陈 立，高小龙，周育茹，滕 霖

(航空工业西安飞行自动控制研究所，西安 710065)

电动舵机用永磁容错电机的设计研究

陈 立，高小龙，周育茹，滕 霖

(航空工业西安飞行自动控制研究所，西安 710065)

摘 要：研究了一种电动舵机用永磁容错电机，分析该容错电机的设计思路，根据技术指标完成电机的初步设计。建立电机的有限元仿真模型，研究槽口尺寸和斜槽对电机性能的影响，优化电机的结构参数。对优化后的永磁容错电机进行样机实验，实验结果验证了该设计的正确性。

关键词：永磁容错电机；有限元仿真；槽口尺寸；斜槽

0 引 言

目前，多电及全电飞机是航空领域的热点课题，电动舵机取代气动和液压舵机成为一种趋势[1]。电动舵机的核心是电机及其控制系统。由于绝缘老化，器件特性变化和发热等原因，电机常会出现绕组开路、绕组端部短路、绕组匝间短路和相间绕组短路等故障[2]。一旦一相或多相绕组发生故障，电机往往无法工作，电动舵机也随之瘫痪，影响飞控系统安全甚至造成飞行事故，因此研究电动舵机用高可靠性电机具有重要的意义。

上世纪90年代，国外学者提出永磁容错电机的概念。它不但具有普通永磁同步电机体积小、效率高、运行可靠等优点，还能够实现物理隔离，电气隔离，热隔离，磁隔离以及抑制短路电流[3]，具备容错特性。当电机绕组发生故障时，故障相被切除且不会影响剩余相的正常工作，此时电机在缺相的状态下仍然能够通过控制算法实现可靠运行。……