BE858877A - Roue d'inertie a suspension magnetique - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1>  

  
La présente invention concerne une roue d'inertie à suspension magnétique.

  
Les roues d'inertie sont utilisées sur les engins spatiaux pour le contrôle de l'attitude de ces engins en vol. Un type de roue d'inertie qui est couramment utilisé malgré ses désavantages est la roue à roulement à. billes car elle est actuellement la moins coûteuse. Les inconvénients de ce type de roue d'inertie sont principalement l'usure et la nécessité de lubrification.

  
On connaît également une roue d'inertie à suspension magnétique mais elle s'avère trop coûteuse comparée à la roue d'inertie à roulement à billes. Une roue d'inertie à suspension Magnétique comprend essentiellement les organes suivants : un stator, un rotor, des organes de suspension passifs pour le rotor afin d'empêcher le basculement et le déplacement radial du rotor, des organes de suspension actifs pour assurer la stabilité axiale du rotor, une bobine de détection pour contrôler les organes de suspension actifs, un moteur pour l'entraînement du rotor, et des organes de sécurité pour empêcher les détériorations mécaniques des organes de suspension dans le cas de coupure d'énergie ou de défaillance des dispositifs électroniques.

  
L'invention a pour objet un perfectionnement à la roue d'inertie à suspension magnétique visant à grouper les organes essentiels usuels de manière à réduire de façon appréciable la complexité et partant le coût de la roue d'inertie à suspension magnétique en sorte qu' elle soit compétitif avec la roue d'inertie à roulement à billes classique.

  
L'invention vise également une roue d'inertie à suspension magnétique qui peut être fabriquée sans processus d'usinage coûteux, qui évite le problème que soulève l'exigence de tolérances très serrées, qui peut être assemblé aisément par un personnel sans qualification spéciale, et dans lequel les entrefers sont aisément accessibles.

  
La roue d'inertie à suspension magnétique suivant l'invention se caractérise en ce qu'elle comprend:
(a) un cadre comportant des flasques supérieur et inférieur, et une bride de fixation pour fixation à une structure externe;
(b) un rotor comprenant une partie axiale formant un arbre ayant ses extrémités qui touchent en leur milieu les flasques supérieur et inférieur, et une partie en ferme de disque perpendiculaire à ladite partie axiale, celle-ci

  
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suivant l'axe de la partie axiale, et la partie en forme de disque ayant deux saillies annulaires coaxiales, la saillie extérieure portant sur sa face intérieure plusieurs aimants permanents plats régulièrement espacés, montés en sorte de produire un champ magnétique radial;
(c) un stator annulaire fixé audit cadre et s'étendant entre les deux saillies annulaires coaxiales du rotor,ce stator portant, sur sa face tournée vers les aimants permanents, les bobines d'excitation pour l'entraînement du rotor, une bobine annulaire coopérant avec les aimants permanents pour régler le positionnement axial du rotor,

  
et une bobine de détection annulaire servant à détecter l'écart de position axial du rotor et à engendrer un signal de mesure de cet écart.

  
Le dispositif suivant l'invention va être décrit plus en détail ci-après en se référant aux dessins joints sur lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2;
- la figure 2 est une vue en perspective;
- la figure 3 est une vue partielle en coupe horizontale suivant la ligne III-III de la figure 1;
- la figure 4 est une vue partielle en coupe horizontale suivant la ligne IV-IV de la figure 1.

  
Le dispositif suivant l'invention comprend trois parties : un rotor en acier 1 , un stator 2 et un cadre de faible poids 3. Le rotor 1 présente une partie axiale 11

  
et une partie en forme de disque 12 s'étendant perpendiculai-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
en saillie 13 et 14.

  
La partie axiale 11 du rotor touche à ses deux extrémités, en leur milieu, un flasque supérieur 31 et un flasque inférieur 32 relié entre eux par le cadre 3. Ces butées forment les organes de -sécurité mentionnés plus haut.

  
Les extrémités de la partie axiale 11 sont garnies chacune d'un aimant annulaire, 4 et 5 respectivement,

  
 <EMI ID=4.1>  suspension passifs assurant le centrage radial du rotor 1 et empêchant son basculement et tout déplacement radial

  
du rotor.

  
Les organes de suspension actifs qui assurent la stabilité axiale du rotor comprennent la bobine annulaire

  
6 montée sur le stator 2 et les aimants permanents plats

  
7 montés à intervalles réguliers le long de l'anneau extérieur 13 du rotor. Ces aimants sont montés pour produire un champ magnétique radial. La bobine annulaire 6 lorsqu' elle est traversée par un courant , produit un champ magnétique qui s'ajoute ou se soustrait du champ magnétique des aimants et donne lieu à une force résultante sur le rotor.

  
Le stator 2 porte également une bobine de détection annulaire 8 qui détecte l'écart de position axial du rotor en engendrant un signal qui mesure ledit écart de position. Ce signal est utilisé conjointement au courant traversant' la bobine de positionnement axial 6 pour contrôler ce positionnement .

  
Le système fonctionne en sorte de maintenir le rotor 1 dans une position axiale lorsque son poids est exactement compensé par les forces d'attraction axiales produites par les aimants permanents du système.

  
L'entraînement du rotor est assuré par un moteur comprenant essentiellement l'enroulement 9 monté sur le stator 2 et les aimants permanents 10 montés le long de l'anneau extérieur 13 du rotor,

  
Le stator 2 porte également les organes d'interface électriques nécessaires pour la connexion au dispositif de contrôle électronique (non représenté).

  
Dans le mode d'exécution illustré à la figure 1,

  
le cadre 3 comporte une bride de fixation 33 pour fixer le dispositif à la structure de l'engin porteur (non représenté).

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Roue d'inertie à suspension magnétique, c a r a c -

   t é r i s é e en ce qu'elle comprend :

   (a) un cadre comportant des flasques supérieur et inférieur, et une bride de fixation pour fixation à une structure externe; (b) un rotor comprenant une partie axiale formant un arbre ayant ses extrémités qui touchent en leur milieu

   des flasques supérieur et inférieur, et une partie en

   forme de disque perpendiculaire à ladite partie axiale, celle-ci ayant ses extrémités garnies d'aimants annulaires aimantés suivant l'axe de la partie axiale, et la partie

   en forme de disque ayant deux saillies annulaires coaxiales, la saillie extérieure portant sur sa face intérieure plusieurs aimants permanents plats régulièrement espacés, montés en sorte de produire un champ magnétique radial;

   (c) un stator annulaire fixé audit cadre et s'étendant entre les deux saillies annulaires coaxiales du rotor, ce stator portant, sur sa face tournée vers les aimants permanents, les bobines d'excitation pour l'entraînement

   du rotor, une bobine annulaire coopérant avec les aimants permanents pour régler le positionnement axial du rotor,et une bobine de détection annulaire servant à détecter l'écart de position axial du rotor et à engendrer un signal de mesure de cet écart.