磁力矩器是指產生偶極子磁矩的裝置。太空飛行器的磁矩與其所在處的地磁場相互作用產生磁控力矩，用以對太空飛行器進行姿態控制或動量管理。
基本介紹
- 中文名：磁力矩器
- 外文名：magnetic torquer
- 學科：航空工程
- 領域：航空航天
- 範圍：部件設計
- 釋義：產生偶極子磁矩的裝置
定義,簡介,磁力矩器的特性,磁力磁場的影響和控制,
定義
磁力矩器是指產生偶極子磁矩的裝置。太空飛行器的磁矩與其所在處的地磁場相互作用產生磁控力矩，用以對太空飛行器進行姿態控制或動量管理。
簡介
磁力矩器一般有空心線圈與鐵心線圈兩種。磁力矩器通常與角動量交換裝置或重力梯度桿配合使用。特別是對飛輪進行磁卸載已被廣泛採用。磁力矩器的主要缺點是不能同時提供三軸的控制力矩。實際上，其力矩方向必與當地地磁場強度矢量垂直。
磁力矩器的特性
磁力矩器主體由高磁導率的棒狀磁芯和外部均勻密繞的線圈組成，線圈通以額定電流，則會產生所需的工作磁矩。其長徑比一般大於10，產生的磁矩具有很好的方向性(沿磁芯的長軸方向)，外部磁場分布非常接近於磁偶極子場，距離磁力矩器中心1倍包絡尺寸的位置，偶極子公式的磁場計算偏差不大於10%，距離磁力矩器中心3倍包絡尺寸以外的位置，採用偶極子公式的磁場計算偏差不大於2%，距離越遠，越接近磁偶極子場。
磁力磁場的影響和控制
磁力矩器開機會產生很強的工作磁場，是衛星平台最主要的磁場干擾源。對高精度的空間磁場探測而言，在磁強計工作時，磁力矩器必須不工作。因此衛星在軌飛行時，需要設計兩者分時工作的模式。分時工作可採用兩種方式:一是從有利於磁場探測的角度出發，分區工作，即在需要磁強計採集數據的區域，磁力矩器關機，其餘區域磁力矩器根據需要開機;二是從有利於磁力矩器卸載干擾力矩的角度出發，分時工作，即安排兩者在秒區間按不同位置的占寬分時工作，其中分時工作方式需要兩台設備精確的秒脈衝同步，確保間隔工作;另外磁力矩器即使採用方形脈衝驅動，由於其很大的阻抗，仍然有幾十至上百毫秒的磁場上升下降沿，需要精細設計和測試，確保干擾儘量小。為達到最好的磁場探測效果，建議採用分區工作模式。
