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摘要
MEMS（微机电系统）微电机可作为微型旋翼飞行器的动力装置，但其功率密度高，散热问题突出，因此本文针对一种螺线管线圈式MEMS永磁电机进行了热分析并给出了初步测温方案。本文介绍了此MEMS永磁电机的总体设计方案，选用单晶硅衬底内二氧化硅绝缘的绕组达到散热性能优异的目的，利用ANSYS的稳态传热和静结构力学模块进行热固耦合模拟。在此基础上，通过数值模拟验证了电机静子温度分布均匀，可将绕组和衬底视为无温度梯度。通过热固耦合模拟，得出不发生膨胀失配的最大工作温度为86℃和相应的最大发热损耗功率为2.83W，据此预估电机的额定工作性能，验证了本电机的耐温能力和高功率密度潜力，最终设计的额定输出功率为0.362W，计算得设计功率密度为0.117W/g。
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单位中国工程物理研究院机械制造工艺研究所; 北京航空航天大学
