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电机在火星上必须克服的5个挑战
2021年05月27日    阅读量:2113    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

外太空是无情的。这就是为什么前往其他行星旅行的精密驱动器需要满足极高的质量标准的原因。


maxon的每个火星驱动器均基于目录产品,并针对特定任务进行了修改中国机械网okmao.com。这是因为直流电动机,减速机和编码器在升空,穿越太空的漫长旅程以及“红色星球”的任务期间面临残酷的条件。在此博客中,我将讨论驱动器具备资格才能进入火星之旅。


电机在火星上必须克服的5个挑战 中国机械网,okmao.com


振动和冲击

第一个挑战是要在火箭发射过程中生存下来。这意味着电动机必须具有抗冲击和抗振动的能力。振动并不像人们想象的那样强烈:仅比几分钟多一点,但不多于一架。另一方面,在使用标准产品时,我们需要定期处理冲击。这些主要发生在登台阶段,也就是第一阶段与火箭其余部分分离时。所产生的力会破坏正常的电动机,因为转子将与定子分离。这就是为什么我们需要加强驱动器的原因,例如通过封装转子并使用特殊的焊缝,特殊的固定环和优化的材料。


真空和辐射

火星之旅大约需要六个月。在这段时间内,驱动器需要承受真空和辐射。最具破坏性的辐射不是来自太阳,而是来自太阳系外部的高能粒子,会损坏电子设备。这就是为什么我们需要对电动机上的霍尔传感器进行特别硬化的电子设备的原因。为了更加安全,我们成对安装它们以实现冗余。在真空中,组件的耐用性很重要。您不能使用在真空中几天后会发生化学性质变化并失去粘合性的胶水。


减轻重量

火箭只能向其他行星运载有限的质量。为了尽可能轻便,我们还采用了不同寻常的形状,并使用了更薄的外壳,或者用钛代替了钢。我们还经常使用尽可能小的驱动器尺寸,因为我们知道所需的操作时间通常比工业应用所需的时间短。因此,较高的磨损是可以接受的。


火星的气氛

到达后,电动机必须在整个任务过程中无故障运行:由于稀薄的大气,润滑剂需要具有耐脱气性并需要保持其性能。特别是对于有刷直流电动机,还必须使用正确的电刷混合物。火星上没有形成铜绿,这就是为什么我们开发了浸渍了润滑剂(含15%MoS2的银石墨)的特殊刷子的原因。这是最重要的修改之一,因为普通的有刷电机在真空中仅几个小时后就失效了。


品质测试

虽然还对地球上使用的驱动器进行了测试,但是出于财务考虑,这些测试存在局限性。这与火星任务不同,在火星任务中任何类型的风险都是不可接受的。在这里值得测试每个单独的组件。我们还测试了每个组件,并且对测试进行了全面记录。这就是我们向客户证明电机完全符合我们承诺的方式。任务中使用的模型必须与合格的单元相同,因为它们在测试中会承受与真实生活中相同的压力。将它们放在摇床上,暴露于温度循环中,并进行耐久性测试。如果驱动器通过了所有这些测试,那么我们可以确信设计是好的。剩下的唯一步骤是以完全相同的方式构建所有其他驱动器-因此所有文档都如此。


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