淺談稀土永磁同步電機在設計制造過程中的關鍵點控制

才慶龍

（南陽防爆(蘇州）特種裝備有限公司，江蘇 蘇州215211）

稀土永磁同步電機的設計應以高效、環(huán)保、低溫、低振動、低噪聲、外形美觀等結構相對合理的優(yōu)點進行設計研發(fā)，該電機不僅能夠在煤炭、冶金行業(yè)有很高的利用率，在石化、軍工等微電機場所也有較高的利用價值，因此，可以說稀土永磁同步電機在未來的發(fā)展上擁有比較廣闊的市場前景，應將其歸屬于高性能、高附加值、節(jié)能環(huán)保的電機設備之一。然而，稀土永磁同步電機在結構上的設計與普通電機有較大的區(qū)別，因此在此型號電機產品的設計制造過程中會出現較多關鍵控制點。

1 稀土永磁同步電機中關鍵點的設計與制造

1.1 繞線組的設計及制造

與三相異步電機相比，稀土永磁同步電機的繞線組設計大致相同，在其繞線形式和線圈節(jié)距、并聯線路上完全是按照同規(guī)格異步電機進行選取的，針對某些規(guī)格的產品來說，繞線組每圈的匝數可以進行微調來滿足實際使用性能。而稀土永磁同步電機與傳統(tǒng)的電勵磁電機相比，需要依靠永磁體建立旋轉磁場，定子電流較少。由于稀土永磁同步電機的定子繞線組能夠在保證其運行穩(wěn)定的情況下，滿足同規(guī)格三相異步電機的導線截面積，這樣不僅提高了生產效率，在使用過程中更方便進行操作，大大地節(jié)省了電磁線的使用，降低了電機的制造成本，從而提高了電機產品在市場上的競爭能力。

1.2 永磁同步電機磁極的設計與制造

永磁體磁極是永磁同步電機在設計與制造中的重點與難點，其不僅關系到電機的整體性能，也關系到電機能否符合生產標準。而如果我們從永磁同步電機磁極的設計與制造成本出發(fā)，則可以看到隨著現今我國永磁材料市場的不斷完善，永磁材料的價格正趨于穩(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，成為眾多電機制造企業(yè)所青睞的磁極材料。

在磁極材料的實際加工中，通常以供貨商的實際圖紙需求進行加工。在加工中需要注意的是，在轉子氣隙削加工完畢以后，需要做好轉子表面以及槽內鐵屑的清理，再進行裝配。通過分析，我們可以得知，在磁極的裝配過程中，因磁極之間存在著很大的磁力，所以，在實際裝配時應該使用專門的、與磁極材料相分離的工裝設備，充分利用杠桿原理進行工作，進而達到既安全又快速的分離被吸引而連在一起的磁極。同時，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，來促進固化，固化時間不得小于8h。如果磁極槽內毛刺較多造成裝配困難，可采用毛刺配合清洗劑清洗槽內雜質。

2 稀土永磁同步電機在設計制造過程中常見關鍵點的控制

2.1 磁極錯位和反向控制

通過大量的試制過程分析，我們可以看到在稀土永磁同步電機的磁極裝配過程中往往會出現磁極錯位、磁極反向的問題，這些問題不僅會嚴重影響稀土永磁同步電機的整體性能，也會導致電機產品不合格。因此，對稀土永磁同步電機磁極的控制顯得尤為重要。

一般磁極錯位都是由于磁極與磁極槽間隙過大，磁極槽內有毛刺，磁極裝配質量差等問題引發(fā)的。而一旦發(fā)生磁極錯位問題，就會對磁路造成不良影響，不僅會降低磁路性能，還會造成磁路的不對稱，產生電磁噪聲。而針對這一問題，我們通常可以采取提高磁極裝配質量，去除磁極槽內毛刺，使用優(yōu)質黏合劑固定等方法解決磁極錯位問題。

針對磁極反向，造成這一問題的主要原因通常是因為磁極清理后導致磁極的N、S標志模糊不清或已經消失，而在裝配中發(fā)生反向安裝的問題。一旦發(fā)生磁極反向，勢必會對電機的整體性能造成嚴重的影響，總磁通量大幅度降低，以至于電機產品不合格。針對這一問題，我們通?？梢圆扇≡陔姍C磁極裝配之前使用試驗磁鋼對磁極的磁性進行測試的方法，檢驗磁極是否相同，用以杜絕磁極反裝的錯誤發(fā)生。

2.2 制造過程中的關鍵點控制

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

2.3 試驗過程中的關鍵點控制

永磁電動機因為其勵磁不可調節(jié)，其參數測量十分困難，因此一些企業(yè)針對其實際情況討論并編制了《稀土永磁三相同步電動機試制鑒定大綱》，基本上引用了GB/T1032《三相異步電動機試驗方法》，并同時增加了牽入轉矩、感應電勢、失步轉矩的測試方法，該文件經驗證能比較有效地對永磁電動機性能進行檢測。

3 結語

綜上所述，稀土永磁同步電機的設計制造過程是一個嚴謹精致的制造過程，應在實踐過程中不斷地進行總結和創(chuàng)新，有效地解決使用者在使用過程中的一些問題，特別是一些常見的、會對后期使用過程中造成重大隱患的問題。這就需要設計者在不斷探索中掌握稀土永磁同步電機的設計和制造方法，對于一些不足和新問題進行及時改進和解決，只有這樣才能不斷積累設計制造經驗，將稀土永磁同步電機設計過程中的關鍵點嚴格控制，制造出更加完善的電機產品。

［1］ 張好明，王應海.新型稀土永磁同步電機的計算機輔助設計［J］.稀土，2011，（01）：90-91.

［2］ 宋中陽，劉明基，李和明，等.自起動永磁同步電機不同轉子磁路結構的對比研究［J］.電機與控制應用，2011，（03）：14-15.