段小帅

(北京自动化控制设备研究所，北京100074)

一种高功率密度电动舵机的设计

段小帅

(北京自动化控制设备研究所，北京100074)

针对飞行器的速度和机动性不断增加，对舵机的高功率和小型化等要求越来越高的问题，设计了一种高功率密度电动舵机。从一体化本体结构设计、高功率伺服电机设计和轻质化材料选用等方面对电动舵机进行了研究分析。最后对该电动舵机进行了性能测试。试验结果表明，该电动舵机能够承载8000N·m弯矩，并且输出功率密度比常规电动舵机提高了50%以上。

电动舵机；高功率密度

0 引言

舵机是飞航导弹等飞行器制导控制系统的执行机构，是一种高精度的位置伺服系统，其性能直接影响飞行过程的动态品质。随着航天技术的快速发展，飞行器的速度、射程、精度和机动性不断增加，因此对舵机的高功率、大承载、小型化和轻质化等要求越来越高[1-2]。本文研究设计了一种电动舵机，相比于常规电动舵机，具有功率密度高和承载能力强等特点。

1 舵机功能组成

电动舵机通常由本体结构、伺服电机、传动机构、输出机构和反馈装置等几部分组成，如图1

图1 电动舵机组成示意图Fig.1 Theschemeofelectromechanicalactuator

所示。伺服电机将电能转化为机械能；传动机构将伺服电机产生的高速低转矩通过适当的减速比转化为系统要求的低速高转矩，并通过输出机构传递给舵面；反馈装置测量到舵偏角信号，实现系统的闭环控制；伺服电机、传动机构、输出机构和反馈装置等组件最终通过舵机本体结构，集成为一台完整的电动舵机。……