一种空间在轨维修用电动工具的电控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，包括电机驱动和监测及显示，其中：电机驱动包括双霍尔传感器模块、电机缓启动控制模块、休眠及唤醒模块和拧紧异常及恢复模块；监测及显示包括自检及显示模块、温度监测与控制模块、电量监测及显示模块和工作状态监测及显示模块，上述八项功能可满足空间站舱外维修特殊使用要求且具备高可靠度。外维修特殊使用要求且具备高可靠度。外维修特殊使用要求且具备高可靠度。

【技术实现步骤摘要】
一种空间在轨维修用电动工具的电控系统


[0001]本专利技术涉及空间站舱外维修
，尤其涉及一种空间在轨维修用电动工具的电控系统。

技术介绍

[0002]近年来我国正在加速空间站建设，由于空间站要求在轨运行时间长达15年，部分舱外设备在此期间需进行在轨维修更换。舱外设备均使用松不脱紧固装置与舱体连接，空间站舱外维修电动工具即用于进行松不脱紧固装置拆装，是空间站舱外维修工具中最为重要的一种。
[0003]电控系统用于电机驱动、监测与控制等，是电动工具的重要组成部分。由于航天员舱外作业需着航天服，其操作和观察能力均有下降，因此需要设置缓启动、明显的显示等控制，便于航天员在轨操作。
[0004]因此，提出一种空间在轨维修用电动工具的电控系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种空间在轨维修用电动工具的电控系统。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，包括电机驱动和监测及显示，其中：
[0008]电机驱动包括双霍尔传感器模块、电机缓启动控制模块、休眠及唤醒模块和拧紧异常及恢复模块；
[0009]监测及显示包括自检及显示模块、温度监测与控制模块、电量监测及显示模块和工作状态监测及显示模块。
[0010]优选地，在拧紧或拧松的过程中，按下所述电机缓启动控制模块的启动开关，电机2s内从停止均速增加到额定转速。
[0011]优选地，在电动工具拧紧过程的前两圈，拧紧力矩大于异常力矩限值，拧紧异常及恢复模块控制电动工具自动停止拧紧工作，2s后进入待机状态。
[0012]优选地，所述双霍尔传感器模块用于主份霍尔传感器和备份霍尔传感器的切换。
[0013]优选地，电动工具加电后5分钟内无操作，所述休眠及唤醒模块控制电动工具自动进入休眠状态。
[0014]优选地，电动工具打开电源时，所述自检及其显示模块对电动工具的状态情况进行自检。
[0015]优选地，所述温度监测与控制模块用于电动工具开机期间持续检测电机组件和电池温度。
[0016]优选地，所述电量监测及其显示模块用于电动工具开机期间的持续电量监测和指示灯显示。
[0017]优选地，所述工作状态监测及其显示模块用于电动工具开机期间的工作状态检测和显示。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0019]本申请中，电控系统包括双霍尔传感器控制模块、自检及其显示模块、休眠及唤醒模块、拧紧异常及恢复模块、电机缓启动控制模块、温度监测与控制模块、电量监测及其显示模块、工作状态监测及其显示模块的八项功能，满足空间站舱外维修特殊使用要求且具备高可靠度。
附图说明
[0020]图1示出了根据本专利技术实施例提供的电控系统结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：
[0023]一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，包括电机驱动和监测及显示，其中：
[0024]电机驱动包括双霍尔传感器模块、电机缓启动控制模块、休眠及唤醒模块和拧紧异常及恢复模块；
[0025]在拧紧或拧松的过程中，按下电机缓启动控制模块的启动开关，电机2s内从停止均速增加到额定转速，防止突然启动造成航天员工具脱手等问题；
[0026]在电动工具拧紧过程的前两圈，拧紧力矩大于异常力矩限值，拧紧异常及恢复模块控制电动工具自动停止拧紧工作，2s后进入待机状态，防止因螺钉拧偏造成螺钉或螺纹孔损坏；
[0027]双霍尔传感器模块用于主份霍尔传感器和备份霍尔传感器的切换，舱外电动工具霍尔传感器是热备份，同时采集两个霍尔传感器信号。默认使用主份霍尔传感器，当主份霍尔传感器ABC三相信号出现同高或同低逻辑，则认为主份霍尔传感器故障，关闭PWM信号，在下一个PWM周期之前自动切换到备份霍尔传感器，并继续控制PWM正常输出。增加备份霍尔传感器降低了因霍尔传感器故障造成整机无法正常工作的风险，提高了产品可靠性；
[0028]电动工具加电后5分钟内无操作，休眠及唤醒模块控制电动工具自动进入休眠状态，按压“启动开关”电机不工作，通过将“方向调节旋钮置”于“0”档位，再置于“松”或“紧”档位唤醒休眠进入待机状态。防止航天员在长时间无操作时，误触发电动工具工作造成安全问题。
[0029]监测及显示包括自检及显示模块、温度监测与控制模块、电量监测及显示模块和工作状态监测及显示模块；
[0030]电动工具打开电源时，自检及其显示模块对电动工具的状态情况进行自检，包括电动工具的温度、供电电压等，检测时间为2s，检测完成之后，所有指示灯闪烁2次，提醒航天员工具自检和完成；
[0031]温度监测与控制模块用于电动工具开机期间持续检测电机组件和电池温度，电机组件温度超出
‑
55℃
‑
125℃或电池温度超出0℃
‑
45℃，电动工具停止工作，“故障”指示灯常亮，提醒航天员的同时对电机组件和电池进行保护；
[0032]电量监测及其显示模块用于电动工具开机期间的持续电量监测和指示灯显示，电量5％以下“电量”指示灯常灭，电量5％～30％“电量”指示灯闪烁，电量30％以上“电量”指示灯常亮；
[0033]工作状态监测及其显示模块用于电动工具开机期间的工作状态检测和显示，电动工具未开电源或休眠状态“工作”指示灯常灭，电动工具待机状态“工作”指示灯闪烁，电动工具处于拧紧或拧松状态“工作”指示灯常亮。
[0034]实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，其特征在于，包括电机驱动和监测及显示，其中：电机驱动包括双霍尔传感器模块、电机缓启动控制模块、休眠及唤醒模块和拧紧异常及恢复模块；监测及显示包括自检及显示模块、温度监测与控制模块、电量监测及显示模块和工作状态监测及显示模块。2.根据权利要求1所述的一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，其特征在于，在拧紧或拧松的过程中，按下所述电机缓启动控制模块的启动开关，电机2s内从停止均速增加到额定转速。3.根据权利要求1所述的一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，其特征在于，在电动工具拧紧过程的前两圈，拧紧力矩大于异常力矩限值，拧紧异常及恢复模块控制电动工具自动停止拧紧工作，2s后进入待机状态。4.根据权利要求1所述的一种空间在轨维修用电动工具的电控系统，其特征在于，所述双霍尔传感器模块用于主份霍尔传感器和备份霍尔传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，傅浩，杨晓宁，武婷婷，于洋，郑鹏，郭涛，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：