[发明专利]一种三轴磁力矩器的模块化制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及微小卫星姿态控制领域，特别涉及一种三轴磁力矩器的模块化制作方法。

背景技术

微小卫星的姿态控制方式多种多样，其中较为常用的方法是利用地磁场来实现卫星的姿态控制。该种方法采用磁力矩器作为执行机构，利用通电线圈在磁场中受磁力，并进而产生磁力矩的原理实现物理运动。由于磁力矩器具有质量轻、功耗低、无质量损失、工作稳定的特点，在现代微小卫星的姿态控制系统中应用非常广泛。

在对微小卫星的姿态控制进行研究的过程中，发明人发现，由于传统的磁力矩器（无论是磁棒类磁力矩器还是空心磁力矩器）都是单轴的，因此在现代微小卫星三轴姿态控制中，需要将三个彼此独立的磁力矩器正交的设置在微小卫星上才能达到三轴姿态控制的目的。然而，进行这样的设置，特别是正交设置，安装难度大，安装精度低，调试及磁力矩器与姿态控制电路板的接线复杂，且占有较大的空间，不利于微小卫星的轻量化，微型化及模块化。

发明内容

本发明目的是提供一种三轴磁力矩器的模块化制作方法,解决在现代微小卫星三轴姿态控制中，需要将三个彼此独立的磁力矩器正交的设置在微小卫星上安装难度大，调试及磁力矩器与姿态控制电路板的接线复杂，且占有较大的空间，不利于微小卫星的轻量化，微型化的技术问题。

本发明的技术方案是，一种三轴磁力矩器的模块化制作方法，包括如下步骤：步骤1、制作一个空心线圈；步骤2、制作一个第一磁棒线圈和一个第二磁棒线圈；步骤3、制作具有一个第一连接部和一个第二连接部的薄板，第一连接部和第二连接部分别用于固定第一磁棒线圈和第二磁棒线圈，且使第一磁棒线圈和第二磁棒线圈彼此垂直；步骤4、将第一磁棒线圈和第二磁棒线圈分别通过第一连接部和一个第二连接部固定在薄板上；步骤5、将空心线圈固定连接在薄板上，且空心线圈与薄板平行。

进一步的，方法还包括：在薄板的空白处设置连接孔。

进一步的，空心线圈为矩形、圆形或正方形。

进一步的，第一连接部和第二连接部设置于薄板的边缘。

进一步的，薄板为厚度为1毫米的硬铝薄板。

进一步的，步骤5具体是通过航空胶将空心线圈粘接在薄板上。

进一步的，第一连接部为第一卡槽；第二连接部为第二卡槽。

本发明所设计的三轴磁力矩器是一个模块化的整体，它包含一个轴的空心磁力矩器和两个轴的磁棒类磁力矩器，该模块本身了包含了三个正交的磁力矩器，并且预留有安装接口，可以根据卫星的具体尺寸和形状来设计安装位置，且允许通过螺纹或铆钉等方式来牢固安装，用该方法制作的三轴磁力矩器具有安装方便、模块化强、与控制板连线方便等优点。

附图说明

图1为三轴磁力矩器的示意图；

图2为空心线圈的示意图；

图3为磁芯的示意图；

图4为绕制好线圈的磁芯的示意图。

具体实施方式

一种三轴磁力矩器的模块化制作方法，包括如下步骤：

步骤1、制作一个空心线圈；

空心线圈为矩形、圆形或正方形，空心线圈的目的是其通电后产生垂直于薄板的磁场，因此，其形状并不局限于上述所列形状，只要可以达到上述目的，都处于本发明的保护范围之内。

步骤2、制作一个第一磁棒线圈和一个第二磁棒线圈；

步骤3、制作具有一个第一连接部和一个第二连接部的薄板，第一连接部和第二连接部分别用于固定第一磁棒线圈和第二磁棒线圈，且使第一磁棒线圈和第二磁棒线圈彼此垂直；

本实施例中，薄板为厚度为1毫米的硬铝薄板。另外，为了使布局更为紧凑合理，通常情况下，第一连接部和第二连接部设置于薄板的边缘。更为具体的，第一连接部为第一卡槽；第二连接部为第二卡槽。三轴磁力矩器的目的在彼此正交的三个方向上分别产生磁力矩，因此，第一磁棒线圈和第二磁棒线圈彼此垂直是实现上述目的的必要条件。若以薄板所在平面建立笛卡尔坐标系，则空心线圈产生Z轴方向的磁力矩，第一磁棒线圈和第二磁棒线圈产生X轴和Y轴方向的磁力矩。

步骤4、将第一磁棒线圈和第二磁棒线圈分别通过第一连接部和一个第二连接部固定在薄板上；

步骤5、将空心线圈固定连接在薄板上，且空心线圈与薄板平行。具体是通过航空胶将空心线圈粘接在薄板上。