馬達生產：直流馬達 ( I )

本文將介紹直流馬達的生產製程，同樣是使用磁鐵的馬達類型，直流馬達則是將磁鐵部份作為定子，漆包線圈作為轉子，與永磁馬達結構完全顛倒。並且使用了機械式的換相機構，因此在生產工序上更為複雜；但得利於發展時期較早，自動化程度反而更高。

下圖為直流馬達的生產製程，其中黑色框的部份為材料，橘色框的部份為生產工序，藍色則為檢測工序，最終馬達產出為綠色框。圖中上側為轉子程序，下側則為定子程序。

首先針對黑色匡，馬達材料的部份進行說明：

1. 矽鋼片：為馬達磁力載體，直流馬達大多僅在轉子部份使用矽鋼片。

2. 軸心：馬達動力輸出的機構件，需注意軸心的剛性是否能勝任的馬達輸出轉矩大小，若不足則會造成軸心變形或斷裂。

3. 絕緣材料：由於矽鋼片為導電材料，需與漆包線有一層絕緣保護，避免馬達漏電。直流馬達內常使用的絕緣材料分為兩類，一種是直接採用環氧樹脂包裹矽鋼片；另一種則是多件式的包裹法，包括塑膠的上下端蓋及槽紙。

4. 整流子：直流馬達機械式換向結構的材料，由銅材及電木所組成。需將馬達漆包線圈與整流子連接，以利到馬達運轉換相；因此整流子下方會有一掛勾，讓漆包線圈可以順利掛接。

5. 漆包線：為馬達中的電能載體，需在矽鋼片上捲繞為圓圈型狀。

6. 槽紙：此處又稱為槽楔片，與絕緣處理的槽紙不同，其目的是要避免轉子在旋轉的過程中，離心力導致漆包線圈向外飛離，因此使用槽楔片塞住槽開口。然隨著繞線能力的強化，漆包線圈本身的緊實度提高後，此工序也就逐漸取消。

7. 凡立水：一種透明漆，大多用於馬達漆包線圈的固化，避免線圈受到羅倫茲力的作用，進而產生損壞。此外，還有些許協助漆包線圈散熱的額外效果。

8. 外殼：此為馬達的外殼，為兩件或是三件式的組合件；其主要功能是保護馬達，在直流馬達中，還需兼負傳導磁力的作用。

9. 磁鐵：為直流馬達的磁力提供材料，但由於磁鐵是固定於外殼上，殼件的磁通能力不如矽鋼片，容易導致磁力傳遞的損耗。

10. 黏劑：由於磁鐵的機械強度較低，因此組裝的方式大多採用膠合。

11. 軸承：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。

12. 碳刷架：安裝碳刷的結構，其中會包括三個部份，絕緣材料、導電材料及彈性機構。絕緣材料是避免電源漏至殼件處，導電材料是要與電源相接，彈性機構是要將碳刷貼緊整流子，以利電能傳輸。

13. 碳刷：由碳及黏著劑所組成的材料，為定、轉子間的電能傳輸元件，屬於耗材，有明確的壽命限制，因此往往會設計成可更替的機構。

重點整理： 直流馬達的致命傷就在碳刷上。

#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助

馬達製造的專家-路昌工業

電動生活體驗-哿暢機電

電機產業的專業代工生產廠-富竹企業社

馬達技術傳承計畫

想要馬達的技術嗎？想要的話可以全部給你，去找吧！ 我把所有的知識都放在那裡了。