摘 要：介紹超超高效自啟動永磁同步電動機主要結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子裝配的工藝流程，磁鋼的磁通量檢測方法，轉(zhuǎn)子裝配完磁鋼后，檢查其極性的方法，描述工廠生產(chǎn)中因磁鋼裝反引起的故障現(xiàn)象、實驗排查方法。以減少電機返修率，提高電機裝配一次合格率，提高生產(chǎn)效率，提高日產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：永磁電機；磁鋼；故障分析

超超高效自啟動永磁同步電動機廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械、風機、壓縮機、機床等行業(yè)，與傳統(tǒng)的單三相電機相比有明顯的優(yōu)勢。此款電機效率能達到IE4，而普通異步機只能達到IE2，功率因數(shù)高約為0.92-0.98，無功電流小，定子電流大幅度下降，定子銅耗大為減小，因而在25%-125%負載范圍內(nèi)具有高效率、高功率因數(shù)。三相異步電動機在75%-100%負載附近效率、功率因數(shù)較高，在輕載時運行效率很低，超超高效自啟動永磁同步電動不僅在額定點的效率、功率因數(shù)高于異步機，而且在整個負載范圍內(nèi)都有很高的運行效率和功率因數(shù)。工作溫升低，與同功率異步電動機相比，在相同負載條件下最低工作溫度低10-20℃。

效率高，為企業(yè)的節(jié)能減排，降低運營成本，提供了有利條件，功率因數(shù)高，對電網(wǎng)運行的影響小，工作溫升低，延長電機的使用壽命，永磁電機的高效、節(jié)能性必將給用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益。

1 定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

超超高效自啟動永磁同步電動機定子一般采用Y2系列異步機片型，定轉(zhuǎn)子氣隙比異步機大0.05-0.10mm左右，轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌磁鋼，鼠籠結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子鑄鋁，轉(zhuǎn)子沖片鑄鋁槽一般采用平底槽，轉(zhuǎn)子鑄鋁端環(huán)較異步機窄、高，特別是小功率電機轉(zhuǎn)子端環(huán)高度較異步機高5mm左右。

轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌磁鋼，不易斜槽，轉(zhuǎn)子為直槽，定子為斜槽，斜槽的角度不同對電機性能影響很大，通常采用斜1個槽的齒距，以減少齒槽轉(zhuǎn)矩，降低雜散損耗，振動和噪音。

2 磁鋼磁通測量方法

磁鋼性能的一致性是永磁電機性能、批量生產(chǎn)的前提保證，磁鋼性能一致性可謂是永磁電機生命的原動力。為保證磁鋼性能的一致性，首先應(yīng)該選擇有資質(zhì)的供應(yīng)商，對供應(yīng)商的實際生產(chǎn)能力、試驗水平、磁鋼資質(zhì)證書等進行實地考察，磁鋼入廠必須做進貨檢驗，進貨檢驗時想要對磁鋼關(guān)鍵參數(shù)如剩磁Br，矯頑力Hc，磁性曲線等進行檢驗是不切實際的，這些專用的磁鋼檢驗設(shè)備價格昂貴。解決這種矛盾比較妥善的方法，一方面每批磁鋼進貨，都需要求供應(yīng)商提供磁鋼關(guān)鍵參數(shù)的檢測報告。另一方面結(jié)合工廠實際檢測成本和能力，采用磁通測試儀對磁鋼進行磁通量測試，此種方法有效可行，具體的操作步驟如下：

步驟一：磁鋼未放置之前，磁通測試儀先歸零。步驟二：磁鋼擺放，磁鋼N極向下，S極向上，測量N極磁通并記錄。步驟三：磁鋼擺放，磁鋼S極向下，N極向上，測量S極磁通并記錄。步驟四：同一塊磁鋼N、S極磁通量偏差不超過5%，N、S極磁通量的平均值與標準值相比，不超過5%。

3 轉(zhuǎn)子磁鋼裝配

磁鋼具有很強的吸附力，在靠近槽口會偏離直接被軸或鐵心吸附，在沒有強勁準確的導向保證很難入槽，如果入槽后偏離將很難分開，磁鋼破碎也很難清理。

裝配現(xiàn)場不準有鐵制工具，在醒目位置明確警示，工作場地干凈清潔不允許有鐵屑，焊渣和鐵磁性廢物。裝配前應(yīng)核對所用的磁鋼、轉(zhuǎn)子等零配件是否與技術(shù)文件要求的一致。

（1）用數(shù)字磁通磁場測試儀測試每一塊磁鋼的磁通量，并作標記，選出磁通量接近的磁鋼（磁通量偏差不超過2%）。（2）將假磁鋼從磁鋼槽的一端插入，另一端退出，如果毛刺太大，可先用平挫，挫一下槽內(nèi)，用銅錘敲擊假磁鋼，使假磁鋼從磁鋼槽內(nèi)順暢通過。（3）清理干凈磁鋼槽內(nèi)的鐵屑，用酒精將轉(zhuǎn)子外表面、磁鋼表面擦拭干凈，用不干膠將轉(zhuǎn)子包裹，防止磁鋼鑲嵌過程中吸附鐵屑等磁性雜質(zhì)。（4）用磁鋼導向胎套入轉(zhuǎn)子任意一端對準開口確定N極S極。（5）鑲嵌磁鋼時N極標記向外，S極標記向里，根據(jù)標示出的磁極，取磁鋼，用橡膠錘將磁鋼輕輕敲如槽內(nèi)，先裝滿一個槽，然后再裝相鄰的槽，直至轉(zhuǎn)子磁鋼槽都嵌滿，裝配時注意，磁鋼表面不應(yīng)超過轉(zhuǎn)子沖片表面。（6）磁鋼鑲嵌過程中如果遇到掐住情況可用銅錘輕輕敲打，但不可大力擊打磁鋼以防止破碎，將所有磁鋼鑲嵌到位，對齊后可用指南針或磁鐵檢驗N、S是否正確。（7）用電木和卡簧擋住磁鋼防止滑出。（8）將裝配好的轉(zhuǎn)子擺放在專用的轉(zhuǎn)子架子上，間隔一定的距離嚴禁堆疊在一起。

4 磁鋼裝反故障現(xiàn)象、實驗排查

一個磁鋼槽內(nèi)通常由2-4片磁鋼組成，轉(zhuǎn)子的長度越長，磁鋼片數(shù)越多，大量的轉(zhuǎn)子裝配結(jié)果表明，很少會發(fā)生一個或多個磁鋼槽內(nèi)多片磁鋼裝反，某個槽內(nèi)的1片磁鋼裝反，是磁極裝反的主要現(xiàn)象。空載實驗的方法，電機在額定電壓，額定頻率，沒有負載的情況下直接啟動，觀察電參數(shù)儀上的空載電流、空載損耗變化，以TYCD802-4-0.75kW 400V，50Hz為例加以說明，取2個樣機，定子、機座、端蓋等結(jié)構(gòu)相同且均合格品，1號機轉(zhuǎn)子合格，2號機有1片磁鋼磁極裝反，在相同的實驗環(huán)境下，分別對樣機做空載實驗。實驗結(jié)果見圖1和圖2，1號機空載電流為0.75A，空載損耗為125.8W，2號機空載電流為1.488A，空載損耗為234W，可以看出，磁鋼裝反后，電流明顯上升，空載損耗明顯變大。現(xiàn)場檢測電機在額定轉(zhuǎn)速下運行伴有強烈的震動和嗡嗡的噪音聲，調(diào)換2個樣機的轉(zhuǎn)子，2號機的正常運行，此種故障現(xiàn)象可以判定為磁鋼的磁極裝反導致。

5 磁鋼更換方法

拆下電機轉(zhuǎn)子，首先要確認是哪片磁鋼磁極嵌反，生產(chǎn)中常用的方法有二種。第一種，取一片磁鋼，握住磁鋼，與轉(zhuǎn)子保持一定的距離，利用異性相斥的方法，先對一個磁鋼槽進行檢驗，按照從上至下的順序?qū)@個磁鋼槽的所有磁鋼進行檢驗，如果出現(xiàn)相吸的力，判定此塊磁鋼嵌反。第二種方法，用磁通測試儀的磁通密度檔B（T），檢測轉(zhuǎn)子表面的極性正負值，將探頭與轉(zhuǎn)子表面保持0.5cm左右的距離，慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，觀察B（T）值的變化，在轉(zhuǎn)子一個圓周內(nèi)會出現(xiàn)均勻正負交替變化，正負交替周期與電機極對數(shù)P值相等。第一種方法優(yōu)點是比較快捷，但是準確度不高，要求操作者熟練程度比較高。第二種方法準確度高，但是較慢，操作者可以結(jié)合實際情況進行選擇。

6 結(jié)束語

大力發(fā)展超超高效自啟動永磁電機成為一種必然趨勢，轉(zhuǎn)子磁鋼裝配、檢測是永磁電機制造的關(guān)鍵，本文總結(jié)了工廠多年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗和檢測方法，為超超高效自啟動永磁電機生產(chǎn)提供技術(shù)指導，為其穩(wěn)定運行提供了可靠保障。

參考文獻

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[2]李鐘明，劉衛(wèi)國.稀土永磁電機[M].北京：國防工業(yè)出版社，1999.

作者簡介：蔣志玲（1985-），女，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學電氣工程學院，現(xiàn)從事電機電氣、機械設(shè)計工作。