1.產品概述

電動機作為機電能量轉換的重要裝置，是電氣傳動的基礎部件，對國民經濟、能源利用、環(huán)境保護和人民生活質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)百瓦以下的電機和用途、性能及環(huán)境要求特殊的電機，簡稱為微特電機。

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

表1  永磁直流電動機應用領域

應用領域	具體應用實例
各類電子設備	錄音機、VCD機、電唱機、電動按摩器及各種玩具
高精尖產品	錄像機、復印機、照相機、手機、精密機床、銀行點鈔機、捆鈔機
交通工具	汽車、摩托車、電動自行車、蓄電池車
計算機行業(yè)	打印機、掃描儀、硬盤驅動器、光盤驅動器、刻錄機、冷卻風扇
汽車行業(yè)	各種風扇、刮水器、噴水泵、熄火器、反視鏡、打氣泵
賓館	自動門、自動門鎖、自動窗簾、自動給水系統(tǒng)、柔巾機
醫(yī)療器械	醫(yī)用的各種儀器、手術工具，如開腦手術中的電動鋸骨刀
武器裝備中	導彈、火炮、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、艦艇、飛機、坦克、火箭、雷達、戰(zhàn)車等
其他	機械手、殘疾車、電動牙刷

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

根據(jù)驅動方式的不同，永磁直流電動機又分為有刷永磁直流電動機與無刷永磁直流電動機。有刷永磁直流電動機具有使用簡單，但由于其電刷與換向器為摩擦接觸，工作時間的長短時受電刷壽命的制約。無刷永磁直流電動機是靠無刷電機控制器與安裝于轉子上的霍爾反饋元件來實現(xiàn)換向運轉的。

所以具有結構簡單、體積小、噪聲低、壽命更長的特點。

2.永磁直流電動機產品標準情況分析

目前國際上微特電機行業(yè)只有MIL標準（美軍標）有較為完善的標準體系，歐盟及日本在民用標準方面與產業(yè)發(fā)展結合的比較緊密。

與國外發(fā)達國家相比，我國標準總體水平不高，許多新型微特電機組件產品缺少配套的標準。

如：電動自行車永磁直流電動機在制動、阻燃、防火、絕緣等安全性能技術指標，都遠遠滯后于市場和管理的要求，與歐美發(fā)達國家的技術標準相比，車速指標明顯落后，車重指標不合理。

3.永磁直流電動機產品質量指標分析

永磁直流電動機的質量指標主要為以下幾個方面：安全性能：包括絕緣電阻、絕緣介電強度；基本電性能：電壓過轉矩/過轉矩、轉速和噪聲等；機械性能：包括軸向間隙、軸伸徑向圓跳動、出線方式和標記、引出線或引出端強度、重量等；環(huán)境適應性項目：包括低溫、高溫、耐濕、振動、沖擊等。

（1）安全性能

直接涉及人體健康、使用安全的指標，是確保電機能否安全使用的極重要質量項目。

基本電性能，如轉矩、轉速、電流等是電機的功能性參數(shù)，它的好壞關系到整機系統(tǒng)的響應能力；空載啟動電壓是反映電機是否具有良好的起動性能的重要參數(shù)；效率是指電機輸出功率與輸入功率的比率，高效、節(jié)能、降耗是電機設計者和使用者的追求目標，也是反映電機質量好壞的重要指標；噪聲則是電機使用舒適性的重要指標，要做到低噪聲，電機必須運行平穩(wěn)，無劇烈振動。

（2）環(huán)境適應性項目

電機應用極其廣泛，它的使用環(huán)境也非常復雜，低溫、高溫、振動、沖擊、跌落、濕熱，都是電機使用中可能遇到的外部環(huán)境條件，電機本身對這些環(huán)境的適應能力是衡量電機質量好壞的重要檢驗項目，如果在這些環(huán)境條件下電機的基本電性能，特別是安全性能出現(xiàn)問題，都會給使用者或整機帶來嚴重的影響。

（3）機械性能

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

4.質量現(xiàn)狀分析

（1）總體分析

根據(jù)2006～2013年近5次永磁直流電動機國家監(jiān)督抽查結果，產品的合格率均在88％以上，產品的總體質量相對穩(wěn)定。

（2）質量問題原因分析

歷年來被抽查電機反映的主要質量問題大致概括為：

①基本電性能：包括空載起動電壓、額定轉矩、額定轉速和噪聲等；

②機械性能；

③環(huán)境適應性項目等。

出現(xiàn)以上質量問題的原因主要有以下幾個方面：

①標準化的執(zhí)行力度不到位。部分企業(yè)不按標準生產或無標生產的現(xiàn)象依然存在；有的企業(yè)標準指標低于國家標準和行業(yè)標準，未能將質量控制與生產組織有效地結合起來，實效性較差。

②部分企業(yè)片面追求利潤，選用劣質原材料，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)生產的產品大多檔次較低，低檔次產品使得企業(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，使用廉價質次材料；有些企業(yè)生產工藝落后，致使產品外觀粗糙，所需的零配件大多采購的是機械鑄件、沖壓件、塑料件等較低檔次的產品。使得經過濕熱試驗后電機的絕緣性能降低，外觀出現(xiàn)嚴重的銹蝕等現(xiàn)象。

③只看重產品基本性能檢查，忽視產品的可靠性。部分企業(yè)內部無專業(yè)的質量管理人員，產品質量控制和檢驗體系基本沒有建立，有些企業(yè)生產的產品的性能雖然滿足了要求，但它的可靠性卻十分低下，不能依照有關標準的規(guī)定，在新品設計定型和技術狀態(tài)變更后到有關檢驗機構進行試驗，及時掌握產品質量狀況，企業(yè)的產品實際上處于失控狀態(tài)。

5.消費指南

（1）選用永磁直流電動機的一般原則

①類型的選擇

永磁直流電動機多種多樣，宜優(yōu)先選用效率高、價格便宜、溫升低的鐵氧體永磁直流電動機；只有當對性能要求嚴格、體積小選用稀土永磁直流電動機；對環(huán)境溫度較高時才考慮選用鋁鎳鈷永磁直流電動機。

②合理選擇電動機的功率

電動機輸出的最大功率是有限度的，如果電動機的功率選擇過小，負載超過了電動機的額定輸出功率就會發(fā)生電動機過載，過載時會出現(xiàn)電動機發(fā)熱、振動、轉速下降、聲音異常等現(xiàn)象，嚴重過載時，將會燒毀電動機。而功率過大，則會造成經濟浪費。因此合理選擇電動機的功率是很重要的。

③規(guī)格選擇

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

（2）永磁直流電動機在應用時應注意

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

②按以下步驟對電機好壞進行初步的檢查：

首先檢查電機的外觀：應無劃痕、碰傷和涂鍍層脫落；然后轉動轉軸，應能靈活轉動，無明顯的卡殼現(xiàn)象。檢查電動機的接線是否牢固，并通電運行。電動機在旋轉的過程中應不存在著摩擦，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使用過程中應注意的事項：

1）注意監(jiān)督：運行中的電動機，應加強對其溫升、電流和電壓的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常，要及時處理以防事故擴大。

2）仔細聽電動機的聲音是否正常。應注意電動機發(fā)出的聲響，根據(jù)聲響判別電動機的運行情況。正常時，電動機聲音均勻，沒有雜音。若電動機出現(xiàn)異常聲音，通常有機械和電氣兩個方面的原因。

3）維護保養(yǎng)：應經常對電動機進行維護保養(yǎng)，檢查電動機的接線是否牢固，有無受潮，經常清掃電動機上的油污灰塵等。

4）長時間（3個月）停用的電動機，使用前應測量其絕緣電阻。用兆歐表測電動機的繞組與繞組，繞組與外殼的絕緣電阻。

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

6）更換電刷時，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，要注意先進行空載磨合。

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