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功率电传作动系统用稀土永磁电机未来发展趋是嘛

发布时间:2021-07-16 19:35:20 阅读: 来源:电动泵厂家

功率电传作动系统用稀土永磁电机未来发展趋势

1电机新技术

1.1高压化、直流化、无刷化

从飞机供电系统的发展趋势看,未来军用飞机倾向于采用270 V高压直流电源系统如F一22、F一35等。多电飞机要求系统具有高可靠性、高容错性、高功率密度等,而航空高压直流电机是多电飞机的关键技术之一。

我国现役飞机的飞控系统多采用有刷低压直流电机。由于此电机采用电刷接触的换向方式,造成其存在电刷和换向器间产生摩擦火花并磨损、电磁噪声干扰、可维修性不好等缺点。所以这种电机的寿命己经不能满足现代战争的需要,迫切需要更新换代。

国外军用飞机的功率电传作动系统逐步采用高压无刷直流电机代替传统的低压有刷电机作为动力源,如美国的“全球鹰”等。

1.2结构工艺革新与机身一体化

未来飞行器尤其是战斗机和高超音速飞行器要求翼面变小变薄,操纵面附近的空间非常紧张,如果安装体积较大的作动器,对飞行器外形和结构的破坏可能会把体积减小的优势抵消。

描述了一种电机直接驱动机翼的飞行控制方法。这种电机可以在一定转角内实现对飞控舵面的准定位和驱动。其具有一定转角内转矩大、频响高、精度好、所占空间小、重量轻等优点。电机本体由双余度的定子系统和转子构成,控制系统和电机的定子绕组一样,采用双余度控制线路进行控制。

这种直接驱动方式的采用可以明显减小飞控系统的体积、减轻重量、提高容错能力和可靠性。另外省去了齿轮减速机构和执行装置,系统还具有以下优点:

(1)减少零部件数量:

(2)减小故障概率,提高可靠性:

(3)提高系统效率:

(4)减小整个飞控系统的惯性。

1.3高功率重量比

为了满足未来军事和商业的w1→w2谱斜率为⑹dB需要,目前飞控系统用电机的功率密度正在向大于置2.2 kW/k9的方向努力。

(1)无铁心永磁电机的采用

无铁心永磁电机削充分利用永磁材料的优异磁性能,少用或不用硅钢片。在磁路结构上采用聚磁型无铁心结构,可"以避免铁耗,而且能够超高速运转。

(2)无槽无刷电机的采用

定子铁心冲片取消齿槽后,扩大了绕组的布置空间,这就可以通过加粗铜线的截面以提高电机的电流等级,或者增加绕组的匝数以提高电机的电压等级,或者对上述两者兼而顾之,最终实现比有槽电机大的功率体积比而损耗却变化不大。

(3)电机高速化

高速电机因为体积小、频响快和功率密度大等特点,在民用和军事两个方面均有极大的市场。近二三十年来,西方国家逐步开展了对高速电机的应用研究工作。

2数字控制

现代计算机、电子技术和通信技术的发展,使数字化技术已经进入到各个领域。它可以克服模拟伺服放大电路的很多缺点。所以功率电传作动系统采用数字控技术也是不可避免的。

数字式控制技术具有以下优点:

(1)数字通信方式的实现。采用数字通信后,传统的模拟信号衰减及干扰现象将不再存在。

(2)便于快速的对软件系统升级改进。

(3)系统便于调试。

(4)较高的系统集成度。

3信号传输

现代飞机实验前预热5⑴0分钟大量采用复合材料,使得机身屏蔽电磁波的能力大大减弱。全电飞机采用电气控制后,其抗作为1种包装材料将其商业化电磁干扰能力会进一步降低。为了避免这种缺陷,国内外开展了光传操纵系统的研究。其本质仍是功率电传,只是在信号传输介质采用光缆替代电缆。

光传操纵方式可以减小整个信号传输系统的重量、缩小体积:具有不损失传输能量、电隔离性好、传输频带宽、数据量大、速度快等优点。

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