成果信息

基于磁悬浮支撑的高速飞轮驱动电机具有大有效气隙、小长径比的性能特点，提出了该种电机设计所特有的等效漏磁系数和等效计算极弧系数的概念和计算方法，为该种电机的精确设计打下了理论基础，并以此编制了大有效气隙、小长径比永磁无刷直流电机的计算机辅助设计程序，将锁相环技术应用于高速永磁无刷直流电动机的稳速控制系统中，实现了姿控飞轮系统的高精度稳速要求。所开发的永磁无刷直流电动机系统最高转速超过30000r/min，具有极小的转矩脉动和对磁悬浮轴承的影响，转速稳定度达2×10-4，经检索未见国内有相关技术及性能指标，该样机系统成功应用于北京航空航天大学主持的空间站用控制力矩陀螺地面试验样机的驱动稳速系统中，并获得了该领域“863”专家组的一致认可。 )

背景介绍

随着电力电子技术的发展，高速永磁无刷直流电机应用前景越来越广阔，有较大的研究价值，对其电磁性能进行准确的分析和设计具有重要的经济价值和理论意义。飞轮系统在军用、航空航天、民用领域具有广泛的应用前景，它既可以用作空间飞行器中姿态控制的执行机构，又可以在各领域用作储能系统，高速、高转速稳定度是姿控飞轮系统的最基本要求，作为国家民用航天预研项目“卫星新型姿控储能两用飞轮技术”的子课题，项目对高速、高转速稳定度永磁无刷直流电机及其驱动系统进行研究开发。)

应用前景

该系统应用于高速驱动领域，如高速储能飞轮，高转速稳定度驱动领域，如磁盘主轴驱动。目前的研究开发及制作的样机系统都是基于航空航天领域，电机容量较小，后续的研究重点应转向民用，增大电机功率，使其在民用储能飞轮中得到应用，具有良好的应用前景。)