Dimensionador de Control Magnético Pasivo de Actitud (PMAC)

Dimensiona imanes permanentes de barra y varillas de histéresis magnéticamente blandas para la alineación y el tiempo de frenado en PocketQubes.

Permanent Magnet & Hysteresis Rods
A·m²
mm³
A/m
T
×10⁻⁴ kg·m²
Despin time (from 15 °/s)0,9 h0,0 days
Hysteresis dead-band±3,7°
Restoring torque (at 10°)5,83 × 10⁻⁷ N·m

METODOLOGÍA FÍSICA Y DE DATOS DETERMINISTA

Cómo Funciona Esta Calculadora

Módulos fuente: lib/physics/magnetics.ts

Dimensiona un control de actitud magnético pasivo (PMAC) con imán permanente y varillas blandas de histéresis (HyMu-80 / FeBSi amorfo), calculando par restaurador, banda muerta coercitiva y tiempo de desgiro.

Ecuaciones Gobernantes y Modelo Físico

Par magnético restaurador
τ_rest = m · B · sin θ

Evaluado a θ = 10° de desviación bajo un campo LEO de alta latitud de 42 µT.

Pérdida volumétrica por histéresis y tiempo de desgiro
W_v = (8/3) · H_c · B_s,   t_despin = (2π · I_t · ω₀) / (k_w · W_v · V_rod)

Integra la disipación desde ω₀ = 15 °/s con factor de orientación k_w = 0,5.

Semiángulo de banda muerta coercitiva
θ_db = arcsin(min(1, H_c / H_⊥))

Referido a H_⊥ = 18,5 A/m (~23,2 µT ecuatorial).

Entradas, Parámetros y Unidades

ParámetroUnidadDefinición física
mA·m²Momento dipolar del imán permanente.
V_rod, H_c, B_smm³, A/m, TVolumen total de varillas, coercitividad e inducción de saturación.
I_tkg·m²Momento transversal principal de inercia.

Supuestos y Límites de Validez

  • Asume varillas esbeltas (p ≫ 50) separadas del imán permanente para evitar saturación por campo parásito.
  • Usa el lazo ideal (8/3)·H_c·B_s sin reducción de lazos menores de Rayleigh.

Caso de Referencia Resuelto por Defecto

PMAC 1P por defecto (m = 0,08 A·m², V_rod = 45 mm³, H_c = 1,2 A/m, B_s = 0,75 T)

Con I_t = 1,1×10⁻⁴ kg·m², 45 mm³ de HyMu-80 amortiguan 15 °/s en 0,93 h, con banda muerta de ±3,7° y par de 5,83×10⁻⁷ N·m a 10°.

Tiempo de desgiro (desde 15 °/s)
0,93 h
Banda muerta coercitiva
±3,7°
Par restaurador (a 10°)
5,83×10⁻⁷ N·m
Inercia transversal I_t
1,1×10⁻⁴ kg·m²