从广义上讲，电机是电能的变换装置，包括旋转电机和静止电机。旋转电机是根据电磁感应原理实现电能与机械能之间相互转换的一种能量转换装置；静止电机是根据电磁感应定律和磁势平衡原理实现电压变化的一种电磁装置，也称其为变压器。

电机按飞机上的应用分类有：

1、主电源发电机：包括直流发电机和交流发电机，功能是向飞机的主电源网络供电，也向相应设备用和专用的交流、直流电源转换装置（二次电源）供电。随着飞机用电量的增加，现代大，中型飞机都采用交流无刷同步发电机作为主电源，单台容量已达到135(A380)。

2、变压器: 一般属于静止式的电机。目的是转换主电源交流电压给用电设备所需。当配备了整流设备，则可组合成变压整流器，提供恰当的直流电。特殊的变压器可作为传递电信号的测量装置，又称作互感器。

3、驱动电机：提供机械动力的电机装置，也分为直流电动机和交流电动机。用于飞机的各种电动活门，通风或冷却通风用，操纵系统舵面机构动力等。

4、控制电机：包括交、直流伺服电动机，直流、异步测速发电机等。用在飞机控制、导航、航空仪表等系统设备及解算装置中，还可作为伺服控制动力或转换传递系统信号的用途。

5 、旋转变流机:将直流电变换为交流电，在以支流供电为主的飞机上,是提供交流电源的二次电源设备,为雷达,陀螺仪表及其他系统的交流设备供电。应用现代变流技术的静止变流器已经取代了这旋转变流机成为飞机上将直流电转化成交流电的重要设备。

发展到今天，没有恒速传动装置的变速恒频电源系统、无刷直流电动机、永磁电机等都已经在飞机上得到了广泛的应用。

标准电机的额定工作环境温度在50摄氏度到-20摄氏度之间，这满足了大多数用途，有些应用要求电机在高于或低于标准电机允许的温度范围内工作，在这些温度范围之外的任何地方操作标准电机都会导致性能不佳。通常情况下，环境温度降至约 -20℃ [4℉]时无需进行任何修改。对于低于此温度的环境，首先要考虑的是润滑，对于润滑脂润滑的轴承，确保润滑脂适合周围环境。当环境温度降至-25℃[-13℉]以下时，必须额外考虑制造过程中使用的材料类型。

最常见的材料变化是风扇、轴、框架和端部支架，风扇可能需要从塑料改为钢或磷青铜。轴材料可能会从标准材料（如AISI1040）改为高强度合金（如AISI4140）。由于灰铸铁在低环境条件下的脆性，铸铁框架和端部支架通常会从灰铸铁改为球墨铸铁，根据标准材料和应用情况，需要在-25℃和-60℃[-13℃和-60℃之间的不同环境范围内进行这些材料变化。

低温电机的选择

低温和真空条件使电机的选择成为一个难题，主要有两种选择：步进电机或直流伺服电机，步进电机有一定数量的相位，通常从2到5，当控制器以协调的方式给不同的相位组合通电时，它们会分步移动。这会产生电机轴的半连续运动。只有一个独特的同步速度，将允许继续运动。这种电机可以利用来自控制器的步进信号提供定位反馈，但不能直接从电机的实际位置提供定位反馈。

步进电机在低温领域得到了广泛的应用，有一些制造商专门制造用于真空和低温条件的电机，它们非常昂贵，一些仪器开发商购买高质量的步进电机，并为低温操作做好准备用抛光的金属表面代替铸造零件，以防止挥发，并将轴承更换为特殊的干式低温轴承，其成本降低可以降低到原来的十分之一。

低温电机驱动器

目前有两种主要类型的驱动器在低温下使用，一种是有一个驱动源位于低温环境之外。它具有高输出功率，但执行器系统需要很大的空间，这使得它很难维持极端的环境条件。另外一种执行器很小，完全位于低温环境中，它被用于微定位工作台，但应用有限。

直流伺服电机基本上以控制器施加的电压的函数速度旋转，在这种情况下，位置未知，需要光学编码器或其他定位设备来确定驱动器的位置，这方面在低温条件下尤其困难，因为光学编码器和感应传感器在这种环境下不能很好地工作。

另一个需要考虑的重要因素是步进电机的转矩是运行速度和温度的函数，电机的运行速度越快，其传递的扭矩就越小。此外，冷操作会降低电机的扭矩。控制器或电机上的相位损失导致转矩从标称值A减小，从而导致阶跃损失，尽管有一个良好的校准驱动器，因此导致阶跃计数定位错误。步进电机与反馈旋转变压器相结合，以满足应用的独特要求，这两个装置都被安置在一个奇特的镍铬钢合金框架中，用于抗热应力和尺寸稳定性。由于旋转变压器元件与电机元件的相似性，反馈系统选用旋转变压器技术。

润滑和绝缘材料挥发

第一个问题是润滑和绝缘材料在低压下挥发，第二个问题与电机材料在极低温度下的性能有关，大的温度变化、低温脆性和不同材料收缩率的应力会降低由传统材料制造的电机的结构完整性。为了减少低温挥发，绝缘材料由选定的聚合物制成，磁铁和引线材料经过仔细zhi定，以避免挥发或断裂，通常用于制造电机的粘合剂被热膨胀系数接近相邻钢构件的粘合剂取代。

AlNiCo（铝-镍-钴）磁体的选择有利于稀土组合，因为AlNiCo在低温下能更好地保持磁性，使用干膜润滑的不锈钢滚珠轴承也是出于同样的原因。所有机加工金属零件均应力消除，其结果是一种设计，可以在低温下，在真空室的限制下运行，而不会蒸发电机的材料。

金属部件的收缩和非金属部件的硬化是导致步进电机在低温下无法工作的两个主要因素。在收缩的情况下，如果具有临界尺寸的电机部件以不同的速率收缩，则可能导致电机锁定。由此产生的应力会使过冷脆化的金属零件产生裂纹。

为了克服这些影响，低温电机必须选用特殊合金，所有金属部件必须具有可比的热膨胀系数。电缆绝缘和轴承润滑脂在低温下都容易硬化，可能需要干润滑，必须仔细选择绝缘聚合物，以通过低温循环保持分子完整性。

Phytron具有25年定制空间电机的经验，时至今日在空间运行中已经有250多台Phytron电机。我们有足够的经验和能力在不牺牲精度和可靠性的前提下 ，实现如何优化电机重量、优化功耗、控制热量损耗和控制磁场分布等相关指标，以次来满足空间运动的需求。

• Phytron的技术和产品已成功应用如下机构：

• Phytron产品已成功应用以下空间项目

1.欧洲航天局“BepiColombo”号水星探测器

用户：Polish Academy of Science (PAS)波兰科学院,DLR德国宇航中心,ESA欧洲航天局

“bepicolombo”号水星探测器飞行70亿公里后将于2019年进入绕水星轨道，将是迄今为止欧洲最复杂的科学任务之一。

“bepicolombo”号任务包括：

• 使用其携带的高科技设备完成对水星最quan面、清晰度最高的覆盖

• 拍摄首批热成像照片，确定水星表面成分，生成整体温度图；

• 提供水星表面特征的第一幅整体三维图；

• 对水星引力环境进行有史以来最quan面的数字测量

2.好奇号火星探测器-ChemCam化学相机

用户：PI和NASA美国宇航局

Phytron用于激光对焦和控制分析相机ChemCan中使用Phytron的VSS25.200.0,6-HV真空电机调节焦距

3.MAVEN火星大气与挥发物演化任务

用户：LASP大气和太阳物理实验室, NASA美国宇航局

MAVEN火星大气与挥发物演化航天器将会穿过火星大气层的外层边缘，使用8种仪器测量气体并监测周围条件。

Phytron提供的电机用于光学测试中，包括对光栅翻转的控制90度偏转角的控制、预加载定位、清洁光学器件。

Phytron提供VSS25系列电机，整步数200步，集成一个速比为50的行星减速机。钛合金部件、湿式润滑、定制钛材料的联轴器。

4.JUNO探测器

用户：NASA 美国宇航局，ESA欧洲航天局

Juno为美国宇航局发射用来探测Juno小行星的探测卫星，

Phytron提供VSS32电机用于紫外成像摄谱仪镜面旋转控制。

5.EnMAP高光谱卫星 --- 德国地球科学研究中心

德国于2013年发射被称为环境测绘与分析计划(En-MAP)的高光谱卫星。该卫星的轨道高度为643.7km，它将利用两台覆盖可见光至近红外和短波红外谱区的光谱仪以30m地面采样距离对地面上30x30km“的面积进行采样。

在该项目中Phytron提供一款定制的电机用于快门校准机构，定制的电机包括钛齿轮；定制的磁铁减少杂散的磁通，线圈采用冗余设计保证一组线圈损坏后另外一组能正常工作，定制的谐波减速机，双轴承设计能更好承受震动和冲击。

6.KOMPSAT S/C mission 韩国阿里郎多用途卫星

用户：EADS欧洲宇航防务集团, ASTRIUM阿斯特里姆

Pytron用于阿里郎卫星X波段天线中高精度位置执行机构定制的宇航级电机主体为钛材料质量轻,集成谐波减速机，双轴承设计可承受比较大的冲击和震动，特殊的润滑系统保证电机寿命。

7.Rosetta – Cosima欧洲宇航局罗塞塔——柯西玛

客户：欧洲宇航局

它的主要任务是在该彗星向日飞行时对彗星表面进行拍照、采样，从而帮助人类研究并揭示太阳系形成的奥秘。为了到达这个目标，需要长期巡航，多次变轨，期间很多是睡眠。Phytron供VSS19电机用于彗星次级离子质量分析器中.

8.XMM-Newton – EPIC 欧洲宇航局牛顿卫星

用户：ESA欧洲航天局

Phytron提供电机用于控制光子成像相机.1999年12月，多镜片X射线观测卫星（现称XMM-牛顿）发射升空，欧洲天文学家从此拥有了他们自己的X射线观测台。这颗卫星装备了三部X射线望远镜，因其奇异的飞行轨道而著称，这种飞行轨道可令其长时间、不间断观测深空。XMM-牛顿让欧洲天文学界获得了诸多突破，如观测到迄今在遥远宇宙看到的zui大星系团。这个庞大的星系团（上图右侧）证明了一种称为暗能量的神秘力量的存在。据说，暗能量加速了宇宙的膨胀速度。科学家表示，如此巨大的星系团可能是在宇宙初期形成的.

9.Cassini-Huygens  卡西尼惠更斯土星探测卫星

用户：美国太空总署， ESA, NASA

“卡西尼－惠更斯”计划（Cassini-Huygens mission）是美国宇航局（NASA）、欧洲空间局（ESA）和意大利空间局（ISA）的合作项目。卡西尼轨道环绕器上包括两个照相机，是由加州技术研究院下属的喷气动力实验室（JPL）负责设计。成像小组则主要来自空间科学研究院。

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