交变磁场模拟及测试装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于太阳翼测试领域，具体涉及一种交变磁场模拟及测试装置。


背景技术：

[0002]
随着我国载人航天航空事业的发展，航天器的结构日益复杂，同时对结构的稳定性、航天器的运动性能要求越来越严格。
[0003]
太空存在各种各样的磁场，而磁场可能会对卫星的部件产生较大干扰，严重时将影响卫星的稳定性。因此如何在地面模拟太空磁场，观察各种磁场对卫星各部件的影响极其重要。
[0004]
现有技术中尚未见针对卫星组件的磁场模拟装置，由于卫星组件在太空中处于无重力的状态，因此在对卫星组件尤其是太阳翼的磁场模拟时，需要先平衡重力。另外卫星装置所处的太空环境磁场变化较激烈，需针对不同强度和方向的磁场进行模拟，因此卫星组件的磁场模拟装置与其它设备的磁场模拟装置要求不同，无法直接借用。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种交变磁场模拟及测试装置。通过悬挂钩以平衡重力和控制太阳翼的姿态。通过给上下平台的电磁铁施加电流，在上下平台之间产生所需的磁场来模拟磁场。
[0006]
本申请的实施例公开了一种交变磁场模拟及测试装置，包括平台支架和交变磁场产生装置，所述的平台支架采用非铁磁性材料；所述的平台支架包括顶板和侧支撑柱；所述的顶板上布置有若干直流电机，直流电机的输出端连接有悬挂钩；交变磁场产生装置位于平台支架内部，交变磁场产生装置包括上平台、下平台、连接上平台和下平台的若干丝杠、驱动丝杆转动的伺服电机；所述的上平台和下平台上设置有电磁铁；
[0007]
所述交变磁场产生装置内的丝杠完全相同，且均为双向丝杆；上平台、下平台分别通过螺纹配合套设在双向丝杆不同旋向的螺牙上；所述的上平台、下平台保持水平；所述的上平台上开设有供悬挂钩通过的开孔或槽。
[0008]
优选的，所述的直流电机的输出端连接一绕线盘，绕线盘上绕制的线缆连接所述的悬挂钩。
[0009]
优选的，所述的线缆和悬挂钩均为非铁磁性材料。
[0010]
优选的，所述的上平台和下平台上布置的电磁铁完全相同。
[0011]
优选的，所述的上平台上布置有左、中、右三个电磁铁；三个电磁铁均为方形，覆盖整个上平台；中间电磁铁与两边电磁铁间留有空隙供悬挂钩通过；所述的下平台上布置的电磁铁与上平台完全相同且上下对称布置。
[0012]
相比于现有技术，本实用新型具有的有益效果是：
[0013]
现有技术中的磁场模拟装置难以应用于卫星部件的磁场模拟，通过悬挂钩将待测试的太阳翼进行悬挂以平衡重力，通过悬挂钩的升降可控制太阳翼的姿态，满足不同的姿
态要求。通过给上下平台的电磁铁施加电流，在上下平台之间产生所需的磁场；通过电流的大小或方向的变化可产生不同磁场或产生交变的磁场。上下平台之间的距离可调整，当上下平台间的距离较接近时，上下平台间的磁场可视为匀强磁场，由于太空环境中卫星所在周围的磁场即为匀强磁场，因此本实用新型具备较好的模拟效果。
附图说明
[0014]
图1为本实用新型测试平台的结构示意图；
[0015]
图2为测试平台的主视图；
[0016]
图3为实施例中电磁铁的结构示意图(剖视)；
[0017]
图4为上下平台靠近状态下的示意图
具体实施方式
[0018]
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明，但不能以此限定本实用新型的范围。即凡是依本实用新型申请专利范围所作的变化与修饰，皆应仍属于发明专利涵盖的范围内。
[0019]
如图1-2所示，本实施例公开了一种交变磁场模拟及测试装置，其包括平台支架和交变磁场产生装置，所述的平台支架采用非铁磁性材料；所述的平台支架包括顶板和侧支撑柱；所述的顶板上布置有若干直流电机1，直流电机的输出端连接有悬挂钩3；交变磁场产生装置位于平台支架内部，交变磁场产生装置包括上平台、下平台、连接上平台和下平台的若干丝杠2、驱动丝杆2转动的伺服电机5；所述的上平台和下平台上设置有电磁铁4；
[0020]
所述交变磁场产生装置内的丝杠完全相同，且均为双向丝杆；上平台、下平台分别通过螺纹配合套设在双向丝杆不同旋向的螺牙上；所述的上平台、下平台保持水平；所述的上平台上开设有供悬挂钩3通过的开孔或槽。
[0021]
在本实用新型的一个具体实施例中，所述的直流电机的输出端连接一绕线盘，绕线盘的线缆连接所述的悬挂钩3，所述的线缆和悬挂钩3均为非铁磁性材料，其中所述的悬挂钩3优选为塑料，所述的线缆可以为尼龙线、pe线或碳素线。
[0022]
本实施例中，所述的直流电机有四个，分别布置于顶板的四个角上。由于太阳翼的质量并非均匀分布，可根据实际需要布置直流电机的位置和数量。在本实施例中丝杆的底部为光杆，丝杆底部连接轴承并固定在一底座上；伺服电机5的安装位置不做限定，只要能实现丝杆的正反转即可，优选安装在底座上。本实施例中，将伺服电机5安装在丝杆靠中部位置并设置磁屏蔽罩，可以减少丝杆端部的扭矩，延长丝杆的使用寿命；伺服电机5布置在顶部和底部则便于固定并安装磁屏蔽罩。
[0023]
如图2所示，所述的上平台上布置有左、中、右三个电磁铁；三个电磁铁均为方形，覆盖整个上平台；中间电磁铁与两边电磁铁间留有空隙供悬挂钩3通过；所述的下平台上布置的电磁铁与上平台完全相同且上下对称布置。如图3所示，本实施例中，所述的电磁铁的剖面为工字型；电磁铁的上下面均为平面，线圈绕制在连接上下表面的连接柱上。电磁铁的厚度应设计得尽量薄，以减轻整个装置的厚度以及上下平台的重量；除上平台电磁铁需考虑悬挂钩通过，下平台电磁铁需与上平台相同外，电磁铁的面积应尽量覆盖整个平台。
[0024]
如图4所示，在测试开始时，丝杠转动使上下平台之间的距离分开，直流电机工作，
使悬挂钩穿过上平台进入两平台之间，通过悬挂钩将待测试的太阳翼或卫星部件进行悬挂以平衡重力，同时通过各悬挂钩的升降可控制太阳翼或卫星部件的姿态，满足不同的姿态要求。
[0025]
待太阳翼或卫星部件悬挂完毕后，通过给上下平台的电磁铁施加电流，在上下平台之间产生磁场。此时丝杠转动使上下平台之间的距离靠近；当上下平台间的距离较接近时，上下平台间的磁场可视为匀强磁场，由于太空环境中卫星所在周围的磁场即为匀强磁场，因此本实用新型具备较好的模拟效果。磁场也可通过外部的磁场检测装置进行检测。当磁场达到设定的磁场时，即可测试太阳翼或卫星部件在该磁场环境下的运动或伸展动作的试验。通过电流的大小或方向的变化可产生不同磁场或产生交变的磁场；即可测试太阳翼或卫星部件在不同磁场环境下的变化或工作性能。测试完毕后，关闭电流；丝杠转动使上下平台之间的距离分开，即可取下太阳翼或卫星部件。

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