Как именно работает плавающая шина Curiosity и как она продолжает работать, когда напряжение падает с 11 до 4 вольт?

Ответ @Hobbes привлекает внимание к книге Эмили Лакдавалла « Дизайн и разработка Curiosity: как марсоход выполняет свою работу», которая привела меня к чтению выдержек из нескольких постов в блогах Планетарного общества, включая « Выдержка из книги: Дизайн и разработка Curiosity: как работает радиоизотопная энергетическая система». работает . Этот раздел привлек мое внимание:

Вопрос: Как именно работает плавающая шина Curiosity и как она продолжает работать, когда напряжение падает с 11 до 4 вольт?

Здесь есть общий, общий ответ о возможных способах работы плавучего автобуса со схемой электрического → светового → электрического преобразователя. Это то, что происходит на Curiosity? Где-то там есть "лампочка" на 100 Вт?

4.2.3 Аномалии

456 сол (17 ноября 2013 г.) марсоход испытал частично проводящее «мягкое короткое замыкание» в MMRTG, по-видимому, вызванное тем, что часть электрической цепи коснулась алюминиевого корпуса. (7) На космическом корабле «Кассини» были MMRTG того же типа. дизайн, и испытал подобные шорты. В результате короткого замыкания изменилась разница напряжений между шиной питания марсохода и шасси (с 11 вольт до 4 вольт на этом конкретном соле). Энергосистема марсохода устойчива к таким изменениям напряжения, поскольку разработана с плавающей шиной. Миссия приостановила деятельность на 6 солов, чтобы исследовать проблему, которая спонтанно исчезла к 461 солу. Мягкое короткое замыкание раздражает, потому что останавливает работу, но не угрожает здоровью марсохода.

введите описание изображения здесь

Информация предоставлена ​​Стивеном Ли.

Таблица 4.1. Даты и эффекты Curiosity MMRTG Soft Shorts до 1582 сол.

Я нахожу это предложение немного неискренним: «Мягкое короткое замыкание раздражает, потому что останавливает работу, но не угрожает здоровью марсохода». Если бы он замкнулся навсегда, навсегда остановив работу, здоровье марсохода было бы несколько неважным.
Ха-ха, документ по оценке рисков Cassini 2004 года дает вероятность «мягкого короткого замыкания» как «незначительную, вероятность возникновения 6.3e-12». trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/41231/…
@Hobbes связанный ответ уже связан и обсуждается в моем вопросе, это не дубликат, и «что такое плавающая шина» не отвечает. Как именно работает плавающая шина Curiosity и как она продолжает работать, когда напряжение падает от 11 всего на 4 вольта?
@OrganicMarble Я полагаю, что миссии ничего не угрожает, если вы не наденете на шасси две шорты с разным потенциалом. Таким образом, одно короткое замыкание представляет собой сокращение избыточности, но само по себе не представляет непосредственной опасности. Я предполагаю, что одно короткое замыкание запускает безопасный режим, поэтому они могут исследовать и убедиться, что это всего лишь одно короткое замыкание, прежде чем продолжать операции. Впрочем, это все только мои догадки.

Ответы (1)

Термин «плавающая шина» означает, что источник питания не подключен к шасси марсохода.

Например, в автомобиле кузов используется как часть электрической цепи: отрицательная клемма аккумулятора подключается непосредственно к кузову. Это означает, что каждому электрическому компоненту нужен только один длинный провод к положительной клемме аккумулятора и короткий провод к ближайшей части тела.

В некоторых случаях электрические компоненты имеют металлический корпус, который действует как заземляющее соединение, поэтому заземляющий провод вообще отсутствует.

Все это работает хорошо, за одним исключением: при контакте плюсового провода с корпусом возникает короткое замыкание, которое может вывести из строя электрическую систему. Хотя большинство цепей защищены предохранителями, есть по крайней мере одна сильноточная цепь, которая не защищена: стартер.

Если вы хотите переоборудовать свой автомобиль для использования плавающих цепей, вам придется заменить все эти заземляющие соединения проводами к отрицательной клемме. И вам придется изолировать все компоненты от шасси.

В результате при контакте плюсового или минусового провода с шасси ничего не происходит.

Я не уверен, что ответ здесь правильный. Показанная там схема представляет собой правильный способ подключения незаземленного контура к плавающему контуру. Но в случае Curiosity вся электрическая система может быть плавающей, поэтому вам не нужно это преобразование . Однако я не нашел источника, в котором это указано.

В любом случае, напряжение, которое они измерили, было между силовой шиной и шасси. Это указывает на наличие контакта между шиной и шасси.

Напряжение шины питания оставалось номинальным, я полагаю, иначе они бы это упомянули. Короткое замыкание между положительной и отрицательной сторонами шины питания было бы гораздо большей проблемой, поскольку это уменьшило бы количество энергии, доступной для работы марсохода.

Короткометражка миссии не угрожала:

«Автомобиль безопасен и стабилен, полностью способен работать в своем нынешнем состоянии, но мы принимаем меры предосторожности и расследуем возможное короткое замыкание», — сказал руководитель проекта Mars Science Laboratory Джим Эриксон из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния. .

«Мягкое» короткое замыкание — это утечка через что-то, частично проводящее электричество, а не сильное короткое замыкание, такое как контакт одного электрического провода с другим.

Я думаю, что график немного вводит в заблуждение - он показывает сигнал данных, но в случае с Curiosities мы говорим о шине питания, что является существенно другим, оптопара на самом деле здесь не помогает.
В оптопарах вместо фотодиодов часто используются фототранзисторы.
Итак, если питание и земля являются отдельными шинами/проводами, то почему возникает короткое замыкание, если питание контактирует с шасси? например, «часть электрической цепи, касающаяся алюминиевого корпуса». Разве это не точная причина для создания этого плавающего автобуса в первую очередь?
Может быть, это просто механизм обнаружения? при наличии короткого->контакта где-то не должно быть->механических повреждений. Книга не более конкретна, чем то, что цитируется в вопросе, как и другие источники, которые я нашел.
Я видел (или, по крайней мере, слышал) комплекты мотор-генераторов, используемые для подачи энергии в экспериментах по напряжению бедра (через изолирующий вал), а также для оптической передачи мощности («лампочка на 100 Вт») и даже самодельные со стеклянной изоляцией . вторичные обмотки на трансформаторе, но в этом случае у меня есть предчувствие, что вы правы, и они просто использовали обычный трансформатор. Хотя было бы здорово когда-нибудь это узнать!
Разве трансформаторы не работают только с переменным током?
@OrganicMarble Да и нет. Импульсный источник питания (как и все современные компактные мобильные зарядные устройства) также может работать от постоянного тока. Он производит переменный ток для трансформатора внутри - на гораздо более высокой частоте, чем в сети, что обеспечивает компактность конструкции.
Как именно работает плавающая шина Curiosity и как она продолжает работать, когда напряжение падает с 11 до 4 вольт?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v