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可靠性报告

基于可靠性和控制性能对电机类型的选择

无刷直流电动机是随着电动机控制技术、电力电子技术和微电子技术发展而出现的一种新型电动机，它的最大特点就是以电子换向线路替代了由换向器和电刷组成的机械式换向结构，同时保持了调速方便的特点，有着功率密度高、特性好、无换向火花及无线电干扰等优点。

近年来，DSP在其控制电路中的应用使得无刷直流控制系统的综合性能大为提高，其强大的数据处理能力使得复杂算法数字化得以实现，其单周期乘、加运算能力，可以优化与缩短反馈回路，控制策略得到优化，且它的面向电动机控制的片内外设，使控制系统硬件结构得到简化，有助于实现闭环控制，整个系统的抗负载扰动能力强、频响高、动态性能、稳态精度得到显著提高。

正是考虑到无刷直流电机既具有直流电机效率高、调速性能好等优点，又具有交流电机的结构简单、运行可靠、寿命长、维护方便等优点，其转子惯量小，响应快，同时无刷电动机绕组在定子上，容易散热，也容易做成隔槽嵌放式双余度绕组，并且其以电子换相代替直流电机的机械换相，易做到大容量、高转速，高可靠性的快响应伺服控制系统，因此，舵机系统采用无刷直流电动机作为驱动电机。

采用多余度技术是当前高性能高可靠性要求系统为了提高安全可靠性和任务可靠性的一种重要的工程设计方法。

于余度技术是提高系统安全性与可靠性的一种手段，因而在需要高可靠性或超高可靠性的系统，如航空航天飞行控制、通信系统的计算机管理等工程应用领域得到广泛应用。

舵机作为飞控系统的执行部件,它的故障将直接影响飞行器系统的正常工作,因此多余度舵机是改进飞行控制系统性能,提高飞行器可靠性、安全性的关键技术。

对于舵机系统，电机绕组、功率逆变器、转子位置传感器在当今技术条件下仍为系统的薄弱环节，在航空航天等高可靠性领域，采用单通道设计往往不能满足要求。

因此，在电机定子中隔槽嵌放两套独立绕组，采用两套独立的功率逆变器和两套独立的转子位置传感器构成双余度无刷直流电动机控制系统可以提高整机可靠性。

双余度系统通常工作在热备份方式，当一个电气通道发生故障，另一个通道仍能继续工作，系统可靠性大为提高。

双绕组无刷直流电机及其控制系统

双绕组无刷直流电机其定子绕组是由两套空间相差30°电角度的三相集中绕组构成，采用双Y形接法，共用一个永磁转子。

两套绕组在电路上是独立的，但彼此之间存在互感。

双电枢绕组大大地减少电机电磁转矩的脉振，提高了电机的效率。

双绕组无刷直流电机在控制时采用脉宽调制（PWM）120°方波驱动的电压源型逆变器供电，每60°触发一次换相，两套定子绕组分别由两套逆变器供电，由于两套绕组空间相差300°电角度，则两套控制器的换相角度错开300°。

这时，电机两套绕组产生的输出转矩同时作用在电机转子上，则输出转矩为两套绕组输出转矩之和。

两套逆变器的控制电路相互独立，以实现电气双余度控制。

驱动器由两套独立的驱动逆变电路构成，逆变器由六个MOSFET管和六个反向并联二极管组成，由IR2130来驱动。

当某一驱动器发生故障后，系统由双余度工作模式转为单通道工作模式，但仍能完成上位机发出的命令。

图3.双余度无刷直流电机驱动系统

从表面上看，两套逆变器增加了功率器件的使用数量，但是当两套绕组同时工作时，通过功率器件的电流是一套绕组单独工作时的一半，从而大大减小了单个功率器件的导通应力，提高了系统的可靠性。

而且当一路出现故障时，可以马上切断，剩余的一路还可以正常工作，并且完成工作任务，实现“故障——工作”的控制模式。

双余度驱动电机本体结构的可靠性设计

1.电机双余度技术

余度在可靠性工程中定义为：

使用一套以上的设备来完成给定的任务，即构成余度。

余度技术是指通过为系统增加多重资源，包括硬件与软件的重复配置，实现对多重资源的合理管理，从而提高产品和系统可靠性的设计方法。

实现余度控制一般有两种形式：

冷备份和热备份。

冷备份是指在正常情况下，只有一个余度正常工作，另一余度不工作。

当系统出现故障时，立刻切除发生故障的余度，同时另一余度开始工作；热备份是指在正常情况下，两余度同时工作，当某一余度出现故障时，系统切除发生故障的余度，启用单余度方式。

为了提高系统的利用率，在电机的余度控制系统中一般采用双余度的热备份控制方式。

2.双余度电机本体结构设计

双余度电机主要有串联式结构和并联式结构，并联式双余度电机本体结构如图1所示，串联式双余度电机本体结构如图2所示。

图1.并联式双余度电机本体结构

图2.串联式双余度电机本体结构

对于串联式双余度结构，由两个独立的永磁电机同轴同壳安装，有两套独立的绕组，两个分开的转子及两套位置传感器，但具有共同的电机轴。

在这种结构中，几乎不存在两套绕组间的磁耦合现象，控制简单；但其实际上是由两台电机串联组成的，因此体积较大。

同时一个电机发生故障时，该电机会成为另一台电机的负载，从而使得电机的机电时间常数变大，动态特性降低。

而且，由于两台电机是共轴结构，会造成力矩扭转现象，使得轴承的寿命减短，因此,一般不采用串联式的双余度结构。

另外采用双绕组同轴驱动结构既可避免由于并行驱动所引起的结构和舵面的疲劳破坏，又可提高系统的可靠性，同时可降低系统的机电时间常数，提高系统的动态性能。

对于并联式双余度结构，由两套绕组是相差30°（电角度）的独立绕组，定子槽内嵌放两套独立的电枢绕组，互为备份，两套绕组隔槽嵌放。

两套位置传感器共用电动机轴及转子，形成并联式双余度结构。

由于转子位置传感器与电机绕组存在严格的对应关系，由于电机的两套绕组相差30°的电角度，故两套传感器也相差30°电角度关系。

定子绕组为三相星形联接，采用方波驱动方式，三相六状态运行。

由两套独立的电路驱动，从而实现电气双余度控制。

控制策略采用热备份方式。

采用同轴驱动既可避免由于并行驱动所引起的结构和舵面的疲劳破坏，又可提高系统的可靠性，同时可降低系统的机电时间常数，提高系统的动态性能。

与串联式双余度结构相比，并联式结构减小了系统的体积，但电机绕组嵌放比较困难，两套绕组间会存在磁耦合，控制相对比较复杂。

考虑到系统对体积、重量、可靠性的要求，考虑到加工工艺的可行性、结构的紧凑性、控制技术的成熟性等设计制造因素，余度舵系统的驱动电机采用并联式双绕组无刷直流电机这种双余度结构。

双余度电机控制系统结构的可靠性设计

双余度控制系统实现容错的本质是通过备份方式来完成的，即控制系统冗余是利用两套独立转子位置传感器、电枢绕组和驱动器，采用双余度系统的“故障——工作”的容错控制方式来实现系统容错控制，从而提高系统的可靠性。

这种双余度电机控制系统原理简单，结构清晰，具有高可靠。

为保证控制系统可靠工作，针对控制电路中强弱电结合、数字模拟信号的共存、PWM高频斩波等容易电磁干扰的原因，采取了多种防范措施。

①PWM系统的噪声抑制：

重点是抑制高频谐波产生的传导和辐射干扰；②模拟电路：

从运算放大器等效输入噪声电流和噪声电压两个指标来选择适当型号的运算放大器，在信号源内阻较大时，噪声电流起决定作用；③数字电路：

数字信号的负逻辑传输方式具有较强的耐噪声能力，开关输入的控制指令有效状态采用低电平比采用高电平的效果好。

图4.双余度稀土永磁无刷直流电机伺服系统框图

双余度电机及其控制系统可靠性设计遵循的准则

电机的余度设计任务主要包括余度类型确定、余度配置选择、余度管理。

其中余度类型有多种分类方法，技术最成熟、用得最广泛的是力综合/备用两种。

力综合系统是指余度各通道同时带负载工作，该模式又称为主动并列式工作模式。

备用系统有热备份和冷备份工作模式。

余度配置主要包括余度数的确定、信号传递与耦合方式。

余度数的多少取决于可靠性要求及余度管理水平的高低，同时也受到重量、体积、费用等条件的限制。

对于具有双故障工作能力的电力作动系统，通常要求采用四余度或带自监控的三余度系

统。

一般余度系统最少采用双余度配置。

在伺服作动系统中，信号传递一般采用直接传递方式，也有采用交叉传递方式。

余度管理是余度设计的核心，主要包括故障监控和故障隔离。

故障监控的形式多种多样，但监控类型只有比较监控和自监控两种。

选择故障切换时间是故障隔离的重要工作。

对于无刷直流电动机，由于功率主电路和电机绕组是电机在可靠性方面相对薄弱的环节，因而它们是余度设计的重要方面。

其中采用双余度结构和控制方式的无刷直流电动机已得到成功应用，技术成熟度高。

电机及其驱动控制系统的固有可靠性主要决定于研制设计阶段。

电机的几何尺寸及参数的确定、各组成零部件及材料的选择、工艺方案的制定，电子元器件的筛选、驱动控制系统的结构及控制策略等等都将影响到电机控制系统的可靠性。

电机及其驱动控制系统的可靠性设计也是工程设计，有其继承性和实践性。

尽量采用了成熟的典型结构及成熟的设计方法，充分利用过去成熟的经验，使设计标准化、简单化。

对于电机本体，依据工作方式采用高可靠性的轴承，采用高等级绕组绝缘材料及工艺，以满足耐热性、耐湿性、高电强度及机械坚固性。

对于双余度无刷直流电机驱动系统，要进行其余度控制管理和电流均衡控制。

双通道除了存在电磁耦合，还会因参数的分散性，导致双通道电流的不均衡；如一个通道故障，系统还要迅速切换到另一通道实现余度降级；另外，各通道给定和反馈参数如果出现纷争，也要考虑信号的表决等综合处理问题，这些都需要由系统的余度控制和余度管理来实现，因此需要电流均衡和）余度平滑切换控制。

类似于多个电动机控制舵面存在力均衡的问题，即多个电动机造成出力不均、力纷争，可能扭曲舵面的情况，针对本系统而言，定子的双余度也有均衡问题。

这个均衡问题主要是绕组电流的均衡性。

绕组电流不均衡，会造成电动机在运行当中，转矩负担不同，出现转矩脉动；两套绕组发热不同，使得某套绕组发热温升过高，差异会逐渐过大，导致系统整体寿命缩短，可靠性降低。

这种非均衡性主要由以下几方面原因造成：

（1）器件本身的差异造成了余度间的不一致性。

例如逆变器功率器件导通压降不同，此情况下可造成对两余度绕组平均电压有差异，使得注入两个余度绕组电流的平均值不同。

（2）生产工艺的影响，例如位置传感器安装的细微错位，可使电动机在换向过程当中某个余度超前换向，另一余度滞后换向，造成在转子旋转过程当中，某个转向产生增磁效应，而反向产生去磁效应（类似于弱磁），电动机磁通发生变化，此时，加剧了两套绕组间电流不均衡的情况。

（3）绕组间电阻及电感的差异。

因此，消除电流不均衡，对两个余度工作时功率和转矩趋于相同是至关重要的。

而采用DSP为核心的控制方式，使得采用软件实现电流平衡成为可能。

在控制策略上采用平均电流注入法，简单易行地解决了双余度电流不均衡的问题，同时，方便了整个系统的余度管理。

双余度舵机系统电流均衡的实现方法是在电流环中实现的。

工程上实用的方法是，双余度工作时，DSP可同时获知双余度电机的电流值，将速度环给出电流参考值IRef一分为二，两通道分别按给定电流参考值IRef/2进行电流闭环，决定各自驱动器的PWM斩波信号的占空比。

具体实现为：

舵机传动机构将位置反馈信号反馈至位置输入端，位置反馈信号与位置给定信号值进行比较，将此二者之差经位置PID调节器调节，输出作为速度环的给定值，速度给定值与余度Ⅰ速度反馈值进行比较，其结果作为速度PID调节器的输入，经PID调节，输出作为电流环给定值。

有两路速度反馈信号，分别为余度Ⅰ反馈信号和余度Ⅱ反馈信号,采用将速度给定信号与余度Ⅰ速度反馈信号进行比较，而余度Ⅱ速度反馈信号作为备份。

如果余度Ⅰ的速度反馈部分发生故障，即余度Ⅰ速度信号反馈失败，例如霍尔传感器失效，则余度管理流程将启用余度Ⅱ速度反馈作为速度反馈信号。

电流给定值由速度PID调节器给出，余度管理流程可根据故障诊断的结果判断电动机处于何种工作模态下。

若在双余度同时工作情况下，PID速度调节器输出采用平均电流注入法，即使每一余度分别承担1/2的电流，然后每一余度分别进行PID电流调节。

当某一余度故障，隔离故障余度，工作余度将承担整个负载。

电流闭环流程如图5所示。

电图5.流闭环流程

其中Iref为速度环给出的电流给定值，IRef1为余度I电流给定值，IRef2为余度II电流给定值。

Duty1、Duty2分别为余度I、II的占空比信号。

系统通过调节DSP的比较寄存器来产生不同占空比的PWM斩波信号。

可以看到，DSP的强大功能是实现双余度电流动态调整的硬件基础。

在此基础上，可实现舵机系统多余度管理。

余度管理一般有两种方式：

冷备份、热备份。

冷备份是在正常情况下，只有一个余度工作，只有当此余度出现故障时，才切除故障余度，另一余度开始工作。

热备份是指在正常情况下，两余度同时工作，当某一余度出现故障时，系统可切除故障余度，启用单余度方式，降级工作。

本系统采用热备份方式。

对于舵机系统，考虑到其整机基本可靠性是零部件可靠度的乘积。

为了提高整机可靠性指标，对系统进行FMECA（故障模式、效应、危害度分析）分析，掌握关键零部件及薄弱环节，对其进行可靠性余度设计。

系统设计计算充分考虑变量及参数的随机性，实行可靠性降额设计，降低零部件承担的各种机械应力、电应力及环境应力，降低元器件的失效率，提高系统可靠性。

同时，设计保护电路、隔离电路，进行电磁兼容设计，全方位采取措施提高舵机整机系统的可靠性。

电动转辙机用无刷直流电动机可靠性分析（具体设计工艺戳是）

3·3　提高BLDCM可靠性的措施

通过以上的分析可以看出,振动冲击是影响

BLDCM组件可靠性的重要因素,所以在火箭发射

阶段,MSFW应采用主动防护,例如锁紧装置来限

制MSFW轮体在轴向与径向的位移从而减少振动、

冲击的破坏,降低整机的失效率。

在部件材料方

面,相关研究表明改良磁钢的热处理工艺以及叠

层由冲片叠合改为整体式机械加工可有效降低组

件的失效率[9]。

另外通过选用高质量的零件、降

低零件的数目,制定严格的工艺、安装流程规范,

严格产品出厂环境应力筛选测试,对提高MSFW

用BLDCM可靠性也有很大的帮助。

双余度无刷直流电机及其控制系统可靠性分析

对双余度无刷直流电机及其控制系统，建立可靠性模型，进行可靠性分析，采用相似产品法预计可靠性，对比分析，进行系统可靠性设计优化方案比较。

对于航空航天等要求电机可靠性较高的领域,采用单电机系统往往不能满足要求。

为了提高可靠度,一般采用余度设计的方式，通常采用两电机并联结构。

虽然采用两电机双余度设计后系统可靠性得到较大的提高，但在可靠度提高的同时使得电机系统的体积重量成正比增加。

针对这种状况，对电机部分零件采用双余度设计既可以提高可靠性，又不会大幅度增加体积重量，而且能够带来结构紧凑、高效、转子惯量小、响应快、舵面控制稳定性好等优点。

双绕组无刷直流电机可靠性模型及可靠性分析

无刷直流电机多了驱动控制线路,因此它的可靠性薄弱环节为:

轴承、绝缘绕组、驱动控制线路。

定义控制冗余对未冗余的相对可靠度增长率d=RBLDCM·冗余-RBLDCM·未冗余RBLDCM·未冗余×100%（16）分别对10年的时间内采用控制冗余与不采用控制冗余的BLDCM的可靠度以及d随时间的变化绘图,如图4所示:

可靠度是产品最重要的可靠性特征量。

可靠度的定义是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。

可靠度是时间的函数，记作

。

式中，T为规定的时间，表示产品寿命。

根据可靠度的定义可知，R（t）描述了产品在时间段（0，t）内完好的概率。

失效率是指工作到t时刻尚未失效的产品，在该时刻后的单位时间内发生失效的概率，记作λ（s）。

在某一特定区间内的失效率基本是恒值的情况下，产品失效服从指数分布。

一般假设电机的各零部件失效率服从指数分布。

产品的寿命剖面表明了产品在整个寿命期经历的事件（如装卸、运输、贮存、检测、维修、部署、执行任务等）以及每个事件的顺序、持续时间、环境和工作方式。

导弹的寿命剖面如图6所示。

图6.导弹的寿命剖面

假设只考虑寿命剖面中任务阶段，假设工作时间t=1小时（从发射到命中的时间）。

计算t=1h的可靠性指标。

设电机第i个元件的失效率为λi:

电机的失效率λs=∑n

1λii=1,2,…n;

可靠度R=e-λst

单电机元件之间相互独立，当一个元件损坏时都将使电机失效。

电机可看作为串联模型,一般电机包含几十个元件,通过对电机元件的分析,得出影响电机可靠性的主要元件为轴、轴承、磁钢、绕组、铁心、换向器、电刷及弹簧。

其他元件失效对可靠性影响不大,计算时可不考虑。

图3为用主要元件表示单电机的可靠性结构模型。

图3单电机可靠性结构模型

图4双转子组件余度电机结构模型

图5单转子组件余度电机结构模型

电机的轴、轴承、磁钢、铁芯、绕组、换向器、电

刷、弹簧对应的可靠度分别为R1、R2、R3、R4、R5、

R6、R7、R8电机的在时间t内的可靠度用R表示,

R’为并联支路的可靠度,R"为并联部分的可靠度,

Ri为第i个元件的可靠度。

单电机的可靠性数学模型：

采用余度结构后,当一个元件损坏时,其它元件可替换工作,电机工作正常。

图4表示双转子组件余度电机的可靠性结构模型。

双转子组件余度电机可靠性数学模型：

同样,单转子组件余度电机可靠性结构模型如图5所示。

单转子组件余度电机可靠性数学模型：

可靠性预计：

可靠性预计方法有元件计数法、应力分析法、故障率预计法、相似产品法等。

其中相似产品法是利用与该产品相似且已有成熟的可靠性数据来估计该产品的可靠性的方法。

这种方法结构简单、快捷,适用于研制的各个阶段,可用于各类产品的可靠性预计。

本文根据单电机零部件的失效率,采用相似产品法进行预计。

根据参考资料及同类型的电机对比分析,电机零部件的失效率见表1

计算结果表明:

采用余度设计后,电机可靠度显著提高,单转子组件余度电机与双转子组件余度电机可靠度基本相同,但其结构简单,质量轻,适宜应用于航空航天领域。

无刷直流电机由定子绕组、驱动电路、位置反馈、磁钢、转轴、轴承等单元组成，任何一个单元的故障，都将使系统（无刷直流电机）发生故障。

因此，无刷直流电机为可靠性串联系统，图1为它的可靠性框图，图中Rl一R6对应各单元的可靠度。

图1.无刷直流电机可靠性框图

无刷直流电机驱动电路通常由一些集成电路、功率管、电阻、电容等元件组成.假定这些元件之间可靠性关系为串联，即某一元件坏，则整个驱动电路坏，这样可进一步画出如图2所示的驱动电路可靠性框图。

在分析无刷直流电机可靠性时，假设:

（l）电机与部件都只有两种状态:

故障状态和正常状态;

（2）各部件的故障是相互独立的。

因此，根据图1得出无刷直流电机的可靠度为

可见，如果各单元的寿命服从指数分布，则无刷直

流电机的寿命仍服从指数分布，其失效率等于各部件失效率之和，即

为了便于可靠性分析对比,假定3个电机均采用数字霍尔传感器实现电机换相和位置信息测量,根据相关的参考资料[5],可以得到电机零部件的失效率如表1所示,其中位置传感器为3个数字霍尔传感器串联,其失效率约为0􀀁207∀10-6h。

表1􀀁关节电机零部件失效率

Table1􀀁Failurerateofjointmotorparts

元件失效率/（10-6h）

轴􀀁􀀁􀀁0􀀁15

轴承􀀁􀀁􀀁2

磁钢􀀁􀀁􀀁0􀀁3

铁心􀀁􀀁􀀁0􀀁15

绕组􀀁􀀁􀀁3

位置传感器􀀁􀀁􀀁0􀀁207

从计算可以得到:

加拿大臂关节电机驱动系统的可靠性最高,ROKVISS机械臂电机驱动系统可靠性最差,ERA机械臂关节电机驱动系统的可靠性居中,然而其与加拿大臂关节电机驱动系统相比相比具有体积较小、结构紧凑、质量较轻的优点。

无刷直流电机可靠性及其故障模式分析

建立无刷直流电机的可靠性串联模型，并分析了无刷直流电机的故障模式。

绕组、轴承和驱动控制线路的失效是无刷直流电机的主要失效模式，由此通过元器件计数法和应力分析法在无刷直流电机的设计阶段对可靠性进行了预估。

故障模式是指故障的表现形式，例如电容的开路、短路，机械零件断裂，轴承磨损等。

故障模式分析，就是在设计过程中，通过对各单元潜在的各种故障模式及对电机功能的影响进行分析，提出可以采取的预防改进措施.根据无刷直流电机的结构，以及试验和现场使

用中收集到的失效数据分析，可得出如图3所示的无刷直流电机故障树图。

图3中圆圈内数字表示无刷直流电机可能发生的各种故障模式，其中:

1为异物;2为磁钢脱落;3为磨损;4为开裂或断开;5为压痕;6为腐蚀;7为电蚀;8为轴变形;9为铁芯锈;10为断线;n为绝缘电阻下降;12为绝缘老化;13为绝缘击穿;14为绝缘损伤;巧为反馈元件坏;16为虚焊;17为功率管坏;18为电阻短路、开路;19为电容短路、开路;20为磁钢性能下降;21为反馈元件松动;22为反馈元件性能退化。

图3为无刷直流电机运行中可能发生的故障模式。

除了图中所列故障模式之外，理论上无刷直流电机还有可能发生别的一些故障，如机座或端盖损坏、接线盒损坏等。

但其它这些故障发生几率都很小，如文献【l]中所述，在中小型交流电机中，轴承故障与绝缘故障占总故障数的97%;在直流电机中，轴承故障与绝缘故障占总故障数的56%，电刷故障占总故障数的42%.对于无刷直流电机而言，由于多了驱动控制线路，因此它的可靠性薄弱环节为:

轴承、绕组绝缘、驱动控制线路。

大型船用直流电机故障模式现场分析与对策（电机故障模式分析）

无刷直流电机可靠性预计

由于无刷直流电机的失效主要表现为绕组失效、轴承失效和驱动控制线路失效三个方面，且可靠性模型为串联模型，下面仅考虑这三种失效模式.根据电机设计的不同阶段，可以采用不同的可靠性预计方法:

（l）在早期权衡研究和方案设计阶段采用可靠度的相似设备法和相似复杂性法;

（2）在早期设计阶段采用元器件计数法和粗略应力分析法;（3）详细设计阶段采用应力分析法。

5.1元器件计数法

这一方法用于无刷直流电机设计的早期阶段，这时电机的结构、元器件数都已确定，但元器件和部件的工作仍不确定。

在这一阶段的分析中，假定各部件和元器件的失效率服从指数分布

.a.绕组的失效率又，。

绕组失效主要有绝缘损坏、绕组断线和引出线焊接点断开等失效形式，可参考同类电机的失效率或有关手册.

.b.轴承的失效率又2。

轴承的失效率又2可查有关可靠性设计手册或采用同类电机的轴承失效率。

文献[2]给出了轴承失效率参考值又z（lO一恤）:

对于滚子轴承，又2=2一25;对于深沟球轴承，低速轻载时又2=0.3一1.7，高速轻载时又2=0.5一3.5，高速中载时又2=2一20，高速重载时又2=10一80。

c.驱动控制线路的失效率又3.驱动控制线路是由集成电路、电阻、电容、位置反馈元件等组成的系统，即

式中:

n为驱动控制线路元器件数;凡厅为驱动控制线路第i个元器件的失效率。

而又、=又3‘。

nQ，心。

为第i个元器件的基本失效率，nQ为第i个元器件的质量系数。

得到各部件失效率后，可得无刷直流电机的总失效率为:

3

几。

二D‘，则无刷直流电机可靠度为R成t）=exp（一又。

亡）。

召=1

应力分析法

计数法并没有考虑工作应力的影响，同时认为各个单元的失效率服从指数分布，这与实际情况并不相符，因此，其估计精确度不高.事实上，构成无刷直流电机的各单元失效率、可靠性与工作应力密切相关。

（l）绕组可靠度Rl（t）.绕组寿命近似服从指数分布，有

参数又，与电机运行温度、线径、绝缘等级、工艺和引

线焊接材料有关，可以通过寿命试验或其他同类电机失效数据的统计分析得到。

文献[3]中给出了一种计算模型.绕组的工作失效率为