基于固定翼模型的无感无刷外转型直流电机的开发研制

开发依据与背景

与有刷微电机相比，无感无刷外转型直流电机具有可控性好，调速范围宽；可靠性高，无换向火花和磨损；工作寿命长，能效比高；低转矩波动、低噪声、低电磁干扰、运行平稳；低电压特性好，转矩过载特性强，启动转矩大，电流小等特点，它集中了直流电机和交流异步电机两者的优点，应用领域正在不断扩展，有逐步取代有刷电机的趋势。广泛应用车载及航模，医疗器械，小型家用电器，工业设备，电动工具等领域。

小型固定翼无人机模型作为近两三年来兴起的产品类型，其发展态势迅猛，也越来越向高端化和智能化发展，原来用于小型多轴航模用的微型空芯杯电机，由于其本身性能和寿命的固有限制，已不再适用于这类产品上，研发无感无刷外转型电机，能够兼容其长寿命、大力矩、高转速和低噪音等方面要求。早日进行此类电机的研发，能够在该领域占领技术和销量的新高地，引领行业发展方向。

主要研发内容和结果

研发内容：

1.基于电机的换向和电磁原理，运用仿真模拟，实现电机磁路的最佳设计和多槽多极定转子间的最佳绕制配合，从而得到最为精确的KV值控制。

2.设计运用磁能积大、温度特性和防锈特性更佳的稀土磁；铁芯片采用0.2mm厚冷轧无取向硅钢片，铁损值（P10/50）小于2.0W/kg，有效地提高了电机的综合效率和功率密度。

3.进行电机磁轭、转子架和底座的结构优化设计和定转子间的零件公差最优匹配分析，采用数控成形主要零部件，保证了各零件的加工精度和位置关系，从设计的源头上减少不平衡量的产生，同时优化装配工艺；

4.开发引进激光电子式双面动平衡仪，电机的最终动不平衡量（假设电机转子重量为20g，半径14mm，转速4000RPM，）能够控制在5mg以内，极大地减少了无人机模型在极高转速下的噪音和抖动，保证了电机性能的稳定。

研发结果：

1.形成基于固定翼模型的无感无刷外转型直流电机的快速设计能力，建立起一套相对完整和高效的生产配套工艺流程和问题的解决机制；另外，在满足生产工艺要求的前提下，力求经济合理并充分考虑生产成本等因素；

2.开发出4个电机型号产品系列，年产能达10万台套以上，同时积极拓展自身产品的应用范围，使产品适应国内和国际产业总体前进趋势；

3.以质取胜，敏捷地满足客户的个性使用和性能需求，初步形成公司除铁芯微电机和空芯杯微电机外的第三大主业，进而提高公司的技术创新水平和市场竞争力。

开发之电机图例