Análisis de la falla de transmisión eléctrica inducida por la migración electrostática y la deposición de polvos abrasivos en SADA
Autores: Wang, Tongben; Ma, Zhifei; Jiang, Jingming; Chen, Qi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de la falla de transmisión eléctrica inducida por la migración electrostática y la deposición de polvos abrasivos en SADA
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Transmisión eléctrica
Migración electrostática
Polvos abrasivos
Conjunto de Accionamiento de Matriz Solar
Método de Elementos Finitos
Carga de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Se estudia por primera vez la falla de transmisión eléctrica inducida por la migración electrostática y la deposición de los polvos abrasivos producidos por el par de fricción en el Conjunto de Accionamiento de la Matriz Solar (SADA) mediante la integración de experimentos y simulación por Método de Elementos Finitos (FEM). La morfología y composición de las partículas se caracterizan mediante SEM y EDS de rayos X, respectivamente. El tamaño, la distribución y la carga promedio de los polvos abrasivos se caracterizan mediante PSDA, así como con un dispositivo casero de medición de carga de partículas. Los resultados muestran que los tamaños de los polvos están en el rango de 10-40 m, y los polvos están compuestos principalmente de Ag y una pequeña cantidad de Cu y S. Se utilizan polvos abrasivos en rodajas con un diámetro promedio de 30 m y una carga de 85 e para la predicción de la trayectoria de las partículas mediante FEM, lo cual es consistente con los resultados de cálculo teórico. La distribución del campo electromagnético en el SADA y la migración electrostática y deposición de los polvos abrasivos se predicen y analizan adoptando el método FEM. Las trayectorias de los polvos observadas experimentalmente en una cámara de vacío con un grado de vacío de 0.02 Pa son consistentes con los resultados de simulación, lo que verifica cualitativamente la precisión del modelo FEM. Los resultados predichos muestran que el aumento de conductividad inducido por la irradiación en el material de poliimida tiene poca influencia en la distribución del campo eléctrico y la migración y deposición de los polvos abrasivos, pero tiene una gran influencia en la densidad de corriente local. Tanto las diferencias de potencial entre los dos anillos conductores adyacentes como el contacto suelto entre el cepillo eléctrico y los anillos conductores tienen una influencia significativa en la migración y deposición de los polvos abrasivos, lo que puede aumentar considerablemente el riesgo de descarga superficial y la inestabilidad de transmisión eléctrica en el SADA. Este estudio es propicio para el funcionamiento seguro y estable de las naves espaciales en órbita.
Descripción
Se estudia por primera vez la falla de transmisión eléctrica inducida por la migración electrostática y la deposición de los polvos abrasivos producidos por el par de fricción en el Conjunto de Accionamiento de la Matriz Solar (SADA) mediante la integración de experimentos y simulación por Método de Elementos Finitos (FEM). La morfología y composición de las partículas se caracterizan mediante SEM y EDS de rayos X, respectivamente. El tamaño, la distribución y la carga promedio de los polvos abrasivos se caracterizan mediante PSDA, así como con un dispositivo casero de medición de carga de partículas. Los resultados muestran que los tamaños de los polvos están en el rango de 10-40 m, y los polvos están compuestos principalmente de Ag y una pequeña cantidad de Cu y S. Se utilizan polvos abrasivos en rodajas con un diámetro promedio de 30 m y una carga de 85 e para la predicción de la trayectoria de las partículas mediante FEM, lo cual es consistente con los resultados de cálculo teórico. La distribución del campo electromagnético en el SADA y la migración electrostática y deposición de los polvos abrasivos se predicen y analizan adoptando el método FEM. Las trayectorias de los polvos observadas experimentalmente en una cámara de vacío con un grado de vacío de 0.02 Pa son consistentes con los resultados de simulación, lo que verifica cualitativamente la precisión del modelo FEM. Los resultados predichos muestran que el aumento de conductividad inducido por la irradiación en el material de poliimida tiene poca influencia en la distribución del campo eléctrico y la migración y deposición de los polvos abrasivos, pero tiene una gran influencia en la densidad de corriente local. Tanto las diferencias de potencial entre los dos anillos conductores adyacentes como el contacto suelto entre el cepillo eléctrico y los anillos conductores tienen una influencia significativa en la migración y deposición de los polvos abrasivos, lo que puede aumentar considerablemente el riesgo de descarga superficial y la inestabilidad de transmisión eléctrica en el SADA. Este estudio es propicio para el funcionamiento seguro y estable de las naves espaciales en órbita.