小卫星姿控飞轮用永磁无刷直流电动机具有大的有效气隙、大径长比的特点。采用场路结合方法对姿控飞轮用外转子永磁无刷直流电动机进行电磁设计,给出一种气隙磁通密度的计算方法,最大误差6.5%。分析充磁极数对小卫星姿控飞轮性能影响,电机极数应选择6~10极。提出在满足输出力矩和电磁效率前提下确定电机径长比极值及主要尺寸计算方法,并通过一台最高转速6 000 r/min,角动量5 N.m.s的飞轮样机进行试验验证,姿控飞轮满足性能要求,证明了设计方法的正确性。
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