双圈磁钢飞轮电机的设计及优化

• 作者: 刘凯 殷明 王森 聂周 裴堃 陶侃凯
• 来源期刊: 飞控与探测
• 学科: 工学
• 关键词: 飞轮系统 无刷直流电机 外转子 无铁心 优化
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 惯性与伺服技术
• 页码范围: 75-80
• 页数: 6页
• 分类号: TM351
• 字数: 2771字
• 语种: 中文

摘要

反作用飞轮系统是卫星等航天器实现姿态调节的执行机构,目前国内卫星姿态调节用的飞轮电机是常规单层磁钢飞轮电机,根据该系统对飞轮电机的具体性能要求,在常规飞轮电机的基础上提出一种双圈磁钢结构的飞轮电机,以此改善常规飞轮电机气隙磁密波形及反电势波形质量不高、转矩波动和电机损耗大等问题.首先采用有限元软件对双圈磁钢飞轮电机进行结构设计,其次在双圈磁钢飞轮电机尺寸确定的情况下,对电机的磁极对数和极弧系数进行优化,由于双圈磁钢飞轮电机的磁钢产生的磁密在气隙中分布相比常规飞轮电机更加均匀,所以最后将其与常规飞轮电机进行定量对比,对比结果表明,双圈磁钢飞轮电机的气隙磁密波形质量比常规飞轮电机的气隙磁密波形质量更好,其转矩脉动更小,提高了反作用飞轮系统的控制精度和稳定性.同时双圈磁钢飞轮电机的电机损耗更小,增大了飞轮电机的运行效率.