董 菲，董春雷，安 翼，刘 雯，苏静静

（北京精密机电控制设备研究所，北京，100076）

0 引 言

航天伺服系统用永磁同步伺服电机是一种交流电机，要求空间体积小、质量轻，且需要满足能够多次短时过载稳定工作。

永磁同步伺服电机既是伺服系统中的动力部件，又是控制部件，是机电伺服系统的核心组成之一。相对于伺服系统用其它功能部件，使用环境最为恶劣。电机作为动力部件，散热措施实施困难，且自身发热，尤其是短时大负载工作过程中，热量快速积聚使电机内部温升更高。伺服电机温度超过180 ℃会出现新的技术难题[1]，常规电机绝缘材料和绝缘处理工艺将无法满足要求，因此以转速7000 r/min，功率级别为6 kW的伺服电机为例，对高过载高可靠伺服电机关键技术进行研究，进一步优化改进电机性能。

1 关键技术

1.1 高过载设计关键技术

过载能力反映了电机的极限输出性能，电机过载能力越高，极限输出能力越大，电机性能发挥越好。为提高电机过载能力，本文主要从降低定子铁芯饱和度、控制工作温升两个方面进行设计。

随着定子铁芯磁饱和程度增加，铁芯磁导率降低，气隙磁密增长呈非线性，影响转矩输出。从电磁参数设计方面，增加铁芯齿部和轭部宽度来降低铁芯饱和程度，从而减弱磁路非线性和铁芯损耗带来的影响，在一定范围内，提高电机的极限输出能力。

电机高过载时损耗主要是铜损，当电流不受限制，发热允许，且铁芯磁密出现较高饱和时，电机出力达到极限。……