西安航天动力测控技术研究所 陕西 西安 710025

0 引言

目前宇航领域所使用的步进电机以提高电机可靠性为核心,电机在使用过程中所发生的质量问题主要包括定/转子卡滞和定子绝缘损坏两个方面,而无论是定转子卡滞或者定子绝缘损坏均因多余物引起。为避免该问题发生,必须进行多余物预防及控制。

1 宇航用步进电机特点

1.1 宇航环境条件分析 宇航领域的环境条件主要是指其真空环境,且温度范围典型值为-50℃～+70℃。真空环境对步进电机的影响主要是造成电机散热困难,散热形式仅有热辐射形式,基于热学知识可知,相比空气对流散热,热辐射形式效率低、效果差,给步进电机散热带来很大的困难。

1.2 宇航用步进电机结构特点 定子主要由机壳、硅钢片、绕组、后盖、卡簧以及防尘盖5分布组成;转子由转轴、轴承、转子轭、磁钢以及隔磁环组成。

1.3 “一刀通”结构 步进电机为提升输出扭矩,提高电机工作效率以降低热损耗,电机本体定/转子气隙很小,典型值为0.05mm,该设计参数对电机零部件装配以及同轴度提出严苛的机加要求。基于此,步进电机典型的结构为“一刀通”结构设计,该结构最大的优势旨在从设计角度降低机加难度和装配难度,依靠两端轴承实现定/转子定位,保证单边0.05mm气隙均匀,实现电机可靠运行。“一刀通”结构示意图见图1所示:

图1 “一刀通”结构示意图

2 定子多余物原因

定子内腔铁屑产生于定子内腔“一刀通”内圆磨工序产生,其机理为……