电机生产几个经验做法及分析

　摘

 要：介绍几个电机生产的经验做法及及技术实践。主要是对于汽车发电机定子翻新给

出几个替代原则、计算方法，经验做法，并结合理论与实践进行阐述分析。同时针对永磁式
步进电机，介绍了两组改进型实践，一个是永磁体参数改进对电机力矩的作用，另一个是
绕组电感改进对电机力矩的影响。

 

　　关键词：定子绕组故障

 嵌线 永磁体 电感 力矩 

　　生产工作过程中，我们见过很多种电机，看上去似乎都很简单，主要就是几个部件：
定子、转子、前、后盖。但实际上电机是一种原理比较复杂的工业产品，要想真正设计出一个
自主产权的电机产品，需要具备多领域的理论和实践知识。笔者多年的工作中经历了一些生
产技术实践和改进性探索，也积累了一些可能对现在正在从事这类行业的人员有所启示的
经验做法，提出来和大家一起探讨。

 

　　

1 汽车发电机定子 

　　随着汽车产业的快速发展，汽车发电机也越来越为人所熟悉。汽车发电机是在汽车发动
机正常运转时，向所有汽车内部用电设备供电，同时向蓄电池充电的一种电机。由于汽车的
保有量逐年增加，维修保养二级市场的需求增大，同时欧美国家对汽车整机配件的回收政
策要求等原因，现在汽车电机的翻新和维修已经形成一个产业。汽车发电机的使用寿命和很
多因素有关，但是电机绕组是一个最主要的因素。发电机里面有两个主要的部件涉及绕组：
定子和转子。笔者在翻新企业里工作过多年，发现定子出现不良或故障的频率比较高，这是
其结构造成的。下面重点介绍嵌线作业经验做法。

 

　　重新翻新嵌线时，经常会遇到一个问题，很多电机定子的联接形式多样，而我们又无
法得到原型绕组的结构设计参数。因此笔者总结了一些经验公式和经验做法。具体做法如下。
如果定子绕组需要重新嵌线，那么我们就需要重新选择导线。导线的代用原则是：第一，材
质相同；第二，保持电流密度和每匝电压基本不变。这样的话，就可以保证定子性能基本不
变。在这个原则的基础上，笔者针对几种典型的情况提供一些简单的经验公式来做替代计算。
 
　　定子绕组的嵌线方式有很多种，不止星形联接和三角形联接，但是在翻新时这两种形
式最为常见。也比较容易进行替代计算。即使原装定子绕组不是这两种联接，翻新时也可以
改为这两种联接方式，只是翻新后其输出电流须符合标准值要求。需要注意的是，翻新前后
的定子绕组的高度应尽量保持一致。

 

　　

2 永磁式步进电机几点改进 

　　

2.1 永磁体参数改进对输出扭矩的影响。 

　　笔者在生产初期发现，执行器在测试过程中力矩的持久性达不到要求。正常情况下，我
们要求执行器在一定的力矩负载下作，须持续运转

30 min。但是当时这个要求无法得到满足。

经过对电机配件的仔细检查，我们认为问题主要在国产的永磁体定子上。我们都知道，永磁
体有一个特性，磁性材料磁化强度会随温度升高而下降，在电机持续运转过程中，电机内
部会因为导体热损而温度升高，从而使永磁定子丧失部分磁场强度。我们知道永磁铁有

2 个

重要的参数：剩磁

Br 和矫顽力 Hc。用一个形象的比喻来解释这两个参数：把磁铁比喻成海

绵，海绵吸水吸饱和了，这个时候显示的磁铁磁力值就是剩磁

Br；海绵里的水吸到最大，

然后把水压出来，压到海绵里没有水，这个使用的压力就好比是矫顽力。可以理解为磁力强
大一般就看剩磁

Br，磁力持久就看矫顽力 Hc，这是因为磁场强弱主要是剩磁决定的，而

耐温性主要由矫顽力

Hc 决定。所以，笔者决定要求永磁体供应商提高其参数，以达到持续

运转的要求。但是一般

Br 和 Hc 这两个值是成比例的变化的，不会单独变化。所以，在综合