盛曉杰

（杭州頓力電器有限公司，浙江 杭州 311107）

一、電機(jī)失效現(xiàn)象

以下資料是從實(shí)測試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和市場售后兩方面搜集的資料，來展現(xiàn)電機(jī)失效的現(xiàn)象。

主要分為慢性和急性兩種失效。

二、失效分析

（一）急性失效

1.爬電距離小

此處尤為重要說明一種材料：絕緣橡膠

橡膠零件的主要制造工藝就是硫化（本文不做具體說明）但生產(chǎn)過程不可缺少的會(huì)添加一種炭黑添加劑，其為導(dǎo)電材料，廠家的配比，直接影響了零件的絕緣線。如忽略了此零件的爬電距很容易發(fā)生耐壓不良問題，此問題也是我親身經(jīng)歷的，血的教訓(xùn)告誡大家如需用到此類物料，定要考慮好它的爬電距離。

2.絕緣失效

此失效主要以生產(chǎn)制程為主（就是產(chǎn)線員工沒有做好），直接影響的結(jié)果就是匝間或擊穿，直接導(dǎo)致燒機(jī)。如線包漆皮損傷等，導(dǎo)致有效電阻大幅降低，簡單地根據(jù)歐姆定律，可得知，發(fā)熱量急劇增加，還沒等零件反應(yīng)過來，就直接讓塑料軟化變形，卡死電機(jī)，直接損壞。

3.運(yùn)轉(zhuǎn)異常（堵轉(zhuǎn)）

電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)卡滯（結(jié)霜、外物卡滯等），其繞組成為純發(fā)熱的電阻，其溫度升高很高，基本在2分鐘就能達(dá)到160攝氏度，但一般保護(hù)器的存在，不會(huì)使線燒斷，多個(gè)循環(huán)后，就會(huì)使漆包線漆膜損傷，導(dǎo)致短路燒毀

（二）慢性失效

1.尺寸精度問題

主要為軸承孔同心度，一般來說，對(duì)于深溝球滾珠子軸承，其游隙允許的同心角度為1/4度（人本軸承廠家參數(shù)），而我們實(shí)際生產(chǎn)建議按照1/10度來設(shè)計(jì)軸承的同心度公差控制。按照軸承間距40mm換算,同軸度精度要求基本在0.1mm左右。如超過這個(gè)限值時(shí)，會(huì)使軸承卡滯，增加電機(jī)負(fù)載，提高溫升，成為失效的一個(gè)重要原因。（此問題還會(huì)帶來軸承異響的問題）

其次是定轉(zhuǎn)子氣隙：從實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)可以告知，增加氣息，會(huì)直接溫升，每減少0.05氣息，溫度上升3度左右。為此最好不要通過增加氣息方式解決方案（實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)告訴過我此問題的嚴(yán)重性）。

2.錯(cuò)誤設(shè)計(jì)、錯(cuò)誤使用問題

溫升核實(shí)錯(cuò)誤

任何電機(jī)工作都存在一個(gè)功率段，當(dāng)我們開發(fā)通用產(chǎn)品時(shí)，不清楚后續(xù)每個(gè)客戶使用的實(shí)際工況，為此，十分有必要按照最嚴(yán)格苛刻條件進(jìn)行測試。我經(jīng)歷過，前期溫升測試合格，但客戶使用后發(fā)熱異常導(dǎo)致燒機(jī)的問題。經(jīng)過排查，則為溫升核實(shí)時(shí)，只按輕負(fù)載狀態(tài)測試，而實(shí)際輕負(fù)載和重負(fù)載，溫升足足存在40度之差。

3.運(yùn)用異常（過載）

從我參與過售后退回的產(chǎn)品及對(duì)市場反饋的問題基本過載體現(xiàn)我總結(jié)了最為主要一點(diǎn)，就是轉(zhuǎn)動(dòng)過載，由于過于頻繁啟停的原因或者軸承本來就存在損傷等，導(dǎo)致?lián)p壞軸承，出現(xiàn)卡滯或者阻力增大現(xiàn)象。促使電機(jī)的轉(zhuǎn)速變低，發(fā)熱增加，燒壞電機(jī)(接觸過交流電機(jī)的都知道，一款成型產(chǎn)品，其轉(zhuǎn)數(shù)越低，發(fā)熱約嚴(yán)重)

三、電機(jī)設(shè)計(jì)、調(diào)試注意點(diǎn)

材料選用上

骨架，非金屬材料中最為重要的，起到支撐整個(gè)線包的作用。在UL1004標(biāo)準(zhǔn)中，骨架材料是指定到廠家和排號(hào)，這足以說明此物料的重要性。一般來說F級(jí)電機(jī)骨架材料為尼龍，耐溫在180度左右。實(shí)際使用過程比較穩(wěn)定。類似B級(jí)的電機(jī)也可用PBT材料，其耐溫性低些，但其絕緣特性要更好。對(duì)于此類材料，十分成熟，技術(shù)人員也無需花更多的時(shí)間去研究，如存在興趣，可百度下這些材料的特性即可。

漆包線，最為常用的聚酯氨漆膜，F(xiàn)級(jí)電建議使用180℃漆膜，其耐溫比F級(jí)高是為了增加可靠性。當(dāng)遇到附加值很高，客戶使用環(huán)境相對(duì)惡劣的情況，甚至可再次提高漆膜耐溫等級(jí)，來進(jìn)一步增加可靠性，畢竟遭到客戶燒機(jī)投訴的成本遠(yuǎn)大于此。（此方式也是我在實(shí)戰(zhàn)斗過程中吃過虧的）

軸承，其壽命最為關(guān)鍵的因素就是工作溫度，下圖是軸承理論壽命和溫度間的關(guān)系（此數(shù)據(jù)來自和軸承廠家合作的通過理論及實(shí)驗(yàn)的綜合數(shù)據(jù)）。由圖清晰可見，要想產(chǎn)品壽命大于5年，決然不能使軸承工作至高于115℃的環(huán)境。但F級(jí)產(chǎn)品，其電機(jī)允許在155攝氏度環(huán)境下正常工作，此兩項(xiàng)存在矛盾。為此，要從軸承的位置下手，盡可能原理發(fā)熱源。

控制溫升上

有些技術(shù)人員，調(diào)試電機(jī)時(shí)，會(huì)簡單的測試主副電流，通過電流密度來判定是否合格。這里，我通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確認(rèn)，這僅僅是個(gè)參考，還有很多因素（散熱等）影響著。通過主副電流密度來評(píng)判電機(jī)先要確認(rèn)一個(gè)前提：電機(jī)工作在客戶實(shí)際需求的工況下。最終還是要通過專用溫升儀來檢測。且此相檢測十分必要，可以放在所有檢測項(xiàng)目的首項(xiàng)，只要此項(xiàng)不合格，后續(xù)工作也沒有必要開展下去了，直接更換方案。

對(duì)于產(chǎn)品可靠性而言，溫度影響很大，符合國標(biāo)前提，溫升能降一度是一度，所以在實(shí)際工作中，我們要多深入客戶需求，讓客戶匹配后的產(chǎn)品，盡可能工作在高效、低溫升區(qū)。

四、總結(jié)

隨之科技的進(jìn)步，電機(jī)行業(yè)也在更新替代，交流電機(jī)總體趨勢也逐步在被直流無刷電機(jī)更新。但其可靠性高的優(yōu)點(diǎn)也立足了它應(yīng)有的地位。在這個(gè)遍地開花的交流電機(jī)市場，我們要學(xué)會(huì)很容易，要精通還是需要反復(fù)思考的。對(duì)于產(chǎn)品而言，本身沒有唯一的配方答案，只有最佳匹配。了解一些此類電機(jī)的問題點(diǎn)，可以給我們帶來“原來是這樣”的疑惑。通過我的一些親身檢驗(yàn)，也能讓你少走一些不必要的重復(fù)驗(yàn)證道路。