RU2548314C2 - Rotation system of double-wing solar panels - Google Patents
Rotation system of double-wing solar panels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548314C2 RU2548314C2 RU2013134120/11A RU2013134120A RU2548314C2 RU 2548314 C2 RU2548314 C2 RU 2548314C2 RU 2013134120/11 A RU2013134120/11 A RU 2013134120/11A RU 2013134120 A RU2013134120 A RU 2013134120A RU 2548314 C2 RU2548314 C2 RU 2548314C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output shaft
- parts
- solar panels
- shaft
- drive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании и использовании системы поворота солнечных батарей (СПСБ).The invention relates to space technology and can be used in the design and use of the rotation system of solar panels (SPSB).
Настоящее изобретение предназначено для вращения двух крыльев солнечных батарей (СБ) и передачи электроэнергии с солнечных батарей на космический аппарат.The present invention is intended for the rotation of two wings of solar panels (SB) and the transmission of electricity from solar panels to the spacecraft.
Известна система поворота солнечных батарей, патент US 4076191, состоящая из корпуса, вала с двумя фланцами для стыковки двух крыльев солнечных батарей, привода, токосъемного устройства. Силовые токосъемные устройства, передающие электрическую энергию, и телеметрические, передающие команды и телеметрическую информацию, расположены на валу, при этом привод поворачивает оба крыла СБ. Данное изобретение взято в качестве прототипа.The known system for turning solar panels, US patent 4076191, consisting of a housing, a shaft with two flanges for joining two wings of solar panels, a drive, a current collector. Power collectors transmitting electrical energy, and telemetry transmitting commands and telemetry information, are located on the shaft, while the drive rotates both wings of the SB. This invention is taken as a prototype.
Недостатком этого устройства является массивная конструкция вала, обусловленная необходимой изгибной жесткостью. Кроме того, большой диаметр вала приводит к повышенному трению и износу контактов токосъемного устройства и небольшому ресурсу СПСБ.The disadvantage of this device is the massive shaft design, due to the necessary bending stiffness. In addition, the large diameter of the shaft leads to increased friction and wear of the contacts of the current collector and a small life of the SPSB.
Задачей изобретения является повышение надежности системы, снижение массы конструкции и повышение функциональных возможностей.The objective of the invention is to increase the reliability of the system, reducing the weight of the structure and increasing functionality.
Поставленная задача достигается тем, что в системе поворота двукрылых солнечных батарей, содержащей корпус, выходной вал с фланцами для крепления крыльев солнечных батарей, привод их синхронного вращения, силовые и телеметрические токосъемные устройства, выходной вал выполнен из двух частей, жестко связанных между собой безлюфтовыми зубчатыми передачами с обратными передаточными отношениями. Привод с валом расположен в центре, а его корпус является опорой для каждой части вала, при этом телеметрические токосъемные устройства выполнены в виде двух блоков, размещенных внутри каждой части вала соответственно.The problem is achieved in that in the rotation system of two-winged solar panels, comprising a housing, an output shaft with flanges for attaching the wings of the solar cells, a drive for their synchronous rotation, power and telemetric current-collecting devices, the output shaft is made of two parts rigidly connected to each other by gearless gears reverse gears. The drive with the shaft is located in the center, and its body is a support for each part of the shaft, while the telemetric current collection devices are made in the form of two blocks located inside each part of the shaft, respectively.
Суть изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид заявленного устройства.The essence of the invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the claimed device.
Система ориентации солнечной батареи состоит из корпуса 1, крышек 2, выходного вала, состоящего из двух частей 3 и 4, на которых закреплены фланцы 5 и 6 для стыковки с СБ. В центре устройства установлен привод 7, который посредством зубчатых передач 8, 9 связан с обеими частями выходного вала. Две части выходного вала 3, 4 жестко связаны между собой этими же безлюфтовыми передачами 8, 9 с обратными передаточными отношениями. Безлюфтовые передачи при помощи люфтовыбирающих колес 20, 21 исключают люфт на кручение выходного вала в пределах рабочих нагрузок. Для исключения радиального люфта в подшипниках 10, 11 опор каждой части выходного вала на вал установлены тарельчатые пружины 12, выбирающие люфты путем создания осевой нагрузки на данные подшипники. Так как рабочие изгибающие моменты, действующие на выходной вал устройства поворотного, небольшие (не более 1 кгс·м), то осевая нагрузка не уменьшает работоспособность подшипников 10, 11.The orientation system of the solar battery consists of a housing 1, covers 2, an output shaft, consisting of two parts 3 and 4, on which flanges 5 and 6 are fixed for docking with the SB. A drive 7 is installed in the center of the device, which is connected to both parts of the output shaft by means of gears 8, 9. Two parts of the output shaft 3, 4 are rigidly connected to each other by the same backlashless gears 8, 9 with reverse gear ratios. Backlash-free gears with the help of backlash wheels 20, 21 exclude backlash by torsion of the output shaft within the limits of working loads. To eliminate radial play in the bearings 10, 11 of the bearings of each part of the output shaft, disk springs 12 are installed on the shaft, which select the play by creating an axial load on these bearings. Since the working bending moments acting on the output shaft of the rotary device are small (not more than 1 kgf · m), the axial load does not reduce the performance of bearings 10, 11.
На каждой части выходного вала 3, 4 установлены силовые токосъемные устройства 13, 14, передающие электроэнергию с каждого крыла СБ. Каждое токосъемное устройство выполнено по принципу подшипника с гибкими токопроводящими кольцами вместо шариков. Токосъемное устройство катящегося типа выбрано из условия обеспечения минимального трения, а значит, максимального ресурса устройства. Ресурс токосъемного устройства такой конструкции практически не ограничен. Внутри каждой части выходного вала установлены телеметрические токосъемные устройства 15, 16. Платы привода 17, 18 являются опорами вала устройства. Вал 19 привода 7 связан с обеими частями выходного вала 3, 4.On each part of the output shaft 3, 4 installed power collector devices 13, 14, transmitting electricity from each wing of the SB. Each collector is made on the basis of a bearing with flexible conductive rings instead of balls. The rolling-type current collection device is selected from the condition of ensuring minimum friction, and therefore, the maximum resource of the device. The resource of the current collection device of this design is practically unlimited. Telemetric current-collecting devices 15, 16 are installed inside each part of the output shaft. Drive boards 17, 18 are the shaft supports of the device. The shaft 19 of the actuator 7 is connected with both parts of the output shaft 3, 4.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При подаче сигнала на привод 7 его вал 19 начинает вращаться и передает вращение синхронно на обе части выходного вала 3, 4.When a signal is supplied to the drive 7, its shaft 19 begins to rotate and transmits rotation synchronously to both parts of the output shaft 3, 4.
Люфтовыбирающие колеса 20, 21 обеспечивают жесткую в пределах рабочих крутящих моментов связь двух частей выходного вала 3, 4 между собой и с приводом 7, т.е. обе части выходного вала 3, 4 на кручение работают как цельный вал.The backlash wheels 20, 21 provide a rigid connection within the working torques of the two parts of the output shaft 3, 4 with each other and with the drive 7, i.e. both parts of the output shaft 3, 4 for torsion work as a solid shaft.
Силовые токосъемные устройства 13, 14 передают электроэнергию от вращающихся панелей СБ на корпус 1 устройства.Power collector devices 13, 14 transmit electricity from rotating panels SB to the housing 1 of the device.
Телеметрические токосъемные устройства 15, 16 передают телеметрическую информацию и управляющие сигналы с вращающихся панелей СБ на неподвижный корпус 1 устройства.Telemetric current-collecting devices 15, 16 transmit telemetric information and control signals from the rotating panels of the SB to the stationary case 1 of the device.
Тарельчатые пружины 12 выбирают люфты в подшипниках 10, 11 выходного вала, кроме того, они компенсируют температурные деформации корпуса 1 устройства.Belleville springs 12 select the play in the bearings 10, 11 of the output shaft, in addition, they compensate for temperature deformations of the housing 1 of the device.
Изгибающие нагрузки, приходящиеся на выходной вал от СБ, воспринимают части выходного вала 3, 4, платы привода 17, 18 и цилиндрический корпус 1. За счет уменьшения длины частей выходного вала и передачи изгибающих нагрузок на корпус устройства существенно большего диаметра суммарная жесткость устройства существенно больше чем у прототипа.The bending loads falling on the output shaft from the SB perceive parts of the output shaft 3, 4, drive boards 17, 18, and cylindrical body 1. By reducing the length of the parts of the output shaft and transferring bending loads to the device’s case with a significantly larger diameter, the total rigidity of the device is much greater than the prototype.
Выходной вал, воспринимающий нагрузки, приходящие от СБ, имеет меньшую массу, чем у прототипа, т.к. не имеет ограничений на диаметр со стороны токосъемных устройств и поэтому выполнен оптимальным по массово-жесткостным характеристикам. Уменьшены массовые затраты и на осевые габариты системы поворота батарей солнечных за счет размещения телеметрических токосъемных устройств 15, 16 внутри частей выходного вала 3, 4.The output shaft, which receives the loads coming from the SB, has a lower mass than the prototype, because It has no diameter restrictions on the side of the collector devices and is therefore made optimal in terms of mass-stiffness characteristics. The mass costs for the axial dimensions of the rotation system of solar batteries are also reduced due to the placement of telemetric current-collecting devices 15, 16 inside the parts of the output shaft 3, 4.
Снижение массы достигается и за счет использования в качестве одной из опор выходного вала плат привода, расположенных в центре конструкции.Weight reduction is also achieved by using drive boards located in the center of the structure as one of the supports of the output shaft.
Таким образом, применение в СПСБ разрезного вала позволило уменьшить массу и габариты устройства, увеличить его ресурс, увеличить жесткость СПСБ.Thus, the use of a split shaft in SPSB made it possible to reduce the mass and dimensions of the device, increase its life, and increase the stiffness of the SPSB.
В настоящее время на предприятии выпущена конструкторская документация на СПСБ заявленной конструкции и проведены ее испытания. Испытания показали существенное уменьшение массы системы, увеличение ресурса работы и повышение жесткостных характеристик системы.At present, the enterprise has issued design documentation for the SPSB of the claimed design and tested it. Tests showed a significant decrease in the mass of the system, an increase in the resource of work, and an increase in the stiffness characteristics of the system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134120/11A RU2548314C2 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Rotation system of double-wing solar panels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134120/11A RU2548314C2 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Rotation system of double-wing solar panels |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013134120A RU2013134120A (en) | 2015-01-27 |
RU2548314C2 true RU2548314C2 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53281187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013134120/11A RU2548314C2 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Rotation system of double-wing solar panels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548314C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4076191A (en) * | 1975-04-29 | 1978-02-28 | Rca Corporation | Spacecraft component rotation means |
WO1992021562A2 (en) * | 1991-05-28 | 1992-12-10 | Teledyne Industries, Inc. | Solar power system for a space vehicle |
EP1092626A2 (en) * | 1999-10-11 | 2001-04-18 | Hughes Electronics Corporation | Solar wing thermal shock compensation using solar wing position actuator |
US6311929B1 (en) * | 1999-11-26 | 2001-11-06 | Space Systems/Loral, Inc. | Spacecraft and appendage stepping methods that improve spacecraft attitude pointing and cancel solar array slew disturbances |
RU2220344C2 (en) * | 2002-01-08 | 2003-12-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Electric drive |
RU56528U1 (en) * | 2006-02-15 | 2006-09-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | TRANSMISSION TRANSMISSION MECHANISM |
RU2465180C1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of spacecraft solar battery position control during partial failures of aspect sensor |
-
2013
- 2013-07-19 RU RU2013134120/11A patent/RU2548314C2/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4076191A (en) * | 1975-04-29 | 1978-02-28 | Rca Corporation | Spacecraft component rotation means |
WO1992021562A2 (en) * | 1991-05-28 | 1992-12-10 | Teledyne Industries, Inc. | Solar power system for a space vehicle |
EP1092626A2 (en) * | 1999-10-11 | 2001-04-18 | Hughes Electronics Corporation | Solar wing thermal shock compensation using solar wing position actuator |
US6311929B1 (en) * | 1999-11-26 | 2001-11-06 | Space Systems/Loral, Inc. | Spacecraft and appendage stepping methods that improve spacecraft attitude pointing and cancel solar array slew disturbances |
RU2220344C2 (en) * | 2002-01-08 | 2003-12-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Electric drive |
RU56528U1 (en) * | 2006-02-15 | 2006-09-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | TRANSMISSION TRANSMISSION MECHANISM |
RU2465180C1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method of spacecraft solar battery position control during partial failures of aspect sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013134120A (en) | 2015-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5765653B2 (en) | Solar panel automatic tracking drive system for solar generator | |
CN101395368B (en) | A wind turbine rotor, a rotation controlling mechanism and a method for controlling at least one blade of a wind turbine rotor | |
EP2884124B1 (en) | Bidirectional bearing, drive train, planetary gear and wind generator | |
CN101927497B (en) | Rotating and swinging joint module of robot of single degree of freedom | |
US8147183B2 (en) | Drivetrain for generator in wind turbine | |
JP2016533453A (en) | Energy generating apparatus and system | |
EP2604857B1 (en) | A modular gear unit for a wind turbine | |
CN101956663A (en) | Wind driven generator | |
US8933576B2 (en) | Hybrid friction wheel gearbox drivetrain for wind turbine applications | |
RU2548314C2 (en) | Rotation system of double-wing solar panels | |
EP3538790B1 (en) | Power take off system for wave energy converter buoy | |
RU2466069C2 (en) | Solar battery drive system | |
TWI697619B (en) | Rotation device and power supply system | |
KR20140000039A (en) | Windmill and imbalance compensation unit for windmill blade | |
KR101700570B1 (en) | turbine with ring gear and, systems of gathering or appling hydro dynamic energy by fluid in using it | |
CN103511197B (en) | Wind power plant with the coupling being arranged between planet gear transmission device and generator | |
RU2526366C2 (en) | Electromechanical mini-drive of translational action | |
CN110193848B (en) | Robot integrated driving joint capable of reducing leg rotational inertia | |
CN103309358A (en) | Vertical axis tracking device for solar power generation | |
RU2570006C2 (en) | High-duty solar battery rotation system | |
CN102252568A (en) | Linear motor driven distance-variable rocker arm double-shaft guide head frame | |
CN110708009A (en) | Wind-solar integrated photovoltaic tracking system | |
EP3379109B1 (en) | Compound planet gear arrangment and gear wheel arrangement | |
UA102364C2 (en) | Single-drive mechanical system with mathematical function of orientation of panels of solar batteries | |
CN211009775U (en) | Photovoltaic tracker deceleration system |