才慶龍

（南陽(yáng)防爆(蘇州）特種裝備有限公司，江蘇 蘇州215211）

稀土永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)以高效、環(huán)保、低溫、低振動(dòng)、低噪聲、外形美觀等結(jié)構(gòu)相對(duì)合理的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)，該電機(jī)不僅能夠在煤炭、冶金行業(yè)有很高的利用率，在石化、軍工等微電機(jī)場(chǎng)所也有較高的利用價(jià)值，因此，可以說(shuō)稀土永磁同步電機(jī)在未來(lái)的發(fā)展上擁有比較廣闊的市場(chǎng)前景，應(yīng)將其歸屬于高性能、高附加值、節(jié)能環(huán)保的電機(jī)設(shè)備之一。然而，稀土永磁同步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)與普通電機(jī)有較大的區(qū)別，因此在此型號(hào)電機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較多關(guān)鍵控制點(diǎn)。

1 稀土永磁同步電機(jī)中關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)計(jì)與制造

1.1 繞線組的設(shè)計(jì)及制造

與三相異步電機(jī)相比，稀土永磁同步電機(jī)的繞線組設(shè)計(jì)大致相同，在其繞線形式和線圈節(jié)距、并聯(lián)線路上完全是按照同規(guī)格異步電機(jī)進(jìn)行選取的，針對(duì)某些規(guī)格的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，繞線組每圈的匝數(shù)可以進(jìn)行微調(diào)來(lái)滿足實(shí)際使用性能。而稀土永磁同步電機(jī)與傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)相比，需要依靠永磁體建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子電流較少。由于稀土永磁同步電機(jī)的定子繞線組能夠在保證其運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，滿足同規(guī)格三相異步電機(jī)的導(dǎo)線截面積，這樣不僅提高了生產(chǎn)效率，在使用過(guò)程中更方便進(jìn)行操作，大大地節(jié)省了電磁線的使用，降低了電機(jī)的制造成本，從而提高了電機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

1.2 永磁同步電機(jī)磁極的設(shè)計(jì)與制造

永磁體磁極是永磁同步電機(jī)在設(shè)計(jì)與制造中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，其不僅關(guān)系到電機(jī)的整體性能，也關(guān)系到電機(jī)能否符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。而如果我們從永磁同步電機(jī)磁極的設(shè)計(jì)與制造成本出發(fā)，則可以看到隨著現(xiàn)今我國(guó)永磁材料市場(chǎng)的不斷完善，永磁材料的價(jià)格正趨于穩(wěn)定，其中釹鐵硼稀土永磁材料也正以其良好的熱穩(wěn)定性，成為眾多電機(jī)制造企業(yè)所青睞的磁極材料。

在磁極材料的實(shí)際加工中，通常以供貨商的實(shí)際圖紙需求進(jìn)行加工。在加工中需要注意的是，在轉(zhuǎn)子氣隙削加工完畢以后，需要做好轉(zhuǎn)子表面以及槽內(nèi)鐵屑的清理，再進(jìn)行裝配。通過(guò)分析，我們可以得知，在磁極的裝配過(guò)程中，因磁極之間存在著很大的磁力，所以，在實(shí)際裝配時(shí)應(yīng)該使用專門(mén)的、與磁極材料相分離的工裝設(shè)備，充分利用杠桿原理進(jìn)行工作，進(jìn)而達(dá)到既安全又快速的分離被吸引而連在一起的磁極。同時(shí)，在裝配磁極之前，可以在磁極的正反兩面涂上厭氧的黏合劑，來(lái)促進(jìn)固化，固化時(shí)間不得小于8h。如果磁極槽內(nèi)毛刺較多造成裝配困難，可采用毛刺配合清洗劑清洗槽內(nèi)雜質(zhì)。

2 稀土永磁同步電機(jī)在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中常見(jiàn)關(guān)鍵點(diǎn)的控制

2.1 磁極錯(cuò)位和反向控制

通過(guò)大量的試制過(guò)程分析，我們可以看到在稀土永磁同步電機(jī)的磁極裝配過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)磁極錯(cuò)位、磁極反向的問(wèn)題，這些問(wèn)題不僅會(huì)嚴(yán)重影響稀土永磁同步電機(jī)的整體性能，也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)品不合格。因此，對(duì)稀土永磁同步電機(jī)磁極的控制顯得尤為重要。

一般磁極錯(cuò)位都是由于磁極與磁極槽間隙過(guò)大，磁極槽內(nèi)有毛刺，磁極裝配質(zhì)量差等問(wèn)題引發(fā)的。而一旦發(fā)生磁極錯(cuò)位問(wèn)題，就會(huì)對(duì)磁路造成不良影響，不僅會(huì)降低磁路性能，還會(huì)造成磁路的不對(duì)稱，產(chǎn)生電磁噪聲。而針對(duì)這一問(wèn)題，我們通?？梢圆扇√岣叽艠O裝配質(zhì)量，去除磁極槽內(nèi)毛刺，使用優(yōu)質(zhì)黏合劑固定等方法解決磁極錯(cuò)位問(wèn)題。

針對(duì)磁極反向，造成這一問(wèn)題的主要原因通常是因?yàn)榇艠O清理后導(dǎo)致磁極的N、S標(biāo)志模糊不清或已經(jīng)消失，而在裝配中發(fā)生反向安裝的問(wèn)題。一旦發(fā)生磁極反向，勢(shì)必會(huì)對(duì)電機(jī)的整體性能造成嚴(yán)重的影響，總磁通量大幅度降低，以至于電機(jī)產(chǎn)品不合格。針對(duì)這一問(wèn)題，我們通常可以采取在電機(jī)磁極裝配之前使用試驗(yàn)磁鋼對(duì)磁極的磁性進(jìn)行測(cè)試的方法，檢驗(yàn)磁極是否相同，用以杜絕磁極反裝的錯(cuò)誤發(fā)生。

2.2 制造過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)控制

由于稀土永磁同步電機(jī)的磁極磁力很大且材質(zhì)較脆，因此在運(yùn)輸、存放、裝配過(guò)程中需要十分注意，避免損壞磁極和造成人身傷害。磁極在裝配之前，應(yīng)對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行清理，切勿在附近放置其他鐵磁物質(zhì)，裝配者不應(yīng)佩戴手機(jī)、手表等對(duì)磁性敏感的物品。

2.3 試驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)控制

永磁電動(dòng)機(jī)因?yàn)槠鋭?lì)磁不可調(diào)節(jié)，其參數(shù)測(cè)量十分困難，因此一些企業(yè)針對(duì)其實(shí)際情況討論并編制了《稀土永磁三相同步電動(dòng)機(jī)試制鑒定大綱》，基本上引用了GB/T1032《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》，并同時(shí)增加了牽入轉(zhuǎn)矩、感應(yīng)電勢(shì)、失步轉(zhuǎn)矩的測(cè)試方法，該文件經(jīng)驗(yàn)證能比較有效地對(duì)永磁電動(dòng)機(jī)性能進(jìn)行檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，稀土永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)精致的制造過(guò)程，應(yīng)在實(shí)踐過(guò)程中不斷地進(jìn)行總結(jié)和創(chuàng)新，有效地解決使用者在使用過(guò)程中的一些問(wèn)題，特別是一些常見(jiàn)的、會(huì)對(duì)后期使用過(guò)程中造成重大隱患的問(wèn)題。這就需要設(shè)計(jì)者在不斷探索中掌握稀土永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造方法，對(duì)于一些不足和新問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)和解決，只有這樣才能不斷積累設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，將稀土永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)嚴(yán)格控制，制造出更加完善的電機(jī)產(chǎn)品。

［1］ 張好明，王應(yīng)海.新型稀土永磁同步電機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)［J］.稀土，2011，（01）：90-91.

［2］ 宋中陽(yáng)，劉明基，李和明，等.自起動(dòng)永磁同步電機(jī)不同轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的對(duì)比研究［J］.電機(jī)與控制應(yīng)用，2011，（03）：14-15.