| 研究課題/領域番号 |
17K18428
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
制御・システム工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
茂渡 修平 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (60769537)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 姿勢制御 / 小型化 / 磁気軸受 / リアクションホイール / 磁気浮上 / 電磁ブレーキ / 高速回転 |
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| 研究成果の概要 |
小型衛星向けのリアクションホイール（RW）の軸受を磁気軸受とし、回転速度を向上させることによって、RWを30mm程度まで小型化しながら角運動量を高めることを試みた。まず、ボールベアリングを用いた従来型のRW構造について、構造と制御回路の最適化を行い小型化を実現した。また、小型化によって減じるトルクを補うため、電磁ブレーキを用いることにより、瞬発的な高トルクを可能とした。
次に、軸受けの一部に永久磁石を用いた一軸制御型磁気軸受を設計した。高トルクを実現するために用いている電磁ブレーキを磁気軸受のアクチュエータとしても利用することで、小型かつ簡素な構造であり、今後その性能を評価していく。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
小型衛星においては、規格化され限られた大きさの中に様々な機能を搭載する必要がある。姿勢制御は衛星のミッションを実現するために必須の機能であるが、これの性能を保ちながら小型化することができれば、より多くの機能を一つの衛星に搭載することができる。本研究で試作した小型モジュールは、磁気軸受化による高角運動量化には至っていないものの、世界最小サイズの姿勢制御機能を有するモジュールとなり、今後人工衛星やロボットを含む幅広い分野での応用が期待される。
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