SMM11月24日讯：在SMM主办的2022中国电机&永磁行业峰会上，国家精密微特电机工程技术研究中心民用产业研发部部长毛可意表示，为了适应现代飞机轻量化、高可靠性发展趋势，多电航空发动机的部件设计要求重量轻、体积小、功率密度高、发动机与飞机系统的高度综合、耐高温、热管理特性好和控制技术先进等。永磁起发电机在功率密度及效率等方面具有优势，具有较高的供电品质，需进行永磁容错能力提升和短路电流抑制能力提升，以提升其可靠性。
发展现状
国内微特电机现状是规模庞大且发展迅速：大规模企业上千家，产量世界第一。
大而不强、技术差距明显：
中低端普遍--家电及消费品、民用(水泵、风机、工业机械、电梯等)、汽车、普通机器人。
高端缺乏--半导体和信息行业、工业机器人、数控机床、石油装备、海洋装备、民用航空、宇航等。
航空航天微特电机行业（军用微特电机）：发展现状要相对好一些。
温富饱有有不余足：
涉及到国家国防安全，有持续的研发投入和能力建设投入，基本满足国内装备发展需要。
在性能指标、可靠性等方面与国外先进技术存在明显差距，特别是在基础研究上差距较大。
技术/资源：民营电机企业能够在国内外市场经济竞争中环境中快速发展，技术和管理能力都是过硬的，其规模和专业能力也是一流，在某些领域是领先的，比如深圳的德昌电机、汇川电气、美的威灵电机等等。
共享/协作：民营企业有许多军工企业能够学习、借鉴的地方，在军民融合的大背景下，相互交流、取长补短，才能有利于企业的进步、行业的发展。
提升水平：精密微特电机的发展需要尖端的工业基础能力的支撑，需要全行业电机人士更深入的合作，上下游一起努力，才能赶超欧、美、日本等世界领先水平。
典型技术特征
技术特征
应用场合决定特征：航空航天精密微特电机是有其鲜明的技术特征的，主要是其特殊的应用场合和应用方式决定的。因此首先要了解航空航天领域的概念。
航空航天：航空领域一般意义的指地面以上、20km以下的空间，固定翼飞机、无人机、直升机等需要重复往返地面与天空的飞行器配套。
航天一般是指大气层外100km以上，空间环境，火箭、导弹、卫星、飞船、空间站空间飞行器等配套，一般导弹的飞行高度都超过20km以上，所以导弹也划归航天。
过渡层研究：近年来，航空和航天之间的过渡层也成为了一个热点研究领域，也就是常说的临近空间，20km以上，100km以下的过渡层，在这一空域也有很鲜明的特点，空气稀薄阻力小，温度变化剧烈。飞艇、浮空器、高超声速飞行器等配套。
（1）高温技术特征-永磁无刷起发电机
（2）高速技术特征-感应子、混合励磁、永磁同步发电机
典型高速发电机产品如高速感应子发电机、混合励磁发电机,轴承喷油润滑，采用双三相绕组降低纹波。
分装式内置高速发电机与发动机高度集成。如TFY800高速永磁发电机，转速125000r/min，转子动力学问题、振动问题等非常复杂，需要精确控制磁路和转子结构的设计。
（3）高功率密度技术特征—永磁无刷直流电机(BLDC、PMSM)
J250TY122k高功率密度永磁同步电动机：
★应用于新一代飞机供油系统。
★功率122kW，功率密度4kw/kg，国内领先。
关键技术：高功率密度电机冷却油路设计技术、定子与转子密封设计技术、转子Halbach阵列分段结构设计技术、分段Halbach阵列磁钢粘接技术。
ØXY-4双转子永磁同步电机
★应用于新型X雷推进系统
★轴向串联结构，内、外轴输出，实现双转消旋。
★功率90kW，转矩率密度4.2N.m/kg，国际先进。
关键技术：高性能软磁合金应用技术、双转转子的轴系结构设计技术、大力矩输出转子磁钢的固持技术。
（4）高可靠技术特征--多通道冗余、抗短路
航空发动机全权限数控系统(FADEC)用多通道冗余抗短路发电机。
多通道冗余：2个以上供电通道；
抗短路：能够承受长期短路，一通道发生故障不影响其他通道正常工作。
耐腐蚀设计技术
材料防腐蚀设计
1.材料的防腐蚀：材料不会受到工作介质腐蚀，导致材料失效，不会分解多余物质，污染工作介质；
2. 优化电机结构：减少与工质接触电机原材料种类。
3.材料相容性试验：与介质接触的原材料经过材料相容性试验，证明在寿命期内材料在工作介质中长期稳定。
密封设计
1.电枢被机壳一体化屏蔽套包覆，零泄漏；
2.机壳屏蔽套厚度优化设计（涡流损耗、强度）；
3.特殊的轴承设计；
4.转子磁钢包覆密封设计。
（5）长寿命技术特征
长寿命的理解包括工作寿命或者使用寿命、贮存寿命。电机的寿命的问题比较复杂，解决长寿命问题需要的技术积淀和工程经验非常丰富，而且风险最不可预知。
航空航天产品要求十几年或者二十几年的寿命，而且很多的环境都是非常严酷的，比如机载的四季的风吹日晒以及天南海北的复杂气候，空间的辐照和真空等。既要考虑长期稳定工作的问题，还需要考虑可能几年十几年都不动一次，到真正需要动的时候要动的起来的问题。
重点考虑轴承和润滑设计，载荷寿命和润滑寿命充分考虑具体工况；金属材料的耐锈蚀、耐疲劳设计和处理工艺，材料间的电化学腐蚀问题，包括紧固件的设计和防松；非金属的耐气候能力、耐腐蚀介质、老化、吸潮以及热失效问题；密封结构失效等。
技术发展趋势
高速大功率永磁起发电机趋势
为了适应现代飞机轻量化、高可靠性发展趋势，多电航空发动机的部件设计要求重量轻、体积小、功率密度高、发动机与飞机系统的高度综合、耐高温、热管理特性好和控制技术先进等。
永磁起发电机在功率密度及效率等方面具有优势，具有较高的供电品质，需进行永磁容错能力提升和短路电流抑制能力提升，以提升其可靠性。
精密智能制造趋势
用比较落后的手段生产精品，需要付出的代价和成本是非常高的。如何用先进的工业化技术手段提升航空航天精密微特电机的制造能力和品质，是需要行业共同去破解的题，趁着智能制造的东风，公司近几年来也在努力实践，探索适合于航空航天精密微特电机需求的制造技术和模式，也希望和同行共同合作，交流，共同发展。
结语
武器装备竞争日趋激烈，周边国际形势日渐紧张，民用航空技术国外始终封锁。进入高速发展快车道的国家武器装备、民用航空航天为精密微特电机提出了新的发展机遇，也带来更大的技术挑战。
精密微特电机要全方位替代国外产品，必须要变道超车，在核心技术上下功夫，集智攻关，全面实现微特电机国产化，助力武器装备和民用航空航天的自主可控，解决精密微特电机核心技术及部件的“卡脖子”问题。
国家精密微特电机工程技术研究中心愿与大家一道，上下游联动，发挥平台作用，围绕核心技术，加快精密微特电机行业技术进步，为国防科技、武器装备、民用航空航天、新能源、智能家居提供坚实的保障！
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