微电机常见问题分析编写：Bingo一、确认马达尺寸（即了解马达型号）马达尺寸中，变化较多属转子部分，转子主要几个尺寸有：A 段、B 段、E 段、C 段、轴长1．A 段尺寸的确定：3P：A 段尺寸= 换向器长+ E 段尺寸+ 0.65P：A 段尺寸= 换向器长+ E 段尺寸+ 0.8为何5P 所留空间为0．8？因5P 绕线，线堆积较3P 高，会造成以下几点不良：1．焊头碰线。

2．焊压敏电阻时空间小，夹具易将线挤伤。

3．点焊短路，线堆积过高，点线时传热于线上时将线烧破皮。

2．制定B 段尺寸的原则：B 段尺寸大，除具有以上三项不良外，还有第四项不良，即：线高铜介子（它会造成平衡胶碰螺丝的现象）铁后盖B 段尺寸原则如下：360H22 片380H35 片540H42 片550H60 片551H56 片365H20 片385H32 片545H40 片555H58 片二、确定马达的特性因素：1．转速（确定转速的因素有：线圈、B 段、碳精、磁石）线圈（线圈与槽满率有关）槽满率= 线截面积÷ 转槽的截面积× 100%截面积= n × D2π ÷ 4n：线圈圈数，D：漆包线线径，槽满率高与低对马达特性的影响：槽满率太高（胖线），不良因素有：1．绕线困难（胖线时线拉力过大易断线）。

2．点焊因难（点焊推动时易破皮）。

3．平衡作业困难。

（加胶难加）4．装风叶困难。

5．高转速马达易飞线。

6．焊压敏电阻空间小，易将线挤破。

槽满率高的优点：扭力大（接收磁场大）。

槽满率过低的不良因素有：1．扭力小（接收磁场小）。

2．线径小（线径小时电流密度大马达易发热马达烧坏机率大）。

槽满率过低的优点：节约线三、后盖的确定（即：铁盖、胶盖）用铁盖的好处：1．耐温（散热快）。

2．芯片多（芯片多----接收磁场大---扭力大）。

3．电磁屏被好（高转速马达一般用铁盖）。

铁马电屏好盖达磁蔽4．强度大。

用铁盖的坏处：四、转子线径与圈数的确定：首先查找与待求马达同电压且转速接近的作为参照物。

如：已知：RS-360SA-1332512V 测试RPM：5700求知：RS-360SA-？12V 测试RPM：7500圈数= 5700 ÷ 7500 ×325线径= 5700 ÷ 7500 × 325 × D2π÷ 4 = 5700 ÷ 7500 ×325 × 0.132π÷ 4当试验过程中，转速偏差较大时（如与待求值差2000rpm），圈数修改同时线径亦要求修改。

（避免槽满率高）五、碳精的确定（碳精又名：电刷、碳素、碳刷、碳精）：碳精主要成份有铜与石墨。

石墨优点：润滑性好、耐磨、耐温、熔点在3000℃以上选碳精受约束的因素有：1．电压2．寿命3．声音4．转速1．6V 以下电压：碳精使用70%-----80%4.8V 以下电压：碳精一般用 80% 2V 以下电压：一般用含银碳刷金 属 刷 一 般 使 用 于 280 以 上 马 达 及 音 响 马 达 ， 3V 电 压 或 3VRPM10000 以下的马达金属刷的成份有：磷铜、铍铜、贵金属（如：钯、铑、银） 金属刷的优点：导电性好（接触电阻小，则马达压降小） 一般碳刷马达 12V 测试时接触电阻其压降为 0.6V 而金属刷接触电阻其压降几乎为 0因一般马达有起动电压，再加上压降，所以当 2V 测试或 1.5V 测 试马达用碳刷则不能起动马达，而金属刷则行。

马达简易图：线圈IR2R 碳刷接触电阻I 2R 碳刷与换向器接触时，其能量损耗V 电压6V-----12V 电压12V-----36V 电压 1． 寿命1． 含铜量高，则马达寿命短。

这是因为碳精的主要成份是铜和石 墨，铜含量高，则石墨含量相应减少，故耐磨性差。

2． 含铜量高，硬度大，则换向器易磨损。

3． 含铜量高，导电性好，但火花大。

马达换向器有火花（即通常称为电弧），火花中心温度很高，若换 向器沟槽被烧黑，此时温度一定在 1600℃以上，因铜的熔点为 1600℃。

4． 含铜量高，声音差（摩擦系数大，硬度大） 六、 铁壳铁壳的选取主要在于磁石。

磁石分：等方性（弱磁） （铁氧体）异方性（强磁） 大。

）碳精用 40%---60% 3# 50% RPM8000 以下用 60---70% 碳精用 30%---50%5# 60%（ 又分 干压：密度小；湿压：密度按材料分：1．橡胶磁．２．铁氧体磁．３．铝铁硼．4．铝镍钴． 橡胶磁石：优点：１．易成形，可以装成很多形状． ２．做成环型，Ｋ特性好等．３．不易破碎．４．可以做得很薄．缺点：１．磁力较弱（密度低，有许多非磁性材料―――橡胶）．２．易老化，耐温低（６０℃以下环境下工作）．３．成本较高．铁氧体（生产中用的）：优点：１．耐温高（５５０℃）缺点：１．易破裂．２．磁性能提高有限．２．价格低．３．体积大，重量大３．磁性能稳定且较高．铝镍钴优点：１．磁性高，稳定（远高于铁氧体）２．耐高温（５００℃以上）缺点：１．价格昂贵（钴是国家战略物质）铝铁硼优点：磁性高，稳定．缺点：１．生产成本高，湿压性能高于干压。

干压：用模具直接将粉沫压挤而成，其粉沫集合密度小，粉沫中有气隙。

湿压：将粉沫溶于水，再用模具将粉沫压挤而成（水将粉沫中间空气压走），其密度大。

1．使用弱磁的好处：Ｋ特性低，马达转矩脉动性好．弱磁适用于低电压高转速马达。

例：同为3.6V 测试时，弱磁与强弱线径与圈数的差别：3.6V7516(550)弱磁R1 R23.6V8018 (1150)强磁R11 R21使用强磁时，线径与圈数则改变，则线圈电阻\碳刷与换向器接触时的电阻增大。

使用弱磁，则可减少碳刷与换向器接触的电阻，即压降减少，则减少损耗。

压降减少R１R２Ｖ3.6V3.6V=' 'R+R2 R+R2 11七、K 特性：其单位是（g-cm）亦名扭力，即转动马达轴的阻力就是K 特性。

K 特性大，磁场阻力大，马达空载运转时，机械阻力、空气阻力，铁芯损耗（涡流）大，则空载电流大，故RS-545PA-20135（滚珠），电流大，将磁石改为干压。

K 特性小，则与上相反。

磁石充磁后有一定的磁通量。

磁通量：磁场通过一定面积的磁力线多少。

干压磁石磁形分布呈正弦波湿压磁石磁形分布呈方形波弱磁，磁形分布呈正弦波，更明显：如下图：正弦波方形波正弦波更明显干压磁场K 特性小（扭力小）K 特性更小（扭力更小）湿压磁场弱磁磁场K 特性大（扭力大）K 特性大：则电流大，起动电压高，转动脉动性很大（当电压很低时测试，脉动弹跳性较大），扭力大。

K 特性小：则电流小，起动电压低，转动平缓，扭力小。

K 特性大小除与磁石有关外，同时与转子槽数、槽宽也有关系。

转子槽宽，磁石吸力小，转动脉动性大，扭力大。

转子槽数越多，则槽宽均衡，转动平缓，扭力小。

K 特性大小与磁石有关，而相关磁石与不同充磁方式充磁会有不同磁场产生充磁方式有：1．内充示如下：铁壳磁头与铁壳磁座2．外充外充又分塞口充磁和隧道充磁，图磁头内充外充中的塞口充磁外充中的隧道充磁铁壳与磁头内充好处：1．磁力大。

2．弧形发射磁场，最适合电机适用。

3．两个马达之间磁场吸力小（因是内充，磁场最强部位在磁石内R 面）。

内充坏处：1．易爆充磁头（不易散热，绕线充磁头线径小，电阻大，易发热）。

2．结构变化少（不适应各种马达要求的需要）。

外充好处：1．散热好，2。

线径粗，3。

结构变化多下面介绍外充中塞口充磁的三种情况（各种充磁方式，磁场始终是平行发射的）。

1．圆形充磁头，磁座两旁未加铁芯护磁，这种充磁方式，磁通量大，扭力大，磁场分布呈方形波，K 特性大。

方形波磁通量大此时呈方形波2．扁形充磁头，磁座两旁未加铁芯护磁，这种充磁方式，磁通量小，扭力小，磁场分布呈正弦波，K 特性也小。

磁通量小正弦波此时呈正弦波3．扁形充磁头，且磁座两旁加有铁芯护磁，这种充磁方式，磁通量更小，扭力更小，磁场分布正弦波更明显，K 特性也更小。

正弦波更明显隧道充磁，如图：铁壳磁头隧道充磁磁座线圈S N S N隧道充磁变化部位仅于充磁口的大小，并且发射磁场部位无变化，不充磁口发射磁场部位无变化适用各种马达性能的要求。

从以上几种充磁方式简介可看出，适用范围较广的充磁方式是外充中的塞口充磁。

马达K 特性与共振：540 马达RPM 在17000 左右时，有共振。

共振：即转子脉动频率与K 特性一致时，则产生共振。

要消除共振，则需要改变转子脉动频率，以下几种方式可消除共振：1．以充磁方式消除共振：有共振时，充正弦波，即采用外充中塞口充磁的第2 与第3 的方式。

K 特性与充磁的关系：1．2．当要求扭力大的，充方波，用塞口充磁的第 1 种或内充。

当要求电流小，起动电压低，充正弦波，并且磁石尽量用干压磁石。

磁场不饱和度影响磁场分布（即磁场波形）下面分别介绍饱和与不饱和两种状态：1．饱和状态：当电压达到一定程度时，磁石达到饱和状态，若电压继续调高，磁通量虽有增加，但趋于平缓，如下图1：饱和度饱和状态电压不饱和电压图1 当电压过高时，会将磁石充破。

图2磁石材料不良时，也会造成曲线分布不良2．不饱和状态：当磁石处于不饱和状态时，磁形分布紊乱，测试转速时，转速显示跳跃，即显示不同转速值，无法分辩真伪。

如上图2：充磁电压的确定，取决于两个因素：1．2．磁场的需要磁石本身的特性。

磁石本身的特性是矫顽力。

矫顽力定义：充磁饱和，再将磁力全部退出时的力。

矫顽力大小：铝镍钴＞铝铁硼＞铁氧体＞橡胶等矫顽力大的缺点：1．磁力难退。

2。

同时难充磁。

3。

对内充磁头限度大（因内充磁头结构变化少）。

矫顽力大的优点：（即对马达的好处）1．2．可频繁起动，却不易退磁，如：摩托车马达。

正反转马达（频繁运转），不易产生退磁。

矫顽力小的优缺点：易充磁且易退磁。

每一个磁石都是一个负温度系数，即温度每升高1℃时，则高斯下降1.8%,负温度系数为1.8%。

如中心高斯为1000GS 的马达，开始运转时温度为20℃，20 小时后马达温度为70℃，求70℃时中心点高斯变化量？充磁磁性变化=1.8×1.8÷1000×100×＜70℃--20℃＞=16.5GS即70℃中心高斯变化16.5GS。

八、护磁片护磁片的作用：1．降低磁阻2．屏蔽磁场为什么降低磁阻：因为它加强了磁力线，但前提条件是铁壳需导磁，如 下图所示：磁力线磁石铁壳护磁片铁壳厚磁阻一般规定：护磁片厚，5# 1.0 或 0.6mm, 3# 0.6mm为什么护磁片并非越厚越好？因护磁片达到一定厚度后，特性改变几 乎没有变化或变化甚微，故从经济角度来讲，护磁片最厚取 1.0mm ， 而非 1.1---1.5mm 。