1.产品概述

电动机作为机电能量转换的重要装置，是电气传动的基础部件，对国民经济、能源利用、环境保护和人民生活质量的提高都起着十分重要的作用。对于体积、容量较小，输出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境要求特殊的电机，简称为微特电机。

作为微特电机重要组成部分的永磁直流电动机是电动机中一种重要的类型，是用永磁体建立磁场的一种直流电机。由于其采用了永磁体，使之具有独有的节能优势、成本优势，还具有体积小、重量轻、耗电少、启动性能好的特点。如表1所示，它在广泛的领域得到应用。

表1  永磁直流电动机应用领域

应用领域	具体应用实例
各类电子设备	录音机、VCD机、电唱机、电动按摩器及各种玩具
高精尖产品	录像机、复印机、照相机、手机、精密机床、银行点钞机、捆钞机
交通工具	汽车、摩托车、电动自行车、蓄电池车
计算机行业	打印机、扫描仪、硬盘驱动器、光盘驱动器、刻录机、冷却风扇
汽车行业	各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、打气泵
宾馆	自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机
医疗器械	医用的各种仪器、手术工具，如开脑手术中的电动锯骨刀
武器装备中	导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等
其他	机械手、残疾车、电动牙刷

根据所用的永磁材料不同，永磁直流电动机分为铝镍钴永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和稀土永磁直流电动机。铝镍钴永磁直流电动机需要消耗大量的贵重金属、价格较高，但对高温的适应性好；铁氧体永磁直流电动机以廉价见长，且性能良好，广泛用于家用电器、汽车、玩具、电动工具等领域；稀土永磁材料作磁极的稀土永磁直流电动机，体积小且性能更好，主要用于高档汽车、计算机、井下仪器等。

根据驱动方式的不同，永磁直流电动机又分为有刷永磁直流电动机与无刷永磁直流电动机。有刷永磁直流电动机具有使用简单，但由于其电刷与换向器为摩擦接触，工作时间的长短时受电刷寿命的制约。无刷永磁直流电动机是靠无刷电机控制器与安装于转子上的霍尔反馈元件来实现换向运转的。

所以具有结构简单、体积小、噪声低、寿命更长的特点。

2.永磁直流电动机产品标准情况分析

目前国际上微特电机行业只有MIL标准（美军标）有较为完善的标准体系，欧盟及日本在民用标准方面与产业发展结合的比较紧密。

与国外发达国家相比，我国标准总体水平不高，许多新型微特电机组件产品缺少配套的标准。

如：电动自行车永磁直流电动机在制动、阻燃、防火、绝缘等安全性能技术指标，都远远滞后于市场和管理的要求，与欧美发达国家的技术标准相比，车速指标明显落后，车重指标不合理。

3.永磁直流电动机产品质量指标分析

永磁直流电动机的质量指标主要为以下几个方面：安全性能：包括绝缘电阻、绝缘介电强度；基本电性能：电压过转矩/过转矩、转速和噪声等；机械性能：包括轴向间隙、轴伸径向圆跳动、出线方式和标记、引出线或引出端强度、重量等；环境适应性项目：包括低温、高温、耐湿、振动、冲击等。

（1）安全性能

直接涉及人体健康、使用安全的指标，是确保电机能否安全使用的极重要质量项目。

基本电性能，如转矩、转速、电流等是电机的功能性参数，它的好坏关系到整机系统的响应能力；空载启动电压是反映电机是否具有良好的起动性能的重要参数；效率是指电机输出功率与输入功率的比率，高效、节能、降耗是电机设计者和使用者的追求目标，也是反映电机质量好坏的重要指标；噪声则是电机使用舒适性的重要指标，要做到低噪声，电机必须运行平稳，无剧烈振动。

（2）环境适应性项目

电机应用极其广泛，它的使用环境也非常复杂，低温、高温、振动、冲击、跌落、湿热，都是电机使用中可能遇到的外部环境条件，电机本身对这些环境的适应能力是衡量电机质量好坏的重要检验项目，如果在这些环境条件下电机的基本电性能，特别是安全性能出现问题，都会给使用者或整机带来严重的影响。

（3）机械性能

电机是属于一种机电一体的元器件，通常是应用于各种设备中作为执行元件，轴向间隙、轴伸径向圆跳动的误差会导致不能精确地配套安装，从而影响整机的质量。出线方式和标记、引出线或引出端强度、重量等也是电机应具有的基本机械特性，如果标记不清使用者可能无法正确接线，错误的接线可能会使电机出现故障，接线强度是考核引出端的设计和连接方法是否能耐受在装配、修理或搬运过程中所遇到的一种或数种应力；重量过重则可能会影响使用者的舒适性，甚至对配套整机（如配套的自行车）产生影响。

4.质量现状分析

（1）总体分析

根据2006～2013年近5次永磁直流电动机国家监督抽查结果，产品的合格率均在88％以上，产品的总体质量相对稳定。

（2）质量问题原因分析

历年来被抽查电机反映的主要质量问题大致概括为：

①基本电性能：包括空载起动电压、额定转矩、额定转速和噪声等；

②机械性能；

③环境适应性项目等。

出现以上质量问题的原因主要有以下几个方面：

①标准化的执行力度不到位。部分企业不按标准生产或无标生产的现象依然存在；有的企业标准指标低于国家标准和行业标准，未能将质量控制与生产组织有效地结合起来，实效性较差。

②部分企业片面追求利润，选用劣质原材料，工艺水平低下，也是造成合格率偏低的重要原因。小型企业生产的产品大多档次较低，低档次产品使得企业之间的竞争更趋激烈，盲目追求利润成为企业的唯一目的，为了降低成本，有些企业偷工减料，使用廉价质次材料；有些企业生产工艺落后，致使产品外观粗糙，所需的零配件大多采购的是机械铸件、冲压件、塑料件等较低档次的产品。使得经过湿热试验后电机的绝缘性能降低，外观出现严重的锈蚀等现象。

③只看重产品基本性能检查，忽视产品的可靠性。部分企业内部无专业的质量管理人员，产品质量控制和检验体系基本没有建立，有些企业生产的产品的性能虽然满足了要求，但它的可靠性却十分低下，不能依照有关标准的规定，在新品设计定型和技术状态变更后到有关检验机构进行试验，及时掌握产品质量状况，企业的产品实际上处于失控状态。

5.消费指南

（1）选用永磁直流电动机的一般原则

①类型的选择

永磁直流电动机多种多样，宜优先选用效率高、价格便宜、温升低的铁氧体永磁直流电动机；只有当对性能要求严格、体积小选用稀土永磁直流电动机；对环境温度较高时才考虑选用铝镍钴永磁直流电动机。

②合理选择电动机的功率

电动机输出的最大功率是有限度的，如果电动机的功率选择过小，负载超过了电动机的额定输出功率就会发生电动机过载，过载时会出现电动机发热、振动、转速下降、声音异常等现象，严重过载时，将会烧毁电动机。而功率过大，则会造成经济浪费。因此合理选择电动机的功率是很重要的。

③规格选择

往往由于实际生产的产品规格不多，给选用产品增加困难。在选择产品规格时可考虑：在电源电压可调的场合，可按实际需要选择转矩、转速与产品相应的额定值接近的规格，通过改变电压得到所需转速；在电源电压固定的场合，如果没有适当规格的产品可供选用时，可先按转矩选择适当规格，而产品的电压与转速之间可作适当调整。

（2）永磁直流电动机在应用时应注意

①如果产品没有特别说明，一般情况下（例如铝镍钴永磁直流电动机或铁氧体永磁直流电动机）永磁直流电动机都不允许在额定电压下反接制动运行，否则会造成永磁体退磁；如确有必要作这种方式运行时，要加限流电阻，以限制电流过大。

②按以下步骤对电机好坏进行初步的检查：

首先检查电机的外观：应无划痕、碰伤和涂镀层脱落；然后转动转轴，应能灵活转动，无明显的卡壳现象。检查电动机的接线是否牢固，并通电运行。电动机在旋转的过程中应不存在着摩擦，其中最突出的是轴承摩擦。轴承磨损后会发出不正常声音，出现局部过热温升现象。

③使用过程中应注意的事项：

1）注意监督：运行中的电动机，应加强对其温升、电流和电压的监视，发现异常，要及时处理以防事故扩大。

2）仔细听电动机的声音是否正常。应注意电动机发出的声响，根据声响判别电动机的运行情况。正常时，电动机声音均匀，没有杂音。若电动机出现异常声音，通常有机械和电气两个方面的原因。

3）维护保养：应经常对电动机进行维护保养，检查电动机的接线是否牢固，有无受潮，经常清扫电动机上的油污灰尘等。

4）长时间（3个月）停用的电动机，使用前应测量其绝缘电阻。用兆欧表测电动机的绕组与绕组，绕组与外壳的绝缘电阻。

5）出现以下情况应立即停机：轴承温度超过允许最高温度值，电机温度超过允许值且转速下降，电机声音不正常、吼叫，电机转速不正常等等，闻着异味等等。

6）更换电刷时，要清理周围的电碳粉尘，并用酒精、汽油清洗换向器，换用新电刷时，要注意先进行空载磨合。

7）注意电动机因电流过大、温度变化及拆装时磁路开路而引起的永磁体退磁，尤其对于铝镍钴永磁电动机，拆装时要对永磁磁路进行磁短路保护，否则退磁后要另外充磁。