【航天工业行业标准(QJ)】 卫星用永磁直流无刷电机通用技术条件

中华人民共和国航天工业部部标准QJ 1706 -- 89
卫星用永磁直流无刷电机
通用技术条件
1989-02-25发布
中华人民共和国航失工业部
1989-12-30实施
主题内容与适用范围
引用标准
命名方法.
技术要求.
试验方法
检验规则
标志、
包装、运输、贮存.
中华人民共和国航天工业部部标准卫星用永磁直流无刷电机通用技术条件1主题内容与适用范围
QJ1706-89
本标准规定了卫星用永磁直流无刷电机的设计与制造通用技术要求、试验项目、试验方法和检验规则．凡本标准未规定的要求，应在具体产品标准或产品专用技术条件中规定，
本标准适用于卫星用永磁直流无刷电机（以下简称电机）的设计、制造。2引用标准
GB2900.26电工名词术语控制微电机GB3217永磁（硬磁）材料磁性试验方法GB3657软磁合金直流磁性能测量方法GB7345控制微电机基本技术要求GJB150.5军用设备环境试验方法GJB150.15军用设备环境试验方法GJB150.16
GJB150.18
军用设备环境试验方法
军用设备环境试验方法
计数抽样检查程序及表
GJB179
QJ1067
QJ1176
3命名方法
3.1机座号
温度冲击试验
加速度试验
振动试验
冲击试验
电子产品元件制造和机械装配通用技术条件半导体集成电路筛选技术条件
半导体分离元件筛选技术条件
钮电容筛选技术条件
永磁式直流力矩电机系列型谱
卫星环境试验要求
以电机本体机座号为代表，按QJ1067选用。3.2产品名称代字
WYH一电感式换向的永磁直流无刷电机：航天工业部1989-02-25批准
1989-12-30实施
QJ1706-89
WYM磁敏式换向的永磁直流无刷电机；WYP一光电式换向的永磁直流无刷电机；WYT一其它式换向的永磁直流无刷电机3.3产品序号
结构派生代字
产品序号
产品名称代字
机座号
产品序号用阿拉伯数字三位数字表示．稀土磁钢产品序号用401～499表示，五类铝镍钻磁钢产品序号用501～599表示，铁氧体类磁钢产品序号用701~799表示，八类铝镍钻磁钢产品序号用801～899表示.3.4结构派生代字
结构派生代字用拉丁字母A.B、..等表示，除字母I、O、X不用外，其它字母含义由专用技术条件规定。凡未注乙字的均为分装式结构，凡注Z字的为组装式结构。
3.5型号命名示例
55WYH一501系指55机座号第一个五类铝镍钻磁钢分装式电感换向的永磁直流无刷电机
55WYP一401Z系指55机座号第一个稀土磁钢组装式光电换向的永磁直流无刷电机。
4技术要求
4.1一般要求
4.1.1优选材料及元器件
设计中选用的材料及电子元器件均按各卫星型号规定的优选材料目录及优选电子元器件目录选用，尽量采用“七专”电子元器件．使用的材料及电子元器件应有出厂合格证，试制产品或超过保管期的原材料必须有主要性能测量试验数据单，经设计及质量管理部门同2
意方可使用。
4.1.2润滑剂
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电机轴承中使用的润滑剂，使用期限及性能数据应符合该润滑剂技术条件的规定，4.1.3外观
产品表面目视无明显锈蚀、涂覆层剥落、划伤、碰伤、裂纹、漆（或胶）瘤。紧固件胶封牢固。引出线完整无损、颜色标志明确。4.1.4测量仪表
所用测量仪表应有在有效期内的计量检定合格证。精度应符合专用技术条件规定。4.1.5结构组成
永磁直流无刷电机由电机本体、位置传感器及控制电路板组成。电机产品可以组装式或分装式提供．分装式包括定子组件（电机定子和位置传感器定子组成）、转子组件（电机转子和位置传感器转子组成）和控制电路板三大部分.位置传感器有电感式、磁敏式和光电式等.
4.1.6引出线
电机定子和位置传感器定子的引出线长度除专用技术条件另有规定外，一般应大于200mm。目视检查应无明显断痕、绝缘层无明显破损，每根引用线应能承受9N的拉力。
4.1.7平衡品质
应对组装式驱动电机转子组件进行动平衡。平衡品质应符合专用技术条件规定。4.2制造要求
4.2.1质量控制点
电机定、转子和位置传感器定、转子的位置精度、分度精度、尺寸精度作为制造中的质量控制点，均要严格符合产品图样要求，4.2.2磁性材料的热处理和测量
所用的磁性材料均应按有关热处理规范进行热处理，按GB3217及GB3657的有关规定进行磁性测量
4.2.3电子元器件的老化筛选和安装控制电路板所用的电子元器件安装前必须按QJ786、QJ787、QJ788进行老化处理，并进行严格的筛选测试．安装时按照QJ548的有关规定进行.4.3安装调试要求
4.3.1极性检查
电机定子和位置传感器的定子绕组的制造及连接均应符合产品图样的要求，电机定子绕制完毕必须进行极性检查，
4.3.2磁钢的挑选
电机转子的磁钢按专用技术条件选配，确认磁钢极性无误后方能进行粘接固定，4.3.3对控制电路板的处理
确认控制电路板功能正确后，方可通电联试。生产厂按交收检验项目检验合格后，对板上的元件进行固封，
4.3.4位置对准
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电机转子与位置传感器转子的标记线要对准，组成转子组件；按同样方法组成定子组件.装配成整机后，通电确定电机相序和旋转方向，用示波器观察电流波形进行相位微调，使其空载电流最小把电机定子与位置传感器定子的相对位置固紧。4.4电机性能要求
卫星用永磁直流无刷电机有力矩电机、驱动电机二类，以下各项要求中，额定电源电压对力矩电机而言系指峰值堵转电压4.4.1电源电压
电机采用一次直流电源：27V，电压稳定度为10%．二次直流稳压电源：±20V，±12V，5V等，电压稳定度均为1%.4.4.2直流电阻
电机电枢各相绕组的直流电阻值应符合专用技术条件规定，各相不对称性不大于5%.
位置传感器定子各绕组的直流电阻值误差在土10%的范围内。4.4.3电感
电机定子绕组的电感应符合专用技术条件规定，其误差在土30%范围内。4.4.4绝缘电阻
电机定子各相绕组对壳体及位置传感器的各相绕组对壳体的绝缘电阻应符合表1要求。
表1绝缘电阻值的规定
测试状态
湿热态
兆欧表电压等级
绝缘电阻
注：①电机定子绕组及位置传感器绕组在正常试验的标准大气条件下事先不通电所测得的绝缘电阻叫常态绝缘电阻，
②给电机施加额定电源电压，空载运行2h，在停转3min内测得的绝缘电阻叫热态绝缘电阻，电机在+40℃，相对湿度为95%~98%的湿热箱中保持48h之后所测得的绝缘电阻叫湿热状态下的绝缘电阻，
4.4.5抗电强度
定子各相绕组之间及各绕组与壳体之间应能承受交流电压220V，频率为50Hz的耐压试验，历时1min，绝缘不发生击穿和表面无闪络现象，试验后立即复测绝缘电阻应符4
合表1要求。
4.4.6空载转速
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电机空载时给电机施加额定电源电压，所测得的正、反方向的最大空载转速应符合专用技术条件规定，正反转速差应不大于专用技术条件规定的空载转速的5%，4.4.7空载电流
电机空载时给电机施加额定电源电压，所测得的电枢电流应符合专用技术条件规定。4.4.8堵转转矩
给电机施加额定电源电压，堵转时测得的转矩为堵转转矩，堵转转矩应符合专用技术条件的规定。驱动电机无此项要求。4.4.9堵转电流
给电机施加额定电源电压，在堵转转矩下所测得的电流为堵转电流，堵转电流应符合专用技术条件规定．驱动电机无此项要求。4.4.10电机的机械特性
给电机施加额定电源电压，分别测出不同的负载转矩下的电机转速，绘出电机的机械特性曲线，在转矩从0～60%堵转转矩范围内，实测曲线与最近似直线在对应点的数值差与该点的实测值之比应小于8%，4.4.11转矩一电流特性的非线性度给电机施加额定电源电压，其转矩在0～60%堵转转矩的范围内，所测得的实际转矩一电流特性曲线与最近似的转矩一电流特性直线部分所对应点的数值差与该点实测值之比为转矩一电流特性的非线性度，其值应小于7%。4.4.12转矩灵敏度
给电机施加额定电源电压，电机每安培电流所产生的转矩为转矩灵敏度，电机的转矩灵敏度应符合专用技术条件的规定，4.4.13转矩波动系数
电机转子在一转之内，在同一额定电源电压下所产生的转矩灵敏度的变化与转矩灵敏度的标称值之比为转矩波动系数。电机的转矩波动系数应小于10%，4.4.14反电势系数
电机的反电势系数应符合专用技术条件的规定，4.4.15激磁静摩擦力矩
组装式电机的激磁静摩擦力矩与堵转矩之比的百分数应小于10%，4.4.16电机最小启动转矩
给电机施加额定电源电压，电机转子在一周中能启动的最小负载转矩应符合专用技术条件的规定，
4.4.17粘滞阻尼系数
电机的粘滞阻尼系数应符合专用技术条件的规定4.4.18控制特性非线性度
给电机施加额定电源电压，在某一固定负载下，改变速度指令电压的大小，测出对应的电机转速，绘出电机控制特性曲线，它与最近似的控制特性直线部分所对应点的数值差5
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与该点实测值之比即为控制特性非线性度，其值应符合专用技术条件的规定．力矩电机无此项要求.
4.4.19空载始动电压
驱动电机的空载始动电压应符合专用技术条件规定，力矩电机无此项要求，4.4.20电机转子组件的转动惯旦电机转子组件的转动惯量应符合专用技术条件的规定，4.4.21电气时间常数
电机电气时间常数应符合专用技术条件规定，4.4.22电机质量
组装式电机质量是电机总质量（包括机壳质量）及电机电路板质量之和，分装式电机质量是电机定子组件质量、转子组件质量及控制电路板质量之和，电机质量应符合专用技术条件的规定，
4.4.23电机旋转方向
组装式电机应标出电机旋转正方向，无特殊要求时均从电机引出线端看，电机转子按逆时针方向旋转为正方向，
4.4.24电机温升
给电机施加额定电源电压，力矩电机在60%的堵转转矩下连续运转，驱动电机在空载转速下连续运行，皆达到稳定工作温度时温升为电机温升，电机温升不超过专用技术条件规定，
4.5环境试验要求
4.5.1温度冲击
各类电机按专用技术条件规定的温度冲击条件及试验方法5.5.1进行温度冲击试验。试验后外观无锈蚀、裂纹和剥落，电路板无电子元器件失效，电机的主要性能指标均应符合专用技术条件规定。
4.5.2热真空
各类电机按专用技术条件规定的热真空条件及试验方法5.5.2进行热真空试验。试验后外观无锈蚀、裂纹和剥落，电路板无电子元器件失效，电机的主要性能指标均应符合专用技术条件规定，
4.5.3振动
各类电机按专用技术条件规定的振动条件及试验方法5.5.3进行振动试验。试验后外观无锈蚀、裂纹和剥落，电路板无电子元器件失效，电机的主要性能指标均应符合专用技术条件规定，
4.5.4冲击wwW.bzxz.Net
各类电机按专用技术条件规定的冲击条件及试验方法5.5.4进行冲击试验试验后外观无锈蚀、裂纹和剥落，电路板无电子元器件失效，电机的主要性能指标均应符合专用技术条件规定，
4.5.5加速度
各类电机按专用技术条件规定的加速度条件及试验方法5.5.5进行加速度试验。试验6
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后外观无锈蚀、裂纹和剥落，电路板无电子元器件失效，电机的主要性能指标均应符合专用技术条件规定，
4.5.6辐照
各类电机按专用技术条件规定的辐照条件及试验方法5.5.6进行辐照试验．试验后外观无明显损伤和脆裂，电路板无电子元器件失效，电机主要性能指标均应符合专用技术条件规定。
4.5.7寿命
各类电机正常工作的寿命都应符合专用技术条件规定。5试验方法
5.1试验前外观检查
用目测或借助30倍放大镜对电机引出线等外观进行检查，应符合4.1.3的规定5.2引出线强度试验
电机引出线长度应符合产品图样要求，将电机的出线端朝下，垂直向下施加9N的力于引出线端头，要使芯线和绝缘层均匀受力，每根引出线均能承受9N拉力而不断，芯线及绝缘层无明显损坏，
5.3转子组件平衡品质测量
组装式提供的驱动电机均须对转子组件进行动平衡。将动平衡机调好，用另一台电机带动被平衡的电机转子组件达到额定工作转速，对转子组件进行平衡，用在转子组件表面去重的方法进行平衡．由下式计算出转子平衡品质G：G= 1000
式中：G一被平衡的电机转子组件平衡品质，mm／s；e一转子组件质量偏心距，um;
の一相当于转子最高工作转速的角速度，rad／s。5.4电机性能测试
5.4.1整机性能试验条件
5.4.1.1正常的试验大气条件
8.温度：15~35℃；
b.相对湿度：20%~80%；
c.气压：试验室气压，
5.4.1.2仲裁试验的标准大气条件..()
因正常试验大气条件对试验结果有争议时，则应以下述条件时的试验结果为评定产品的依据：
a.温度：20±1℃;
b.相对湿度：63%~67%；
c.气压：86~106kPa.
5.4.1.3基准的标准大气条件
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作为计算依据的基准的标准大气条件为：a.温度：20℃；
b.气压：101kPa.
5.4.2直流电阻测量
用直流电桥或数字万用表测量电机各绕组的电阻值，测前电机应在室温为20C的室内存放2h以上.
若室温不是20℃，可按下式换算为20℃时的电阻值，255
R = R, 255 + t
式中：R20一20C时绕组直流电阻，2;R,一tC时所测的绕组电阻，2;
t一测量R,时的室温，C，
测量结果应符合4.4.2的规定.
5.4.3电感测量
用R、L、C数字式电桥测定电机各绕组的电感，必须按电桥说明书的有关条款进行测量。测量结果应符合4.4.3的规定，5.4.4绝缘电阻检查
用250V的兆欧表分别测量电机定子及电感式位置传感器定子各绕组对机壳之间的常态绝缘电阻、热态绝缘电阻及湿热状态的绝缘电阻．检查结果应符合4.4.4的规定，5.4.5抗电强度检查
测量电机各相绕组与壳体之间的抗电强度时，电机用调压器施加50Hz的交流电压，功率不小于0.5kVA将电压均匀地上升到试验电压值，时间不少于3s。全值时保持1min，然后均匀地降到零值，时间亦少于3s．最后断开电源。然后立即测量绝缘电阻。
抗电强度试验一般不允许重复进行，必须重复时，下-一次的试验电压值应是前一次的80%.
5.4.6相位调整方法
电机本体、位置传感器与控制电路板各接口要按图1所示一一对应连接好后方能通电。
5.4.6.1分别用电流表和示波器监测电枢绕组上的总电流，微调电机定子与位置传感器定子的相对位置，使电流表的读数为最小，示波器上呈现出连续对称近似于直线的电流波形，
5.4.6.2用示波器观察电机定子各相绕组对地的波形，每相均是对称的梯形波，当5.4.6.1与5.4.6.2同时满足时电机定子与位置传感器定子的相对位置为最佳状态，8
拧紧紧固螺钉，
电源电压
方向指令
调速指令
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功率放大
换向逻辑
正反转逻辑
位置信号处理
速度检测
传感器
广电机本体
图1电机测试方框图
5.4.7空载转速及空载电流测量
电机按图1连接，电源电压调到额定电源电压，用转速表测量电机正、反方向的空载转速，算出正反空载转速差。正反方向的改变是通过方向指令的改变来实现的。5.4.8堵转转矩及堵转电流测量
电机按图1连接，给电机施加额定电源电压，用测功盘给电机转轴施加一个接近堵转转矩的负载转矩，然后逐渐增加负载，直到电机转轴明显不动时为止，此时的负载转矩及电流即为堵转转矩和堵转电流，其结果应符合4.4.8和4.4.9的规定.5.4.9机械特性和转矩灵敏度测量电机按图1连接，电机工作在额定电源电压下，给电机施加不同的负载，测出相应的电枢电流和转速、功放管的压降，分别列于表2中整理表2中数据，画出转速一转矩特性曲线n二f（M），如图2（a）所示，其结果应符合4.4.10的规定，根据表2数据算出0～60%堵转转矩范围内的转矩灵敏度，其值应符合4.4.12的规定，
5.4.10转矩一电流特性曲线非线性度测量采用5.4.9的方法，电机正反旋转方向都进行测量，根据表2数据画出转矩一电流特性曲线M=（)，如图2（b）所示，算出转矩一电流特性曲线的非线性度.应符合4.4.11的规定。