中小型表面式永磁電機的制造工藝分析

秦煒+孫鑫

摘 要： 永磁電機是現代一種使用較為廣泛的電機，因為其具有效率高、輕便、經濟適應性好等特點，加之我國稀土資源的開發量不斷增加，永磁電機的生產成本越來越低，使得該類電機受到了人們的追捧。

關鍵詞： 中小型表面式永磁電機；制造工藝；工藝分析

在下文當中，筆者將對中小型表面式永磁電機的磁鋼安全工藝以及動平衡、轉子綁扎、烘焙等重要的制造工藝進行分析，為實際永磁電機的生產制造提供可靠的理論依據。

一、磁鋼安裝工藝分析

（一）準備工作

對安全場地進行清理，避免雜物堆積，對安裝工作以及磁鋼性能造成影響，必須清除一切鐵屑。所有安裝工具都必須使用非導磁類的器具，因為磁鋼具有磁性，為了避免安裝器具與磁鋼產生導磁，所以需要采用此類器具。比如橡皮泥、非導磁扳手、非導磁支撐架以及非導磁工件等等。準備完所用的器件和工具之后，需要再次清點器具和工具是否完整。而后，對磁鋼的數量和質量進行檢查，確保磁鋼數量足夠，且表面無破損情況，最后以指南針確定磁鋼磁極，并做好對應的標注。

（二）定位塊的安裝

使永磁電機轉子的輪轂與其一側的端板相連，并以螺釘固定，注意在螺釘表面涂刷一層緊固膠，保持二者之間連接的穩固性。依據工件劃線，進行定位塊的安裝，對安裝面進行徹底清潔，同時需對安裝空間的尺寸進行準確的測量和檢查，確保其尺寸大小合適，而后再進行定位塊的安裝。

（二）磁鋼安裝分析

永磁電機的轉子是很多小塊磁鋼組合而成的，所以，必須要確定磁鋼的磁極，而后才能進行磁鋼的安裝。做好磁極標注之后，將磁鋼專用膠涂抹在待安裝的小磁塊和磁鋼安裝面上，保證二者之間連接固定，而后將磁塊推入安裝面當中。然后沿圓周方向相鄰一極安裝極性相反的單塊磁鋼，采用同樣的方法進行其它磁塊的安裝，直至整個圓周方向的磁鋼安裝完畢為止，最后再進行下一圈磁鋼的安裝。

（三）安裝檢查

以專用的磁極檢查儀器測定安裝磁鋼的磁極，確認無誤之后，再進行其它工件的安裝。磁鋼安裝過程中，應當對以下幾點加以關注：

（1）保持安裝表面一定的平滑度，避免專用膠的涂刷不掛膠；（2）磁鋼表面應當選擇粘接性比較好的鍍層，比如鍍鋁磁鋼；（3）必須準確測定磁鋼的磁極以及磁塊的安裝順序；（4）安裝過程中不能對磁鋼以及安裝面造成損害。

二、轉子的綁扎和烘焙工藝分析

（一）預熱處理

將已經完成磁鋼安裝的轉子加熱到80攝氏度，加熱時間在60min左右；將無緯帶加熱到40攝氏度，加熱時間控制在20min左右。

（二）轉子的綁扎

綁扎過程中，應當依據綁扎的張力要求進行轉子綁扎，將綁扎速度控制在10m/min—15m/min之間，綁扎過程中應當同時涂刷常溫環氧樹脂，完成綁扎之后，鎖緊尾部，避免出現張力損失。采用手工方式進行綁扎，最好選用揮發物質含量和含膠量比較大的無緯帶。

（三）烘焙處理

完成轉子的綁扎之后，馬上就要進入烘焙環節，烘焙過程中，注意控制以下幾點：（一）根據磁鋼的不同性質，合理控制烘焙溫度。一般來說SH系列的釹鐵硼磁鋼一般在80攝氏度以下進行烘焙；UH系列的釹鐵硼磁鋼則控制在120攝氏度以下；EH系列的釹鐵硼磁鋼則通常控制在180攝氏度以下。合理控制烘焙溫度才能保持退磁曲線為直線。 以UH系列的釹鐵硼磁鋼為例，不同溫度下的退磁曲線如下圖所示：

在沒有安裝入定子之前，磁鋼在轉子上始終保持開路狀態，因此，在烘焙過程中，為了確保磁鋼性能不受損，必須將其溫度控制在120攝氏度以下。（2）根據無緯帶一般的固化條件，在溫度不超過120攝氏度的環境下，其固化時間可以達到24h以上，且烘焙溫度與其固化時間呈反比，因此，為了保證無緯帶的性能，應當合理控制烘焙時間，同時對無緯帶的選擇加以控制。（3）保溫箱中的加熱板一般在箱內的下部位置，溫度檢測傳感器則通常在上方，所以保溫箱下部位置的溫度比較高，在進行烘焙之前，需要以薄鋼板保護轉子，避免退磁問題的發生。

（四）轉子加工

無緯帶固化完成之后，按照設計尺寸的要求，對轉子外圓車削進行加工。

三、動平衡工藝分析

完成轉子加工之后，需要進行動平衡分析。實驗前，對試驗機械進行清理，避免鐵屑等雜物對試驗結果造成影響。另外，在校動平衡過程中，轉子磁鋼保持開路狀態，所以，最好的措施是在定、轉子完成裝配之后二次實施動平衡分析，因為在轉子磁鋼工作狀態下對其進行動平衡分析，更具實際意義。

四、電機的總裝工藝分析

對現場進行清潔，保持轉子表面無鐵屑和雜質；清點相關的零件，比如軸承蓋、端蓋等等；準備數量足夠的非導磁薄墊，比如環氧玻璃布板、不銹鋼材料等等，非導磁薄墊厚度不應當超過氣隙長度，略小即可。

先完成定子一側端蓋的安裝，固定定子的機座。在定子鐵心的內部均勻鋪墊上非導磁墊條。把兩端軸承的內蓋套入到轉軸上，同時完成軸承的裝配，把轉子吊裝進定子當中，取出非導磁墊條，完成另一側端蓋的裝配。最后進行軸承蓋以及出線盒等零件等安裝。

結束語：

永磁電機的制造工藝遠比普通電機的生產要難得多，這就對永磁電機的生產造成了損害，降低了電機的質量和性能。因此，必須嚴格控制制造工藝，根據相關要求進行零件的安裝和加工，提升電機質量。