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1、第２１卷第５期载人航天Ｖｏｌ.２１Ｎｏ.５２０１５年９月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＳｅｐ.２０１５空间大功率长寿命滚环电传输装置技术研究１１,２１,２２李兆,钱志源,王治易,赵万华(１.上海宇航系统工程研究所,上海２０１１０９ꎻ２.上海市空间飞行器机构重点实验室,上海２０１１０８)摘要:滚环是一种新型的汇流环产品，主要用于旋转部件间的电能传输。在国内外资料调研的基础上，对空间大功率长寿命滚环电传输装置进行了理论分析、样机生产及试验验证。结果表明此种结构下的功率滚环的电性能及工作寿命较传统导电滑环均有明
2、显提升，单环的传输能力提高了近５倍，而回路电阻仅为导电滑环的１５％，并且实际电性能在低轨１５年的工作寿命期间(折合工作转数约１０万转)也无明显增大的趋势。因此功率滚环可作为后续空间或其他特殊场合电传输装置的研究方向。关键词:滚环；电传输；整机设计；试验验证中图分类号:ＴＭ２４１文献标识码:Ａ文章编号:１６７４-５８２５(２０１５)０５-０４９８-０５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＨｉｇｈ-ｐｏｗｅｒａｎｄＬｏｎｇ-ｌｉｆｅＲｏｌｌＲｉｎｇｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎＳｐａｃｅ１１，２１，２２ＬＩＺ
3、ｈａｏ，ＱＩＡＮＺｈｉｙｕａｎ，ＷＡＮＧＺｈｉｙｉ，ＺＨＡＯＷａｎｈｕａ(１.ＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｈａｎｇｈａｉ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０９；２.ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｐａｃｅｃｒａｆｔＭｅｃｈａｎｉｓｍ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０８)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｒｏｌｌｒｉｎｇｉｓａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｃｏｌｌｅｃｔｏｒｒｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｒｅｌａｔｉｖｅｒｏｔａｒｙｍｅｃｈ
4、ａｎｉｓｍｓ.Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，ｔｈｅｈｉｇｈ-ｐｏｗｅｒａｎｄｌｏｎｇ-ｌｉｆｅｒｏｌｌｒｉｎｇｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｓｐａｃｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａ-ｎａｌｙｓｉｓ，ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｖａｌｉｄａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｌｉｆ
5、ｅｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｒｏｌｌｒｉｎｇｗｅｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｌｉｐｒｉｎｇ.Ｅｌｅｃｔｒｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｅａｃｈｌｏｏｐｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｎｅａｒｌｙｆｉｖｅｔｉｍｅｓ，ｂｕｔｔｈｅｌｏｏｐｒｅ-ｓｉｓｔａｎｃｅｗａｓｏｎｌｙ１５％ｏｆｔｈｅｓｌｉｐｒｉｎｇ.Ｔｈｅｅｎｔｉｒｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｓｔａｂｌｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅ１５ｙｅａｒｓｌｉｆｅｔｉｍｅｉｎＬＥＯ(
6、ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｏａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ１００，０００ｗｏｒｋｉｎｇｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ).Ｓｏｔｈｅｐｏｗｅｒｒｏｌｌｒｉｎｇｃａｎｂｅｃｏｍｅａｎｅｗｋｉｎｇｏｆｃｏｌｌｅｃｔｏｒｒｉｎｇｆｏｒｔｈｅｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎｏｒｏｔｈｅｒｓｐｅｃｉａｌｏｃｃａｓｉｏｎｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｒｏｌｌｒｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｍａｃｈｉｎｅｄｅｓｉｇｎ；ｔｅｓｔｖａｌｉｄａｔｉｏｎ构往往采用柱式或盘式导电滑环作为其内部的１引言电传输装置。但在长时间运转条件下,导电滑环汇流
7、环是在两个相对旋转部件间进行电传的电接触表面由于滑动摩擦而产生较为严重的输的装置,广泛应用于空间太阳帆板驱动机构磨损,导致传输效率降低,回路电阻波动较大,并中,将帆板上产生的电能传输至航天器内部。随形成磨屑,对电传输的可靠性带来隐患,从而难着空间技术的发展,航天器对功率的需求越来越以满足空间大功率长寿命的电传输需要[１]。因大,在轨工作时间越来越长,因此驱动机构需要此国内外从滚动电接触出发,探索出寿命更长、进行大功率长寿命的电能传输。传统的驱动机性能更优的滚环电传输装置[２]。收稿日期:２０１４-０９-１０ꎻ
8、修回日期:２０１５-０７-１２作者简介:李兆(１９８６-),男,硕士,工程师,研究方向为驱动指向机构及电传输机构。Ｅ-ｍａｉｌ:ｌｉｚｈａｏｘｊｔｕ＠１６３.ｃｏｍ第５期李兆,等.空间大功率长寿命滚环电传输装置技术研究４９９滚环使用滚动电接触代替滑环中的滑动电滚环由于内外导电环一个环槽之间仅存在一个接触,大幅度地降低了接触表面间的摩擦磨损,导电环,难以进行大电流大功率的传输,一般称因此其电性能更加稳
