高起兴 王晓琳 顾 聪 刘思豪 李定华

（1.南京航空航天大学多电飞机与电气系统重点实验室 南京 210016 2.宁波市镇海银球轴承有限公司 宁波 315000）

0 引言

随着航空航天、国防安全、生产生活等领域对便携式、高功率密度能量转换装置需求的急剧上升，超高速微型电机成为了当今必要的研究内容和发展方向[1-3]。超高速微型电机功率一般在几十瓦至数千瓦之间，转速一般超过10万r/min。转速高、体积小、能量密度大的特点使得超高速微型电机更能适应现代化高端装备的特殊要求[4-6]。

图1为当今超高速微小型永磁电机的研究现状和应用领域。其中，美国宾夕法尼亚州立大学设计了一台 100W-（150 000～300 000）r/min外转子飞轮储能装置，用于航空航天领域[7]；瑞士苏黎世联邦理工学院研制了一台 100W-500 000r/min超高速永磁电机，用作燃气涡轮机组的发电机部分[3,8-9]；英国戴森公司为其最新的V11 COMPLETE吸尘器配备了125 000r/min的超高速电机，具备体积小、质量轻、吸力强劲的特点，得到市场广泛的认可。此外，超高速微型电机在飞轮储能、医学、高精度磨床等领域仍有较大发展空间和前景，如医学领域的高速牙科手机的转速范围一般在 300 000～450 000r/min，目前仍主要采用空气涡轮驱动，因此难以对转速、转矩进行精确控制。如果采用超高速电驱动代替空气驱动设备实现对其速度和转矩的精确调控，则可大大提高临床治疗效率[10-11]。

图1 超高速微小型永磁电机研究现状与应用领域Fig.1 Research status and application field of ultra-high-speed micro permanent magnet motor

目前，国内对于超高速微小型电机的研究相对较少，其中，南京……