上期有介紹過,內繞式定子加工的生產設備有分為兩種型態,分別為針嘴式與入線式;主要的差異在於馬達繞線設計上是採用集中繞或分佈繞,可參考下圖說明,集中繞就是線圈僅繞於矽鋼片上的單一齒,而分佈繞則會跨越多齒進行遶線。傳統的感應馬達以及永磁無刷馬達大多使用分佈繞的設計,新式的無刷馬則改為採用為集中繞居多,除了可以減少漆包線使用量之外,還能降低無效端部繞組所產生的損失,提升馬達效率;但集中繞需搭配多極的馬達設計,矽鋼片上的鐵損反而會增加,須採用低鐵損的鋼材。
集中繞與分佈繞
串機馬達定子
然而馬達生產廠,大多不會同時具備如此多樣的生產設備,因各別對應的生產治具及工藝細節都會有落差,人員與機台都得另行準備架構,無法一招行遍天下。而且馬達生產後續還有品質、穩定、良率、產能、效能、噪音及溫昇等關注重點,得無時無刻的核實確認,更是大幅降低廠商投入其他類型馬達的製造技術意願。
此外,即便是傳統串機馬達的定子繞線,實際上也是有很高的繞線技術含量,下圖為串激馬達的定子繞線示意圖,雖然繞線的針嘴確實會依照槽型空間走一圓弧路徑,期望漆包線圈能順著圓弧路徑成形,如圖中的紅色虛線段,然而當繞線激施力將線圈拉緊的當下,其實線圈路線會偏向藍色虛線段所示,朝向兩點間的最短距離成形。為了避免漆包線圈影響到轉子位置,則會在繞線模具以及定子絕緣塑膠架上,做線圈的限位設計;倘若繞線處理不當,造成線圈崩塌,則轉子會無法安裝,或是隔離爬電距離過近,導致耐壓不良的風險增加。
串激馬達定子繞線路徑示意圖
其實各類型的馬達,甚至用於不同的應用產品當中,都由各自需要細心處理的關鍵處;倘若僅看馬達名稱,是無法判斷各馬達廠專精的技術種類及品項,使得一般人難以輕鬆地找到滿意的馬達加工廠。
重點整理:
馬達的多樣性,使得小型馬達廠保有一定的生存空間。
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