RU100861U1

RU100861U1 - MODULAR MOTOR-Flywheel

Info

Publication number: RU100861U1
Application number: RU2010134167/07U
Authority: RU
Inventors: Юрий Германович Гладышев; Герман Николаевич Гладышев; Владимир Петрович Лянзбург
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс"
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2010-12-27

Abstract

Полезная модель относится к модульным электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике. Техническим результатом является повышение надежности модульного электродвигателя-маховика при вибрационном механическом нагружении. Модульный электродвигатель-маховик содержит вакуумированную гермокамеру с помещенными в нее маховиком и электродвигателем, а также платы служебной электроники. Гермокамера выполнена неразъемной - герметично сварной и состоит из корпуса и основания. Платы служебной электроники установленные вне гермокамеры на ее наружной поверхности радиально и перпендикулярно к ней, и жестко связаны между собой кольцами по поверхностям противоположным опорным. The utility model relates to modular flywheel electric motors and can be used in space technology. The technical result is to increase the reliability of a modular flywheel electric motor under vibration mechanical loading. The modular flywheel electric motor contains a vacuum pressure chamber with a flywheel and electric motor placed in it, as well as service electronics boards. The pressure chamber is made one-piece - hermetically welded and consists of a housing and a base. Service electronics boards installed outside the pressure chamber on its outer surface are radially and perpendicular to it, and are rigidly connected to each other by rings on opposite supporting surfaces.

Description

Полезная модель относится к модульным электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике.The utility model relates to modular flywheel electric motors and can be used in space technology.

Известен электродвигатель-маховик [1], содержащий разъемную однополостную вакуумированную гермокамеру с помещенными в нее маховиком, электродвигателем и платами служебной электроники. Недостатком такого электродвигателя-маховика является невозможность обеспечить в одном объеме гермокамеры оптимальные параметры газовой среды (состав, давление, газовыделение и т.д.) одновременно для плат служебной электроники и электродвигателя, а также большой аэродинамический момент сопротивления вращению из-за турбулентностей газовой среды, возникающих при обтекании потоком выступающих над платой радиоэлементов.Known electric motor-flywheel [1], containing a detachable single-cavity evacuated pressure chamber with a flywheel, an electric motor and service electronics boards placed in it. The disadvantage of such a flywheel electric motor is the inability to provide the optimal gas environment parameters (composition, pressure, gas emission, etc.) in one chamber of the pressure chamber simultaneously for service electronics boards and the electric motor, as well as the large aerodynamic moment of resistance to rotation due to turbulence of the gas medium, arising from the flow of radioelements protruding above the circuit board.

Известен модульный электродвигатель-маховик [2], выбранный в качестве прототипа, содержащий двухполостную вакуумированную разъемную гермокамеру, состоящую из корпусов и основания с вакуумными прокладками между ними, с помещенными в одну полость гермокамеры маховиком и электродвигателем, а в другую - платами служебной электроники.Known modular electric motor-flywheel [2], selected as a prototype, containing a two-cavity evacuated detachable pressure chamber, consisting of housings and base with vacuum gaskets between them, with a flywheel and an electric motor placed in one cavity of the pressure chamber, and service electronics boards in the other.

Недостатком такого электродвигателя-маховика является его не достаточная надежность при вибрационном механическом нагружении из-за наличия разъемных соединений и герметизирующих уплотнителей между корпусами и основанием в вакуумированной гермокамере, а также большая масса гермокамеры из-за необходимости дополнительного развития поверхностей сопрягаемых корпусов в зоне герметизирующих уплотнений и болтовых соединений.The disadvantage of such a flywheel electric motor is its insufficient reliability during vibrational mechanical loading due to the presence of detachable joints and sealing seals between the housings and the base in a vacuum pressure chamber, as well as the large weight of the pressure chamber due to the need for additional development of the surfaces of the mating housings in the area of the sealing seals and bolted connections.

Целью предполагаемого изобретения является повышение надежности модульного электродвигателя-маховика при вибрационном механическом нагружении и снижение его массы.The aim of the proposed invention is to increase the reliability of a modular flywheel electric motor under vibration mechanical loading and to reduce its mass.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом модульном электродвигателе-маховике вакуумированная гермокамера состоит из одного корпуса и основания и выполнена неразъемной - герметично сварной. В ней помещены электродвигатель и маховик, а платы служебной электроники вынесены за пределы вакуумированной гермокамеры и установлены на ее наружной поверхности (основании) радиально и перпендикулярно к поверхности гермокамеры. Платы жестко связаны между собой кольцами по поверхностям противоположным опорным.This goal is achieved by the fact that in the proposed modular electric motor-flywheel, the evacuated pressure chamber consists of one body and base and is made integral - hermetically welded. An electric motor and a flywheel are placed in it, and service electronics boards are placed outside the evacuated pressure chamber and installed on its outer surface (base) radially and perpendicular to the surface of the pressure chamber. The boards are rigidly interconnected by rings on the surfaces opposite to the supporting ones.

Предлагаемый модульный электродвигатель-маховик позволяет повысить жесткость вакуумированной гермокамеры при вибрационном механическом нагружении, за счет сокращения количества силовых элементов гермокамеры, и выполнения ее неразъемной - герметично сварной. Дополнительно повышает жесткость включение в пространственно-силовой каркас гермокамеры плат служебной электроники, которые устанавливаются радиально и перпендикулярно к поверхности гермокамеры и жестко связаны между собой кольцами по поверхностям противоположным опорным.The proposed modular electric motor-flywheel makes it possible to increase the rigidity of the evacuated pressure chamber under vibration mechanical loading, by reducing the number of power elements of the pressure chamber, and making it one-piece - hermetically welded. It also increases rigidity by incorporating service electronics boards into the space-power frame of the pressure chamber, which are installed radially and perpendicular to the surface of the pressure chamber and are rigidly connected to each other by rings on surfaces opposite to the reference.

Предлагаемая полезная модель позволяет снизить массу модульного электродвигателя-маховика за счет сокращения количества силовых элементов гермокамеры, а также за счет выполнения гермокамеры неразъемной, т.к. исчезает необходимость в формировании дополнительных поверхностей у корпусных деталей гермокамеры в зоне их сопряжения.The proposed utility model allows to reduce the mass of a modular electric motor-flywheel by reducing the number of power elements of the pressure chamber, as well as by making the pressure chamber inseparable, because there is no need to form additional surfaces at the body parts of the pressure chamber in the zone of their interface.

Предложенные решения позволяют повысить надежность модульного электродвигателя-маховика при вибрационном механическом нагружении и снизить его массу по сравнению с прототипом.The proposed solutions can improve the reliability of a modular flywheel electric motor under vibration mechanical loading and reduce its weight in comparison with the prototype.

На фиг.1 изображено меридиональное сечение модульного электродвигателя-маховика.Figure 1 shows the meridional section of a modular electric motor-flywheel.

На фиг.2 изображен вид со стороны отсека электроники на модульный электродвигатель-маховик.Figure 2 shows a view from the side of the electronics compartment on a modular electric motor-flywheel.

Модульный электродвигатель-маховик содержит неразъемную вакуумированную гермокамеру 1, состоящую из корпуса 2 и основания 3, соединенных вакуумногерметичным сварным швом 4. На основании 3 сформирована посадочная плоскость модульного электродвигателя-маховика. В гермокамере находится маховик 5, с возможностью вращения в шарикоподшипниковых опорах 6. Шарикоподшипниковые опоры 6 установлены во втулке 7. Втулка 7 с шарикоподшипниковыми опорами 6 смонтирована на основании 3. Вращение маховика осуществляется от электродвигателя 8. Откачка воздуха из гермокамеры производится через откачной порт 9. На внешней стороне гермокамеры 1, непосредственно на основании 3 радиально и перпендикулярно к основанию установлены платы служебной электроники 10. Платы 10 по поверхностям противоположным опорным жестко связаны между собой кольцами 11, 12. Электродвигатель 8 подключен к платам служебной электроники 10 через вакуумногерметичные соединители 13. Модульный электродвигатель-маховик подключен к внешней аппаратуре через соединители 14. Отсек электроники 15 закрыт не герметичным кожухом 16.The modular flywheel electric motor contains a one-piece evacuated pressure chamber 1, consisting of a housing 2 and a base 3 connected by a vacuum-tight weld 4. On the base 3, a landing plane of the modular flywheel electric motor is formed. In the pressure chamber there is a flywheel 5, with the possibility of rotation in ball bearings 6. Ball bearings 6 are installed in the sleeve 7. The sleeve 7 with ball bearings 6 is mounted on the base 3. The flywheel is rotated from the electric motor 8. The air is pumped out from the pressure chamber through the pump out port 9. On the outside of the pressure chamber 1, directly on the base 3, service electronics boards 10 are installed radially and perpendicular to the base. The boards 10 are rigidly connected on the surfaces opposite to the reference ones anes interconnected rings 11, 12. The motor 8 is connected to electronics boards overhead vakuumnogermetichnye 10 through connectors 13. The modular motor-flywheel connected to an external apparatus via the connectors 14. Electronics compartment 15 is not closed airtight casing 16.

Литература:Literature:

1. Patent US 5,474,263, B02G 1/128. «Reaction wheel and method of safing wheel».1. Patent US 5,474,263, B02G 1/128. "Reaction wheel and method of safing wheel."

2. Patent US 5,873,285, H02K 7/02; H02K 7/09. «Modular reaction wheel».2. Patent US 5,873,285, H02K 7/02; H02K 7/09. "Modular reaction wheel."

Claims

1. A modular electric motor-flywheel containing a vacuum pressure chamber, consisting of housings and a base, with a flywheel, electric motor, and service electronics boards placed in it, characterized in that the evacuated pressure chamber is made one-piece - hermetically welded.

2. The modular flywheel motor according to claim 1, characterized in that the service electronics boards are installed outside the evacuated pressure chamber on its outer surface.

3. The modular flywheel motor according to claim 1, characterized in that the service electronics boards are mounted radially and perpendicular to the outer surface of the pressure chamber and are rigidly connected to each other by rings on surfaces opposite to the reference.