Dynamics of the three-component drive of solar batteries with elastic elements

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Dynamics of the three-component drive of solar batteries with elastic elements

Gecha, V.Y. / Aronzon, A.N. / Kanunnikova, E.A.

Zur Nachführung der Sonnenbatterien der Internationalen Raumstation ISS gehören drei identische Getriebe innerhalb einer gemeinsamen Struktur, eine Magnetkupplung und ein Asynchronmotor mit der Nennleistung 15 W. Die Sonnenbatterien haben eine Masse von etwa 2,5 t. Es werden die dynamischen Beanspruchungen analysiert. Dazu wird die Software StaDia und die FEM (Finite-Elemente-Methode) benutzt. Im Modell der Antriebssteuerung kann auch eine Antenne berücksichtigt werden, um deren Einfluss in bestimmten Betriebssituationen zu untersuchen. Das gesamte System hat mehr als 6000 dynamische Freiheitsgrade. Auf analytischem Wege und mittels der FEM werden die Drehmoment-Winkelgeschwindigkeits-Kennlinien für das Beschleunigen und den Auslaufvorgang des Motors ermittelt. Die gute Übereinstimmung zeigt, dass das entwickelte Antriebsmodell volle Gültigkeit besitzt.

The solar-battery orientation system of the ISS (International Space Station) includes three identical gear drives within a single structure, a magnetic clutch and an asynchronous motor with a rated power of 15 W. The mass of the solar battery is around 2.5 tons. The dynamic loads are analyzed on the basis of the StaDia software using the FEM (finite-element method). The model may also include an antenna, whose influence is taken into account in analyzing some operational situations. The total number of dynamic degrees of freedom of the system is more than 6000. Graphs of the torques and angular speed of the motor during acceleration and coasting are determined analytically and by FEM. The good agreement confirms the validity of the developed drive model.