JP2018009964A - 多自由度電磁機械のスピン・傾斜の制御 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の構造が、スピン軸を中心に、かつスピン軸に対して垂直である傾斜軸を中心に回転するように構成され、第1の構造が、第1のスピン導体と、第2のスピン導体と、傾斜導体とを有し、これらが共に表面の概略的な形状を形成する。第2の構造が第1の構造に隣接して配置され、複数の磁石を有する。制御部が、第1および第2のスピン導体に交流電流(AC)を、かつ傾斜導体に直流電流(DC)を制御可能に供給するように構成され、ここでは、第1の構造が、第1および第2のスピン導体に供給されるACに応答してスピン軸を中心に継続的に回転し、傾斜導体に供給されるDCに応答して傾斜軸を中心に傾斜位置まで回転する。
【選択図】図1
Description
102 第1の構造
104 第2の構造
106 第1のスピン導体
108 第2のスピン導体
110 傾斜導体
112 第1のボディ
114 外側表面
116 スピン軸
118 傾斜軸
122 磁石
122−1 第1の磁石
122−2 第2の磁石
124 取り付け構造
302 対称軸
302−1 第1の対称軸
302−2 第2の対称軸
302−3 第3の対称軸
702 第1の交流電流
704 第2の交流電流
1000 多自由度作動制御システム
1002 制御部
1004 位置センサ
Claims (3)
- 多自由度電磁機械であって、
スピン軸を中心に、かつ前記スピン軸に対して垂直である傾斜軸を中心に回転するように構成される第1の構造であって、第1のスピン導体、第2のスピン導体および傾斜導体を備え、前記第1のスピン導体が第1の概略的な軌道に従い、前記第2のスピン導体が前記第1の概略的な軌道とは異なる第2の概略的な軌道に従い、前記傾斜導体が前記第1および第2の概略的な軌道とは異なる第3の概略的な軌道に従い、前記第1のスピン導体、前記第2のスピン導体および前記傾斜導体が共に表面の概略的な形状を形成する、第1の構造と、
前記第1の構造に隣接して配置されて複数の磁石を有する第2の構造であって、各磁石は、その磁極のうちの少なくとも一方の磁極が前記表面の方を向く、第2の構造と、
前記第1のスピン導体、前記第2のスピン導体および前記傾斜導体に結合される制御部であって、前記第1および第2のスピン導体に交流電流(AC)を、かつ前記傾斜導体に直流電流(DC)を制御可能に供給するように構成される、制御部と
を備え、
前記第1の構造が、(i)前記第1および第2のスピン導体に供給される前記ACに応答して前記スピン軸を中心に継続的に回転し、(ii)前記傾斜導体に供給される前記DCに応答して前記傾斜軸を中心に傾斜位置まで回転する、
多自由度電磁機械。 - 制御モーメントジャイロシステムであって、
スピン軸を中心に、かつ前記スピン軸に対して垂直である傾斜軸を中心に回転するように構成される球形構造であって、第1の対称軸、第2の対称軸および第3の対称軸を有し、前記第1、第2および第3の対称軸が互いに直交して配置される、球形構造と、
前記第1の対称軸を中心に前記球形構造上に配置される第1のスピン導体と、
前記第2の対称軸を中心に前記球形構造上に配置される第2のスピン導体と、
前記第3の対称軸を中心に前記球形構造上に配置される傾斜導体と、
前記球形構造に隣接して配置されて複数の磁石を有する第2の構造であって、各磁石は、その磁極のうちの少なくとも一方の磁極が前記球形構造の方を向く、第2の構造と、
前記第1のスピン導体、前記第2のスピン導体および前記傾斜導体に結合される制御部であって、前記第1および第2のスピン導体に交流電流(AC)を、かつ前記傾斜導体に直流電流(DC)を制御可能に供給するように構成される、制御部と
を備え、
前記球形構造が、(i)前記第1および第2のスピン導体に供給される前記ACに応答して前記スピン軸を中心に継続的に回転し、(ii)前記傾斜導体に供給される前記DCに応答して前記傾斜軸を中心に傾斜位置まで回転する、
制御モーメントジャイロシステム。 - 第1の構造および第2の構造を有する多自由度電磁機械を制御する方法であって、前記第1の構造が、スピン軸を中心に、かつ前記スピン軸に対して垂直である傾斜軸を中心に回転するように構成され、第1のスピン導体、第2のスピン導体および傾斜導体を有し、前記第1のスピン導体が第1の概略的な軌道に従い、前記第2のスピン導体が前記第1の概略的な軌道とは異なる第2の概略的な軌道に従い、前記傾斜導体が前記第1および第2の概略的な軌道とは異なる第3の概略的な軌道に従い、前記第1のスピン導体、前記第2のスピン導体および前記傾斜導体が共に、表面の概略的な形状を形成し、前記第2の構造が前記第1の構造に隣接して配置され、複数の磁石を有し、各磁石は、その磁極のうちの少なくとも一方の磁極が前記表面の方を向き、
前記第1および第2のスピン導体に交流電流(AC)を制御可能に供給するステップであって、それにより前記第1の構造が前記スピン軸を中心に継続的に回転する、ステップと、
前記傾斜導体に直流電流(DC)を制御可能に供給するステップであって、それにより前記第1の構造が前記傾斜軸を中心に傾斜位置まで回転する、ステップと
を含む、
方法。
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US11174046B2 (en) * | 2019-02-26 | 2021-11-16 | Larry D. Sinclair | System and method for rotating mass attitude control |
US11355977B2 (en) | 2019-12-12 | 2022-06-07 | Honeywell International Inc. | Multi-degree-of-freedom electromagnetic machine with Halbach array |
US11394266B2 (en) * | 2020-02-05 | 2022-07-19 | Honeywell International Inc. | Two degree-of-freedom electromagnetic machine |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60204252A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 3次元モ−タ |
JPS61203860A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 3自由度直流モ−タ |
JPH0552568A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コントロールモーメントジヤイロ |
JPH08159773A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Tokimec Inc | ジャイロコンパス |
JP2004085393A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Nec Corp | ジンバル構造 |
WO2015027939A1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-03-05 | Ho Kuokwa | Ball joint universal rotary motor, manufacturing method and working mechanism thereof |
EP2955114A1 (en) * | 2013-03-25 | 2015-12-16 | Korea Aerospace Research Institute | Control moment gyroscope |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4285552A (en) * | 1980-02-11 | 1981-08-25 | Sperry Corporation | Torquer apparatus for magnetically suspended members |
US4723735A (en) * | 1984-12-28 | 1988-02-09 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Energy storage attitude control and reference system |
CN85104531B (zh) * | 1985-06-15 | 1988-07-13 | 中国科学院电工研究所 | 球形转子力矩电动机 |
US6906441B2 (en) | 2003-05-20 | 2005-06-14 | Northrop Grumman Corporation | Spherical motor using oscillatory magnetic fields |
US20120024633A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Vranish John M | Gyromotor |
US9167228B2 (en) * | 2012-01-03 | 2015-10-20 | Lawrence Maxwell Monari | Instrumented sports paraphernalia system |
CN204772523U (zh) * | 2015-08-10 | 2015-11-18 | 广东工业大学 | 三自由度旋转电机 |
US20170330070A1 (en) * | 2016-02-28 | 2017-11-16 | Purdue Research Foundation | Spin orbit torque based electronic neuron |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60204252A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 3次元モ−タ |
JPS61203860A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 3自由度直流モ−タ |
JPH0552568A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コントロールモーメントジヤイロ |
JPH08159773A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Tokimec Inc | ジャイロコンパス |
JP2004085393A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Nec Corp | ジンバル構造 |
EP2955114A1 (en) * | 2013-03-25 | 2015-12-16 | Korea Aerospace Research Institute | Control moment gyroscope |
WO2015027939A1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-03-05 | Ho Kuokwa | Ball joint universal rotary motor, manufacturing method and working mechanism thereof |
JP2016533161A (ja) * | 2013-10-08 | 2016-10-20 | ホ、クオワ | 球状ヒンジユニバーサル回転電機及びその製造方法、作動方法 |
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