Система удаления CO₂ NASA включает высокоскоростной вентилятор

Calnetix Technologies
Серритос, Калифорния
www.calnetix.com

Скруббер углекислого газа НАСА с четырьмя слоями (4BCO₂ ) планируется установить на Международной космической станции (МКС) после тщательных наземных испытаний. CO₂ нового поколения система удаления включает в себя высокоскоростную встроенную воздуходувку и двойной контроллер от Calnetix Technologies.

Узел нагнетателя включает компактный встроенный нагнетатель на магнитных подшипниках (Momentum ^™ ) и интегрированный гибридный двойной контроллер (Continuum ^™ ) для привода вентилятора. Встроенная воздуходувка на магнитной подушке является неотъемлемым компонентом системы CO₂. система удаления и прогонит поток воздуха через всю систему в условиях микрогравитации.

Momentum оснащен подвесным двигателем с постоянными магнитами; центрально расположенная пятиосная система активного магнитного подшипника (AMB); опорные подшипники; и консольное центробежное рабочее колесо в компактном корпусе. Магнитные подшипники использовались вместо обычных подшипников из-за их низкой передаваемой вибрации, высокой скорости левитации, низкого энергопотребления, высокой надежности, работы без масла и устойчивости к частицам загрязняющих веществ в воздушном потоке.

Continuum состоит из контроллера AMB и контроллера двигателя с регулируемой скоростью (VSD) в одном компактном корпусе, который поддерживает скорость до 60 000 об/мин при длительной работе без обслуживания. AMB использовались для устранения потерь на смазку и сопротивление вращению, что было важным аспектом в соблюдении строгих требований НАСА по дегазации.

Для удовлетворения потребностей применения встроенная система воздуходувки должна выдерживать требования к вибрации и ускорению при запуске, соответствовать требованиям к электромеханическим характеристикам и качеству электроэнергии в соответствии с NASA SSP 57000, иметь срок годности 15 лет, работать 30 000 часов без необходимости технического обслуживания и работать с очень низкая доступность кондуктивного и конвекционного охлаждения. Кроме того, подшипники не могут попадать в воздушный поток загрязняющими веществами, такими как смазочные материалы или консистентная смазка. Воздуходувка должна выдерживать попадание частиц, таких как частицы, высвобождаемые из фильтрующего материала, и пыли в воздухе салона, без каких-либо повреждений.

Основная задача при проектировании заключалась в том, чтобы разместить новый вентилятор на магнитных подшипниках в том же пространстве, что и старый вентилятор на опорах из фольги, который в настоящее время используется на МКС. Систему AMB с датчиками положения и резервными подшипниками пришлось уменьшить, чтобы она поместилась в очень ограниченном пространстве. Для создания компактной конструкции система подшипников была размещена по центру для использования с центробежным рабочим колесом, расположенным на входе воздуха, и консольным двигателем с постоянными магнитами на стороне выхода машины. Воздух проходит через кольцевой канал вокруг внутренних компонентов.

После успешного использования вентилятора с магнитным подшипником на МКС магнитные подшипники также могут использоваться в других аэрокосмических приложениях, таких как жидкостные насосы, реактивные колеса и гироскопы, которые бросают вызов традиционным подшипниковым технологиям.

Узнать больше