轉子代工:大直徑 ( I )

更新於 2024/08/15閱讀時間約 2 分鐘

在馬達的領域當中,大小其實是有明確區別的,也就是個別馬達公司或是工廠能製造的馬達是有大小差異的;以東元為例,一顆馬達可能比人還要龐大,若要求他們製作只有手掌大小的馬達時,會轉給子公司東元精電生產。因為大馬達所使用的生產設備及工法,甚至是師傅的標準作業程序等等都會與小馬達大相逕庭,無法通用。

這準則放在有刷馬達轉子中也是相同的,由下圖可以明顯看出轉子的大小落差,背後引申的差異包括重量、體積、設備操作空間、設備強度、周邊設施、操作人員體格等等,一旦體積越大,往往需要的支援越多;如大型馬達往往是利用天車進行搬運,而非人力運送;而生產設備強度不足的情況下,長期操作造成機台本身變形或斷裂的意外,筆者也是親身經歷過。

馬達轉子尺寸落差

馬達轉子尺寸落差

此外在銷售市場也是有所區別,小型馬達大多是民生消費級的產品使用,量多單價低;反之,大型馬達屬於工業等級以上的應用,量少單價高。這種生產規模及售價的差異,也往往衍生兩種不同的公司型態,因此馬達企業往往也是多樣性的,有者為數眾多且不同規格及種類的馬達廠。這也造成一般消費者走入一家馬達廠,會以為任何馬達都能委託製造,但往往吃了閉門羹;實際上是那家馬達廠原本就不是生產消費者期望的馬達規格,無論是設備、生產程序及作業人員等配置,壓根就無法執行,也就只能拒絕客戶了。

而大直徑的有刷馬達轉子也是市場上較為稀少的機種,馬達代工廠投入相關設備及生產技術的意願也較低;且大直徑還分為兩種型態,矮胖型與大型的差異。如下圖中左側的矮胖型,需搭配的設備是操作空間大,但並不需要特別高的機械強度,因轉子完成重量仍舊相對輕;但右側的大型轉子,整體重量較重,導致機台設備的強度都要足以支撐,才可以順利進行生產工作。

大直徑轉子差異

大直徑轉子差異

雖然強度高又具備足夠操作空間的設備,可以兼併矮胖型及大型的轉子製造,但相對設備的單價亦會大幅拉高,若大型轉子的訂單數並不多,投入的經濟效益著實不高,會讓許多馬達廠望而卻步。

而大直徑的轉子,其實也代表馬達規格較大,往往也會採用較粗的漆包線徑,這無疑是再一次地增加生產困難度,還包括了物料的複雜度及倉儲空間的需求。

且近年來無刷馬達的成長,進一步的壓縮有刷馬達的市場,這些種多因素的疊加,使得大直徑的有刷馬達轉子代工,非常不受待見,逐漸隨著時間的洪流消散。


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在有刷馬達的轉子生產案例當中,一直有個讓筆者覺得有趣但又雞肋的設計,此舉會讓生產難度大幅度地提升,但三不五時就會出現,那就是斜槽轉子。 斜槽的設計是為了降低馬達頓轉轉矩的存在,雖然名為轉矩,但卻是個不受歡迎的存在;一般人較常接觸的場合僅在嘗試用手去轉動馬達時,在剛要轉動的瞬間,會有種卡卡的感覺,那
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多邊形空心線圈十分類似方形線圈,同樣會有個線圈外膨的現象,使得完成線型可能不如預期。在方形空心線圈的討論文章中,著重討論的是兩彎角之間的距離及漆包線徑的剛性強度影響,這些要素在多邊形線圈當中依然存在。簡單的描述,就是兩彎角越近,則彎角中間的直線段外擴越嚴重;漆包線越粗,代表線材越不容易彎折,也會增加
本處的方形空心線圈泛指四邊形,包括正方形、長方形及梯形等;方形空心線圈的型態與馬達繞線較為相似,主要是馬達矽鋼片留給線圈的走線空間皆為四邊形,故兩者往往會有相同的問題,在直線區段的線圈會有種向外膨起的現象。 理想的方形空心線圈應當是等距的層疊,最終完成的形狀應如下圖當中最左側的範例。然而在實務執行
圓形為空心線圈中最常出現的形狀,但很多設計者在規劃時,常常漏了一點,導致實際生產的尺寸有落差,那就是爬層空間。 如下圖所示,過往在空心線圈排列規劃時免不了兩種形式,左側的方形排列以及右側的緊實排列兩種,生產上是右側較為接近現實。但無論是左右兩種規劃,設計者往往都忽略了從線圈從第一層往上爬至第二層時
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