注意：本网页中提到的电机，无论有刷还是无刷，若非特殊说明，均指FAULHABER电机。

2、电机的命名规则是什么样？

3、电机的功率、尺寸、速度等指标的范围是多少？

4、有刷电机的结构是什么样？不同的电刷与换向器有什么特点？

5、无刷电机的结构是什么样？无刷与无刷伺服电机的有何区别？

6、有刷与无刷电机各有哪些特点？我应选择有刷还是无刷电机？

7、电机的寿命有多长？寿命到期后，电机有什么性能变化？

8、如何理解电机的功率参数？怎样选择合适的电机？

9、电机的工作电压如何确定？能否超越参数表中的“名义电压”？

11、电机参数表中，各参数的含义是什么？

12、电机如何固定与安装？负载如何连接到电机上？

13、电机的轴承有哪些种类？各自的特点是什么？

14、可否提供不同规格的出轴？对轴进行加工时有哪些注意事项？

15、如何判断一只电机是否已经损坏，或者是其磨损程度？

16、最常见的错误使用方法而损坏电机的情形有那些？

17、电机的检验标准和质量保证条款是什么样？

FAULHABER

基于这样的思路，FAULHABER集团的创始人：Dr. Fritz Faulhaber发明了空心杯斜绕组技术，于1965年注册为System FAULHABER专利。如今，该专利业已成为高质量的代名词。专利技术的特点有：

■　对称绕制，使可能的振动最小化，双层绕组热处理，使转子刚度更高；

■　绕组直接连接换向系统，散热好、电流密度高；

■　绕组、换向器与电机轴一体化结构，使得电机转动惯量低、转速快、效率高、力能指标高；

■　输出特性线性化，具体表现为速度与电压成正比、扭矩与电流成正比。

尤其是最后一点，让电机的伺服控制达到实用化阶段。原因很简单：如果电机转速、扭矩等与电流、电压没有固定的函数关系，那显然很难设计出驱动控制器。[返回]

前4位“□”为阿拉伯数字。数字的前两位表示电机直径、后两位为长度，单位为mm，长度不包括电机的出轴与后接线端。

第5位“■”为英文字母，代表的出轴不同直径和齿轮规格（齿轮用以连接减速箱）；

第6~8位“□”为三位阿拉伯数字，表示电机的名义电压，单位为V（名义电压不代表电机工作电压，关于此问题请参阅问题9）；

第9位“■”为1~3位英文字母，代表电机的换向器和磁铁类型等，例如B表示电子换向（无刷）、C表示碳刷、G和S分别表示金和银合金，R代表钕铁硼（NdFeB）稀土磁铁等。

例如：电机型号为1524E024SR，代表电机直径15mm、长度24mm，出轴直径1.5mm，轴前端带有一个配合15/...系列减速箱的齿轮，名义电压24V，银合金换向器、电机永磁体为稀土磁铁。

作为客户，通常只需要了解前4位和第6~8位的代码即可。

注意，某些时候，电机名称后还带有“—***”或“K***”的字样，“***”为2~4位阿拉伯数字，这表示为标准产品上的改型型号，某些型号不对外出售。用户必须在订货时告知完整代码，否则有可能导致所购产品无法使用。[返回]

需要注意的是，电机长度只含电机的主体，出轴与后端接线部分未包括在内。而最大功率、最高速度与最大输出扭矩等，均为极限值，不可能同时达到。要了解这些参数的详情，请参阅问题8。

名义电压并非额定电压，电机的电压可以是一定范围内，详情请参阅问题9。[返回]

　左图为有刷电机的装配示意图，分精密合金与铜—碳（俗成碳刷）换向系统两种结构，其余的线圈、磁缸、电机轴与轴承等都大体一致。 要查看装配大图，请下载我们的装配图集。

在现有标准产品中，直径不大于22mm的通常采用精密合金换向（1336与1727两款例外，它们是专为重载运行而采用了碳刷），而直径23mm及以上的电机，全部采用了碳刷结构。

合金换向系统具有很小的接触电阻，但其耐磨性、抗氧化性等不如碳刷。直径不大于22mm的电机，其电压、电流均较小，此时，换向系统的接触电阻对电机性能影响较大，另外，碳的延展性差、不易加工，因此它们往往采用合金换向。FAULHABER为改善合金换向的性能，采用了多段不同成分的合金材料与高压灭弧等多种技术，在换向系统寿命与电机性能之间取得了良好的平衡。

由于铜、碳的优良耐磨与抗氧化性能，因此由它们组成的换向系统，使用寿命通常为合金的三倍以上。尽管碳的导电性不如金属，但对于功率较大的电机而言，其影响是有限的。 关于不同换向器的特点说明，我们还在应用知识库的问题10为您准备了技术文档[返回]

电子换向的无刷电机结构简单，适合于对速度精度要求不太严格、需要长时间连续工作的用途，例如风扇与水泵等。

内置霍尔的无刷伺服电机，则往往应用在对速度、位置都有高精度要求的系统中。[返回]

机械换向的弊病在于换向器与电刷之间不可避免地存在摩擦和氧化磨损，这就导致电机寿命较短、噪音较大、速度较低（工作转速一般不超过13 000rpm）、有电火花和电磁干扰等弊病。但有刷电机也有结构简单、成本低廉、工作可靠等优势。

无刷电机是以后的发展趋势，具有寿命长、速度高（最高工作转速达100 000rpm）、运行噪音极低、无电火花和电磁干扰等显著特点，但由于需外加驱动器方可工作，因此目前在成本上等不具优势，其控制也相对复杂、可靠性稍逊一筹。

要了解有刷与无刷电机的具体寿命时间，请参阅问题7。

值得一提的是，FAULHABER独有的霍尔信号细分技术，让无刷电机在伺服控制中无需编码器，总体成本甚至低于有刷电机。

关于有刷与无刷电机的特点，我们还在产品应用知识库的问题11为您准备了技术文档。[返回]

要保证以上寿命，电机连续工作时，不可超越参数表中电机的速度、扭矩与电流建议值三者之一，否则将缩短其寿命。极端超越的情况下，有刷电机的寿命可能只有数十小时。

必须注意的是，所谓寿命到期，并非电机无法工作，而是指其性能参数开始下降，实际应用中，有刷电机在24小时不间断的流水线上运转，其更换周期通常超过5年。[返回]

使用者往往强调电机的功率。然而选择电机的决定性参数却是速度与扭矩。从左图可以看出，电机功率（蓝色曲线）随工作点变化而变化，而参数表中标明的功率为最大值。某些厂家的电机参数表上标注的“额定功率”，同样不能反应电机工作点的实际功率。电机工作点的功率与速度、扭矩的函数关系如下：

功率（W）=速度（rpm）*扭矩（mNm）*1.047*10^-4

要选择一款合适的电机，至少需要知道目标速度与扭矩。当然，诸如可提供的电源电压、容许的安装尺寸等，也属于选择时必须参考的条件。电机往往配合减速箱一起使用，因此，对于选择电机的具体方法， 在减速箱技术信息问题12中详细说明。

另外，如果是需要频繁启停与反复正反转、例如是周期在一秒内的来回振荡的工作状态，应选用滚动轴承的电机。[返回]

参数表中的“名义电压”，其含义为表中的其它参数均在该电压下测试获得，也是电机电源电压的一个参考值。它不代表电机只能在该电压下工作，这是我们不称之为“额定电压”的重要原因。实际上电机可以在相当广阔的一个电压范围中工作。

电压与电机最大功率的平方成正比。因此，过低的电压是不合适的。

适当提高有刷电机的工作电压可以获得更高的转速，只要工作转速等不超过建议值（参阅问题7），较高的电压对电机而言是安全的。

无刷伺服电机的工作电压可在名义电压的基础上大幅提高。以1628T012B为例，它在名义电压下空载转速为28 650rpm，而推荐转速高达65 000rpm，从参数表中可查到该电机的速度常数为2 474rpm/V，则达到推荐转速的电压约为24+（65 000-28 650）/2 474=38.7V。

由于内部集成有驱动电路，电子换向无刷电机必须在规定的驱动电路电源电压范围内使用。范围外的电压将导致电机不工作或者烧毁。[返回]

对于具体某只电机，以上参数只需确定一个，则其它参数都被固定。表中竖直的红色虚线即代表电机的当前工作点。

综合权衡各参数，可以看出，当工作点在图表中阴影区中时，即电机的速度、效率和功率较高而电流较低，电机的工作状态比较理想。

以上内容适用于有刷电机，对于无刷与无刷伺服电机，工作区已在参数表中用坐标系标出。电机在工作区中任意工作点运行均不会对寿命产生影响，但低速状态下，电机功率将大打折扣。[返回]

堵转电流未在参数表中列出，但用户却较为关心。电机堵转时相当于一个纯电阻，因而适用于欧姆定律。所以它可以使用如下公式计算：

堵转电流（A）=名义电压（V）/端电阻（Ω）

对于无刷伺服电机，请将上面公式中的端电阻换成相电阻即可。[返回]

直径大于12mm的电机都采用在前端面（即前出轴的端面）固定的安装方式，前端面有2~6个安装孔。用于安装的螺钉规格与最大旋入深度等，均在参数表有明确标识，过长的螺钉将顶偏磁缸而损坏电机。该安装方式已充分考虑到电机自重等因素，通常不需要再额外固定。安装面的必须注意平整度。如图所示的错误安装方式，将导致耗电增大、轴承磨损加剧，甚至因过载而烧毁。

直径小于等于12mm的电机无安装孔。由于它们功率很小，因此采用箍抱的方式固定即可。

电机出轴均为圆形光轴，要在上面加装负载，可以使用联轴器、顶丝或粘胶、激光焊接等方式。要使用过硬配合、卡压等方法连接负载，必须保证安装过程中，电机轴受力不超过参数表中的规定值。

如果需要对轴进行加工，例如铣切等，请参阅问题14。[返回]

从右侧示意图可以看出，滑动轴承结构简单，但径向串动较大、径向载荷能力较弱。而滚动轴承构造精密、径向串动小、径向载荷能力强。直径大于22mm的有刷和全部无刷电机均采用滚动轴承预加载。而直径小于等于22mm的有刷电机标准配置为滑动轴承，这主要是因为尺寸很小的滚动轴承成本较高，而小电机本身负载能力不大。当然，它们可以选配滚动轴承和滚动轴承预加载。各种轴承的具体载荷能力与串动量，请查看电机参数表。

无论何种轴承，在电机使用过程中均无需额外润滑，用户自行添加润滑剂有可能适得其反。

关于滑动与滚动轴承的特点，我们还在产品应用知识库的问题12为您准备了技术文档。[返回]

常见加工方式有增加轴套和直接对轴进行机械加工两种。无论采用何种方式，加工时均必须对照电机参数表，注意：

1、振动不超过1 000Hz、冲击不超过10g，严防金属碎屑、胶水等进入轴承，同心度和公差范围必须匹配；

2、轴的径、轴向受力绝不可超过参数表中的规定值，轴在受热后，必须保证转子和电机的温度不超过规定值的上限。[返回]

运行时电流明显偏大、温升过高、噪音异常的电机，请立即停止使用，这些现象可能是电刷或轴承磨损的结果，也可能是负载异常。

对照参数表测量相电阻，可检查无刷伺服电机的线圈是否正常。线圈与霍尔皆正常时，该电机通常没有问题。

重要提示：由于电机内阻很小（0.16~131Ω之间），测量时应选用测试仪的低阻档，高阻档（例如×10K档）不仅测试不准，而且往往有较高电压，比如9V或15V等，可能导致电机高速旋转甚至烧毁线圈。

测量有刷电机的端电阻还可判断换向系统的磨损情况，但需注意：由于电机灵敏度很高，电阻测量仪内部的电压即可让电机启动。旋转中的电机不能用普通方式测量其电阻。因此需要捏住电机轴、让电机处于堵转状态下测量。注意：对于名义电压较低的电机，堵转时间应尽可能短。

状态良好的有刷电机，输出轴转动任意角度时，其端电阻应该一致。如果输出轴在不同角度位置时，电阻变化较大甚至有开路状态，则说明换向系统存在接触不良和局部磨损。所以，测量有刷电机端电阻时，需要反复测试若干个点，才能判断电机的磨损程度。

如果以上测试都正常，但电机带载能力明显下降，则说明电机磁铁被退磁，这往往是电机曾长时间过热而引起的。[返回]

此外，让电机长时间处于堵转状态，也是电机损坏的常见原因。

堵转后的电机由于电流很大，会导致电机迅速发热，高热会导致电机磁体退磁，严重退磁的电机表现为负载稍大即无法旋转。

而对于无刷电机，常见的损坏还包括接线错误。尤其是无刷伺服电机，有多达8根出线，请一定对照参数表、仔细接线。

标准电机设计为在工业环境中使用，若您需要电机工作在水下、高热、高腐蚀性气体等特殊环境中，请与我们联系。[返回]