视频共约7.5M,图片约3M
前些日子入了个50块不包的480电机,说是库存货,但全新未曾用。今天仔细看看这电机如何,做个小测评。
本文的价值不在此电机上,只是借此说说一般如何从马达外观简单地判断马达的优劣。
拆开包裹后的
比较简陋,无泡沫,用的一层层的塑料袋包裹。可以起到一定缓冲作用,但效果还是不太ok,仍可能保护不到位而在运输途中造成变形。
电机本体外观如图
外壳有较多锈迹。外壁有锈迹那么内壁也很可能有生锈,铁锈比较松动,使用时可能会脱落。
由此可看出此马达很可能是库存货,即生产出来放了很久。这些库存电机不能确定其存放环境如何。若运气不好,此电机所处的环境常有震动(震动、同性磁极相靠近、高温会使磁铁消磁,消磁是指磁性下降或完全失去磁性),或有另外的电机放在旁边而靠近的磁极又相同(磁极同性相斥),都有可能导致电机一定程度的消磁。
既然如此,那就先看看它的磁性如何。
(吸重物视频)
可轻松吸起将一斤多的工具,拔开时要用较大的力气,个人的感觉这对磁瓦的等级已达到N35(铷磁等级在N30到N55不等,等级越高磁性越劲,电机用的一般是N35,商业最高的为N50,N55很少见)。到底有无N35我手上又没仪器测量,靠感觉是很不准确。但至少知道磁性很好,是它该有的强度,没有什么问题。
再来看看其他地方。
前后都是轴承
图片视频都拍不清楚的,具体就是转动电机轴,看看有没有轴承的内圈跟着转(内圈是轴承里面那个可以转动的铁圈圈,外面那个叫外圈),有就是轴承,如果没有基本就是个铜套了。后者会比前者差得较多。
再看看刷握的地方(刷握可以理解为装碳刷的框,直接点就是这电机后盖上金属的部分)
果然,包装得不够好,刷握已变形了。轻则要更换碳刷时拔不出来,重则会卡住碳刷,导致碳刷不能压紧电机转向器而打火(打火即打火花,电机运转时碳刷与转向器接触的地方产生的火花,这些火花是碳刷上飞出的高温碎屑;转向器也可说是滑环,是转子上与碳刷接触的那部分;电机里面转的那部分就是转子),最终与转向器无接触从而无法使用,甚至会因为接触面过小,导致温度过高,碳刷碳化(碳化是指碳刷因高温变性,碳化的地方导电性差,会造成碳刷与转向器接触不良)、转向器严重烧蚀而报废电机(烧蚀是指高温使转向器上的铜融化、气化,留下坑洞,从而使碳刷与转向器的接触面积减少,加剧打火的情况)。后面的损坏我会在《波箱调整》系列中的“电机优化”会简单讲讲如何修复。再看看电机的轴向间隙(轴向间隙是指电机转子与端盖的空隙,可以理解为伞齿是转子,而伞齿与轴承的空隙就是轴向间隙)(抽动转子视频)
可以看出空隙比较大,比较好的间隙应该是在0.3mm以内。可能在负载时转子有轴向窜动,撞击轴承从而产生噪音,还会降低轴承寿命甚至损坏轴承,而且过度的震动会使磁铁消磁。另外在拉动转子过程中有明显的阻尼,但并不平稳,一卡一卡的,预计是后盖或轴承有倾斜。仔细一看,后盖果然没有完全插入外壳,一边高一边低。如果就这样使用的话会增加不必要的耗损,还可能造成轴承跑套(跑套有内跑套和外跑套,内跑套简单来说就是内圈转动与轴不同步,形象点即轴转两圈而内圈才转一圈,外跑套就是外圈没能固定好,整个轴承跟着一起转了)而对电机寿命产生影响。可惜没有拍图,发现时立刻习惯性的给压紧了。至于转速、最高效率点的转速、转矩(也可以理解为扭矩)等都没得到任何数据,也只能是不看广告看疗效,直接使用看看了。但未经过调齿,我是不愿意上box(意译就是箱,音译过来就是啵)的,后面我又会进一步优化,到时跟原来性能相差很大。只能是说给它空转看看了。7.5V 电流0.95左右不到一安(7.5v运转视频)11.1V 电流1.6左右
(11.1v运转视频)
空载得到的数据对电机性能的判断是非常有限的。
硬要说的话绕组(一圈圈的线)的漆包线(电机里亮屎色的线)并不算细(后面拆开量得0.8mm、20匝)但电流很小,7.5V不到1A(另一转子差不多的湿压高速的电流是两安左右),再结合空转时电机的发热很小,可知它的效率较高,即使用时不会有太多多余的发热。
听声音转速并不算高。(视频声音有失真)个人的感觉7.5V大概是一万多每分左右,11.1两万出头远不够三万。而漆包线并不细,匝数不是很高,很容易得出这是款低速高扭的马达。
在空转过程中轴承的的噪音不算非常平滑,有一定程度的震动,但因为转子的轴向空隙较大,还不能确定转子的动平衡如何。
让我们再将电机拆开看看。
内部有生锈,且有少量脱落。脱落的碎屑可能会跑到轴承处从而增大摩擦,降低效率和增加不必要的发热,还会因高温使轴承内的油流出最后损坏轴承,严重的话还可能造成绕组短路。
转子与磁瓦的间隙还不错(磁瓦就是电机里那对瓦型的磁铁),过大会降低效率与功率,过小容易出现扫膛(扫膛就是转子接触到磁瓦),即和磁瓦有摩擦,轻则阻尼增大、震动增多,重则打坏磁瓦造成电机报废。
与另一个电机对比下
再看看前轴承
脏兮兮的,很明显的生锈了。轴承生锈产生的不良影响就不多说了。这种有防尘盖的轴承还比较好处理,擦一擦拿砂纸打磨下即可。如果打磨后还是有阻尼,那么就得换个轴承了,不值得花过多时间精力去修理。但购买选型时需注意电机轴不是标准的3mm,而是比3mm大,大概是3.15这样。
再看看后盖和碳刷
后轴承也是脏兮兮的,粘上了不少灰尘。
两个碳刷也不是一个娘生的,不仅长短不一,而且含铜量也明显不同,但并不影响使用。含铜越高电阻越小,导热性能越佳,能过更大的电量,但会加速转向器的损耗。全石墨的则反之,且本身较软,更易贴合转向器,不容易产生打火花的情况。
打火花的原因是碳刷与转向器接触面积过小不足支撑要通过的电流,从而产生高温使碳刷打火。接触面过小不仅会打火加速碳刷及转向器磨损,严重的话高温还会造成转向器烧蚀。一旦出现烧蚀换什么碳刷都是会打火且进一步烧蚀的,并且温度会陡升从而可能烧坏电机(绕组短路)。烧蚀严重的话会造成转向器报废,但又无480(460、470)转向器单品卖,有得卖也有起订量,所以基本就报废一个电机了。烧蚀不严重的话还是可以修复的,后面会发帖说如何修复。
再看看转向器
还比较厚,表面也比较干净,没有明显磨损,应该如老板所言全新未曾用。再看看我用过一段时间的电机
最后再看看转子本体
前后都有黄色的硬质垫片,用于调整轴向间隙。硬质的垫片不能很好的吸收冲击,软质的pvc垫片(也有硬的)比较好,最好用的是弹簧垫片(淘宝查弹簧垫片,标题有xx波峰的)。
再看看转子的其他地方
散热风叶就不要想了(这里指的是内风叶,叫内风扇更形象,跟着转子转的,像风扇叶片一样的玩意,但形状有很大差别。具体什么样上淘宝搜‘电机风叶’,在电机里的叫内风扇,在电机外面的叫外风扇),中规中矩,所用0.8mm漆包线不细不粗,单线单绕的方式(就是一根漆包线从头开始绕到尾,单线复绕就是一根线从头到尾绕一次后再从头到尾绕一次,此外还有多线并绕等)。绕得还算饱满,没有多余的空隙,但绕线乱糟糟的,不美观,每一相的匝数大概20匝左右(一个圈就是一匝),绕得乱,具体多少匝看不出。
绕组与转向器的连接方式是仅通过挂钩的压接(图中转向器夹住漆包线的那个一片),没能看出有无高温融化连接的痕迹。仅通过接触导电的话电阻比较大会增加不必要的损耗和发热。但这个价格还要什么自行车,已经很满足了。
可看出铁芯是硅钢片堆叠而成(硅钢片就是一片薄薄的金属片,材质是导磁良好硅钢),以减少涡流。涡流过大会产生不必要的发热,可参考电磁炉,此厨房工具的加热原理即为涡流,这就是为什么只能加热金属的餐具的原因。像电机转子这样多片堆叠的还有日常所见的变压器。
由转子上的蓝色白色的硬胶可以看出这个转子做过动平衡了(动平衡是指转子的中心在中心位置,转动起来不晃动,震动马达就是人为的破坏动平衡),用的是增加配重的方法。还有一种方法是靠减重的方法来做动平衡,就是车(切割)掉一点铁芯,如图。
一般来说后者要比前者用胶增重的方式要更好些,不会影响散热,且重量更轻,启动停止都更快速些。而且不存在脱落的情况。
最后简单看看它的动平衡如何
(动平衡视频)
动平衡做的不错,两片调齿垫片已经出现破坏平衡的情况了,三片垫片就已经十分明显的来回摆动了。用来垫高的轴套表面不平整,这样做肯定是不够准确的,若是光滑些就能好的判断动平衡的好坏了。一般来说用的胶都是蓝色这一种胶,后面白色的胶水可能是又做了一次动平衡调整。
动平衡对电机运行的稳定与否有直接影响,如果某一边过重或过轻的话会产生抖动、震荡。轴承就容易坏,最后会导致扫膛、报废。在高速运转时产生的高频震动还会让磁瓦消磁。
━━━━end
补:电机烧了即指一个是转向器严重烧蚀,另一个就是漆包线因高温绝缘层融化造成短路。