1.產(chǎn)品概述

電動(dòng)機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要裝置，是電氣傳動(dòng)的基礎(chǔ)部件，對國民經(jīng)濟(jì)、能源利用、環(huán)境保護(hù)和人民生活質(zhì)量的提高都起著十分重要的作用。對于體積、容量較小，輸出功率一般在數(shù)百瓦以下的電機(jī)和用途、性能及環(huán)境要求特殊的電機(jī)，簡稱為微特電機(jī)。

作為微特電機(jī)重要組成部分的永磁直流電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)中一種重要的類型，是用永磁體建立磁場的一種直流電機(jī)。由于其采用了永磁體，使之具有獨(dú)有的節(jié)能優(yōu)勢、成本優(yōu)勢，還具有體積小、重量輕、耗電少、啟動(dòng)性能好的特點(diǎn)。如表1所示，它在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

表1  永磁直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用領(lǐng)域	具體應(yīng)用實(shí)例
各類電子設(shè)備	錄音機(jī)、VCD機(jī)、電唱機(jī)、電動(dòng)按摩器及各種玩具
高精尖產(chǎn)品	錄像機(jī)、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、手機(jī)、精密機(jī)床、銀行點(diǎn)鈔機(jī)、捆鈔機(jī)
交通工具	汽車、摩托車、電動(dòng)自行車、蓄電池車
計(jì)算機(jī)行業(yè)	打印機(jī)、掃描儀、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、刻錄機(jī)、冷卻風(fēng)扇
汽車行業(yè)	各種風(fēng)扇、刮水器、噴水泵、熄火器、反視鏡、打氣泵
賓館	自動(dòng)門、自動(dòng)門鎖、自動(dòng)窗簾、自動(dòng)給水系統(tǒng)、柔巾機(jī)
醫(yī)療器械	醫(yī)用的各種儀器、手術(shù)工具，如開腦手術(shù)中的電動(dòng)鋸骨刀
武器裝備中	導(dǎo)彈、火炮、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、艦艇、飛機(jī)、坦克、火箭、雷達(dá)、戰(zhàn)車等
其他	機(jī)械手、殘疾車、電動(dòng)牙刷

根據(jù)所用的永磁材料不同，永磁直流電動(dòng)機(jī)分為鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)。鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)需要消耗大量的貴重金屬、價(jià)格較高，但對高溫的適應(yīng)性好；鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)以廉價(jià)見長，且性能良好，廣泛用于家用電器、汽車、玩具、電動(dòng)工具等領(lǐng)域；稀土永磁材料作磁極的稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)，體積小且性能更好，主要用于高檔汽車、計(jì)算機(jī)、井下儀器等。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)與無刷永磁直流電動(dòng)機(jī)。有刷永磁直流電動(dòng)機(jī)具有使用簡單，但由于其電刷與換向器為摩擦接觸，工作時(shí)間的長短時(shí)受電刷壽命的制約。無刷永磁直流電動(dòng)機(jī)是靠無刷電機(jī)控制器與安裝于轉(zhuǎn)子上的霍爾反饋元件來實(shí)現(xiàn)換向運(yùn)轉(zhuǎn)的。

所以具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲低、壽命更長的特點(diǎn)。

2.永磁直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)情況分析

目前國際上微特電機(jī)行業(yè)只有MIL標(biāo)準(zhǔn)（美軍標(biāo)）有較為完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，歐盟及日本在民用標(biāo)準(zhǔn)方面與產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)合的比較緊密。

與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國標(biāo)準(zhǔn)總體水平不高，許多新型微特電機(jī)組件產(chǎn)品缺少配套的標(biāo)準(zhǔn)。

如：電動(dòng)自行車永磁直流電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)、阻燃、防火、絕緣等安全性能技術(shù)指標(biāo)，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于市場和管理的要求，與歐美發(fā)達(dá)國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相比，車速指標(biāo)明顯落后，車重指標(biāo)不合理。

3.永磁直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)分析

永磁直流電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量指標(biāo)主要為以下幾個(gè)方面：安全性能：包括絕緣電阻、絕緣介電強(qiáng)度；基本電性能：電壓過轉(zhuǎn)矩/過轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和噪聲等；機(jī)械性能：包括軸向間隙、軸伸徑向圓跳動(dòng)、出線方式和標(biāo)記、引出線或引出端強(qiáng)度、重量等；環(huán)境適應(yīng)性項(xiàng)目：包括低溫、高溫、耐濕、振動(dòng)、沖擊等。

（1）安全性能

直接涉及人體健康、使用安全的指標(biāo)，是確保電機(jī)能否安全使用的極重要質(zhì)量項(xiàng)目。

基本電性能，如轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電流等是電機(jī)的功能性參數(shù)，它的好壞關(guān)系到整機(jī)系統(tǒng)的響應(yīng)能力；空載啟動(dòng)電壓是反映電機(jī)是否具有良好的起動(dòng)性能的重要參數(shù)；效率是指電機(jī)輸出功率與輸入功率的比率，高效、節(jié)能、降耗是電機(jī)設(shè)計(jì)者和使用者的追求目標(biāo)，也是反映電機(jī)質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)；噪聲則是電機(jī)使用舒適性的重要指標(biāo)，要做到低噪聲，電機(jī)必須運(yùn)行平穩(wěn)，無劇烈振動(dòng)。

（2）環(huán)境適應(yīng)性項(xiàng)目

電機(jī)應(yīng)用極其廣泛，它的使用環(huán)境也非常復(fù)雜，低溫、高溫、振動(dòng)、沖擊、跌落、濕熱，都是電機(jī)使用中可能遇到的外部環(huán)境條件，電機(jī)本身對這些環(huán)境的適應(yīng)能力是衡量電機(jī)質(zhì)量好壞的重要檢驗(yàn)項(xiàng)目，如果在這些環(huán)境條件下電機(jī)的基本電性能，特別是安全性能出現(xiàn)問題，都會給使用者或整機(jī)帶來嚴(yán)重的影響。

（3）機(jī)械性能

電機(jī)是屬于一種機(jī)電一體的元器件，通常是應(yīng)用于各種設(shè)備中作為執(zhí)行元件，軸向間隙、軸伸徑向圓跳動(dòng)的誤差會導(dǎo)致不能精確地配套安裝，從而影響整機(jī)的質(zhì)量。出線方式和標(biāo)記、引出線或引出端強(qiáng)度、重量等也是電機(jī)應(yīng)具有的基本機(jī)械特性，如果標(biāo)記不清使用者可能無法正確接線，錯(cuò)誤的接線可能會使電機(jī)出現(xiàn)故障，接線強(qiáng)度是考核引出端的設(shè)計(jì)和連接方法是否能耐受在裝配、修理或搬運(yùn)過程中所遇到的一種或數(shù)種應(yīng)力；重量過重則可能會影響使用者的舒適性，甚至對配套整機(jī)（如配套的自行車）產(chǎn)生影響。

4.質(zhì)量現(xiàn)狀分析

（1）總體分析

根據(jù)2006～2013年近5次永磁直流電動(dòng)機(jī)國家監(jiān)督抽查結(jié)果，產(chǎn)品的合格率均在88％以上，產(chǎn)品的總體質(zhì)量相對穩(wěn)定。

（2）質(zhì)量問題原因分析

歷年來被抽查電機(jī)反映的主要質(zhì)量問題大致概括為：

①基本電性能：包括空載起動(dòng)電壓、額定轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)速和噪聲等；

②機(jī)械性能；

③環(huán)境適應(yīng)性項(xiàng)目等。

出現(xiàn)以上質(zhì)量問題的原因主要有以下幾個(gè)方面：

①標(biāo)準(zhǔn)化的執(zhí)行力度不到位。部分企業(yè)不按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)或無標(biāo)生產(chǎn)的現(xiàn)象依然存在；有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)低于國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，未能將質(zhì)量控制與生產(chǎn)組織有效地結(jié)合起來，實(shí)效性較差。

②部分企業(yè)片面追求利潤，選用劣質(zhì)原材料，工藝水平低下，也是造成合格率偏低的重要原因。小型企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品大多檔次較低，低檔次產(chǎn)品使得企業(yè)之間的競爭更趨激烈，盲目追求利潤成為企業(yè)的唯一目的，為了降低成本，有些企業(yè)偷工減料，使用廉價(jià)質(zhì)次材料；有些企業(yè)生產(chǎn)工藝落后，致使產(chǎn)品外觀粗糙，所需的零配件大多采購的是機(jī)械鑄件、沖壓件、塑料件等較低檔次的產(chǎn)品。使得經(jīng)過濕熱試驗(yàn)后電機(jī)的絕緣性能降低，外觀出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕等現(xiàn)象。

③只看重產(chǎn)品基本性能檢查，忽視產(chǎn)品的可靠性。部分企業(yè)內(nèi)部無專業(yè)的質(zhì)量管理人員，產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢驗(yàn)體系基本沒有建立，有些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品的性能雖然滿足了要求，但它的可靠性卻十分低下，不能依照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在新品設(shè)計(jì)定型和技術(shù)狀態(tài)變更后到有關(guān)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，及時(shí)掌握產(chǎn)品質(zhì)量狀況，企業(yè)的產(chǎn)品實(shí)際上處于失控狀態(tài)。

5.消費(fèi)指南

（1）選用永磁直流電動(dòng)機(jī)的一般原則

①類型的選擇

永磁直流電動(dòng)機(jī)多種多樣，宜優(yōu)先選用效率高、價(jià)格便宜、溫升低的鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)；只有當(dāng)對性能要求嚴(yán)格、體積小選用稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)；對環(huán)境溫度較高時(shí)才考慮選用鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。

②合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率

電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率是有限度的，如果電動(dòng)機(jī)的功率選擇過小，負(fù)載超過了電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率就會發(fā)生電動(dòng)機(jī)過載，過載時(shí)會出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速下降、聲音異常等現(xiàn)象，嚴(yán)重過載時(shí)，將會燒毀電動(dòng)機(jī)。而功率過大，則會造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。因此合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率是很重要的。

③規(guī)格選擇

往往由于實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格不多，給選用產(chǎn)品增加困難。在選擇產(chǎn)品規(guī)格時(shí)可考慮：在電源電壓可調(diào)的場合，可按實(shí)際需要選擇轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與產(chǎn)品相應(yīng)的額定值接近的規(guī)格，通過改變電壓得到所需轉(zhuǎn)速；在電源電壓固定的場合，如果沒有適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品可供選用時(shí)，可先按轉(zhuǎn)矩選擇適當(dāng)規(guī)格，而產(chǎn)品的電壓與轉(zhuǎn)速之間可作適當(dāng)調(diào)整。

（2）永磁直流電動(dòng)機(jī)在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意

①如果產(chǎn)品沒有特別說明，一般情況下（例如鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)或鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)）永磁直流電動(dòng)機(jī)都不允許在額定電壓下反接制動(dòng)運(yùn)行，否則會造成永磁體退磁；如確有必要作這種方式運(yùn)行時(shí)，要加限流電阻，以限制電流過大。

②按以下步驟對電機(jī)好壞進(jìn)行初步的檢查：

首先檢查電機(jī)的外觀：應(yīng)無劃痕、碰傷和涂鍍層脫落；然后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，無明顯的卡殼現(xiàn)象。檢查電動(dòng)機(jī)的接線是否牢固，并通電運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)的過程中應(yīng)不存在著摩擦，其中最突出的是軸承摩擦。軸承磨損后會發(fā)出不正常聲音，出現(xiàn)局部過熱溫升現(xiàn)象。

③使用過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：

1）注意監(jiān)督：運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)加強(qiáng)對其溫升、電流和電壓的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常，要及時(shí)處理以防事故擴(kuò)大。

2）仔細(xì)聽電動(dòng)機(jī)的聲音是否正常。應(yīng)注意電動(dòng)機(jī)發(fā)出的聲響，根據(jù)聲響判別電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況。正常時(shí)，電動(dòng)機(jī)聲音均勻，沒有雜音。若電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常聲音，通常有機(jī)械和電氣兩個(gè)方面的原因。

3）維護(hù)保養(yǎng)：應(yīng)經(jīng)常對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，檢查電動(dòng)機(jī)的接線是否牢固，有無受潮，經(jīng)常清掃電動(dòng)機(jī)上的油污灰塵等。

4）長時(shí)間（3個(gè)月）停用的電動(dòng)機(jī)，使用前應(yīng)測量其絕緣電阻。用兆歐表測電動(dòng)機(jī)的繞組與繞組，繞組與外殼的絕緣電阻。

5）出現(xiàn)以下情況應(yīng)立即停機(jī)：軸承溫度超過允許最高溫度值，電機(jī)溫度超過允許值且轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)聲音不正常、吼叫，電機(jī)轉(zhuǎn)速不正常等等，聞著異味等等。

6）更換電刷時(shí)，要清理周圍的電碳粉塵，并用酒精、汽油清洗換向器，換用新電刷時(shí)，要注意先進(jìn)行空載磨合。

7）注意電動(dòng)機(jī)因電流過大、溫度變化及拆裝時(shí)磁路開路而引起的永磁體退磁，尤其對于鋁鎳鈷永磁電動(dòng)機(jī)，拆裝時(shí)要對永磁磁路進(jìn)行磁短路保護(hù)，否則退磁后要另外充磁。