由于衛(wèi)星及航天器上一次電源為直流電源，因此，永磁直流電動機及組件作為運動機構的驅動源在衛(wèi)星及航天器中得到了廣泛應用，具體有太陽電池陣及天線展開、定向驅動，衛(wèi)星姿態(tài)調整和控制，以及衛(wèi)星上相機伺服系統(tǒng)等。無刷直流電動機因避免了有刷電機接觸換向所可能導致的不可靠性和低壽命，且具有效率*、控制簡便的特點，已逐步取代有刷電機在航天機構中的應用111.但由于航天應用的特殊性，為確保萬無一失，仍對無刷直流電動機組件的可靠性提出了*要求。對航天電機組件而言，產(chǎn)品的可靠性主要反映在提*固有可靠性方面?！　?br />而固有可靠性是“設計進去，制造出來的”121，設計作為產(chǎn)品研制的重要一環(huán)，可靠性設計是決不能忽視的。另一方面可靠性驗證也是非常重要的，鑒于航天電機組件配套數(shù)量較少，一般不采用可靠性鑒定等方法進行，而采用在產(chǎn)品不同研制階段進行不同環(huán)境試驗的方法來考核和評價，確保交付產(chǎn)品的可靠性?！　?br />36―型行星減速永磁無刷直流電動機組件為例，介紹了星用行星減速無刷永磁直流電動機的可靠性設計和環(huán)境試驗情況?！　?br />1可靠性設計Y36―型行星減速永磁無刷直流電動機組件由三相六狀態(tài)方波永磁無刷直流電動機和行星減速器組成，其中電動機采用霍爾效應數(shù)字電路作為敏感轉子磁場位置的傳感器，減速器為二級傳動的行星減速器，
　　按提出的無刷直流電動機IMEA分析方法，對本文的可靠性設計進行了分析。分析結果表明，除真空潤滑外，組件可靠性的關鍵是無刷電動機傳感器、繞組和減速器結構等三部分，因此針對分析結果進行了可靠性設計?！　?br />11轉子位置傳感器三相六狀態(tài)無刷電動機正常運行時至少需要三路霍爾效應電路正常輸出，任何一路失效將導致產(chǎn)品失效，因此在保證器件可靠性的基礎上傳感器設計采取了以下措施：進行備份設計，設置六路霍爾效應電路，三路為一套，互為備用，發(fā)生故障時進行切換；設計專用支架，并用環(huán)氧樹脂將其封裝為一個整體，再安裝于電機組件上，保證霍爾效應電路行星減速永磁無刷直流電動機可靠性設計及環(huán)境試驗的定位精度，同時大大增加了抗惡劣環(huán)境的能力?！　?br />1 2無刷電動機繞組電動機本體繞組同樣采用備份設計，并采用共磁路方式，即一個定子鐵心中設置兩套獨立繞組，其中一套作為備份。該繞組設計由于共用一個定子，縮*了體積，減*了重量。實際使用中可單繞組工作，特殊情況下也可雙繞組同時工作?！　?br />13減速器結構減速器采用二級行星減速齒輪設計，除在齒隙等參數(shù)設計上考慮保證裕度外，在結構方面還進行了可靠性設計?！　?br />（1）為保證減速器的機械結構強度，減少零部件，結構上采用一體化設計，即行星輪系板、輸出軸和銷軸設計為一體如所示?！　?br />（2）將滑動摩擦傳動改為滾動摩擦傳動，即在減速器工作時摩擦*惡劣的部分加入滾動軸承，從而改善工作狀況，避免了在滑動傳動中由于行星*齒輪內孔與行星輪系板的銷軸之間互相摩擦發(fā)熱、表面拉毛，而在傳動中可能產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。該設計大大降低了摩擦系數(shù)，提*減速器工作效率和運行可靠性?！　?br />2環(huán)境試驗在星用產(chǎn)品中，可靠性驗證涵蓋在整個設計、研發(fā)和制造過程中，一般應包含研發(fā)試驗、鑒定試驗和驗收試驗三個階段，每個試驗階段具有不同的目的。　　
研發(fā)試驗是為了驗證新的設計在進入生產(chǎn)階段后是否可靠，它要確保設計達標并且盡量暴露設計的缺陷；鑒定試驗是為了能夠發(fā)現(xiàn)全部工作和非工作環(huán)境條件下的設計問題；而驗收試驗的目的是驗證制造加工環(huán)節(jié)能否確保產(chǎn)品設計達標?！　?br />通常，原設計或在原有設計基礎上做了很*變動的設計就不需要進行研發(fā)試驗，而鑒定試驗必須采用與飛行件相同的元件進行試驗。　　
不管是哪一種試驗形式，除進行電性能、絕緣性能試驗外，還需進行不同溫度及機械應力下的環(huán)境試驗，以驗證產(chǎn)品實際使用時的可靠性，因此試驗中需盡可能模擬實際使用狀況。一般環(huán)境試驗包括振設計分析動、熱循環(huán)和熱真空等環(huán)境，其中在熱真空試驗中應進行性能測試。　　
在熱真空試驗中，由于無機構負載，要模擬實際使用工況，須設計一模擬負載，而設計并完成一真空箱內模擬負載并保證測試精度是比較困難的，往往也不經(jīng)濟。因此，針對減速器實際輸出為40 rmin的情況，Y36―型行星減速永磁無刷直流電動機組件采用了箱內外安裝磁盤進行磁感應的方式來加載，如所示。　　
通過試驗過程中監(jiān)測電流等參數(shù)，表明該方式能有效模擬負載，保證了熱真空試驗的進行。　　
―型行星減速永磁無刷直流電動機組件進行了一系列的環(huán)境試驗考核，試驗過程中電機工作正常，試驗后復測符合技術要求。　　
3結語―型行星減速永磁無刷直流電動機組件產(chǎn)品通過了一系列試驗考核，產(chǎn)品工作正常；之后進行了實際飛行考核，產(chǎn)品在軌順利完成了預定功能。　　
Y36―型行星減速永磁無刷直流電動機組件的研制實例表明，在星用永磁電機組件的研制過程中須按要求進行可靠性分析，并針對可靠性分析的結果進行可靠性設計，環(huán)境試驗的驗證中應盡量模擬使用工況進行，以確保使用可靠?！　?br />有關繞組備份設計，由于目前的設計方式是兩繞組在同一槽內，沒有物理隔開，故當某一繞組出現(xiàn)過熱現(xiàn)象時，不可避免影響到另一繞組。因此，要進一步提*可靠性，在繞組備份的結構以及電磁影響方面還需進行進一步探討。