耐高溫永磁電機發展現狀與關鍵技術

唐勇斌，郝曉宇，揭 軍，周晶晶

(北京自動化控制設備研究所，北京100074)

耐高溫永磁電機發展現狀與關鍵技術

唐勇斌，郝曉宇，揭 軍，周晶晶

(北京自動化控制設備研究所，北京100074)

航天的應用背景對電機提出了耐高溫穩定運行的要求。高溫、低溫、真空等航天惡劣環境給電機系統帶來新的問題，電機內部電磁場、流體場、溫度場、應力場之間的耦合問題突出，材料及器件特性發生非線性變化，電機損耗、溫升分析難度增大，驅動與控制策略復雜。簡要介紹了航天用電機的特點，同時詳細分析了耐高溫電機的國內外發展現狀和耐高溫永磁電機的關鍵技術。

耐高溫；永磁電機；損耗；溫度場

0 引言

航天、航空等領域要求電機能在高溫、低溫或真空等惡劣環境下正常工作，然而在超過150℃或低于-30℃的溫度條件下，永磁電機會出現新的技術難題，常規的電機分析和設計方法具有很大的局限性。

本文在分析國內外耐高溫電機發展現狀的基礎上，探討了耐高溫永磁電機涉及的關鍵技術，例如：電機多物理場分析方法、電機材料與電子器件特性分析、永磁電機損耗、溫升和冷卻分析、電機失效機理及壽命預估方法、永磁電機驅動控制技術等。

1 國內外耐高溫永磁電機發展概況

1.1 航天用電機的特點

在航天用電機領域，衛星太陽能帆板展開機構和天線伺服驅動機構上的電機工作溫度可達到120℃以上；平流層飛行器電機工作環境溫度為-70～55℃，工作環境大氣壓為4000Pa～0.01MPa；最典型的是月球車電機，美、蘇聯、中國等均研制出了登月車用電機，電機在-80～170℃的寬溫度范圍和真空條件下正常工作[1]?！?br>