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 + 0.6 5P：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）。 4．强度大。 用铁盖的坏处：
铁马电屏好盖达磁蔽
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
R 碳刷接触电阻
IR
2
I2R 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 R2 3.6V8018 (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
R１
R２
3.6V3.6V =' '
Ｖ
R+RR+R
2
1
1
2
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
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）。
铁壳与磁头
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
此时呈方形波
磁通量大
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。
正弦波
此时呈正弦波
磁通量小
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
磁阻
铁壳厚
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。
九、 压敏电阻：（又称：变阻器、银圈）
为什么又称为变阻器：因为两极的电阻随电流改变而改变，且变化
很大，故称变阻器，如下图：
I
10mA
压敏电阻 I/V 线
1mA
V 正常电阻
图中斜率就是电阻 R = V / I
从图中可看出，压敏电阻的电流从 1mA 升 为 10mA 时，其电压变化并不大，故压敏电阻 有一个作用是：稳压（即：电流变化很多时， 电压变化少）。
压敏电阻的电流与电压之间变化是非线性 特性。如左图
电容与电阻的区别： 电容：吸收高频频率。 电阻：稳压。
脉冲
马达测试常见波形，如左图： （每极换向都有一个脉冲）
有压敏电阻的马达要求：
1． 产品过 EMC（抗干扰）。
2． 产品上有控制电路板（如遥控板）。＜控制电路板属弱电，弱电 电子元件的功率及其电压都需很小，如电容 456V，其电容电压只 有 63V，电容也有正负极电路，若反向电路，则会烧坏控制电路 ＞
3． 提高马达寿命（因压敏电阻可抑制马达火花）。 为什么所有做音响的马达一定有压敏电阻？
1． 因音响马达最怕干扰，而高级音响接收效果弱，一般接插件用 黄金材料（因黄金导电性好）
2． 音响马达要求转动平稳，差异小，一般用金属刷，其弱点是寿 命短，故用压敏电阻抑制火花增强寿命。 金属刷换极平稳，碳刷换极脉冲大，如图所示：
金属刷换极平稳（因金属刷柔软） 大 火花大
压敏电阻的成分：陶瓷（半导体）
使用压敏电阻时应注意哪些问题，以及如何选用？ 压敏电阻怕哪些问题？
碳刷换极脉冲
1． 温度：因所有半导体都怕温度，而压敏电阻主要成分是陶瓷，
属半导体，其最高承受温度是 350℃，一般要求：350℃时，焊 锡时间不得超过 3 秒，若温度高，时间长，易造成漏电流大， 此时马达特性状况是：回转不变，但电流大。第二，温度高， 易造成压敏电阻裂开，故使用前应预热，温度一般为 20℃
---90℃，最高不得超过 110℃，因超过 110℃时整个压敏电阻 性能会发生变化。
2．电压不对：如电压过低（1。起不了 抗干扰的作用。2。会将其本身冲破。 如 10V 的电阻长时间用 20V 冲击会冲 破，如右图） 3．怕冲击。
20V 10V
4．怕漏电流（大） 因漏电流大，：则马达电流大， 3170 与 15245如 机种。
如何选用压敏电阻：
压敏电阻有几个数据值 E1、E10、α：
E1：通过 1mA 电流时，压敏电阻的电压值。 E10、：通过 10mA 电流时，压敏电阻的电压值。 α：非线性系数，其系数公式：
一般选用 E10 值，其公式为：E10 值=V（马达测试电压）×1.5(左右) 如马达测试电压为 12V，则 E10=12×1.5=18V
十、 轴 承
轴承有两大类：滚珠轴承与含油轴承（又名滑动轴承）。 含油轴承又分直杯士与球杯士两种。 为什么滚珠轴承比滑动轴承好？
因滚动摩擦系数比滑动摩擦系数小很多倍。
但滚珠轴承为什么不常用？ 外圈
1．不经济（贵）。 2．装配工艺复杂。
3．其外径与内径都是基准，外圈与内圈不能受力（不能 碰撞）。
外圈：轴承与杯士座内缘接触。内圈：轴承与轴缘接触。 滚珠轴承的优点：1．高寿命。2．低噪音。
内圈
滚珠
球杯士轴承
直杯士轴承
滑动轴承的优点：1。廉价。2．便于加工。3．不怕挤压，形状多样复杂 从马达运转角度，油膜形成状况，加以辩别：滑动轴承中，球与直的优缺点： 球杯士：产生油膜好，（轴运转时，油往外冒，从而形成油膜，同时将轴浮 在轴承孔中间）
直杯士：轴承孔径小时，轴与轴承转动间隙小易卡，不易形成油膜。轴承孔
径大时，轴与轴承转动间隙大，油填充不够，油膜压力不够，则轴 浮不起来。
直杯士的最大缺点：平整度难控制。
直杯士与球杯士的区别：
控制项目 平整度 保持力 产生油膜 耐冲击力 声音 孔径
球杯士 倾斜可调节 易拨出 形成油膜好 耐冲击力小
好 易控制
直杯士 倾斜不可调节 不易拨出 不易形成油膜 耐冲击力强
差 不易
经济 加工精度高（贵） 加工容易（便宜）
轴承油一般是液态油，而马达一般加油用脂类油，脂类油具有抗挥发性， 马达加脂类油有两个好处：
1．防止油流失。
2．防止油挥发。
滑动轴承的缺点：1．寿命低。2．粉沫冶金中间有气隙，密度小，密度以 Kg 计算，是 5.5—6.8/cm3,而滚珠轴承的主要成份是钢材,钢材的密度是 7.8/cm3。(故冶金粉沫不耐磨)
轴承的原料成份有：
YBF 绿色
铁铜基
BCF
铜基 铁基
黄色 （纯）铁
黄红色
青铜 主要是铁青铜
寿命最低 声音最差
寿命最长
黄铜
主要是铁黄铜
马达声音兼于 铁基与铜基之间
声音最好 黑色
以上三种轴承声音方面的比较，是以“不考虑油与添加剂”为
前提条件。
轴承添加剂的成份有： 1．铅（润滑油性）。
2．加石墨（但添加剂不能加太多，否则易出黑水） 3．镆（耐温耐磨），如 MOS2 二硫化镆
十一、电刷分金属刷与碳刷，在不同条件下，其区别如下：
控制项目 声音
缓；
声，
金属刷
声音好，材质柔软，换极过渡平
碳刷 声音差（撞击
金属刷压力与接触电阻一致； 寿命开始与结束磨损程度一致。
转速与扭
矩 寿命 干扰 导电性 工艺 耐压程度
十二、电机槽数
槽数有 3P、5P、12P，在不同条件下区别如下：
控制项目 力矩
3P 线径大，）
测试电压低，一般 15V 以上考虑 用 5P，
电压
15V 以下考虑用 3P，80V 以上用 5P 以上。
成本 效率 火花 转速与扭
转矩脉动性差
矩
制造成本低，工艺简单，效率高
有利于效率 3P 压差大，火花大
高
3P
力矩大（因槽满率大，且同转速
小 5P
寿命短
火花小、电磁干扰小
脉动性小
火花爆的 声音） 脉动性大 寿命长
火花大、电磁干扰
大
好 复杂 耐磨小、电流小
差 简单 高
12P 更 小
更 高
成本高 不利于效率 5P 压差小，火花小 转矩脉动性好
声音与振
不利于声音与振动
动 共振
有一定转速的共振
寿命短：1．火花大，电蚀大，换
向电压跨越大，则电
有利于（低噪音尽
量用 5P）
无
寿命长（如 08320
流大。
寿命
2．振动时对轴，对轴承表
面的侧压大，轴承磨损 快。
机种，寿命一般在 1000 小时以上）
十三、马达损耗：
1． 磁损（磁场损耗）。 2． 铁损（铁芯损耗）。
转 速
时间
寿命走向
3． 机械损耗（马达运转损耗）。
。4． 铜损（碳刷与换向器接触，其接触电阻的能量损耗为 I2R） 3P 可绕线径较粗的，它可减少以上第四种的损耗，即：有利于效率。
十四、与马达相关的特性：
1．转矩：字母代替：T（又名扭力），单位是 g-cm
ｎ （盎司英寸）
换算单位：1mN-m=100g-cm
2．功率：字母代替：W 3．效率：字母代替：η 4．EC 值：字母代替：ke 5．电流：字母代替：I
单位是 A（安培） 单位是 w （瓦特） 单位是 V（伏特）
1OZ-iｎ=72g-cm
mN-m
OZ-i
6．电压：字母代替：V 单位是 V（伏特） 7．转速：字母代替：N 8．电阻：字母代替：R 9．电感：字母代替：L 10
单位是 rpm 单位是Ω（欧姆） 单位是 H（享特）
扭力常数：字母代替：Kt
11． 马达常数：字母代替：Km 12． 破坏系数：字母代替：Kd
十五、马达的物理特性：
1． 声音。2。振动。3。介电强度。4。绝缘阻抗。5。转向。
十六、马达的几种状态：
1． 空载。2．负载。3．起动。4．堵转。
在马达作业中，电机在特定状态下，负载是最重要的，即马达使用时 的转速。
马达负载有最高效率点与最大输出功率点，这两个特定的状态点。 下面针对马达的各个特性遂一介绍。
十七、转矩：
一、 转矩的几种状态： 1．
起动转矩：字母代替 Tstup
它指的是马达通电起动瞬间的扭
力。 2．
堵转转矩：字母代替 Ts 它指的是马达通电运转将马达堵死后
的扭力。
起动转矩与堵转转矩在马达运转中，其扭力 3600 每一个位置都不一
样，其转矩具有脉动性。
起动转矩是 3600 中取最小值 Tstup≠Ts
0堵转转矩是 360 中取平均值 即：起动转矩与堵转转矩并不相等。 （后面将对转矩的脉动性进行详细介绍）
转脉矩动
3．工作时的转矩：字母代替：Tc 4．最高效率点的转矩：字母代替：Tη
最高效率点
电流
输出功率
5．最大输出功率时的转矩：字母代替：Tm
二、 转矩的脉动性与哪些有关：
1． 2．
磁石的成份： 磁石的形状与角度。
磁石的形状有环型志瓦片型，而瓦片型的角度有 1100 与 1350 在马达中，使用环型磁石是最理想的，优点 1，不易摔破。 优点 2，瓦片型磁石角度 1100 的脉动性比 1350 大。
环型橡胶磁石
1100 脉动性比 1350 大 1350 磁石角度
3．磁石的强度：
磁石强度对马达特性好的基本分析是：
弱磁 R ＞ 胶磁 ＞ 干压异方性 ＞ 湿压异方性 环型 ＞ 瓦型
4．与转子槽数有关（一般 2 极 3 槽脉动性有 6 个波峰） 转子 3 槽配瓦型（两极磁石）有 6 个波峰。
2 极 3 槽 6 个波峰，4 极 3 槽 12 个波峰，依次类推。 5．与马达 K 特性有关。
6 个波
三、 堵转转矩计算公式：
Ts = （ Is – Ts ：堵转电流
I0 ） × ∝ × I0 ：空载电流
Ec
∝：扭力常数
Ec：Ec 值
扭力常数 K = △t 扭力 / △I 电流 四、 转矩越大的马达起动性差
1．α 是转矩与转速之间的斜率， 转
即为扭力常数 K = △t / △I速 2．空载时转速决定于电压与线圈。 空载时堵转转矩决定于电压与线径。 Ec 值决定于磁石与圈数，而电流大小， 则与线径有关，线径大，电流小，故在转速 与电压不变状况下，增大转矩，则可增 大线径，但前提是槽满率不能过大。
N0 空载
Ts 堵转转矩
g-cm
￣￣
在 RPM
V 等不变情况下，槽满率越高，转矩越大。
堵转转矩 Ts 与堵转电流 Is 是马达特性计算中重要的两个参数。
十八、功率
1．
功率一般指的是最高效率点输出的功率。
最高效率
电流
输出功率：字母代替，W0 输入功率：字母代替，WI 最高功率：字母代替，Wη 堵转状态下：WI 最大W0 = 0 起动状态下：WI 最小W0 = 0 马达中重要的是输出功率。
输出 功率
2．
如何提高马达的输出功率：
1．
减小损耗。2。增大输入（最好办法）
如：12V 测试 16A 电流，此时扭力不够，提高扭力改用 24V 测试， 此时电流为 10A。
十九、效率：
η =输出功率 W0 ÷ 输入功率 WI × 100% = ｛WI
＋Pm＋Pc ）｝÷WI × 100%
1．马达有几种损耗导致效率下降：
铜 铁
损 PCU 损 PFe
电刷臂 芯片 机械摩擦
它包括碳精摩擦损耗、马达转动气流损
漆包线
端子等
－ CU＋PFe（P
机械损耗 Pm 杂散损耗 PS
耗、磁场损耗等。
A、 铜损： 主要是漆包线发热 I2R ，R 指的是漆包线的电阻，故加大 线径则可减少铜损。
另外铜损还包括电刷臂、端子等。 电刷臂的弹臂力压力的损耗。 端子接电源时产生火花的损耗。
B、
铁损：
指铁芯片的涡流损耗，减少涡流损耗从两方面着手：
1． 改善芯片材质，芯片材质有 H10、H20、H23、H18、0.35 等， 其中 0.35 的铁损最小,H10 仅次于 0.35，,而 H20、H23、H18 铁损 则较大。
2． 芯片累积，芯片一片一片的累积是为了减少涡流，
线
绕线之后的转子芯片，本身就有一种电流 存在，即涡流，
采用累积叠加方式，可将涡流减少。
铁 芯 片
C、 机械损耗：生产中，马达空载电流大（空载时η=0），则损耗大， 即机械损耗大。
机械损耗的因素有：
1。 4．
同心度大。 振动大。
2。轴承孔径。 5。共振。
3。表面光洁度。 6。电刷臂压力大。
D、杂散损耗：除前面提到的三种外，还包括车削圆度大，圆度大，
则火花大，火花大。则损耗大
同时圆度大时，负载小。
碳精用错也会造成一种能量损耗，因碳精含铜量也是
一种损耗。
如：50%错用为 70%，50%电阻为 0.1MΩ，70%电阻
为 0.2MΩ，
此时 70%能量损耗较 50%多。
2．
效 率
马达在最高效率状况下，寿命最长：
寿命最长
不经济 寿命短
浪费，寿命最短 此时 W0 大、WI 小
最高效率点的扭力公式： 即在图中任取两点。
每加 1g-cm 上升的电流是一定的，每加 1g-cm 下降的转速 RPM 也 是一定的。
下面举例说明：
如：RS-360SHV-15245 机种，分别以 20g、40g、60g、80g 的砝码 测试，其电流如下：
RPM
电流
每 1g-cm 所下降的 每 1g-cm 所上升的
RPM
20g 40g 60g 80g
4870 4290 3830 3800
0．22 0．35 0．45 0．55
5173 4817 4460 4104
电流 0．200 0．310 0．420 0．530
即：5173 – 4817 = 4817 – 4460 = 4460 - 4104
0.310 - 0.200 = 0.420 - 0.310 = 0.530 - 0.420
二十一、马达常数：Km = T C / I c2 R mt
TC 代表一工作点的扭力，IC 代表一工作点的电流，Rmt 指马达电阻， 任何一点的扭力与马达在此点功率的开方是一定的。
二十二、破坏系数：Kd=Ke×Kt÷Rmt
Ke 代表 EC 值（EC 值与磁石各圈数有关）
力常数与线径有关） 二十三、EC 值
Kt 代表扭力常数（扭
EC 值的定义：一机械转速 1500rpm 时，接上一个马达测出端子两端的 电压值就是 EC 值。
二十四、马达的物理特性
A、声音
和粒子性。
声音有一个度量方法，度量单位有以下几种： 1．声压：UPa
1Pa = 1N/um2 =10-5b=10wb=0.1mm 水柱
声音从物理角度上讲，它是一种物质，它具有波动性
一般音速是 340m/s ，平常声音不大于 340m/s，则无影响，若大
于，则形成音障。
例：高速飞机，它前面一定有一个破音障。 2．声压极：其常用单位是分贝（dB）。
正常耳膜能感觉得到的声压是 20 UPa ，能把耳膜震破的声压极是
20×106 UPa。
基准声压极 Lp=20lgp/p0
压极是 Lp=20lg20/20= lg1=0
则声压与声压极的换算结果为： 声压 20 UPa ----20×106 UPa
声功率=声功率级=20lgW/W0
3．声强：即声音的强度，亦名声强级。
测量声压级的状态：
在一个空旷的无反射面的，自由声场的状态下。 自由声场：指一个空间可无限延伸，无反射面。 反射面：指声音脉动无墙壁或其它物体的阻挡反射。
但这种状态属理想状态，一般我们拟定的状态是：在半自由声场
声压极
0----120dB
故：
p 代表正压，即正常耳膜能感觉到的声
内即可。
半自由声场的定义：指声音发生地延伸 3 米以上的半圆外侧，（在
其外侧部位度量声压级），如图：
如何判定所测声压级是准确的，一般环境噪音是 50dB， 1． 若测出声压级是 60dB，则准确。 2． 若（测量值-环境值）＞10 dB，则准确。 3． 若（测量值-环境值）＜4 dB，则无效。
4． 若（测量值-环境值）=（4-10） dB，则要进行修正，即参照系 数表查核。 差值 修正 值
马达产生噪音的几个因素： 1． 摩擦声音（包括轴承、碳精）。
2． 拍打声音（电刷拍打换向器--------圆度不好也会拍打产生异音） 3． 撞击声音，如跳动（它分轴向与径向，即轴撞击轴承孔面与调 整介子撞击轴承平面）
4． 气流，如高转速马达测试有风则为气流。 5． 电气，如火花大产生爆的声音。
6． 转子用错，如 280 转子用到 370C 机种上，此时声音特大。 7． 共振（一般在 3P）。
8． 振动，定义：转动部分的质量中心偏移，故平衡又名动平衡。
4 2．2
5 1．7
6 1．3
7 1．0
8 0．8
9 0．6
10 0．4
为什么转速高时振动大？ 振动越大。 9． 转矩脉动性。 也会产生振动。
B、 介电强度：AC600V10mA/S
间
为什么耐压用 600V？
因离心力大，转子摆动幅度越大，
转子转动时有一个转矩、K 特性、转矩脉动性
600V 耐压 10mA 电流 S时
因考虑到马达的安全系数，因马达长时间运转漆包线会老化， 碳精会缺损，同时马达置于潮湿环境状态也易导电，故用 600V 耐压。 电流为什么要求 10mA 以下？
因为 1mA，则太严，是一种浪费；时间为 1S（秒），则比较
经济，故不用 1min（1 分钟）。
C、 绝缘阻抗（仅使用于 DC 马达）
定义：绝缘部分电阻是多大。标准系数是 500V10mA/1min。
因 1min 时间太长，操作不经济，则改为 1S 操作，电压允许用
它的 1.2 倍，即 500V×1.2=600V
故我们介电强度定为 600V10mA/S，则由此而来。 DC 与 AC 电流的区别，如图所示
二十五、马达特性表
测试电压 空载转速 空载电流
每 g-cm 所 下 降 的 RPM
V N0 I0 n
每 g-cm 所上升的电 流A
最高效率的 RPM 最高效率的电流 A 截止扭力 TS 截止扭力的电流 Is （Is 又名堵转电流） 最高效率的扭力 Tn 最大功率 Pm
0.00001
每一点的功率 P 最高效率 E
V)
二十六、高压马达、火花要求判定：
i
Nn In= I S I 0 TS=N0/n Is=Ts×ｉ+I0 Tn= （In-I0）/ i
Pm=(N0/2 × TS/2) × 1.026 ×
P=1.026×T×N×0.00001
E=1.026 × T × N × 0.001/(I ×
判定火花的标准：以空载或四分之一额定负载判定。
火花等级分 5 极：1 级、1 1/4 级、1 1/2 级、2 级、3 级， 一般 1 1/2
级为较安全，效率较高的状态。
火花是金属刷或碳刷与换向器摩擦所产生的异响目视则为火花。
下面以这两种电刷在不同等级状态下，其火花程度对比： 火花等 级 1级
无火花
1．换向器表面无黑痕。 2．碳刷上没有灼痕。
1 1/4 级 电 刷 边 缘 仅 有 小 部 分 约 1．换向器表面无黑痕。
金属刷下的火花程度
碳刷与换向器的火花程度
1/5—1/4 电刷边长有断续的几 2．碳刷上没有灼痕。 点点状火花（这是常见的一种）
电刷边缘大部分约 1/2 电刷边 1．换向器表面有黑痕，但不发展，
1 1/2 级
长有连续的较稀的颗粒状、短 用汽油、酒精可擦去。
较安全
时间内表面不会出现灼痕。
2．碳刷上有轻微灼痕。
1．换向器表面有黑痕，用汽油、酒
电刷边缘大部分或全部有延续 精不能擦去。
2级
的较密的颗粒状火花，开始有 2．同时碳刷上有灼痕或烧坏，若短 断续的舌状火花。
时出现这种火花，换向器表面不会 出现灼痕，电刷也不会烧焦或损坏。 换向器表面黑痕相当严重，用汽油、
电刷边缘有强烈火花，并伴有 酒精不能擦除，若在这种火花下短
3级
爆裂声响。
时运行，则换向器有灼痕出现同时 电刷将被烧焦或损坏。
二十七、生产中微型马达常见的问题有：
电流大（小）、回速高（低）、振动、芯跳、机械噪音、波形不良
等。
下面针对各种问题分四类进行讲解：转子部分、铁壳部分、盖子部
分、综合因素。
㈠、电流高
电流大分三种状况：
A．正常电流大，（即电流规格值大一点）
B．在马达转动顺畅状况下，电流是规格值的 2-3 倍，属于匝间短路。
C．电流是规格值的 3 倍以上则为：1。短路（马达顺畅状况下）如刮
屑不良、线破皮过长、点焊变形过大，换向器沟槽挤扁等，2。卡死。3。机 种错误（这种状况下的电流大又名塌尾）即马达接上电源因电流过大，电流 表的指针马上掉下来，达到电流表刻度标志的极限状态，故名塌尾。
一、转子部分：
1．线破皮。 2．少圈。 3．B 段小。 4．点焊破皮过长。 5．轴径大。 6．匝间短路。
7．点焊变形过大，换向器沟槽挤扁。
8．压敏电阻漏电（压敏电阻不好时，则会电流大，它的状况是什么都
正常时，两极形似短路，这种情况下马达于运转力特大，因手转动 时相当于发电，这种状况也形同同极磁石）
造成漏电电流大的原因有：1。型号不对，如 20V 电阻误用 10V （不耐冲击）。2。操作不当，焊接温度在 350℃以上，焊锡时间超过 5 秒，压敏电阻的本身特性则坏。 9．刮屑不良。
10．线径粗（线径粗则转矩大，转矩大则电流大）
11．换向器表面粗度，车削纹路粗伴随有回速高，则电流大，因纹路粗
时，换向器表面与碳刷接触面大，则 RPM 高。 12．振动大。 二、铁壳部分：
B 段小、少圈伴随有回速高且电流大。
1． 磁力低或无磁力（此时电流大，但手稍用力则可转动） 2． 轴承孔小。 3． 铁壳薄。
4． 铁壳内径过大，（内径大则气隙大，气隙大则磁力损耗大，磁力损 耗大则电流大）
5． 轴承平整度与垂直度。 6． 铁壳同心度。
7． 马达磁石同极（电流大，手可转动但阻力过大）。 8． 磁石用错。如 380 磁石误码用 360 磁石。 9． 漏加护磁圈。 10． 电气位置加错。 11． 轴承缺油。 12． 轴承表面不光滑。
三、盖子部分：
1． 轴承孔径小。
2． 轴承摆力大（仅适用于球轴承）。
3． 碳精用错。（如含铜量高，50%误用 70%） 4． 电刷臂弹力大。 5． 铁盖同心度与垂直度。
四、综合因素： 1． 虚位小。 2． 共振。
3． 弹弓介子弹弓大。
4． 引压大（电气磁压又名引压）
引压定义：转子中心与磁石中心在磁场中所受的力之差。 5． 轴承油粘度大，也会电流大。
6． 温度高，则磁力下降，磁力下降，则回速高，故电流大也受温度影 响。
7． 规格不当。 8． 测试接线接反。
㈡、电流小： 一、转子部分：
1． 点焊变形量过大，将线挤得过小（线太扁）。
2． 换向器氧化（导电性能差，则电流小），或换向器表面有 AB 胶、 异物。 3． 断线。 4． 点焊不破皮。 5． 焊接不牢。
6． 线径细（0.05-----0.30，一般只有线径跨度较大时，这种状态才会出 现）。 7． B 段大。 8． 多圈。 9． 转子用错。
二、铁壳部分、盖子部分则与电流大的内容相反。
三、综合因素：
1． 2． 3．
电气位置错。 测试线接反。 规格不当。
㈢、转速高： 一、 转子部分： 1． 2． 3．
B 段小。 少圈。
车削纹路太粗。如 1290 车刀纹路比 1550 粗， R0.3 车刀比 1550 细。 4． 5． 6．
线径粗， 7515-----8015 则转速高。如 转子用错。
二、 铁壳部分： 1。磁力低。 2。用错磁石。 3。铁壳薄。
4。铁壳内径大（气隙大）。
5。漏加护磁圈。 6。电气位置偏。
芯片材质，因含硅量高的芯片导磁性差，导磁性好时，涡流小，则
铁损小，一般 H23 导磁性小于 H50。 二、 盖子部分： 1． 2．
碳精含铜量高。
电刷臂压力大（其压力是有限度性的，具有一定程度性）。
a． 碳刷与换向器接触好，接触电阻小。
b． 因电刷与换向器是断续接触的，当刷压力大时，电刷臂与换向器离 开时间小。
总结：芯片材料导磁好坏影响磁场；圆度、间跳、刷压大小与换向器和 电刷之间的弹跳时间有关。
三、综合因素： 1． 2． 3．
电压错误。 规格不当。
两个马达相吸时则 RPM 低，若相排斥时，则 RPM 高。
㈣、转速低： 一、
转子部分：
1．车削外径过小。
2．车削圆度不好，间跳大，纹路太细，155 度车刀 车刀
细
粗----------R0。23
3．点焊不破皮，点焊短路，焊接不牢。 4．轴花。
5．当电流过大时，伴随有回速低的现象。如刮屑不良。 二、盖子部分： 1．电刷松动。
2．含铜量低，则接触电阻 R 大，而换向器与线圈是串联，此时线圈得到 的电压减小了，所以转速低。 三、综合因素：
两个马达外部磁场接触相吸时则 RPM 低，其它同转速高相反。
㈤、机械噪音：
声音有两种：机械噪音与电气噪音，机械噪音有以下 3 种：1。咕噜声。 2。Gi—gi 声。3。哒哒声。
要求耳朵听得到的声音是 20------20000Hz 频率的声音。
实际上听得到的声音是 40-----18000Hz。
一般 5000RPM 马达声音的频率是：5000/60 分钟=83。3Hz
一、 机械噪音与电气噪音的区别：
机械噪音（听得到的声音）
电气噪音（听不到的声音）电气噪音其实是一种电磁干扰，它产生的 根源是电气换向时不可避免会产生火花，若接触不好，也会产生电磁 干扰，但对人耳朵不会产生干扰。
机械噪音是属于一种摩擦音，即：碳刷与换向器摩擦以及电刷抖动传 给盖子产生共振或振动，轴与轴承滑动摩擦，磁石定位保持力不够产 生的振动如：987#或 775# （措施：用胶固定磁石）
下面针对机械噪音的三种状况逐一介绍： ①、Gi—gi 声
② 、咕噜声。
轴承缺油、未形成油膜、金属磨金属则产生咕噜音。
润滑油在 -10℃以下易产生 gi gi 声，低温状态一般采用 947#油， 947#因 油在-10℃以下能保持很好的流动性。
咕噜声的另外一种不良现象是芯跳，这种不良现象比较常见。
芯跳产生原同样分四部分分析： A．转子部分
1．转子附 AB 胶，
一般来讲：芯跳伴随有异音。
B、铁壳部分 1．轴承不平、
不垂直。
2．芯片一片凸出，导致外径大与磁石摩擦。
表面脏。
3．铜介子平整度大，（垂直度不好，包括披峰） 4．调整介子有毛边。
衡。
5．换向器端面不平，垂直度不良。
点偏移。
6．车削长度不够。
7．芯片位置也会影响引压导致芯跳。 C、盖子部分
1．轴承表面不平、垂直度不良。
导致摩擦位置改变。
2．轴承表面有异物。
子。
3．轴承保持力过小。
介子或换向器爪。
4．电刷臂变形导致摩擦位置改变。
③、哒哒声又名机械摩擦音 A、转子部分 铁壳部分
1．轴伤、表面粗糙。
轴承内孔伤、花、轴承缺油。
2。铁壳轴承
3。磁石移位。 4。磁石不平 5。磁力中心 D、综合因素 1。虚位过大， 2。漏加弹弓介 3。碳精磁挡油 B、1。
2．轴附胶。
磁石米位浅，（导致磁石装斜）
3．平衡胶高、突出（它会导致两方面的不良：刮磁铁；刮铁壳） 3。
轴承表面伤。
4．风叶歪斜碰铆钉或碰磁石或碰盖子柱子。
轴承材质错。
5．介子伤（产生刮的声音）
6．间跳大，圆度大、粗度大、换向器端面伤、铜介子严重伤。
2。
4。
C、盖子部分 1．碳精缺损。 2．含铜量用错。 3．电刷变形。 4．轴承材质错。
5．轴承无摆力，轴承孔大，轴承孔圆度不好。 6．碳精松动。 7．漏加制振胶片。
8．铆钉不紧，电刷臂松动。 9．滚珠轴承不紧配产生的跳动音。
D、综合因素 1。摩擦位置不良。 2。护磁片过松。
㈥、振动
动平衡不良，即平衡人为作业不良。
1.其它原因产生的振动有：A、转子转动产生的振动。B、声音的大小对 振动也有影响，因声音有压强，
A、振动的转子部分： 1、芯片同心度大。 2、线绕线排线不良。 3、员弯大。
4、转子车削间跳过大。
5、压敏电阻破造成转子不平衡。 C、综合因素
B、铁壳部分 1、轴承孔大。 2、磁石松动，弹弓松 3、盖子电刷臂松动。 4、振幅大。
5、嵌爪不紧，盖子松动。
1、共振，主要发生在 3P 马达，它有一共振点。 2、护磁片太松，也会产生撞击振动。 3、充磁不均衡，K 特性大。
㈦、波形不良
1、压敏电阻焊接不良。
①、有一极未焊好，则有一极脉冲长一点。 ②、压敏电阻焊接好，则脉冲会短一点。 ③、若漏电流大，则脉冲会更加加长。
电容若焊在转子爪上，波形与压敏电阻相同，若焊在外面，则无此特点。 2、换向器表面粗，间跳大，不圆等。 3、充磁充偏。 4、断线。 5、刮屑不良。 6、点焊不良。
磁石波形不良，两边磁力大小不均衡。
测试波形不良曲线图
磁 力 分 布 不 均
磁 石 掺 和 成 分 不 均
滞 向 换 向 或 换 向 时 接 触 差
无连续回转，转子极匝线断开
电 气 角 度 偏 差
极 间 匝 线 短 路
匝 间 严 重 短 路
接 触 面 有 破 损
压敏电阻焊接好时则脉冲会短一点
若 漏 电 流 大 ,则 脉 冲 会 更 加 加 长
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