaren von Rädern, die nach den vier üblicherweise verwendeten Kanten ausgerichtet sind, und einem einzigen nach den zwei anderen Kanten ausgerichteten Rad; diese Konfiguration reduziert die Zahl der Räder und ist nützlich, wenn die Wahrscheinlichkeit einer Störung der Räder eine mit der Zeit zunehmende Funktion ist.

Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Räder ortsfest. Selbstverständlich kann auch eine begrenzte Be­ wegungsfreiheit der Drehachsen vorgesehen werden, z. B. um Fehler der Räder zu korrigieren.

Claims (10)

1. Energiespeichervorrichtung mit Schwungrädern, die wenigstens fünf Räder (1 bis 6) umfaßt, deren Drehachsen im wesentlichen parallel zu den Kanten eines Tetraeders sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie sechs Räder aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Tetraeder ein regelmäßiges Tetraeder ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehachse eines Rades mit der entsprechenden Kante des Tetraeders einen Winkel von weniger als 30° bildet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse eines Rades mit der entsprechenden Kante des Tetraeders einen Winkel von weniger als 5° bildet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder ortsfest sind.

7. Raumfahrzeug, insbesondere Satellit, mit einer Ener­ giespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Verfähren zum Speichern von Energie in einer Vorrich­ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es das Drehantreiben von vier Rädern umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Räder im wesentlichen parallel zu paarweise benachbarten Kanten des Tetraeders ausgerichtet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtungen der Räder derart sind, daß die Drehimpulsvektoren alle in der gleichen Richtung liegen, wenn eine aus den vier Kanten gebildete geschlossene geknickte Linie durchlaufen wird.