专为南极低温 -125 C 设计的驱动装置

«Dome C» 望远镜在南极以无间断方式运作;必须承受的是堪称地球上最恶劣的气候条件。

«Station Concordia»(简称Dome C)研究站位于南极东部海拔3200 m 处,是地球上最冷的地方之一。 2010 年这里的温度下降到–84.6 °C,创最低纪录。就在这个全世界最偏僻的角落,一架望远镜已经站在这 里好几年了。它是由法国尼斯大学天文观测所 (Universitaire d'Astrophysique de Nice,LUAN) 所架设-每 天二十四小时不间断地运作。

这架望远镜的的基座(望远镜架台)由 Astro-Physics 公司制造,型号为 3600GTO,具备传动电机。Astro-Physics 为美国制造商,专门研发以及制造高精度望远镜架台,对于各种不同的应用环境都有非常丰富的经验。自从 2000 年初起至今,其 900GTO 以及 1200GTO 系列产品已在南极地区毫无间断地为研究团队服务。其无障碍且不间断的运行能力对研究人员来说是最重要的,因为维修保养作业极为困难,而且非常危险。在南极的寒酷低温以及难以预测的风势之下,维修团队几乎不可能在露天下执行作业,而长达六个月的极夜更使得维修工作成为不可能的任务。这也代表,整个系统必须达到至少六个月无间断并且无故障的运行。

可想而知,减速箱是望远镜架台中最重要的一部份:为了使望远镜能够不断地将视线固定在天空某一个目 标上,望远镜必须要能够持续稳定地移动,并且不可有晃动情形出现。如果追踪系统失效,那么很快就会  失去观察目标,因而无法绘制其连续轨迹。为了能将目标「固定」在视野内,必须将重量约 250 公斤的基 架视情况进行移动。

Astro-Physics 公司的生产部负责人 Wally Piorkowski-同时也是科学家-以他的实际经验作出说明:「为 了确保所有望远镜架台的低故障率和耐久性,Astro-Physics 公司只采用 maxon motor 生产的驱动系统。」 而他们也采用专为极低温调制的轴承润滑剂,让 Dome C 克服南极的严酷条件。maxon 的电机在安装完成 之后,不需要再补充润滑剂-在这种环境条件下,其实也几乎不可能完成这项工作。maxon 的电机采用无 铁芯绕组设计和钕合金磁铁,以最小的结构体积发挥最高性能。电机的机械式整流则透过碳刷或金属刷进 行。其线性特性使机械换向在天文望远镜架台内很容易实现。

在每一个底座内都有两个轴:
其中一根轴为赤经轴,走向与地轴平行,作用在于让望远镜在沿赤道上方移动。。为了使运动精确;电机 逆地球旋转方向进行驱动,这样天空中的观测对象看起来好像保持固定状态。这种减速传动就是Astro- Physics 公司自己开发的产品。第二根轴为赤纬轴,与赤经轴呈垂直,作用在于将望远镜周期性地以目标和 天球赤道之间的角距移动。两根轴的电机都配备了 HEDS 5540 型 3 信道编码器。^藉由两轴互相垂直的设计,可对望远镜向任一方位进行定向

Wally 继续说明:「针对小型基座,我们采用 maxon A-max 电机,对于望远镜架台,例如 Dome C,则采 用 RE 25。」 RE 25 能够提供最大的扭矩以及最高性能密度,击败所有同级产品。「另外一项选择 maxon 电机的关键原因是」,Wally 另外补充说道:「因为它不会产生顿转转矩。」 顿转转矩是一种突然其来的 猛力晃动,常见于含铁芯电机。相较之下,maxon 的无铁芯电机即使在低转速情形下也可达成无顿转转矩 的要求,完全符合望远镜架台的基本使用条件。 “经常有用户分开购买底座与望远镜” Wally 说。“比如,天文天文联合考察机构、学校、研究所等购买望 远镜设备,而不一定买底座,然后他们自已进行组装。”A Astro-Physics 的 3600GTO 和 3600GTOPE 型 天文望远镜架台被许多私人家庭、大学、研究单位和教育机构、天文联合考察机构、联合性组织或者太阳 能技术公司等采用。

 © maxon motor ag

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