为了便于研究电机铁心的构造与工艺，按冲片的形状分为圆形冲片、扇形冲片和磁极冲片。

1. 圆形冲片

图1～4是互换电机定、转子冲片和直流机电枢冲片。
电工钢板的最大宽度为1200mm，考虑冲制时的加工余量，整圆冲片的直径Φ≤1180mm。

图1 小型异步电动机定子冲片

图1所示为小型异步电动机定子冲片，其外圆冲有鸽尾槽，以便在铁心装压时安装扣片，将冲片紧固成整体。

图2所示为小型异步电动机转子冲片。
转子冲片轴孔有键槽（其角起标记浸染）和平衡槽。
平衡槽为了减少转子不平衡量而设

图3所示是中型互换电机内装压构造的定子冲片，是直接叠压在机座内的整圆冲片。

图2-所示是直流电机电枢冲片，带有轴向透风孔（互换电机也有此构造冲片）。
这种电枢冲片的槽口没有装置槽楔的小沟，而是一台铁心中有两种不同直径的冲片，直径较小的冲片设置在一定位置，嵌线后在小直径铁心段上绑扎非磁性钢丝或无纬玻璃丝带，以紧固垫条或绕组。

2. 扇形片

汽轮发电机、水轮发电机及其他大中型电机的铁心直径超过1180mm时，均需采取扇形冲片。
考虑材料利用及现有设备状况，有的小型电机定子铁心也采取扇形片构造。

1）定子扇形冲片

这种冲片虽形状为相似的扇形，但因其叠压办法不同而有多种不同外不雅观形式。
常见的两种定子扇形冲片，如图5所示。

2）旋转扇形冲片

转子铁心直径大于1180mm时，采取扇形冲片拼装。
图6所示为偶数槽转子扇形冲片（α为相邻两槽间夹角，ｚ为每张扇形片的槽数）。
图7为奇数槽转子扇形片。
图8所示为常用的三种旋转电枢扇形片构造。

3. 磁级冲片

磁级冲片一样平常选用较厚的（1～2mm）A3或16Mn钢板冲制，图9a为直流电机的一种主磁极冲片，b、c为旋转磁极冲片，d、e为涡流制动器磁极冲片

二、冲片的技能哀求

1. 尺寸精度冲片上有多种尺寸，可以归类为“内部尺寸”和“合营尺寸”两种。
内部尺寸如槽形尺寸，透风孔、标记槽以及磁极冲片上的孔径尺寸等，一样平常采取H10，更高的精度等级是没有必要的，由于冲片叠压后，里出外进所造成的偏差，远大于冲片本身的偏差。
冲片内圆、外圆以及轴孔等与其他零件合营的“合营尺寸”，精度等级的选择与所采取的加工工艺有关。

中小型异步电动机定子冲片内外径尺寸精度与其装压办法有关。
一样平常外装压定子冲片，内径一样平常采取H8，外径精度又与担保定子同轴度的工艺方案有关。

1）“光外圆”方案中冲片外径留有0.5mm加工余量，其精度为H8或H9。

2）“两不只”和“光止口”方案冲片外径的公差，按冲片和铁心的精度确定，由于铁心装压后，外径尺寸趋于增大。
因此，冲片外径公差的上限值比相应的铁心外径的上限值小0.035～0.045mm（直径小的取0.035mm），其下限一样平常按H7公差确定。
表1列出了JO2系列外装压小型异步电动机定子冲片及铁心外径公差。

内装压定子冲片一样平常外径采取H7，内径采取H8。
表2列出了内装压定子铁心内径公差。

2. 冲片毛刺

1）定子冲片一样平常掌握在0.05mm以内。
对付复式冲个别部位（长度在30mm旁边）掌握在0.12mm以内，但应去毛刺处理，处理后应在0.08mm以内。

2）转子冲片毛刺掌握在0.07mm以内，个别槽形部位不许可大于0.10mm。

3）对付涂漆后进行冲制的冲片，毛刺不得大于0.05mm。

3. 冲片翘曲

冲片经冲制后将涌现不同程度的翘曲，单槽冲制的冲片翘曲值较大，特殊是闭口槽的转子冲片，单槽冲制后，翘曲较严重，冲片外径在230mm以下者不许可超过2mm，230mm以上者不许可超过3mm。

4. 冲片内圆或轴孔与外圆的同轴度内外圆一次冲制时，一样平常掌握在0.04～0.06mm以内，当内外圆两次冲制时，其同轴度应该适当放宽。

5. 冲片槽齿分布不屈均度（或称大小牙）即最大与最小齿宽度之差，应符合图纸及有关工艺文件的规定，如无明确规定，可参考表3中3级或4级精度考验。

有的工厂规定流动大小齿之差不超过0.12mm，固定大小齿之差不超过0.2mm。

6. 槽中央线应通过圆心，不应有明显的歪斜征象，检讨时将正反两片的轴孔（或外径）对齐，以槽根的一端对齐后两片齿间的间隔不大于0.8mm。

7. 冲片表面绝缘层应薄而均匀，有足够的介电、耐油、防潮及附着性能。

本田发布无稀土电机,中国车企该焦急了?

作者：新车新技能

7月12日，臭名昭著的南海仲裁案做出“终极裁决”当天，本田向外界宣告，其已经成功研制出无需依赖重稀土元素的驱动电机。

本田选在这一天发布这项声明，表面上与南海危急绝不相关，但背后这家公司极有可能是故意为之。
由于本田新电机技能的关键点，是不再依赖重稀土，这也就意味着，未来本田发展新能源车将不用再时候受到中国的掣肘。

看不明白？我们就从六年前的钓鱼岛危急提及。

什么土，曾让日本车企抓狂？

△被日本舰艇夹击的中国喷鼻香港保钓船

业内提到2010年9月份的中日钓鱼岛事宜，很多都会想到之后几年里日系车在中国遭受的销量颓势，实际上，当时对日本车企打击最大、影响最深远的并非一时的销量古迹，而是中国政府出台的减少稀土出口配额的政策。

稀土，顾名思义的话，不过是罕有的土，实际上它是一种罕有的金属元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称。
这种材料在当今时期运用范围极广，石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料都能看到它们的身影，有着“工业维生素”的称号。

而在汽车行业，稀土所扮演最关键的角色，便是作为永磁材料。
用在什么地方呢？便是当今丰田、本田所善于的混动车中的驱动电机，以及其它车企的插混、纯电动车驱动电机。
永磁铁是这些汽车驱动电机中必不可少的部件，而稀土则是制作永磁铁必不可少的材料。

△永磁同步电动机

实际上，稀土的主要浸染并不仅仅表示在民用产品，很多高精尖的军事武器如果离开了稀土，都会失落去浸染。
战斗机发射的激光制导炸弹、兵舰发射的巡航导弹以及美国最前辈的隐形战机，都大量利用了从中国入口的稀土材料。

幸运的是，如此主要的稀土，在我们国土上有着弘大的储量，当今环球稀土总产量中，中国占的比重高达80%以上（一说90%以上）。
科技发达的国家，不管这天本、美国还是欧洲，都是中国稀土资源的大客户。

△钓岛危急后镝（红线）与钕（蓝线）的价格趋势

正如中东国家曾发起三次石油危急一样，稀土在中国手中也是一个非常有力的武器，而我们第一次负责利用这项武器，便是在2010年的钓鱼岛危急之后。
2010至2011年期间，中国的稀土出口配额减少了七成以上，同时稀土的价格也飙升了数倍以上，让丰田、本田、日产等依赖稀土的车企产生了巨大的危急。

钓鱼岛风波逐渐平息之后，中国的稀土出口量逐渐规复，价格也逐步回落到靠近危急前的水平，但这件事情让日本车企及干系的其它家当意识到，过于依赖中国的稀土是有风险的。
正是从那时开始，这些日本车企都下定决心，探求不再依赖稀土的新技能。

本田示威中国的新技能，到底是啥？

先看看本田在声明中的表述：

7月12日，大同分外钢（DaidoSteel）与本田一同宣告，两家公司首次实现了不依赖重稀土元素的磁铁电机，这款电动机采取了具有高耐热性和强磁性、且完备不含有重稀土身分的钕（nǚ）磁铁，其扭矩输出、耐热性等指标均达到了和传统电动机相同的性能。

从这段声明可以看出，本田是同供应商大同分外钢一同研发的新电机技能，技能核心是在担保耐热性、强磁性及扭矩输出的条件下，通过钕磁铁摆脱了对重稀土的依赖。
这里我们首先要把稳到“重稀土”的描述，钕本身也是稀土元素，但和传统电动机中采取的镝（dí）和铽（tè）不同，钕属于轻稀土，而后两者属于重稀土。

既然都是稀土，本田依然依赖钕，岂不还要看中国政府的神色？并非如此。
中国虽然在稀当地货出中占比很大，但澳大利亚、巴西、印度、斯里兰卡也都是稀土出口国，钕这种轻稀土材料可以比较轻松地在这些国家获取。
也便是说，如果本田的钕磁铁确实能够在本钱与性能上媲美传统磁铁，其将来在混动车方面确实可以大大减轻对中国的依赖。

不过，这里要把稳的是，本田的钕磁铁技能是准备用在混动车型中，首款搭载的将是今年秋季上市的新一代Freed混动版。
这款车与飞度共平台，搭载本田的i-DCD混动系统，未来其它本田的混动车型也将陆续换装新的钕磁铁电机。

△本田钕磁铁电机

假设这款新的钕磁铁电机确实能够在混动车中发挥良好的浸染，但并不虞味着插混或者纯电动汽车也能采取这种技能。
由于与混动车型不同，插混或纯电动汽车的电机功率要大得多，而这又依赖于有着较高磁扭矩的磁铁材料，且这些车型的很多电机是直接安装在车轮上的，对体积哀求非常高。
目前通过较小的体积得到较大的磁力，最空想的材料依然须要重稀土元素。

目前本田的新能源车紧张方向是混动车，即便这项技能能够知足本田近期的需求，将来纯电动汽车或插混车型份额扩大时，本田或其它日本车企能否研制出与传统电机性能、效率相称的技能，还很难说。

摆脱稀土，努力的不止日本人

日本车企近几年发力研究摆脱稀土的技能，紧张是在钓鱼岛危急中看到风险之后才开始的。
实际上，在更早的时候已经有人做出了这方面的努力，由于稀土除了资源紧俏、本钱较高之外，自身的表现也并非完美无缺。

例如在零负载情形下，基于永磁电动机可能产生cogging（卡齿）征象，这是源自于电机迁徙改变中产生的扭矩颠簸，严重时会影响电机的平滑迁徙改变。
详细的表现便是产生噪音。
此外，稀土资源的开采与提取过程都会对环境产生危害。

△特斯拉直流感应式电机

率先采取无稀土电机的一个范例例子，是特斯拉。

传统驱动电机中所采取的磁铁，是依赖重稀土元素实现的强力永磁铁，因此这种电机被称为永磁电机。
与之不同的是，特斯拉从第一款电动车Roadster开始，就采取了无需稀土元素的另一种方案——直流感应电机，更详细点说，是鼠笼式铜转子感应电机。
实际上，丰田在美国推出的第二代RAV4电动版中，就借用了特斯拉的这种感应电机。

感应式电机中不含永磁铁材料，它们通过勾引电机转子中导体的电流来进走运转，这些电流反过来会在转子中产生磁场，从而产生扭矩。
这样一来，当关掉开关之后，电动机就不会产生电压或电流，从而避免了损耗及cogging扭矩。
通过前辈的掌握技能，这种电机可以实现很高的性能。

△大陆绕线转子同步电机

绕线转子电机，是另一种无需稀土的方案，这种电机中，互换旋转磁场被浸染在定子电机绕组上（这点同感应式电机和永磁式电机相同）。
铜绕组代替了转子中的永磁铁，通过定子部位的绕组线圈中的电流产生磁场，这样一来，就须要一个装置来将定子与转子之间连通起来，这个装置便是集电环。
集电环是一个导电旋转的环，上面安装了静止不动的碳刷，用来供应导电通路。

不过，这个装置缺陷是，当碳刷随着韶光的不断损耗，集电环的可靠性也受到影响。
碳刷的损耗会在电机中产生积碳，并导致涌现电路故障。
办理这个问题，可以通过目前一些智好手机的无线充电类似的电传输系统，但这种技能目前尚未成熟，且效率可能并不高。
目前雷诺通过与德国大陆集团的互助，在Fluence及Zoe等车型中采取了这种绕线转子电动机。

开关磁阻电机，是利用所谓的磁阻来产生扭矩的事理。
由于磁通量有着沿最小磁阻通过的性子:“磁通总是沿着磁导最小的路径闭合，从而产生磁拉力，进而形成磁阻性子的电磁扭矩”，同时“磁力线具有力争缩短磁通路径以减小磁阻和增大磁导的本性”，因此会产生磁阻扭矩。

这种方案被证明有着很低的本钱以及很强的扭矩密度，其性能同当前现有的稀土磁电机非常靠近。
不过它的问题是随意马虎产生很强的扭矩颠簸，和其它电动机比较也有着更高的噪声，对付电动汽车而言目前并不适用。
但通过优化掌握系统与电机的设计，将来这些负面成分可能得到减轻。

△i3稠浊式电动机构造示意图

其它车企的努力方向则是只管即便减少对付稀土的运用，这方面投入实用的一个例子是宝马的i3电动车。
这款车搭载的电机为稠浊式电动机（hybrid motor），事理是在凸极转子构造中加入少量的磁材料，并采取高凸极转子拓扑，从而通过大约1千克的磁铁实现了250 N·m的扭矩和125kW的功率。

哪种技能会成为主流？

那么，看到这里大家都会问，以上几种无需稀土或减少稀土运用的技能方案中，谁才有可能成为主流呢？实在，这个问题本身可能便是有问题的，就像当前的燃油动力系统中，汽油、柴油、涡轮增压、自然吸气都长期共存，虽然不同的方案有着不同的优缺陷，但每个方案可能都有着足够的生存空间。

△基于铁氧体磁铁的驱动电机

在上述几种电动机方案中，铁氧体磁铁及开关磁阻电机在大规模生产时的本钱最低，但厂商须要把稳的是，只管即便避免电力电子转换器及电池等系统部件中的额外本钱，且两项技能目前都没有经由实际验证。
每项技能都有着自己的优缺陷，但它们也都有投入大规模实用的潜力。

稀土磁铁在未来很永劫光估量还会扮演非常主要的角色，特殊是在电动汽车中，每个车轮都须要安装一个独立的电机，这就对扭矩密度提出了非常高的哀求。

△钕铁硼磁铁与驱动电机

当前基于钕铁硼的稀土磁铁依然是电动与混动车最广泛利用的技能，其极高的扭矩密度使得电动机可以实现较小的体积与重量，同时供应很高的效率。
只管如此，鉴于稀土的本钱以及供应的不愿定性，人们一定会努力探索其它办理方案。

雷诺与特斯拉已经分别运用了绕线转子电动机和感应式电动机，均摆脱了稀土磁铁。
而磁阻电机与铁氧体技能将来有可能实现更高性能的驱动电机。

中国车企无忧无虑？

看到这里，大家可能会想到这样一个问题：国外车企努力研发各种无需稀土的电机技能，紧张是担心中国稀土的供应是否会持续稳定。
这样一来，中国本土车企是不是就天然避开了这个问题，往后岂不是可以连续在基于稀土的电机方案上占尽上风？

短期来看，确实如此。
但我们也要明白，在上世纪90年代以前的数十年中，环球最大的稀当地货出国不是中国，而是美国，中国大规模开始开采稀土，是在上世纪80年代末、90年代初才开始的。

也便是说，其它国家（特殊是美国）并非没有稀土资源，只是由于各类缘故原由（环保、本钱、计策安全等）逐渐停滞了开采。
当市场需求足够强时，中国的稀土资源并非唯一份。

△稀土开采“后遗症”

其余，目前来看，基于稀土的永磁铁电机虽然是最好的方案，但它本身并不完美，缺陷包括原材料本钱高、有一定的环境污染且在利用时有噪音大等缺陷。
而国外车企正努力研发的其它方案，虽然有的并不成熟、有的局限性高，但目前也都取得了可不雅观的进展，特斯拉的感应式电机以及本田新公布的钕磁铁电机便是例子。

以是，长远来看，本土车企如果连续依赖基于稀土的永磁铁电机，将来同国外车企在新能源汽车时期的技能差距可能越来越大。
而目前我们在这些比较新的技能研发中，已经被甩在了后面。

末了说两句

本田在南海危急时公布自己的新电机技能，确实有着向中国示威的嫌疑。
但在两国竞争、乃至对抗的情形下，这种示威的效果比起我们在键盘后面的冲动大方口号要好得多。
我们也不必在场合排场紧张时就高喊抵制日货、抵制美货，自身足够强大的，从来不用抵制。

吉利在直播拆解博瑞时，在阁下放了一台雅阁做比拟，反倒让我第一次看到中国车企的自傲。

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