杨素香，单鹏飞，郝 叶，肖渊海，陈薇薇

（中国电子科技集团公司第二十一研究所，上海200233）

0 引 言

现有武器装备及未来武器装备发展为提高产品可靠性及长寿命要求，执行机构多采用无刷伺服电机作为动力源。无刷电机具有结构优势：其发热源位于电机外围，更有利于高功率密度产品的散热；无接触换相，可靠性更高，可实现长寿命的要求。

武器装备小型化的迅速发展，对驱动机构产品性能提出了小体积、高功率输出的更高要求。小体积高功率密度无刷伺服电机多应用于短时、少频次场景中，也适用于很多比较特殊的应用状况，目前对该类电机的需求越来越大。高功率密度电机的功率密度比同类电机高出2～3倍，由于体积小，速度、功率的大幅增加会导致电机各部分损耗增加。如何通过合理的电磁方案来减少电机内部各部分损耗，是产品功能性能实现的关键。目前，国内对电动汽车用高功率密度永磁同步电机的研究较多［1⁃2］，对体积更小的电机研究较少。

本文介绍了高功率密度无刷电机电磁、机械、热、损耗等多物理场联合仿真设计的方法，模拟电机应用场景，开展了一款小型无刷伺服电机多物理场仿真设计，并完成了产品加工，进行了电机性能测试、热适应性试验、力学环境试验等，试验结果与设计结果相吻合，为该类高功率密度伺服电机产品性能及环境适应性设计提供了参考依据。

1 高功率密度电机设计关注点

高功率密度……