《電動航空器電推進(jìn)系統(tǒng)動力電機(jī)技術(shù)規(guī)范》

ICS：

CCS：

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/AOPAXXXX—XXXX

電動航空器電推進(jìn)系統(tǒng)動力電機(jī)技術(shù)規(guī)范

TechnicalSpecificationforPropulsionMotorof

ElectricA中國AOPAircraftPropulsionSystem

（征求意見稿）

2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實(shí)施

中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會發(fā)布

T/AOPAXXXX-2024

電動航空器電推進(jìn)系統(tǒng)動力電機(jī)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件適用于電動航空器電推進(jìn)系統(tǒng)動力電機(jī)，并規(guī)定了其安全性等級、安全性分析、外觀與

標(biāo)識、安裝構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、材料和制造以及關(guān)鍵件和限壽件等通用要求，電氣安全、機(jī)械安全、熱安

全、環(huán)境適應(yīng)性等性能要求，持久性和耐久性、響應(yīng)特性、輸入輸出性能等試驗(yàn)驗(yàn)證要求。

本文件適用的動力電機(jī)應(yīng)滿足以下條件：

a）僅考慮正常和緊急條件下，可結(jié)合螺旋槳等為電動航空器的飛行提供或產(chǎn)生推力/升力；

b）該電機(jī)應(yīng)用的電推進(jìn)系統(tǒng)的直流母線電壓不超過1500V；

c）該電機(jī)的額定功率不超過200kW。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

CCAR-21-R4民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定；

CCAR-23-R4正常類飛機(jī)適航規(guī)定；

CCAR-33-R2航空發(fā)動機(jī)適航規(guī)定；

FAA-2022-1548：AirworthinessCriteria:SpecialClassAirworthinessCriteriaforthe

ArcherAviationInc.ModelM001Powered-Lift；

FAA-2021-0638：AirworthinessCriteria:SpecialClassAirworthinessCriteriaforthe

JobyAero,Inc.ModelJAS4-1Powered-lift；

FAA-2020-0894：SpecialConditions:magni350andmagni650ModelEngines;Electric

EngineAirworthinessStandard中國AOPAs；

EASASCE-19Electric/HybridPropulsionSystem；

ASTMF3338-21StandardSpecificationforDesignofElectricEnginesforGeneral

AviationAircraft；

ASTMF2840-14StandardPracticeforDesignandManufactureofElectricPropulsionUnits

forLightSportAircraft；

RTCA/DO-160G機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗(yàn)程序；

GB/T755-2019旋轉(zhuǎn)電動機(jī)定額和性能（IEC60034-1：2017）；

GB/T14711-2013中小型旋轉(zhuǎn)電動機(jī)通用安全要求；

GB/T12350-2022小功率電動機(jī)的安全要求；

GB/T39567-2020多旋翼無人機(jī)用無刷伺服電動機(jī)系統(tǒng)通用規(guī)范；

GB/T18488.1-2015電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件；

GB/T18488.2-2015電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第2部分：試驗(yàn)方法；

GB/T35856-2018飛機(jī)電氣設(shè)備絕緣電阻和耐電壓試驗(yàn)方法；

GB/T25123.4-2015電力牽引軌道機(jī)車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電動機(jī)第4部分：與電子變流

器相連的永磁同步電動機(jī)（IEC60349-4：2012，MOD）；

GB/T35714-2017船舶推進(jìn)電動機(jī)；

GB/T1971-2021旋轉(zhuǎn)電機(jī)線端標(biāo)志與旋轉(zhuǎn)方向；

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GB2894-2008安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則；

HB6-73-1976飛機(jī)電機(jī)基本技術(shù)要求；

HB8412-2014民用飛機(jī)系統(tǒng)電搭接通用要求。

3術(shù)語和定義

GB/T2900.25以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

動力電機(jī)PropulsionMotor

將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能為電動航空器提供動力的裝置，可簡稱為電機(jī)。

3.2

工作制DutyCycle

電機(jī)所承受的一系列負(fù)載狀況的說明，包括起動、加減速、空載、停機(jī)和斷能及其持續(xù)時(shí)間和

先后順序等。

3.3

額定最大持續(xù)功率RatedMaximumContinuousPower

標(biāo)準(zhǔn)海平面工況條件下，在本文件規(guī)定的運(yùn)行限制內(nèi)，允許的靜態(tài)或飛行中的有功功率，并且

該功率無使用時(shí)間限制。

3.4

額定起飛功率RatedTakeoffPower

也稱短時(shí)最大功率（或峰值功率），指的是標(biāo)準(zhǔn)海平面工況條件下，在本文件規(guī)定的運(yùn)行限制內(nèi)，

允許超出額定值的設(shè)計(jì)靜態(tài)最大有功功率，并且該功率使用時(shí)間限制為起飛過程中且不超過5分鐘。

3.5

應(yīng)急額定值TemporaryRatedValue

在故障導(dǎo)致螺旋槳、變速器等電機(jī)驅(qū)動輸出部件出現(xiàn)功率或推力損失時(shí)，要求電機(jī)應(yīng)急輸出的

用于補(bǔ)償功率或者推力損失的額定功率或中國AOPA者轉(zhuǎn)矩值。

3.6

最大瞬態(tài)超速M(fèi)aximumTransientOverspeed

電機(jī)轉(zhuǎn)速瞬時(shí)超過最高工作轉(zhuǎn)速的最大值。在該轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的最惡劣的電壓、

電流、負(fù)載條件等。

3.7

最大瞬態(tài)過轉(zhuǎn)矩MaximumTransientOvertorque

電機(jī)轉(zhuǎn)矩瞬時(shí)超過最大轉(zhuǎn)矩的最大值。在該轉(zhuǎn)矩輸出時(shí)應(yīng)考慮可能出現(xiàn)的最惡劣的電壓、電流、

負(fù)載條件等。

3.8

最高額定工作溫度MaximumRatedTemperature

標(biāo)準(zhǔn)海平面工況條件下，在本文件規(guī)定的運(yùn)行限制內(nèi)，電機(jī)允許使用的最高工作溫度。

3.9

最高、最低持續(xù)工作溫度MaximumandMinimumContinuousTemperature

標(biāo)準(zhǔn)海平面工況條件下，在本文件規(guī)定的運(yùn)行限制內(nèi)，電機(jī)持續(xù)工作而不損壞的最高和最低工

作溫度。

4電機(jī)通用要求

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4.1安全性等級要求

電機(jī)的安全性等級應(yīng)符合電動航空器以及電推進(jìn)系統(tǒng)分配到該設(shè)備的安全性等級要求。特定電

動航空器的設(shè)計(jì)和預(yù)期用途影響電機(jī)的安全性等級，在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算評估其可靠性指標(biāo)。

4.2安全性分析

a）應(yīng)當(dāng)對電機(jī)所有預(yù)期可能發(fā)生的失效狀態(tài)影響后果進(jìn)行評估分析，考慮如下情況：

1）預(yù)期航空器應(yīng)用及典型安裝的假設(shè)；

2）間接二次失效和潛在失效；

3）導(dǎo)致4.2d）中定義的危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的多重失效。

b）應(yīng)當(dāng)對可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的失效條件、后果及影響進(jìn)行總結(jié)，并計(jì)算失效發(fā)

生的概率，表明電機(jī)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)滿足預(yù)期應(yīng)用。如果電機(jī)某些特定元件的原發(fā)失效不能

進(jìn)行計(jì)算，但這些元件的失效可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果，或者危險(xiǎn)性、災(zāi)難性飛機(jī)

后果，則這些元件應(yīng)當(dāng)被定義為關(guān)鍵件，滿足第5.3.3規(guī)定的完整性要求，同時(shí)應(yīng)當(dāng)在安

全性分析中說明。

c）如果安全性分析包含維護(hù)、檢測和運(yùn)行要求，則應(yīng)當(dāng)對這些要求進(jìn)行明確。

d）電機(jī)失效不會引起危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果。除非在安全性分析中已有說明，以下失效定義

適用于電機(jī)：

1）輕微電推進(jìn)系統(tǒng)后果：如果一臺電機(jī)失效，其唯一后果是該電機(jī)部分或全部功率喪失，

這種失效應(yīng)認(rèn)為是輕微電推進(jìn)系統(tǒng)后果；

2）重要電推進(jìn)系統(tǒng)后果：嚴(yán)重程度介于輕微電推進(jìn)系統(tǒng)后果和危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果之

間的后果是重要電推進(jìn)系統(tǒng)后果；

3）以下后果被認(rèn)為是危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果：

——高能碎片非包容（如電推進(jìn)系統(tǒng)引起的螺旋槳脫開）；

——與駕駛員指令的功率方向相反的較大的制動功率；

——不可控的火情；

——電機(jī)安裝失效，導(dǎo)致電機(jī)非預(yù)期脫開；

——螺旋槳、涵道風(fēng)中國AOPA扇或螺旋槳、涵道風(fēng)扇的某些主要部分由于電機(jī)引起松開，如適

用；

——完全無法關(guān)停電機(jī)；

——由于觸電導(dǎo)致機(jī)組人員、乘客或地勤人員嚴(yán)重或致命傷害。

4.3外觀與標(biāo)識要求

4.3.1外觀

電機(jī)表面應(yīng)無銹蝕、碰傷、劃痕、凹陷、裂紋、裂縫、生銹、絲印模糊；涂覆層不得有起皺、

龜裂或脫落；緊固件連接應(yīng)牢固，轉(zhuǎn)子鎖止裝置應(yīng)可靠；散熱裝置無變形或功能性損壞。

4.3.2標(biāo)識

a）應(yīng)當(dāng)為電機(jī)設(shè)置永久性的和清晰可辨的標(biāo)識，標(biāo)識應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：

1）制造人的名稱和地址；

2）電機(jī)的名稱、型號（按照GB/T18488.1-2015附錄A電機(jī)型號命名規(guī)則）、件號或

者型別代號；

3）電機(jī)的序列號或者制造日期；

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4）電機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：額定電壓、額定輸出轉(zhuǎn)矩、額定輸出功率、額定轉(zhuǎn)速、額定電

流、峰值輸出轉(zhuǎn)矩、峰值輸出功率、繞組接法、工作制、絕緣等級、防護(hù)等級、重量、

冷卻方式。

b）如果使用單方向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，應(yīng)有永久清晰的可表明旋轉(zhuǎn)方向的箭頭標(biāo)識。

c）應(yīng)為以下部件設(shè)置永久清晰的標(biāo)識：

1）所有容易拆卸（無需手持工具）的部件；

2）可與其他電機(jī)組件互換的零件和組件。

4.3.3引出線和接線端

電機(jī)各動力線或接線端應(yīng)有明顯的標(biāo)識。電機(jī)各相動力線或接線端的標(biāo)識應(yīng)符合GB/T

1971-2021的規(guī)定；電機(jī)與電機(jī)控制器各相對應(yīng)的動力線或接線端標(biāo)識，應(yīng)與電機(jī)各相動力線或接

線端的標(biāo)識順序一致。

4.3.4危險(xiǎn)警告

a）電機(jī)應(yīng)在醒目的位置按GB2894-2008的規(guī)定設(shè)置“當(dāng)心觸電”的警告標(biāo)識，并在“當(dāng)心

觸電”的警告標(biāo)識旁邊注明必要的安全操作提示；

b）高壓、高溫、高速部件也應(yīng)有明顯標(biāo)識防止安全事故。

4.4安裝構(gòu)件和結(jié)構(gòu)要求

a）必須規(guī)定電機(jī)安裝構(gòu)件和相關(guān)的電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制載荷和極限載荷；

b）該電機(jī)的安裝構(gòu)件和相關(guān)的電機(jī)結(jié)構(gòu)必須能承受下列載荷：

1）規(guī)定的限制載荷并且沒有永久變形；

2）規(guī)定的極限載荷并且沒有損壞，但可以出現(xiàn)永久變形；

c）電機(jī)的載流零部件應(yīng)是電的良導(dǎo)體，并應(yīng)具有抗腐蝕能力；

d）電機(jī)的非金屬功能零部件，例如冷卻用風(fēng)扇等，應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，具備抗因電起火

和抗熱老化變形能力；

e）如果零件的銹蝕可能導(dǎo)致電機(jī)著中國AOPA火、觸電或傷害人身，則這些零件應(yīng)采用油漆、涂覆、電

鍍或其他措施以保證有足夠的防銹能力。

4.5材料和制造要求

a）電機(jī)使用的材料和零部件應(yīng)當(dāng)符合與預(yù)期設(shè)計(jì)條件相適應(yīng)的工業(yè)規(guī)范或軍用規(guī)范，或者通

過試驗(yàn)或其它手段建立的可接受的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；

b）電機(jī)使用的所有材料和零部件，應(yīng)當(dāng)考慮預(yù)期使用環(huán)境條件的影響，評估所用材料的適用

性和耐久性，防止其在預(yù)期使用環(huán)境中由于任何可能原因引起的性能降低或強(qiáng)度劣化；

c）必須使用特定的制造方法和工藝來保證電機(jī)結(jié)構(gòu)完整性，使電機(jī)的電氣部分在預(yù)期的使用

條件下能夠保持其設(shè)計(jì)性能，此外，還需要考慮腐蝕、絕緣破損等劣化的影響。

4.6關(guān)鍵件和限壽件

4.6.1定義

制造商應(yīng)確定電機(jī)中的定子、轉(zhuǎn)子、軸、軸承、非冗余安裝部件、高壓電氣部件屬于關(guān)鍵件還

是限壽件，定義如下：

a）“關(guān)鍵件”是指其原發(fā)失效可能造成危險(xiǎn)性后果的部件，但其失效模式僅限于高循環(huán)疲勞

或過載，因此不需要經(jīng)過一定數(shù)量的飛行周期、工作時(shí)間等拆卸該部件；

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b）“限壽件”是一個(gè)關(guān)鍵部件，包括低周期疲勞、蠕變或其他失效模式的關(guān)鍵部件，因此該

部件必須在積累一定數(shù)量的飛行循環(huán)、運(yùn)行時(shí)間等后被更換，以確保一個(gè)可接受的安全水

平。

4.6.2關(guān)鍵件的要求

由安全性分析識別的每個(gè)關(guān)鍵件，通過以下方式確定其完整性：

a）有確定的工藝規(guī)程，確保單個(gè)關(guān)鍵件在整個(gè)使用壽命期間的完整性；

b）有規(guī)定的制造工藝，確保關(guān)鍵件生產(chǎn)的一致性；

c）有管理流程，確保關(guān)鍵件能夠按照工藝規(guī)程滿足持續(xù)適航要求。

4.6.3限壽件的要求

由安全性分析識別的每個(gè)限壽件，應(yīng)當(dāng)確定其最大允許飛行循環(huán)，從而建立運(yùn)行限制。通過以

下方式建立每個(gè)限壽件的完整性：

a）工程計(jì)劃。通過執(zhí)行該計(jì)劃，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)證的分析、試驗(yàn)或使用經(jīng)驗(yàn)，充分了解或預(yù)測載荷、

材料性能、環(huán)境影響和工作條件的組合，包括對這些參數(shù)有影響的其它零部件的作用，使

每個(gè)限壽件達(dá)到批準(zhǔn)的使用壽命時(shí)，在危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果發(fā)生前被拆下。還應(yīng)通過執(zhí)

行該計(jì)劃，始終保持符合上述要求。制造商必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿p傷容限評估，以確定在零件

的批準(zhǔn)壽命期內(nèi)，由于材料、制造和使用引起的缺陷導(dǎo)致的潛在失效。必須在持續(xù)適航文

件的適航限制條款中公布限壽件明細(xì)和批準(zhǔn)壽命；

b）制造計(jì)劃。該計(jì)劃明確了必須符合生產(chǎn)限壽件要求的具體制造過程，使限壽件具有工程計(jì)

劃要求的特性；

c）使用管理計(jì)劃。該計(jì)劃規(guī)定限壽件使用維護(hù)過程和修理限制，使限壽件保持工程計(jì)劃要求

的特性。這些過程和限制必須包含在持續(xù)適航文件中。

5電機(jī)性能要求

5.1一般要求中國AOPA

電機(jī)應(yīng)空轉(zhuǎn)靈活，無異常響聲（如定轉(zhuǎn)子相互摩擦、周期性的異響、軸承受損后的異響、微小

異物卡滯在轉(zhuǎn)動部位引起的異響等）或卡滯等現(xiàn)象。

5.2電氣安全要求

5.2.1定子繞組冷態(tài)直流電阻

一定環(huán)境溫度下的電機(jī)定子繞組冷態(tài)直流電阻值必須符合電機(jī)的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)滿足堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩

和短路電流的要求。

5.2.2絕緣電阻

a）電機(jī)各獨(dú)立繞組對機(jī)殼以及各繞組間的絕緣電阻：

1）冷態(tài)絕緣電阻應(yīng)大于20MΩ；

2）熱態(tài)絕緣電阻應(yīng)按照GB/T18488.1-2015中的5.2.7.1.2公式（1）計(jì)算，若按公式

計(jì)算的絕緣電阻低于0.38MΩ時(shí)，則按0.38MΩ考核確定。

b）電機(jī)的定子繞組對溫度傳感器的絕緣電阻：

1）固定于定子繞組中的溫度傳感器（如PT100、PT1000、KTY等）對電機(jī)繞組的絕緣電阻

應(yīng)大于20MΩ；

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2）溫度傳感器對定子繞組的熱態(tài)絕緣電阻應(yīng)大于0.38MΩ。

5.2.3耐電壓

a）電機(jī)繞組對機(jī)殼的工頻耐電壓：

電機(jī)繞組應(yīng)能耐受表1規(guī)定耐壓限值的工頻正弦耐電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為1min，應(yīng)

無擊穿現(xiàn)象，漏電流限值應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定；

表1耐電壓限值（單位：V）

序號電機(jī)或部件試驗(yàn)電壓（有效值）

1持續(xù)功率小于1kW且最高工作電壓小于100V500V+2倍最高工作電壓

的電機(jī)的電樞繞組

2持續(xù)功率不低于1kW或最高工作電壓不低于1001000V+2倍最高工作電壓，最低為1500V

V的電機(jī)的電樞繞組

3電機(jī)的勵磁磁場繞組1000V+2倍最高勵磁電壓，最低為1500V

b）電機(jī)繞組對溫度傳感器的工頻耐電壓：

若電機(jī)的溫度傳感器固定于定子繞組中，電機(jī)繞組對溫度傳感器應(yīng)能承受1500V的工頻耐

電壓試驗(yàn)，無擊穿現(xiàn)象，漏電流應(yīng)不高于5mA；

c）電機(jī)繞組的匝間沖擊耐電壓：

1）電機(jī)繞組匝間耐壓試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)電壓的峰值應(yīng)滿足：

電機(jī)電樞繞組匝間絕緣沖擊試驗(yàn)電壓峰值（有刷直流電機(jī)的電樞除外）應(yīng)不低于1.7倍

繞組對機(jī)殼工頻耐電壓試驗(yàn)值（有刷直流電機(jī)的電樞除外），并按四舍五入原則修約

到百數(shù)位（百伏）的數(shù)值；

2）電機(jī)繞組匝間耐壓試驗(yàn)沖擊中國AOPA試驗(yàn)電壓的波前時(shí)間可為0.2μs(μs）和1.2μ

s（μs）優(yōu)先推薦0.2μs。

5.2.4安全接地

電機(jī)中能觸及的可導(dǎo)電部分與外殼接地點(diǎn)處的電阻不應(yīng)大于2.5mΩ，接地點(diǎn)應(yīng)有明顯的接地標(biāo)

識。若無特定的接地點(diǎn)，應(yīng)在有代表性的位置設(shè)置接地標(biāo)識。

5.2.5電應(yīng)力

電機(jī)中能觸及的可導(dǎo)電部分與外殼接地點(diǎn)處的電阻不應(yīng)大于2.5mΩ，接地點(diǎn)應(yīng)有明顯的接地標(biāo)

識。若無特定的接地點(diǎn)，應(yīng)在有代表性的位置設(shè)置接地標(biāo)識。

5.2.6電應(yīng)力

電機(jī)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用環(huán)境要求下，應(yīng)使電氣間隙和爬電距離足夠承受電機(jī)可能產(chǎn)生的電應(yīng)

力。電氣間隙與爬電距離應(yīng)滿足GB/T14711-2013及后續(xù)版本的規(guī)定。

5.3機(jī)械安全要求

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5.3.1壓力載荷

確定所有靜態(tài)部件在承受較大氣體或液體壓力載荷時(shí)，可以穩(wěn)定保持1min，不會：

a）當(dāng)承受以下較大的壓力作用時(shí)，出現(xiàn)超過使用限制的永久變形，或者發(fā)生可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性

電推進(jìn)系統(tǒng)后果的泄漏：

1）1.1倍的最大工作壓力；

2）1.33倍的正常工作壓力；

3）大于正常工作壓力35kPa（5psi）。

b）當(dāng)承受以下較大的壓力作用時(shí)，發(fā)生破裂或爆破：

1）1.15倍的最大工作壓力；

2）1.5倍的最大工作壓力；

3）大于最大可能壓力35kPa（5psi）。

c）在滿足本條要求時(shí)必須考慮：

1）零件的工作溫度；

2）除壓力載荷外的任何其他重要靜載荷；

3）代表零件材料和工藝的最低性能；

4）型號設(shè)計(jì)允許的任何不利的幾何形狀。

5.3.2機(jī)械應(yīng)力

電機(jī)的機(jī)械應(yīng)力分析必須表明足夠的設(shè)計(jì)裕度，以防止不可接受的運(yùn)行特性和危險(xiǎn)性電推進(jìn)系

統(tǒng)后果。電機(jī)的最大應(yīng)力不得超過材料的許用應(yīng)力。

a）電機(jī)機(jī)殼上任何零部件的材料都應(yīng)能承受正常工作狀態(tài)時(shí)可能發(fā)生的高溫和機(jī)械應(yīng)力，不

會因彎曲、蠕變、變形而導(dǎo)致發(fā)生著火和觸電危險(xiǎn)；

b）電機(jī)輸出軸在運(yùn)行時(shí)應(yīng)能承受一定的軸向及徑向載荷，并能保證其機(jī)械結(jié)構(gòu)在壽命周期內(nèi)

不發(fā)生有害變形，電機(jī)性能不出現(xiàn)衰減。機(jī)械應(yīng)力還應(yīng)考慮電機(jī)的疲勞性能以及振動環(huán)境

要求。

5.3.3轉(zhuǎn)子完整性和超速中國AOPA

轉(zhuǎn)子超速不得導(dǎo)致具有危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的轉(zhuǎn)子爆破、變形或損壞。應(yīng)當(dāng)通過試驗(yàn)、經(jīng)過

驗(yàn)證的分析或者二者結(jié)合的方法進(jìn)行符合性表明。適用的設(shè)定轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)聲明并證明合理。應(yīng)當(dāng)考慮

失效條件，其中包括負(fù)載損失。

a）轉(zhuǎn)子強(qiáng)度

1）電機(jī)運(yùn)行工況需明確與之相匹配的某一個(gè)或一個(gè)系列螺旋槳，其轉(zhuǎn)子需滿足：

——轉(zhuǎn)子最大允許工作轉(zhuǎn)速應(yīng)不高于所匹配螺旋槳的最大機(jī)械轉(zhuǎn)速；

——轉(zhuǎn)子的機(jī)械最大轉(zhuǎn)速應(yīng)高于所適配螺旋槳的最大機(jī)械轉(zhuǎn)速的120%；

2）轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度必須足夠，以保證轉(zhuǎn)子在聲明的運(yùn)行工況和失效引起的超速情況下不會爆

破，同時(shí)必須避免轉(zhuǎn)子出現(xiàn)變形或者損傷；

3）轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)度裕度，在超過聲明的運(yùn)行條件和轉(zhuǎn)速條件下，不出現(xiàn)危險(xiǎn)性

電推進(jìn)系統(tǒng)后果。

b）爆破

轉(zhuǎn)子必須通過測試、經(jīng)驗(yàn)證的分析或二者結(jié)合的方法來確定，當(dāng)按照IEC60349-4或同等

標(biāo)準(zhǔn)的分析和測試條件時(shí)，轉(zhuǎn)子不會爆破。

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T/AOPAXXXX-2024

1）如果轉(zhuǎn)子材料特性和尺寸公差存在最不利的配合，必須在最不利的條件下進(jìn)行測試，

以確保最低規(guī)格的轉(zhuǎn)子具有所需的超速能力?？赏ㄟ^增加試驗(yàn)速度、溫度或負(fù)載或其

組合來實(shí)現(xiàn)；

2）當(dāng)通過試驗(yàn)來驗(yàn)證最大超速值時(shí)，如果在測試中部件或者系統(tǒng)出現(xiàn)了暫時(shí)或者瞬時(shí)的

故障時(shí)，導(dǎo)致電機(jī)的超速運(yùn)行時(shí)間無法持續(xù)超過5min，在這種情況下，若試驗(yàn)過程中

已達(dá)到了IEC60349-4要求的最大超速，則實(shí)際超速持續(xù)的時(shí)間是可接受的。

c）最大超速條件

為了符合本節(jié)b）的要求，當(dāng)確定適用于轉(zhuǎn)子的最大超速條件時(shí)，必須包括IEC60034-1

中規(guī)定的試驗(yàn)條件和以下條件：

1）與連續(xù)、周期、非周期工作制額定值（包括短時(shí)工作制的額定值）相關(guān)的最大允許轉(zhuǎn)

速的120%；

2）與連續(xù)、周期、非周期工作制額定值（包括短時(shí)工作制的額定值）相關(guān)的最大空載轉(zhuǎn)

速的115%；

3）最高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的105%，該轉(zhuǎn)速可能存在于：

——在電推進(jìn)系統(tǒng)的代表性安裝中，在任何連續(xù)、周期或非周期工作制額定值（包括

短時(shí)工作制的額定值）下運(yùn)行時(shí)，該轉(zhuǎn)速導(dǎo)致最關(guān)鍵的部件或系統(tǒng)失效；

——或者電推進(jìn)系統(tǒng)的代表性安裝中的任何部件或系統(tǒng)失效，以及飛行前例行檢查中

或正常飛行過程中通常無法檢測到的其它部件或系統(tǒng)失效，本節(jié)d）負(fù)載損失另有規(guī)

定的情況除外。

d）負(fù)載損失

由于轉(zhuǎn)子負(fù)載完全損失而導(dǎo)致的最大超速必須確定并包含在本節(jié)c）考慮的超速條件中。

負(fù)載完全損失還必須考慮以下情況：

1）退磁同時(shí)又受到過大的外部轉(zhuǎn)矩（螺旋槳引起的空載超速）；

2）電機(jī)外部的失效；

3）組合失效，除非可以證明這些組合可能性極小。

e）形變

電機(jī)轉(zhuǎn)子在達(dá)到本節(jié)c）規(guī)定條中國AOPA件下的最大超速時(shí)，必須符合本節(jié)e）1）2），且必須使用

本節(jié)b）中規(guī)定所需測試條件的方法來確定：

1）轉(zhuǎn)子形變不能導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果；

2）在超速并持續(xù)運(yùn)行后，轉(zhuǎn)子不會出現(xiàn)裂紋或變形等妨礙持續(xù)安全運(yùn)行的情況；

3）在應(yīng)急工況下，轉(zhuǎn)子的形變量不會影響電機(jī)的性能；

4）在規(guī)定的工況下（包括應(yīng)急工況），電機(jī)所受的不平衡力不會導(dǎo)致電機(jī)的失效。

5.3.4轉(zhuǎn)子鎖定試驗(yàn)

如果通過鎖定轉(zhuǎn)子的方法阻止電機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動，則應(yīng)當(dāng)對電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)證的分析或其組合，

以充分確定轉(zhuǎn)子鎖定的可靠性能，同時(shí)須驗(yàn)證轉(zhuǎn)子解鎖后能正常工作。

5.3.5轉(zhuǎn)子包容性

電機(jī)機(jī)殼的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)對因轉(zhuǎn)子失效引起的破壞具有包容性，除非制造商能夠表明轉(zhuǎn)子有爆破裕

度，證明不需要包容性特征是合理的。

5.3.6持續(xù)轉(zhuǎn)動

飛行中如果電機(jī)停車后，主轉(zhuǎn)動系統(tǒng)仍然維持轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行安全性分析，并且不

得導(dǎo)致任何不可接受的后果。

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T/AOPAXXXX-2024

a）電機(jī)停止工作后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不會對電機(jī)產(chǎn)生危害，反電勢不會導(dǎo)致電機(jī)及其相關(guān)系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)

難性故障；

b）如果提供了在斷電運(yùn)行時(shí)將后級驅(qū)動與電機(jī)分離或防止反轉(zhuǎn)驅(qū)動的裝置，對這些裝置的安全

性進(jìn)行分析和驗(yàn)證，以表明在故障或意外操作時(shí)不會引入額外的危險(xiǎn)。

5.3.7軸承和潤滑

a）電機(jī)軸承的設(shè)計(jì)和構(gòu)造必須確保其在預(yù)期使用的所有工況和大氣條件下，在計(jì)劃維護(hù)間隔

期間正常工作。軸承應(yīng)保持有效潤滑，防止軸承損害；

b）潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須防止污染軸承和潤滑系統(tǒng)部件，電機(jī)應(yīng)設(shè)置阻擋潤滑油或潤滑脂沿電

機(jī)軸滲入電機(jī)內(nèi)部的擋油或脂裝置，以防影響繞組性能。潤滑劑中存在污染物或者污染物

以其它方式引入潤滑系統(tǒng)都是不允許的，以防止損壞電機(jī)和設(shè)備，并在規(guī)定的維修間隔內(nèi)，

具有足夠的承受污染物的能力；

c）潤滑系統(tǒng)若存在高壓、高溫管路不得對人員安全造成影響。潤滑系統(tǒng)所用油液等不應(yīng)導(dǎo)致

人員接觸后中毒或腐蝕可能；

d）電機(jī)均應(yīng)設(shè)置檢測軸承溫度的裝置，或通過試驗(yàn)結(jié)果表明軸承溫度處于安全運(yùn)行范圍內(nèi)；

e）電機(jī)應(yīng)有防止軸電流的措施，避免造成軸承損害；軸電壓的限值由具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。需

設(shè)置軸承絕緣防護(hù)軸電壓和軸電流。

5.4熱安全要求

5.4.1溫升

溫升是衡量電機(jī)在規(guī)定工作條件下持續(xù)工作的能力。溫升與電機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)、工況和環(huán)境條

件等均相關(guān)。

5.4.1.1繞組溫升

根據(jù)不同的工作條件，應(yīng)選擇載荷譜加載溫升試驗(yàn)、額定最大持續(xù)功率溫升試驗(yàn)或者短時(shí)最大

功率溫升試驗(yàn)，并規(guī)定電機(jī)的安裝方式和冷卻方式等試驗(yàn)條件。電機(jī)繞組溫升值應(yīng)符合表2要求。

中國AOPA表2繞組溫升限值

耐熱等級溫升限值/℃

130（B）80

155（F）105

180（H）130

200（N）150

220（R）170

在電機(jī)繞組的各個(gè)典型位置，應(yīng)設(shè)置安全監(jiān)控手段，或者通過合理的方法確保繞組溫升在表2

限值內(nèi)，避免升溫導(dǎo)致的退磁、磁鋼脫落、繞組絕緣燒毀。溫度檢測手段應(yīng)具有足夠的靈敏度、精

度和可靠性。

5.4.1.2電機(jī)其他部分溫升

對標(biāo)明了工作制的電機(jī)，應(yīng)在額定工況下進(jìn)行試驗(yàn)；對連續(xù)定額的電機(jī)應(yīng)試驗(yàn)直至熱穩(wěn)定。電

機(jī)各部分的溫升和溫度均應(yīng)滿足下述要求：

a）電機(jī)其他部分應(yīng)按GB/T755-2019(IEC60034-1）及后續(xù)版本規(guī)定的運(yùn)行條件進(jìn)行試驗(yàn)：

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T/AOPAXXXX-2024

1）電機(jī)鐵心等的溫升限值、測量方法和修正值按GB/T755-2019(IEC60034-1）及后續(xù)

版本規(guī)定；

2）軸承溫度的測量方法按GB/T755-2019(IEC60034-1）及后續(xù)版本規(guī)定，軸承溫度限

值應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定。

b）接線盒內(nèi)各部件的最高允許溫度應(yīng)滿足GB/T14711-2013及后續(xù)版本的規(guī)定；

c）無論與絕緣是否接觸的結(jié)構(gòu)件（軸承除外），鐵心和永久短路的繞組，其溫升和溫度應(yīng)不

損壞該部件本身或任何與其相鄰部件的絕緣；

d）直流電機(jī)的換向器、集電環(huán)、電刷或電刷機(jī)構(gòu)的溫升或溫度應(yīng)不至于損壞其本身或任何與

其相鄰的絕緣；

e）換向器或集電環(huán)的溫升或溫度應(yīng)不超過由電刷等級和換向器或集電環(huán)材質(zhì)組件在整個(gè)運(yùn)行

范圍內(nèi)能承受的電流的溫升或溫度值。

5.4.2熱應(yīng)力

必須對電機(jī)的熱應(yīng)力進(jìn)行分析，以表明其有足夠的設(shè)計(jì)裕量以防止不可接受的運(yùn)行特性和危險(xiǎn)

性電推進(jìn)系統(tǒng)后果。

5.4.3冷卻系統(tǒng)

a）電機(jī)的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)當(dāng)使其能夠在預(yù)計(jì)運(yùn)行的所有飛行姿態(tài)和大氣條件下都能提

供足夠的冷卻；

b）如果電機(jī)的冷卻部件要求安裝人員確保滿足溫度限制，這些限制必須在安裝手冊中規(guī)定；

c）電機(jī)需要配備傳感器或者儀表，使機(jī)組人員或自動控制系統(tǒng)能夠監(jiān)控電機(jī)冷卻系統(tǒng)的功能；

除非在相關(guān)手冊中公布了適當(dāng)?shù)臋z查，并有證據(jù)表明以下幾種可能：

1）冷卻系統(tǒng)故障不會導(dǎo)致“安全性分析”中定義的危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果；

2）其它位置的傳感器可以滿足監(jiān)控要求，對故障或即將發(fā)生故障的充分警告；

3）冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性極低。

d）具有液體冷卻系統(tǒng)的電機(jī)，其冷卻回路及其結(jié)構(gòu)部件應(yīng)滿足本文件5.3.1節(jié)壓力載荷的要

求。中國AOPA

5.4.4防火

a）電機(jī)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造及所使用的材料應(yīng)當(dāng)在電機(jī)正常運(yùn)行及失效條件下使著火和火焰蔓延的

可能性減至最小，并且應(yīng)當(dāng)將此類火情的影響降至最低；

b）電機(jī)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)當(dāng)將可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效或危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的內(nèi)部火情發(fā)生的可

能性降至最低，應(yīng)當(dāng)有措施隔離和降低其對航空器的危害。高壓電線互聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠防

止電弧故障，對未保護(hù)的電線應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分析表明電弧故障不會導(dǎo)致危險(xiǎn)性后果；

c）應(yīng)當(dāng)表明安裝構(gòu)件（包括易燃液體存留或者輸送的所有管路、接頭等）和安裝特性能夠在

發(fā)生火災(zāi)后，在預(yù)期的應(yīng)急程序所規(guī)定的處理時(shí)間內(nèi)，耐受火災(zāi)所帶來的任何不利影響，

不會發(fā)生電動力裝置安裝失效以及易燃液體泄漏等故障。

5.5環(huán)境適應(yīng)性要求

試驗(yàn)條件可引用RTCADO-160G《機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗(yàn)程序》，采用適用的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件和

試驗(yàn)程序，證明電機(jī)性能滿足要求。除另有規(guī)定外，電機(jī)應(yīng)按照RTCA/DO-160G及后續(xù)版本的第4、

5、6、7、8、10、12、13、14、20、21、22、23、24和26章的要求進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

6電機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證要求

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在定檢、大修或要求的強(qiáng)制性措施時(shí)間間隔內(nèi)，電機(jī)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造必須最大程度地減少電機(jī)發(fā)

生不安全狀況的可能。

6.1電機(jī)持久性和耐久性要求

6.1.1持久性試驗(yàn)

a）電機(jī)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行持久性驗(yàn)證，證實(shí)在所有預(yù)期應(yīng)用的運(yùn)行限制內(nèi)可以安全運(yùn)行。驗(yàn)證的嚴(yán)格

程度應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)計(jì)特性和預(yù)期用途，應(yīng)當(dāng)根據(jù)循環(huán)和功率設(shè)置，具有充分的持續(xù)時(shí)間；

b）當(dāng)需要獲得正常瞬時(shí)超限批準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證電機(jī)能夠在受影響參數(shù)的最大瞬時(shí)條件下運(yùn)行，

而無需采取維護(hù)措施；

c）當(dāng)需要獲得意外瞬時(shí)超限批準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證電機(jī)能夠在受影響參數(shù)的最大瞬時(shí)條件下運(yùn)行，

除了糾正導(dǎo)致超限的失效外，無需采取維護(hù)措施。

6.1.2耐久性試驗(yàn)

電機(jī)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行耐久性驗(yàn)證，表明其設(shè)計(jì)和構(gòu)造使得在大修周期或零部件更換間隔內(nèi)，不安全狀

況發(fā)生減至最小。應(yīng)當(dāng)模擬電機(jī)預(yù)期使用條件，包括典型的啟停周期和計(jì)劃的定期維護(hù)操作，并且

應(yīng)當(dāng)具有足夠的持續(xù)時(shí)間。

6.2電機(jī)響應(yīng)特性要求

6.2.1響應(yīng)特性

6.2.1.1轉(zhuǎn)矩響應(yīng)

在沒有故障的情況下，電機(jī)從零轉(zhuǎn)矩上升至最大轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)時(shí)間，要求響應(yīng)時(shí)間滿足聲明的時(shí)

間要求。

6.2.1.2功率響應(yīng)

a）在沒有過溫、沖擊等故障中國AOPA的情況下，電機(jī)從最小功率上升至額定起飛功率的響應(yīng)時(shí)間，要

求響應(yīng)時(shí)間不超過產(chǎn)品技術(shù)手冊要求，除非允許不同的控制模式從而延長時(shí)間；

b）從固定的最小空載飛行功率或者從15%的起飛功率上升到95%的額定起飛功率，其上升時(shí)

間不超過產(chǎn)品技術(shù)手冊要求。

6.2.1.3轉(zhuǎn)速響應(yīng)

在沒有過溫、沖擊等故障的條件下，電機(jī)從零轉(zhuǎn)速上升至額定起飛轉(zhuǎn)速的響應(yīng)時(shí)間，要求響應(yīng)

時(shí)間滿足聲明的時(shí)間要求。

6.3輸入輸出性能及效率

電機(jī)應(yīng)該結(jié)合控制器進(jìn)行輸入輸出性能和效率測試，并能夠在最高工作電壓、額定電壓以及最

低工作電壓下，其輸出特性能夠滿足電機(jī)的應(yīng)用需求和聲明性能。

輸入輸出特性及效率的測試可結(jié)合耐久性等試驗(yàn)進(jìn)行。

6.3.1工作制

基于電機(jī)的預(yù)期用途，應(yīng)當(dāng)聲明確定一個(gè)或多個(gè)工作制，參考GB/T755-20194.2節(jié)進(jìn)行定額。

6.3.2額定性能

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T/AOPAXXXX-2024

a）持續(xù)額定性能

電機(jī)不受時(shí)間限制的輸出性能應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定，且電機(jī)溫升在表3（參考IEC

60349-4）允許范圍內(nèi)。達(dá)成持續(xù)額定性能的電機(jī)運(yùn)