NASA CO₂-verwijderingssysteem integreert hogesnelheidsblazer

Calnetix Technologies
Cerritos, CA
www.calnetix.com

NASA's koolstofdioxide-scrubber met vier bedden (4BCO₂ ) is gepland voor installatie op het International Space Station (ISS) na grondige grondtests. De volgende generatie CO₂ verwijderingssysteem bevat een snelle in-line blazer en dubbele controller van Calnetix Technologies.

De ventilatorconstructie omvat een compacte in-line ventilator op magnetische lagers (Momentum ^™ ) en een geïntegreerde hybride dubbele controller (Continuum ^™ ) om de blazer aan te drijven. De magnetisch zwevende in-line blower is een integraal onderdeel van de CO₂ verwijderingssysteem en zal de luchtstroom door het hele systeem sturen in een microzwaartekrachtruimteomgeving.

Momentum is voorzien van een overhangende permanentmagneetmotor; een centraal gelegen, vijf-assig, actief magnetisch lager (AMB) systeem; back-up lagers; en een overhangende centrifugaalwaaier in een compact pakket. Magnetische lagers werden gebruikt in plaats van conventionele lagers vanwege hun lage overgedragen trillingen, snelle levitatie, laag stroomverbruik, hoge betrouwbaarheid, olievrije werking en tolerantie voor deeltjesverontreinigingen in de luchtstroom.

Continuum bestaat uit een AMB-controller en een motorcontroller met variabele snelheid (VSD) in een enkel compact pakket dat snelheden tot 60.000 tpm ondersteunt met een langdurige onderhoudsvrije werking. De AMB's werden gebruikt om smering en roterende weerstandsverliezen te elimineren, wat een belangrijk aspect was om te voldoen aan de strenge ontgassingsvereisten van NASA.

Om aan de toepassingsbehoeften te voldoen, moet het in-line blowersysteem de vereisten voor lanceringstrillingen en acceleratie overleven, voldoen aan de elektromechanische en voedingskwaliteitsvereisten onder NASA SSP 57000, een houdbaarheid van 15 jaar hebben, 30.000 uur werken zonder onderhoud en werken met zeer lage beschikbaarheid van geleidende en convectiekoeling. Bovendien kunnen lagers geen verontreinigingen, zoals smeermiddelen of vet, in de luchtstroom brengen. De blazer moet de opname van deeltjes, zoals deeltjes die vrijkomen uit de filtermedia en stof in de cabinelucht, kunnen verdragen zonder schade op te lopen.

De belangrijkste ontwerpuitdaging was om de nieuwe ventilator met magnetische lagers in dezelfde ruimte te plaatsen als de historische ventilator met folielagers, die momenteel in het ISS wordt gebruikt. Het AMB-systeem met positiesensoren en back-uplagers moest worden geminiaturiseerd om in een zeer beperkte ruimte te passen. Om een ​​compact ontwerp te creëren, werd het lagersysteem centraal geplaatst om te worden gebruikt met een centrifugaalwaaier aan de luchtinlaat en een overhangende permanentmagneetmotor aan de uitlaatzijde van de machine. De lucht stroomt door een ringvormige doorgang rond de interne componenten.

Na succesvol gebruik van de magnetische lagerventilator op het ISS, kunnen magnetische lagers ook worden gebruikt in andere ruimtevaarttoepassingen zoals vloeistofpompen, reactiewielen en gyroscopen die conventionele lagertechnologieën uitdagen.

Meer informatie