DOI:103969 / jissn1009-9492202008069
永强,谢晓光,徐伟. 伺服机构热控设计[J]. 机电工程技术,2020,49 (08):211-215

伺服机构热控设计
永 强,谢晓光,徐 伟
(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130022)

摘要:热控系统是空间伺服机构在轨长期稳定运行的重要保障?在分析航天器外热流和伺服机构热特性基础上,建立伺服机构热流和热传导的数学模型,再根据伺服机构结构布局?工作环境?可靠性等指标,提出合理的热控措施?在Thermal- Desktop 软件中建立伺服机构的热模型,并用SINDA/ FLUINT 计算热平衡时关键单机的温度范围,计算结果表明热控系统达到了设计指标相关要求?通过热平衡试验验证了该伺服机构热控设计的正确性和热措施的有效性?
关键词:伺服机构;热分析;热平衡;热试验
中图分类号:V4443   文献标志码:A   文章编号:1009-9492 (2020)08-0211-05

 

引言
航天器在空间长期运行时需要适应复杂的空间环境,包括真空环境?冷黑空间?微重力?太阳辐射?地球等的辐射等?另外,航天器自身工作模式变化?材料退化?轨道和姿态变化等都对航天器热控系统造成影响?伺服机构放置在航天器外表面,整个机构有时受到太阳直射,有时受到航天器或地球阴影影响,外热流环境极其复杂[1-3]?伺服机构温度梯度可能会引起伺服机构精度受到影响,严重的导致机构卡滞,最终导致任务失败[4-6]?

 

 

结束语
本文通过仿真分析验证和热试验结果可知,在低温工况时电机1?电机2 温度均在0 ~10 ℃之间,加热回路占空比为40%~60% ,编码器1 和编码器2 温度在-15 ~ -5 ℃之间,连杆温度梯度和轴系内外温度差均不超过10 ℃,满足各单机部件的环境要求?高温工况时电机最高温不超过45 ℃,伺服机构热控设计温度余量均大于10 ℃?伺服机构通过被动热控为主?主动热控为辅的思想,减少加热回路?简化系统复杂度并达到控制各单机部件温度的目的?通过热平衡试验充分验证了伺服机构热控设计的正确性和热措施的有效?