J28ZWX03Z直流無刷電機六性報告

1、檔號編號保管期限長期密級內(nèi)部階段標記Z名稱J28ZWX031-人流無刷電機六性”報告單位技術部編寫校對審核會簽標審批準河南華中星內(nèi)容提要：本文對J28ZWX031-右流無刷電機的“六性”進行分析主日而無刷電機、六性題詞更改單號更改日期更改人更改辦法更改1產(chǎn)品概述J28ZWX031-2S流無刷電機（以下簡稱電機）是中國兵器工業(yè)導航與控制技術研究所根據(jù)XXXX制導彈藥武器系統(tǒng)的需求提出的，用于制導彈藥飛行姿態(tài)控制系統(tǒng)動力供給。本項目具有體積小、重量輕、高可靠性和高動態(tài)響應的要求。2引用文件GJB1181-1999軍用裝備包裝、裝卸、貯存和運輸通用大綱GJB1371-1992GJB3872-1999

2、裝備保障性分析裝備綜合保障通用要求GJB450A-2004GJB368B-2009GJB2547-1995裝備可靠性工作通用要求裝備維修性工作通用要求裝備測試性大綱GJB900-90GJB451A-2005系統(tǒng)安全性通用大綱可靠性、維修性、保障性術語GJB899A-2009GJB/Z1391-2006可靠性鑒定和驗收試驗故障模式、影響及危害性分析指南GJB4293-2001裝備環(huán)境工程通用要求3“六性”分析設計3.1 保障性3.1.1 根本制度、規(guī)范上保障從設計入手，公司的每一個員工必須充分重視產(chǎn)品研制、外協(xié)生產(chǎn)的保障條件的建設和管理，同時根據(jù)公司的質(zhì)量方針和目標，創(chuàng)造并保持使員工能充分參與實

3、現(xiàn)公司質(zhì)量目標的內(nèi)部環(huán)境；質(zhì)量管理部門應有明確的職責、權(quán)限及獎懲制度，按行政系統(tǒng)和技術系統(tǒng)把質(zhì)量與可靠性管理的職責逐級落實到各職能部門和相關個人，并在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量實施全面有效的控制。3.1.2 設計上保障1）盡可能采用成熟的技術和簡化設計;2）實行通用化、系列化、組合化;3）采用盡可能減少故障的技術；4）采用方便維修的措施；5）采用片內(nèi)自動測試和隔離故障功能設計；6）設計上考慮盡可能降低對使用和維修人員及技術等級要求；7）設計上保證正常使用時，方便、快捷地獲得所需能源及其它配套設施；8）設計上保證可以方便快捷的獲得正常使用時和維修時所需的檢測設備和技術資料等；9）設計上

4、充分考慮未來使用環(huán)境，及在包裝、貯存、運輸?shù)冗^程中可能遇到的接口問題。3.1.3資源上保障1）人員配備J28ZWX031-；fi流無刷電機項目前期投入設計人員共4人,在當前人力資源配備下，可以完成該項目的設計開發(fā)。2）計算機軟硬件需求項目組4人需4臺計算機，服務器一臺，多人共同在服務器上進行仿真以及繪圖，目前公司資源滿足要求。3）技術儲備無刷電機的設計技術在公司屬于成熟技術，設計當中按照公司無刷電機的設計方法和步驟進行，這些方法和步驟經(jīng)前期的試驗驗證，方法有效、步驟得當。4）包裝、裝卸、貯存、運輸所需的方法和資源完整可靠。3.1.4、批量供貨保障措施：批生產(chǎn)過程中質(zhì)量與可靠性控制應在分析工藝因

5、素與產(chǎn)品失效模式、失效機理相關性的基礎上，確定影響產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的關鍵工序及其工藝參數(shù)控制規(guī)范，采用統(tǒng)計過程控制（SPCPPMt理和工藝才測圖形（PCM等有效的過程方法和技術，建立關鍵工藝過程控制系統(tǒng)，同時建立完善的質(zhì)量信息反饋系統(tǒng)及失效報告、分析和糾正措施系統(tǒng)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量一致性與成品率、可靠性穩(wěn)步提高。3.2可靠性分析3.2.1 可靠性指標：產(chǎn)品的技術協(xié)議和設計任務書未對可靠性指標進行明確論述，設計當中對可靠性指標按照行業(yè)經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行考慮。3.2.2 可靠性設計3.2.2.1 電路可靠性設計電路可靠性設計是在完成功能設計的同時，著重考慮產(chǎn)品對環(huán)境的適應性和功能的穩(wěn)定性。產(chǎn)品的可靠性設計

6、是根據(jù)產(chǎn)品中電路可能存在的主要失效模式，盡可能在線路設計階段對原功能設計的電路網(wǎng)絡進行修改、補充、完善，以提高其可靠性。如產(chǎn)品中使用的元器件的使用進行降額設計，在技術說明書中明確產(chǎn)品電路部分的電壓使用范圍，以及電路能夠承受的最大電流應力，并且設計當中對這些指標都按照相關規(guī)范進行降額設計的應用，最大限度的提高電路的應用可靠性。3.2.2.2 電磁兼容可靠性設計產(chǎn)品的電磁兼容的設計也影響產(chǎn)品的可靠使用及可靠性，產(chǎn)品電磁兼容問題必須同時具備三個條件：干擾源、敏感源、和耦合路徑，這三個條件也稱為電磁干擾三要素。改善系統(tǒng)的電磁兼容性能也主要從上述三個方面采取措施，電磁兼容是一個非常復雜的問題，必須在設計

7、階段就進行充分的分析考慮。環(huán)境復雜，為了保證系統(tǒng)工作，考慮到產(chǎn)品的功能、作用，主要從以下幾方面開展設計：(1)采用屏蔽設計。屏蔽是通過金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體，將電磁波局限于某一區(qū)域內(nèi)的一種方法。工程中，實際的輻射干擾源大致分為兩類：非閉合載流導線輻射源和閉合載流導線輻射源。由于電偶極子和磁偶極子是上述兩類源的基本形式，實際的輻射源在空間某點產(chǎn)生的場，均可由若干基本源的疊加而成；(2)對電源線、電機繞組線、信號線和控制線等易輻射電磁繞和易對電磁干擾敏感的電線或電纜采取雙絞等措施；(3)濾波設計。減小帶寬，即在電源輸入端加濾波，集成芯片加濾波，接去耦電容；(4)印制板設計遵循基爾霍夫定律，即

8、時域信號由源端到負載的傳輸都必須構(gòu)成一個回路，頻域信號由源端到負載都必須有一個最低阻抗；(5)正確布置電源線，以保證電源的完整性；(6)去耦電容的走線盡量短；(7)在印制板布線時高速信號線短，信號線和信號回路線所形成的面積最小，為了避免信號之間的相互用擾，兩條信號線盡量不平行布線，采取垂直交叉的方式；(8)為了減小數(shù)字信號對模擬信號的干擾，需遵循：盡可能減小電流環(huán)路的面積；數(shù)字地和模擬地采取單點連接方式；數(shù)模電源層不能重疊，否則產(chǎn)生容性耦合，破壞兩者隔離效果；(9)印制板在布置時進行分區(qū)設計，即模擬區(qū)，數(shù)字區(qū)，走線時模擬信號走模擬區(qū),數(shù)字信號走數(shù)字區(qū)；(10)布線時盡量減少過孔。1.1.3 編

9、制可靠性大綱為保證產(chǎn)品設計可靠性設計，在研制周期初期，依據(jù)GJB450A-2004XXXX項目協(xié)議等文件相關要求，編制了研制階段具體的可靠性工作項目，并建立了可靠性工作的組織管理機構(gòu)，大綱和規(guī)范是可靠性設計工作的依據(jù)。1.1.4 可靠性分析和預計根據(jù)GJB299C-2006的要求，在產(chǎn)品的研制初期對產(chǎn)品的可靠性指標進行預計。采用電子元器件的計數(shù)法對產(chǎn)品的可靠性指標進行計算。按照GJB299C-2006勺規(guī)定的方法，旋轉(zhuǎn)電機的工作失效率模型為：入p=XbTtE冗Q式中：入p工作失效率，10-6/h;入b基本失效率，10-6/h;九e環(huán)境系數(shù)；九Q質(zhì)量系數(shù)。按照GJB299C-2006的規(guī)定，產(chǎn)品

10、種類為普通電動機，轉(zhuǎn)速范圍為中速，其基本失效率為2.6X10-6/h,環(huán)境系數(shù)取按照“劇烈地面移動”G2選取，冗e為10,質(zhì)量系數(shù)按照Bi選取，兀Q為0.8,直流無刷電動機的可靠性預計指標為：入p=2.6X10-6X10X0.8=2.08X10-5/h按照任務時間為40min計算，約為0.67h,所以電機的可靠性指標為：R(t)=e=0.999960643.3 測試性產(chǎn)品的測試性指的是產(chǎn)品的技術協(xié)議和設計任務書中的技術指標的測試和驗證，根據(jù)產(chǎn)品的設計任務書，產(chǎn)品的測試項目包括：外形及安裝尺寸、重量、引出線和接線端、空載轉(zhuǎn)速和空載電流、額定數(shù)據(jù)、絕緣電阻、絕緣介電強度、定子電阻、機電時間常數(shù)等項

11、目和指標。所有指標中，額定數(shù)據(jù)項目中的效率指標通過計算得到，機電時間常數(shù)項目指標需要轉(zhuǎn)換和計算外，其它指標可以通過儀器、儀表直接測量和讀出指標數(shù)據(jù)。3.4 維修性由于產(chǎn)品本身使用環(huán)境的結(jié)構(gòu)特點，使得產(chǎn)品如在使用過程中出現(xiàn)損壞或者單獨元器件出現(xiàn)性能偏移無法進行維修更換，所以產(chǎn)品不具有維修性，但在產(chǎn)品設計當中通過仿真優(yōu)化、降額設計、環(huán)境試驗篩選等措施，提高產(chǎn)品的可靠性，降低產(chǎn)品產(chǎn)生維修的風險可能性。3.5 安全性在產(chǎn)品安全性方面我們的項目首先從電路設計方面入手，在產(chǎn)品設計方面引入對產(chǎn)品本身和對應用系統(tǒng)的保護措施，通過產(chǎn)品工作特性的調(diào)整，降低過應力使用帶來的危害。除此之外，我們在產(chǎn)品設計的每個環(huán)節(jié)都

12、貫穿了安全第一的原則，包括所有參數(shù)的設計余量增加，布局布線的考慮。產(chǎn)品設計中對安全性設計遵循如下原則：(1)應通過設計(包括器材選擇和代用)消除已判定的危險或減小有關風險；(2)在設計中無對有害物質(zhì)、危險零部件；(3)應盡量減少由惡劣環(huán)境條件(如溫度、壓力、噪聲、毒性、加速度、沖擊、振動等)所導致的危險；(4)應盡量減少系統(tǒng)在使用和保障中因可能的人為差錯所導致的危險；(5)應采取安全性設計措施，如連鎖、冗余、故障、安全設計、系統(tǒng)防護，使不能消除的危險所導致的風險降低到可接受的水平；(6)安全設計應使可能發(fā)生的意外事故造成人員傷害、產(chǎn)品損壞或設備損壞的嚴重程度降低到最低水平；(7)采取絕緣等級高

13、的材料開展設計，提升系統(tǒng)的絕緣等級；3.6環(huán)境適應性因電機在使用過程中，將承受不同的環(huán)境條件的考驗，特別是振動、沖擊、加速度等力學試驗，為保證電機在各種規(guī)定條件下均能正常工作，在電機設計中，主要從以下幾個方面進行考慮，以提高電機工作的穩(wěn)定性和可靠性：(1)采用成熟的設計方法，對磁電機的電磁方案進行優(yōu)化設計，選取效率高、損耗小的方案，采取有效措施，改善電機運行平穩(wěn)性；(2)電機的結(jié)構(gòu)設計采用經(jīng)過試驗驗證、可靠、加工簡便的結(jié)構(gòu)形式，對電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設計進行力學環(huán)境試驗模擬和測試。在試驗中，按照型號工作力學環(huán)境進行轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)力學試驗，試驗結(jié)果滿足型號的需求；(3)選用高性能的稀土鉆磁鋼，這種磁鋼除了具有較高磁性能外，還具有高居里溫度、低溫度系數(shù)的特性，不僅能夠保證磁鋼在起動和運行過程中不會發(fā)生不可逆退磁