在高温环境下使用的微电机换向器材料
电机的寿命和可靠性
精心整理电机的寿命和可靠性绝缘——影响寿命和可靠性的关键因素在国民经济和社会生活领域里，电机已经得到了越来越广泛的应用，电机的寿电机各导电部件由于电位不同，因此须用绝缘材料将其分隔开。
按使用部位及功能的不同，常分为以下几种：1、对地绝缘：指电机带电部位与接地部位（如铁芯、机壳、轴等）之间隔开所234场合，负荷大小，工作环境条件，工作制长短等，通过电路、磁路计算选取合理的发热和磁路参数，决定电机各主要零部件的关键尺寸，并通过这些主要条件进行机械强度计算，最终绘制电机主要零部件的工作图及总装图，设计时必须同时考虑到制作时良好的工艺性及制造成本的经济合理性。
下面列出一些直流微电机中常用的电磁计算公式及应控制的电磁设计参数。
1、 P N =0.1047n N T N其中：P N ——额定功率（瓦）T N ——额定转矩（牛·米） n N ——额定转速（转/分）2、Nn N P aE N N ⋅⋅⨯=Φ810603、4 5、P l =U N I N其中：P l ——电机输入功率（瓦）6、lP P∑-=1η 其中：∑P ——电机总损耗（瓦）电机的主要发热和磁路参数有定子电流密度，转子电流密度，电枢线负载，电枢发热因素，每极磁通量，气隙磁通密度，电枢齿部磁通密度等。
7、321016.0-⨯=a a i N l D AB T δα其中 i α——电机计算极弧系数δB ——气隙磁通密度（高斯）lD1、换向器精车：换向器是一个高速运转的部件，其工作面与电刷滑动接触并传送电能，因此要求其工作面必须是一个稳定的圆柱体，径向跳动小于等于0.01，不得有凹片和凸片，表面光洁度要达到Ra0.8以下（相当于原87~∇∇）换向器精车必须使用高精度的车床，床身和传动机构牢固、可靠、且应避免默默振动的影响。
切屑量、切屑速度和走刀量要选取合理。
金刚石车刀由于硬度高、耐热性好，可以提高切削效率且避免粘刀现象，从而减小切削毛刺。
提高了换向器表面的光洁度。
合成材料在电器制造中的应用
合成材料在电器制造中的应用随着科技的飞速发展，电器制造业对材料的要求越来越高。
合成材料因具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等优良性能，在电器制造中的应用越来越广泛。
本文将详细探讨合成材料在电器制造中的应用及其优势。
合成材料的分类及性能合成材料主要分为塑料、合成橡胶和合成纤维三类。
这些材料具有优异的电绝缘性能、化学稳定性、力学性能和加工性能，为电器制造业提供了丰富的选择。
塑料在电器制造中的应用十分广泛，主要用作外壳、线束护套、绝缘材料等。
例如，聚碳酸酯（PC）和聚酰亚胺（PI）等高性能塑料具有优良的力学性能、耐热性和耐腐蚀性，广泛应用于电器外壳、散热器等部件。
合成橡胶合成橡胶在电器制造中的应用主要体现在绝缘、密封、缓冲等方面。
例如，硅橡胶具有优良的耐高温、耐寒性能，广泛应用于电器的绝缘子、线束密封等部件。
合成纤维合成纤维在电器制造中的应用较少，主要用作传输线、绕线等。
例如，聚酯纤维具有良好的绝缘性能和强度，适用于电器传输线的制造。
合成材料在电器制造中的优势轻质高强合成材料具有较低的密度，可以减轻电器产品的重量，提高携带和使用便捷性。
同时，合成材料具有较高的强度，可以保证电器产品的结构稳定性和耐用性。
优良的电绝缘性能合成材料具有良好的电绝缘性能，可以提高电器产品的安全性能，防止电气事故的发生。
耐热耐腐蚀合成材料具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以使电器产品在高温、腐蚀等恶劣环境下保持正常工作。
加工性能好合成材料具有较好的加工性能，可以提高电器产品的生产效率和质量。
合成材料在电器制造中的应用具有明显优势，可以提高电器产品的性能、安全性和耐用性。
随着科技的不断进步，未来合成材料在电器制造中的应用将更加广泛，为电器行业的发展提供有力支持。
塑料的应用案例分析在电器制造中，塑料的应用案例丰富多样。
以洗衣机为例，外壳通常采用高强度、耐冲击的ABS塑料，确保在搬运和使用过程中不易损坏。
内部线束护套则使用柔软、耐磨的PVC塑料，保护电线免受磨损和潮湿环境的侵害。
电机组件的耐高温材料选择考核试卷
B.金属
C.环氧树脂
D.聚酰亚胺
13.在高温环境下，哪种材料的疲劳强度最高？（）
A.钢
B.铝合金
C.镍基合金
D.钛合金
14.下列哪种材料在电机组件中常用作耐高温电绝缘材料？（）
A.玻璃纤维
B.硅橡胶
C.铜合金
D.镍
15.下列哪种材料在高温下具有较好的耐磨损性能？（）
A.氧化铝
B.碳化硅
C.镍
5.铜合金
6.蠕变性能
7.材料种类温度
8.热障涂层
9.陶瓷
10.硅油
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. ×
5. ×
6. √
7. √
8. ×
9. ×
10. √
五、主观题（参考）
1.主要性能指标包括热稳定性、抗氧化性、热导率、热膨胀系数和蠕变性能。这些指标直接影响电机组件在高温下的性能和寿命，如热稳定性差的材料可能导致结构失效，热导率低可能导致散热不良。
7.在高温环境下，______和______是影响电机组件热膨胀的两个重要因素。（）
8.为了提高电机组件的耐高温性能，可以采用______技术来降低热应力和热冲击。（）
9.电机组件的耐高温密封通常使用______材料，以确保在高温下的密封效果。（）
10.在高温应用中，______是一种广泛使用的耐高温润滑材料，因为它具有高温稳定性和良好的润滑性能。（）
4.请阐述如何通过材料选择和设计优化来提高电机组件在高温环境下的使用寿命。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. C
3. C
4. A
5. C
6. C
7. B
「知识」微电机用什么磁铁？
「知识」微电机用什么磁铁？
【「知识」微电机用什么磁铁？】目前大多数电机生产厂家都用钕铁硼磁铁做马达磁铁和电机磁铁，少数电机生产厂家也会用钐钴磁铁和永磁铁氧体做电机磁铁。
1、钐钴具有耐高温（400℃），金属颜色锃亮，价格也相对高昂，综合考虑，微点是很少用到钐钴的。
2、永磁铁氧体的，因为耐高温（400℃左右）这方面比钕铁硼更好是不容置疑的，但！要铁氧体做到微电机匹配，做到精巧，工艺成本要求很高，同时报废率也很高，因为容易断或者磨损缺角。
3、而用钕铁硼磁铁做电机磁铁的永磁电机尺寸小，重量轻，力矩-惯量比高，伺服系统响应高，功率和速率/重量比高，启动力矩高，节省用电。
马达磁铁和电机磁铁的形状大多是瓦型，圆环或梯形,可用于不同的马达电机中，譬如永磁电机，交流电机，直流电机，线性电机，无刷电机等。
下面介绍钕铁硼。
（1）人们通常运用磁铁的吸引力和排斥力来驱动,一般都会选择径向对称充磁的瓦型磁铁来拼成环形，烧结钕铁硼是各向异性的材料，无法一次成型做成客户所想要的稍微复杂的磁化方向。
（2）钕铁硼也分烧结钕铁硼跟粘结钕铁硼，而粘结钕铁硼更受行业的认可。
目前，也有厂家也可以做粘结钕铁硼磁铁的放射型充磁，但是对尺寸牌号都有诸多要求（表磁强度），而且磁性能也有对稳定性、一致性的工艺要求，同时模具线圈和充磁夹具都很昂贵,如果不是一家质量稳定的供应商，极少厂家会选择粘结钕铁硼。
但是如果您家是一家生产高质量微电机的公司，那粘结钕铁硼绝对是您的对各款中磁铁的首选。
电动机滑环绝缘材料
电动机滑环绝缘材料
电动机滑环绝缘材料一般选择具有良好绝缘性能、耐高温、耐磨损和耐化学腐蚀性能的材料，以确保电动机能够正常运行并具有较长的使用寿命。
常用的电动机滑环绝缘材料包括：
1. 工程塑料：如聚酰胺类、聚氨酯类和聚醚酮类等，具有良好的绝缘性能、耐热性和耐腐蚀性能。
2. 耐磨陶瓷：如氧化铝、氮化硅和碳化硅等，具有优异的耐磨损性能和绝缘性能。
3. 耐高温绝缘材料：如聚四氟乙烯（PTFE）和聚醚醚酮（PEEK）等，能够在高温环境下保持良好的绝缘性能。
4. 耐化学腐蚀材料：如氯丁橡胶和氟橡胶等，具有较强的耐化学腐蚀性能，适用于一些特殊工况下的电动机。
这些材料的选择要根据电动机的工作条件、使用环境和要求来确定，以确保电动机能够安全可靠地工作。
同时，在选择和应用这些材料时，还需要考虑到性能成本的平衡，以提高电动机的性价比。
电机的新材料
电机的新材料随着科技的不断发展，电机作为现代工业中不可或缺的重要设备，也在不断地进行着创新和改进。
而在电机的发展过程中，新材料的应用起着至关重要的作用。
新材料的应用可以提升电机的性能，提高效率，减少能耗，同时也可以降低生产成本，提高生产效率。
本文将介绍一些目前在电机中广泛应用的新材料。
永磁材料是电机中常用的一种新材料。
永磁材料具有较强的磁性能，能够持久地产生磁场。
传统电机中常用的磁铁材料是铁氧体，但铁氧体磁场强度较低，容易磁化饱和。
而永磁材料具有更高的磁场强度和更稳定的性能，可以大大提高电机的输出功率和效率。
目前，钕铁硼磁铁是应用最广泛的永磁材料之一，它具有较高的磁能积和良好的耐热性能，适用于高温环境下的电机应用。
纳米材料也是电机中新兴的应用材料之一。
纳米材料具有较小的颗粒尺寸和较大的比表面积，能够提高材料的强度和硬度。
在电机中，纳米材料可以应用于电机的绝缘材料和导电材料中。
纳米绝缘材料具有较高的介电常数和较低的介电损耗，可以有效地提高电机的绝缘性能，提高电机的工作效率。
而纳米导电材料具有较高的导电性能和较低的电阻率，可以减小电机的功率损耗，提高电机的转换效率。
碳纤维复合材料也是电机中常用的新材料之一。
碳纤维具有较高的强度和较低的密度，可以大大减轻电机的重量。
同时，碳纤维还具有优异的导电性能和耐腐蚀性能，可以有效地提高电机的导电效率和使用寿命。
在电机中，碳纤维复合材料常用于电机的外壳和转子等部件，可以大大减小电机的体积和重量，提高电机的功率密度和功率输出。
高温超导材料也是电机中新兴的应用材料之一。
高温超导材料具有较高的临界温度和较低的电阻率，在超导状态下可以实现电流的无损传输。
在电机中，高温超导材料可以应用于电机的绕组中，提高电机的电流密度和输出功率。
同时，高温超导材料还可以减小电机的损耗和能耗，提高电机的能效。
新材料在电机中的应用具有重要的意义。
永磁材料、纳米材料、碳纤维复合材料和高温超导材料等新材料的应用可以提升电机的性能，提高效率，减少能耗，同时也可以降低生产成本，提高生产效率。
微电机换向器镀钯
万方数据 航空制造技术
新工艺 ・ 新技术 ・ 新设备
微特电机换向器电刷镀钯
!"#$%&’()*+,- ’)(().+#/ 01" 21//#*)*1" 10 3+4"1/1*1"
上海交通大学国家教育部高温材料与测试开放实验室 直流微特电机的换向器不仅要求有很好的导电和 耐磨、 耐电烧蚀性能， 而且还要求与电刷之间的接触电 阻小而稳定， 抗大气腐蚀能力好。因此， 微特电机的换 但银合金易产生硫化 向器常采用 ! " # $% # &’ 合金， 发黑现象， 严重影响系统的可靠性， 需要在换向器上镀 覆一层保护膜， 防止银的硫化， 以提高其抗大气腐蚀能 力。这层镀膜除了要求化学稳定性好、 不易与硫发生 反应外， 还要求导电性能好、 接触电阻稳定， 且具有一 定的耐磨性、 耐电蚀性。另外， 在镀覆这层保护膜时， 不能破坏原有工件的电气、 机械性能， 使工件仍保持良 好的表面粗糙度和尺寸精度。金能满足以上要求， 但 其成本高； 钯的耐腐蚀性能与金接近， 而且具有更高的 硬度和耐磨性， 故工业上常选择钯作为电接触器件的 代金镀层。但目前镀钯一般采用的电镀和化学镀等工 艺尚存在以下问题： （(） 工艺时间长， 镀层较薄， 内应力 大， 易开裂。水的电离电位非常接近钯的析出电位， 钯 镀层沉积的同时， 往往产生氢气副产物， 而钯吸氢的能 力很强， 因此， 氢气渗入镀层并与钯结合易形成热力学 （)） 由于采用多种添加剂 （如 上不稳定的!氢化钯相。 光亮剂、 应力降低剂等） ， 其综合作用可能会使钯在更 高的电位还原而达到氢的还原范围， 更促进氢气的产 生。 （*） 化学镀对基体金属有强烈的腐蚀性， 镀后表面 状态也较差， 难以符合较为精密的工艺要求， 且化学镀 的镀液具有强毒性， 对人体和环境有较严重的危害。 本文叙述的一种用于微特电机换向器电刷镀的镀钯工 艺及材料， 可以克服上述缺点。 杨瑞鹏 蔡
关于耐高温磁铁的文案
关于耐高温磁铁的文案1.耐高温磁铁是一种能够在高温环境下保持强磁力的磁铁产品。
2.我们的耐高温磁铁采用特殊的材料制成，确保在高温条件下依然保持卓越的磁力。
3.高温环境对普通磁铁的磁力会有较大的影响，而我们的耐高温磁铁能够稳定地工作在高温环境中。
4.耐高温磁铁适用于各种高温应用场景，如热处理、焊接、炉内拣选等。
5.我们的耐高温磁铁具有出色的抗温度变化性能，能够在温度波动的环境下保持稳定的磁力。
6.这款耐高温磁铁经过严格的质量控制，确保产品的稳定性和可靠性。
7.耐高温磁铁可以广泛应用于冶金、化工、纺织、机械制造等多个领域。
8.我们的耐高温磁铁产品有多种规格和形状可供选择，满足不同客户的需求。
9.不论是在高温下还是在低温环境中，我们的耐高温磁铁都能保持其出色的磁性能。
10.耐高温磁铁的使用寿命长，能够经受住长时间高温环境的考验。
11.我们的耐高温磁铁经过精心设计，确保在高温环境下不易磁化丧失。
12.高温环境中，普通磁铁容易丧失磁性，而耐高温磁铁能够长时间保持稳定的磁力。
13.耐高温磁铁的磁力强度不会因温度升高而明显减弱，保证了产品的高可靠性。
14.我们的耐高温磁铁在炉内拣选作业中具有出色的效果，提高了工作效率。
15.耐高温磁铁的耐久性非常好，能够承受高温环境中的腐蚀和磨损。
16.我们的耐高温磁铁采用优质材料制成，具有较高的磁导率和磁饱和强度。
17.耐高温磁铁易于安装和拆卸，可根据具体需求进行快速更换。
18.耐高温磁铁的磁场稳定性强，即使在高温环境下使用也能保持良好的磁场特性。
19.我们的耐高温磁铁可以根据客户的要求进行定制，满足特殊需求。
20.如果您需要在高温环境下使用磁铁，并且对磁力保持有较高要求，我们的耐高温磁铁是您的理想选择。
21.耐高温磁铁能够在温度高达250摄氏度的极端环境下保持良好的磁性能。
22.采用特殊材料制造的耐高温磁铁具有较低的热膨胀系数，能够在高温下保持其形状和尺寸稳定。
23.耐高温磁铁具有良好的抗氧化性能，不易生锈，长时间使用寿命长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一
１ 一 ４
维普资讯
表 １ 换 向器 使 用不 同材 料的 电机 寿命 比较
Ａ Ｃ ４ ｉ． ｇ ｕ Ｎ０ ５换 向器 ＡＣｂ ｉ Ｔ ｇ ｕ Ｎ￣０ １换 向 器
使用 温度 ℃
相对 湿 度％
电压 Ｖ 电流 ｍ Ａ
４ ℃ ５
高 的 Ａ Ｃ Ｎ 合 金 采 取 适 当工 艺措 施 ， 至再 添加 ｇｕ ｉ 甚 少量 其 他合 金 元 素 ， 如添 加 Ｐ 、ｔ ｚ ｄＰ 和 ｎ等 ， 效果 更
佳。这些材料在高温条件下进行试验获得 了满意效
果 。 以下是对 比试 验数据 ：
图 ２Ａ Ｃ ４ ｉ． ｇ ｕ Ｎ０ ５换 向器 ４ ℃ 下 ７ ５ ２小 时磨 损 后 金 相
６ ℃ Ｏ
６ ℃ Ｏ
６℃ Ｏ
９ ５
一１ ℃ Ｏ
２ ℃ ５
６ ５
３ ｌＯ １
３ １Ｏ １ 转速 ｒｍｎ ／ຫໍສະໝຸດ ｉ 负 载 ２０ ４０
２ ０ ４０
８ｏ ０
２０ ４ｏ
２０ ８ ｏ ４ｏ ０
２ ０ ４０
标 准 光 盘
电机寿命 Ｈ
７ ２
＞２ｏ ０
＞２ ｏ ｏ０
经成熟 。含量 为 ９ ． ％Ａ ４ ０ Ｃ ５ ５ ｇ一 ． ％ ｕ一０ ５ Ｎ 的 ．％ ｉ
由图可见 ， 高温环境下 ， 换向器的磨损 总量 并不 大 ， 造成 电机失效的原因是在短时间 内， 电刷 片与换 向器 间滑动磨擦 产生的磨 屑聚集于换向器极片间的空隙内 ， 使相邻换 向器极
片 导 通 短 路 导 致 电 机 死 机 。见 图 ３ 。
为什么在常温条件下 ， 耐磨性优 良的换 向器在高温 环境 下就变得如此差劲 了呢？研 究认 为 ， 温条件 下 ， 高 空气湿度 相对较低 ， 不利 于电刷 片与换 向器 的滑动润 滑 ， 换 向器 耐 使 磨性 变差 。另一方面 ， 高温条件改变 了电刷 片和换 向片的表 面性 状 ， 使磨 屑更易 于粘附在 电刷 片上 ， 从而 加速换 向器 片 的磨损 。但其根本原因还有待进一步深入研究 。
由表 １可 以看 出 ， 主要 由于换 向器 Ｃ ｕ含 量 的增
含Ｐ ｄ和高 ｃ ｕ的 Ａ Ｃ Ｎ 合 金 还 可应 用 于 三层 ｇｕ ｉ 复合材 料 的 中间层 。甚至 也 可 在表 层 Ａ Ａ ｕ ｇ合金 中
加， 电机使 用寿 命 大 幅 提 高 。提 高 电机 高 温 使 用 寿 命 ， 可 以不增 加经 典 Ａ Ｃ４ ｉ． 金 中 的 ｃ 也 ｇ ｕＮ０ ５合 ｕ的 含量 ， 而适 当添 加 ０ ５～１５ 的 Ｐ ， 够 达 到 相 同 ． ．％ ｄ能 的效果 。Ｐ ｄ的加 入 ， 能 改 变 Ａ Ｃ Ｎ 合 金 的 表 面 可 ｇｕ ｉ 性状 ， 在换 向器 和 电刷 片 的滑 动摩 擦 过程 中 ， 使磨 屑 不容易 粘 附于 电刷片 的表 面 ， 少 了换 向器 的磨损 ， 减 因而延 长 电 机使 用 寿 命 。实 验 显 示 ， 温 度 ７ ￣ 在 ０Ｃ，
３０ ０ ０小 时 以上 。而 在温 度 为 ６ ℃ ， 对湿 度 ５ 的 ０ 相 ％
同等条 件下 ， 用 寿命 仅 为 １０小 时左 右 。可 以看 使 ０ 出， 高温 环境对 微 电 机换 向器 的 耐磨 性 造 成 严 重影 响 ， 大降低 电机 的使 用 寿命 。 电机换 向器 断 面 金 大
合 金综合 性 能优 良 ， 已广 泛 应 用 于各 种 型 号 的微 电 机， 成为 直流微 电动 机 换 向器 的经 典 材料 。粗 略 估 计 ， 在 音 响 电 动 机 中 的 使 用 量 占 ５％ 以上。 它 ０
Ａ ． Ｃ ４ ｉ． ５ ５ ｕ Ｎ０ ５合 金 的抗 氧 化 能力 ， 硫 化 特 性 ， 抗
接触 电阻和 耐磨性 等使用 特性 均能 满足 常温 环境下 的使用要 求 ， 因此受 到广泛 的欢 迎 。但是 ， 随着 家用 电器 的小型 化 ， 电 机往 往 被 安 装 到发 热 元 件 的 附 微 近， 其使 用 时的温 度会 达到 ７ ℃ 甚 至更 高 。据试 验 ０ 数 据 ， 用 Ａ ．Ｃ ４ ｉ． 金 换 向 器 的微 电动 使 ５ ５ ｕＮ０ ５合 机， 在温 度 ２ ℃ ，５ 的湿度 条 件 下 ， ５ ６％ 使用 寿 命 可 达
图 ＩＡ Ｃ ４ ｉ． 向器常温下 １０ ｇ ｕ Ｎ０ ５换 ６ ０小时磨损后金相
Ａ ＣＮ 合金。 ｇｕ ｉ
换 向器 用 经典 Ａ Ｃ Ｎ 合金 含 Ｃ ｇｕ ｉ ｕ量 为 ４ ， ％ 而 合金 含 ｃ ｕ量可 以增 加 到 ６ 一８ 甚 至 １％ ， ％ ％ ０ 如果
含Ｃ ｕ量继续 增加 ， 则会 增 大 接触 电阻 。对 含 Ｃ ｕ量
加入 ｃ ， ｕ 加入 Ｐ ， ｄ 以提高三层金 面材料的常温和高
温 使用 性能 。
３结论
由于高 ｃ ｕ和含 Ｐ ｄ的 Ａ Ｃ Ｎ 合金 具 有 的优 良 ｇｕ ｉ 特性 ， 在 ６ ７ ￣ 能 ０～ ０Ｃ高温 下满 足 微 电动 机 的使 用 要 求， 常温性 能也 很 优异 ， 因此 在直 流有刷 微 电机上 值 得推 广使 用 。 目前 ， 内很 多 微 电机企 业 都 在 积 极 国 进行试 验 和推 广工作 。国 内高 ｃ ｕ和含 Ｐ ｄ的 Ａ Ｃ ． ｇ ｕ
相如 图 １２所示 。 、
图 ３磨屑聚集 于换 向器 极片间隙
２解 决 问题 的 途 径
为 解 决有 刷 直 流微 电机 的 高温 寿命 问题 ， 已 现 研制 出多种 适 用 于 高 温 环境 的 微 电动 机 换 向器 材 料 。具 有 代 表 性 的 就 是 高 铜 Ａ Ｃ Ｎ ｇｕ ｉ合 金 和 含 钯
维普资讯
在高温环境 下使 用的微 电机换 向器材料
１引 言
目前 ， 由于环境 保护 的要求 ， 直流微 电动 机 中 在 使用 Ａ Ｃ ｇ ｄ合 金用作 电流 换 向器 材 料越 来 越 受 到 限 制 。代之 以 Ａ Ｃ Ｎ 合金 用 于 换 向器 的制 造技 术 已 ｇｕ ｉ