中小型表面式永磁电机的制造工艺分析

秦炜+孙鑫

摘 要： 永磁电机是现代一种使用较为广泛的电机，因为其具有效率高、轻便、经济适应性好等特点，加之我国稀土资源的开发量不断增加，永磁电机的生产成本越来越低，使得该类电机受到了人们的追捧。

关键词： 中小型表面式永磁电机；制造工艺；工艺分析

在下文当中，笔者将对中小型表面式永磁电机的磁钢安全工艺以及动平衡、转子绑扎、烘焙等重要的制造工艺进行分析，为实际永磁电机的生产制造提供可靠的理论依据。

一、磁钢安装工艺分析

（一）准备工作

对安全场地进行清理，避免杂物堆积，对安装工作以及磁钢性能造成影响，必须清除一切铁屑。所有安装工具都必须使用非导磁类的器具，因为磁钢具有磁性，为了避免安装器具与磁钢产生导磁，所以需要采用此类器具。比如橡皮泥、非导磁扳手、非导磁支撑架以及非导磁工件等等。准备完所用的器件和工具之后，需要再次清点器具和工具是否完整。而后，对磁钢的数量和质量进行检查，确保磁钢数量足够，且表面无破损情况，最后以指南针确定磁钢磁极，并做好对应的标注。

（二）定位块的安装

使永磁电机转子的轮毂与其一侧的端板相连，并以螺钉固定，注意在螺钉表面涂刷一层紧固胶，保持二者之间连接的稳固性。依据工件划线，进行定位块的安装，对安装面进行彻底清洁，同时需对安装空间的尺寸进行准确的测量和检查，确保其尺寸大小合适，而后再进行定位块的安装。

（二）磁钢安装分析

永磁电机的转子是很多小块磁钢组合而成的，所以，必须要确定磁钢的磁极，而后才能进行磁钢的安装。做好磁极标注之后，将磁钢专用胶涂抹在待安装的小磁块和磁钢安装面上，保证二者之间连接固定，而后将磁块推入安装面当中。然后沿圆周方向相邻一极安装极性相反的单块磁钢，采用同样的方法进行其它磁块的安装，直至整个圆周方向的磁钢安装完毕为止，最后再进行下一圈磁钢的安装。

（三）安装检查

以专用的磁极检查仪器测定安装磁钢的磁极，确认无误之后，再进行其它工件的安装。磁钢安装过程中，应当对以下几点加以关注：

（1）保持安装表面一定的平滑度，避免专用胶的涂刷不挂胶；（2）磁钢表面应当选择粘接性比较好的镀层，比如镀铝磁钢；（3）必须准确测定磁钢的磁极以及磁块的安装顺序；（4）安装过程中不能对磁钢以及安装面造成损害。

二、转子的绑扎和烘焙工艺分析

（一）预热处理

将已经完成磁钢安装的转子加热到80摄氏度，加热时间在60min左右；将无纬带加热到40摄氏度，加热时间控制在20min左右。

（二）转子的绑扎

绑扎过程中，应当依据绑扎的张力要求进行转子绑扎，将绑扎速度控制在10m/min—15m/min之间，绑扎过程中应当同时涂刷常温环氧树脂，完成绑扎之后，锁紧尾部，避免出现张力损失。采用手工方式进行绑扎，最好选用挥发物质含量和含胶量比较大的无纬带。

（三）烘焙处理

完成转子的绑扎之后，马上就要进入烘焙环节，烘焙过程中，注意控制以下几点：（一）根据磁钢的不同性质，合理控制烘焙温度。一般来说SH系列的钕铁硼磁钢一般在80摄氏度以下进行烘焙；UH系列的钕铁硼磁钢则控制在120摄氏度以下；EH系列的钕铁硼磁钢则通常控制在180摄氏度以下。合理控制烘焙温度才能保持退磁曲线为直线。 以UH系列的钕铁硼磁钢为例，不同温度下的退磁曲线如下图所示：

在没有安装入定子之前，磁钢在转子上始终保持开路状态，因此，在烘焙过程中，为了确保磁钢性能不受损，必须将其温度控制在120摄氏度以下。（2）根据无纬带一般的固化条件，在温度不超过120摄氏度的环境下，其固化时间可以达到24h以上，且烘焙温度与其固化时间呈反比，因此，为了保证无纬带的性能，应当合理控制烘焙时间，同时对无纬带的选择加以控制。（3）保温箱中的加热板一般在箱内的下部位置，温度检测传感器则通常在上方，所以保温箱下部位置的温度比较高，在进行烘焙之前，需要以薄钢板保护转子，避免退磁问题的发生。

（四）转子加工

无纬带固化完成之后，按照设计尺寸的要求，对转子外圆车削进行加工。

三、动平衡工艺分析

完成转子加工之后，需要进行动平衡分析。实验前，对试验机械进行清理，避免铁屑等杂物对试验结果造成影响。另外，在校动平衡过程中，转子磁钢保持开路状态，所以，最好的措施是在定、转子完成装配之后二次实施动平衡分析，因为在转子磁钢工作状态下对其进行动平衡分析，更具实际意义。

四、电机的总装工艺分析

对现场进行清洁，保持转子表面无铁屑和杂质；清点相关的零件，比如轴承盖、端盖等等；准备数量足够的非导磁薄垫，比如环氧玻璃布板、不锈钢材料等等，非导磁薄垫厚度不应当超過气隙长度，略小即可。

先完成定子一侧端盖的安装，固定定子的机座。在定子铁心的内部均匀铺垫上非导磁垫条。把两端轴承的内盖套入到转轴上，同时完成轴承的装配，把转子吊装进定子当中，取出非导磁垫条，完成另一侧端盖的装配。最后进行轴承盖以及出线盒等零件等安装。

结束语：

永磁电机的制造工艺远比普通电机的生产要难得多，这就对永磁电机的生产造成了损害，降低了电机的质量和性能。因此，必须严格控制制造工艺，根据相关要求进行零件的安装和加工，提升电机质量。