mise à jour : 13 décembre 2021
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- Techniques et méthodes

Actionneurs magnétiques

Auteur: Gary Quinsac
Magnéto-coupleurs
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"SatBus MTQ" est un système composé de trois magnéto-coupleurs orthogonaux respectant le standard CubeSat. Les bobines 1 et 2 bénéficient d'un barreau ferromagnétique, contrairement à la bobine 3.
Crédit : Nano Avionics

Magnéto-coupleurs

Un magnéto-coupleur est une bobine qui, parcourue par un courant, génère un moment dipolaire \bold M (en A.m2). En présence d'un champ magnétique tel que le champ magnétique terrestre \bold B, le magnéto-coupleur fournit alors un couple \bold C_{MC} = \bold M \wedge \bold B. On distingue trois types de magnéto-coupleurs :

  • Le moment dipolaire des magnéto-coupleurs les plus simples s'exprime en fonction de nombre de spires N, de l'aire de la section de la bobine A et du courant d'intensité I la parcourant. Ce moment dipolaire s'exprime alors M=N \ I \ A et est orienté perpendiculairement au plan de la bobine. Il est ainsi nécessaire d'effectuer de nombreux tours ou d'augmenter la section de la bobine si l'on veut obtenir un moment dipolaire plus important à intensité égale.
  • On utilise également des "torque rods", c'est-à-dire une bobine entourant cette fois un barreau ferromagnétique, afin d'obtenir de plus importants moments dipolaires pour un courant donné.
  • Enfin, on réalise également des magnéto-coupleurs "embarqués", c'est-à-dire qu'ils sont directement obtenus sur le PCB où la bobine vient prendre la place des traves de cuivre de la plaque. La bobine prend alors la forme d'une spirale carrée.

La principale limitation de cet actionneur est que le couple généré est toujours orthogonal au champ magnétique, limitant à seulement deux angles d'attitude le contrôle du satellite en un point donné de son orbite. À l'instar des magnétomètres, leur utilisation est limitée aux orbites terrestres basses. Ils peuvent être utilisés soit pour effectuer du contrôle d'attitude soit pour "désaturer" des actionneurs inertiels. La plupart des applications des magnéto-coupleurs utilisent trois appareils produisant des couples sur trois axes orthogonaux. Il n'est pas toujours nécessaire d'employer plus de magnéto-coupleurs pour la redondance puisqu'ils ont habituellement un "double enroulement" fournissant une redondance interne.

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