馬達生產：串激馬達 ( II )

接續上文，本文將繼續說明串激馬達的生產及檢測工序。

橘色框中的生產程序說明如下：

1. 軸心壓入：由於軸心是馬達轉矩主要的輸出機構，若壓入不準確，就會導致馬達輸出轉矩下降。另外最常見的是軸心打滑，代表軸心與轉子矽鋼片脫離，使得轉子上的轉矩及轉速，無法傳遞到軸心；一般會使用定位銷設計來避免打滑。

2. 整流子及絕緣壓入：整流子的壓入較為單純，但有角度及深度的組裝尺寸需注意。絕緣的處理，也有分使用環氧樹脂或是塑膠件兩種形式。

3. 繞線：使用機器繞線時，需要注意由於機台的力量較大，若調整不良，會導致絕緣層受力過大破損，甚至把漆包線撞斷等情況產生。因此繞線完成後，就會接著進行線圈測試，確保馬達繞線品質。

4. 槽楔壓入：在槽開口處，塞入一張較厚的紙版，來擋住槽開口，避免漆包線圈受到高速離心力的影響脫離槽內位置；同樣也是有自動化設備可以進行塞入槽楔片的工藝。

5. 焊接：主要是將漆包線圈與整流子連接在一起，目前都是以電流焊接的方式進行。然而實際電焊溫度大約在400~500度之間，並非真的將銅溶解，僅是將漆包線的絕緣層破壞，讓兩者的銅材能直接接觸而已。但由於是加溫作業，此處需注意預熱及回火等生產細節，不然會有熱應力殘留，導致漆包線脆化，當轉子高速旋轉時，造成漆包線斷裂。過往在技術知識不足的情況下，會使用環頸膠來進行補強保護。

6. 整流子車削：整流子是與碳刷對接，以傳導電源的零件，若真圓度不足，或是表面粗度過高，會導致直流馬達產生火花、壽命降低、電磁波增大及噪因等異常情況產生。因此整流子組裝完成後，會多一道車削的工序，來確保整流子的真圓度及表面粗度。

7. 凡立水浸泡：凡立水是要固化漆包線圈，因此需確保凡立水能完整滲入線圈內部，因此在前期會有預熱或是抽真空，以利凡立水完整流入內部。凡立水是具揮發性的漆劑，因此在作業時會有氣味散出，需有密封及回收裝置。

8. 烘烤：凡立水涵浸完成後，還需要加熱烘烤，才會完成乾燥固化。此外凡立水是可燃性物質，若在空氣中的密度太高，遇到火是可以自燃的，因此凡立水製程當中，保持空氣流通，是很重要的。

9. 動平衡：主要是旋轉物體，若動平衡不佳時，會有額外的晃動力量產生，因此針對旋轉物件，都會進行動平衡補償工序。

10. 定子絕緣處理：定子絕緣大多採用塑膠件來處理，甚少使用環氧樹脂。

11. 定子繞線：有採用手工入線的方式，亦有機台直接繞線的設備。

12. 軸承壓入：為定子及轉子間的結合件，使旋轉的機構能與固定的機構緊密結合。

13. 碳刷架鎖附：大多使用螺絲或是塑膠卡榫的方式安裝，但需注意角度問題，會影響馬達輸出規格。

14. 碳刷壓入：此處看起來較為單純，僅是將碳刷置入碳刷架中，但若配置不好彈簧的壓迫力不足時，也會導致火花的產生；而壓迫力太大，則會導致使用壽命降低，

15. 組裝：裝馬達定、轉子完整組裝完成。但這部份其實會影響馬達振動及噪音問題，主要是組裝的同心度及公差的掌握，因此除了物料的尺寸精度外，組裝時的協助治具及工序也是很重要的，細到連鎖螺絲的力道及順序都會要求，才能組出一顆合格的馬達。

藍色外框為檢測項目，但實際上往往依馬達品質的需求，還會再增加更多的測試品項，此處僅是以最基本的檢測項目作說明：

1. 電氣測試：主要就是針對馬達線圈作的檢測項目，其中包括確認馬達是否會漏電、線圈是否短路及馬達繞線條件是否正確。主要是受到銅材的回收價格較高，若於此處檢測出異常，進行回收，可大幅減少不良品的經濟損失。

2. 馬達特性量測：確認馬達特性規格是否正確，基本上已經是馬達產品的最終檢測站，會產出馬達特性數據及曲線圖。但由於已經是馬達生產的最後一站了，在此處才檢測出錯誤的話，其不良的處理成本極高，因此馬達廠會在前面的製程工序中，就加入檢測站，來降低不良損耗；最極端的是日系的生產製程，基本上一個工序的下一站，就是對應的檢測站，達到即時檢出的效果，但會產生額外的生產成本。

重點整理：
串激馬達製程複雜度高，但自動化程度亦高，仍大量使用於家電產品中。

#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助