发明名称 低磁环境磁场中卫星部件充退磁设备
摘要 本发明公开一种卫星部件在低磁环境磁场中的充退磁方法,直流充磁可改善磁稳定性,提高充磁后的退磁效果,交流退磁破坏取向一致的磁畴,在抵消地磁场的近零磁空间内施加交流磁场,使退磁场缓慢减小而趋于零,恢复到杂乱无章状态。试件退磁应先充磁。充退磁设备包括南-北和天-地向近零磁线圈系统,方形主框架最大边长3.6m,退磁强度±50-0.005Gs,退磁剩余磁场±5mGs,均匀度500nT;充退磁线圈系统螺旋管内径1.5m,长1.8m,厚10mm,最大充磁强度±25Gs,最大退磁强度±50Gs;电源设计交直流电流、工作模式和衰减方式可选以及退磁频率与充退磁时间设定,退磁效果优于90%。
申请公布号 CN104335717B 申请公布日期 2012.02.08
申请号 CN200510000839.6 申请日期 2005.03.21
申请人 上海卫星装备研究所 发明人 吴卫权
分类号 H01F13/00(2006.01)I 主分类号 H01F13/00(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种卫星部件在低磁环境磁场中的充退磁设备,其特征在于:由近零磁线圈系统、充退磁线圈系统、电源系统和操作装置组成,所述近零磁线圈系统包括一对由铝框架和线圈绕组组成的南‑北方向方形亥姆霍兹线圈系统[6]和一对由铝框架和线圈绕组组成的天‑地方向方形亥姆霍兹线圈系统[7],近零磁线圈系统的框架采用磁化率为10<sup>‑6</sup>的铝框架方形结构,所述的框架由产生南‑北方向补偿磁场的垂直线圈对、产生垂直方向补偿磁场的水平线圈对和调节线圈整体水平并支撑与连接两组线圈的底座[23]及支撑架[11]四部分组成,南‑北方向的垂直线圈套在水平线圈里面,分别对称放置,框架线槽内绕有抵消地磁场的绕组,近零磁线圈系统的框架的最大边长为3.6m,退磁场强度为±50‑0.005Gs,退磁剩余磁场±5mGs,均匀度为500nT,有效范围在均匀区内直径为0.8m的球域;所述充退磁线圈系统采用充退磁螺旋管[2],包括螺旋管骨架和线圈绕组两部分,用于缠绕充退磁线圈绕组,由高强度环氧玻璃纤维复合材料制造,螺旋管内径1.5m,长1.8m,管壁厚10mm,有效空间直径为0.8m球域,螺旋管中央最大充磁场强度为±25Gs,最大退磁场强度为±50Gs‑0.005Gs,退磁剩余磁场为±5mGs,退磁场的衰减特性采用交流电流衰减方式,卫星部件退磁时,螺旋管安装在小车上可随小车移动,从南‑北方向进出近零磁线圈系统,充磁时,最大磁场不超过30×10<sup>‑4</sup>T,退磁的初始磁场选取50×10<sup>‑4</sup>T,可使低矫顽力的软铁磁材料完全退磁,该初始磁场不影响强磁体的磁矩,不改变含有这些磁体元器件的卫星部件的工作状态;所述电源系统包括南‑北方向抵消地磁场电源[8]、天‑地方向抵消地磁场电源[9]、充退磁电源[10]以及用于监测电流的数字电流表和电阻箱,南‑北方向和天‑地方向抵消地磁场电源,采用可调数字式直流恒流稳压电源,不确定度为1×10<sup>‑4</sup>,电压输出为0~120V,电流输出为0~2A;充退磁电源设计直流充磁和交流退磁两种工作模式,设计有电压显示,输出对地浮空:对输入过压、欠压、缺相和输出开路与短路设计有保护措施,并能发出声光报警;直流充磁工作模式电压输出为0~120V,交流退磁工作模式电压输出为0~300V,其中直流电流和交流电流可调节;所述操作装置包括升降式小支架[3]、小车[4]、导轨[5]、支撑架[11]、基座[12]和调整机构[13],其中导轨[5]及其支撑脚[20]组成平台[1],导轨[5]可承重500Kg,用于承载小车[4]、充退磁螺旋管[2]和安放在充退磁螺旋管[2]内的升降式小支架[3]及其放置在小支架[3]上的试件;所述的小车[4]由1.6m×2m,厚15mm铝板承载面[17]、铝杆把手[18]和无磁轮[19]组成,其中无磁轮[19]采用可水平调节的支撑型机器脚轮,顶端设计有4个安装孔,通过安装孔使无磁轮[19]与承载面[17]牢固连接;升降式小支架[3]由0.8m×0.8m,厚0.01mm的方形台面[2小剪刀型交叉升降调节装置[22]和底座[23]组成,采用铜、铝或其他无磁性材料制成,升降式小支架[3]安放在充退磁螺旋管[2]内,可承载卫星充退磁试验部件50Kg。
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