交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)的永磁同步電機(jī)的改造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種充分利用高能耗低壓交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)原有的定子、轉(zhuǎn) 軸、端蓋等部件，將其改造成高效同步永磁電動機(jī)的技術(shù)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電動機(jī)作為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的關(guān)鍵設(shè)備已廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中， 電動機(jī)系統(tǒng)的用電量在總用電量中占有相當(dāng)大的比重，而當(dāng)前我國在使用電機(jī)仍有大量屬 于高能耗電機(jī)，達(dá)不到GB18613- 2012《中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級》 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電機(jī)最低能效值，需要通過更換或者改造才能達(dá)到能效標(biāo)準(zhǔn)，但更換不僅成本 巨大，而且還會造成舊電機(jī)零部件資源的大量浪費(fèi)，因此，通過利用異步電機(jī)原有大部分部 件，對其進(jìn)行再制造，無疑是一種最佳方式，不僅可避免零部件的巨大浪費(fèi)，同時對節(jié)能減 排、保護(hù)環(huán)境起到積極作用。當(dāng)前，對高能耗低壓電機(jī)再制造的主要方法有以下幾種：
[0003] 第一種方法是：定轉(zhuǎn)子鐵心繼續(xù)使用，更換電機(jī)繞組，將原電機(jī)再制造成同功率的 高效電機(jī)或降功率等級的風(fēng)機(jī)、水栗專用高效電機(jī)。
[0004] 第二種方法是：原定子鐵心加長，配新的轉(zhuǎn)子鐵心，改變電機(jī)的繞組數(shù)據(jù)，將原電 機(jī)再制造成高效電機(jī)。
[0005] 第三種方法是：更換高效軸流風(fēng)扇、采用磁性槽楔以降低電機(jī)的機(jī)械損耗和雜散 損耗。
[0006] 以上三種方法各有優(yōu)缺點。第一種方法可以利用原電機(jī)的所有機(jī)械零部件，僅需 要對電機(jī)繞組進(jìn)行重新設(shè)計、制作和更換，工藝簡單，改造成本較低，但在制造成同功率電 機(jī)時，電機(jī)效率提高較少，在制造成降低功率等級電機(jī)使用時，雖然效率提高較多，但很可 能電機(jī)只能和別的負(fù)載匹配，設(shè)備的安裝尺寸就有變化，這一塊會發(fā)生基礎(chǔ)改造、聯(lián)軸器更 換等一系列的改造費(fèi)用。第二種方法通過加長和更換定轉(zhuǎn)子鐵心，更換定子繞組，可較大幅 度提高電機(jī)效率，但設(shè)備投資大，加工工藝復(fù)雜，成本較大。第三種方法改造成本最低，但效 率提高較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)的永磁同步電 機(jī)的改造方法，其包括以下步驟：
[0008] 1)定子改造：
[0009] 拆除舊繞組：將待改造電機(jī)置入高溫烘箱中，將高溫烘箱的溫度調(diào)節(jié)至 200-250°C，用線圈端部切割機(jī)沿定子線圈引線側(cè)的端面切斷繞組端部，待絕緣漆和絕緣 紙軟化后用卷揚(yáng)機(jī)抽離拆除繞組，再用鋼絲刷清除鐵心槽內(nèi)殘余絕緣紙，最后用高溫高壓 水槍對鐵心進(jìn)行清洗；
[0010] 測量定子鐵心和原繞組數(shù)據(jù)：測量定子鐵心尺寸包括長度、內(nèi)徑、外徑、槽型和槽 數(shù)，同時測量定子繞組的每槽線數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)、線規(guī)、并繞根數(shù)、跨距；
[0011] 獲取改造的定子繞組技術(shù)數(shù)據(jù)：根據(jù)測得的鐵心和繞組數(shù)據(jù)，按照改造后的電機(jī) 性能參數(shù)要求設(shè)定定子繞組的各項技術(shù)數(shù)據(jù)；
[0012] 制作和嵌放繞組：繞制線圈，嵌入鐵心后進(jìn)行浸漆處理并送入烘箱干燥固化；
[0013] 轉(zhuǎn)子的改造：
[0014] 測量轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)：測量轉(zhuǎn)子的尺寸數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)子鐵心長度、外徑、轉(zhuǎn)軸 外徑，并根據(jù)轉(zhuǎn)子鐵心外徑和定子鐵心的內(nèi)徑確定氣隙長度；
[0015] 設(shè)計制造轉(zhuǎn)子：根據(jù)以上轉(zhuǎn)子鐵心數(shù)據(jù)，制作改造后的轉(zhuǎn)子鐵心，改造后的轉(zhuǎn)子鐵 心內(nèi)徑與原鐵心相同，外徑較原鐵心相同或者小〇. 01~〇. 〇2mm，進(jìn)行轉(zhuǎn)子鐵心的疊裝后安 裝轉(zhuǎn)子起動籠條和永磁體；
[0016] 3)將改造后的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行組裝。
[0017] 較佳地，所述繞組的接線方式為Y接法。
[0018] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0019] 本發(fā)明最大限度利用原電機(jī)的零部件，僅重新設(shè)計制造定子繞組和永磁同步轉(zhuǎn) 子，完成將尚能耗低壓異步電動機(jī)再制造成尚效永磁同步電動機(jī)，電機(jī)改造后效率、功率 因數(shù)等數(shù)據(jù)得到提高，溫升降低，并且保持最大轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不降低。
[0020] 當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0021] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0022] 本發(fā)明實施例提供了一種交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)的永磁同步電機(jī)的改造方法， 其包括以下步驟：
[0023] 1)定子改造：
[0024] 拆除舊繞組：將待改造電機(jī)置入高溫烘箱中，將高溫烘箱的溫度調(diào)節(jié)至 200-250°C，用線圈端部切割機(jī)沿定子線圈引線側(cè)的端面切斷繞組端部，待絕緣漆和絕緣 紙軟化后用卷揚(yáng)機(jī)抽離拆除繞組，再用鋼絲刷清除鐵心槽內(nèi)殘余絕緣紙，最后用高溫高壓 水槍對鐵心進(jìn)行清洗；
[0025] 測量定子鐵心和原繞組數(shù)據(jù)：測量定子鐵心尺寸包括長度、內(nèi)徑、外徑、槽型和槽 數(shù)，同時測量定子繞組的每槽線數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)、線規(guī)、并繞根數(shù)、跨距；
[0026] 獲取改造的定子繞組技術(shù)數(shù)據(jù)：根據(jù)測得的鐵心和繞組數(shù)據(jù)，按照改造后的電機(jī) 性能參數(shù)要求設(shè)定定子繞組的各項技術(shù)數(shù)據(jù)；
[0027] 制作和嵌放繞組：繞制線圈，嵌入鐵心后進(jìn)行浸漆處理并送入烘箱干燥固化；
[0028] 轉(zhuǎn)子的改造：
[0029] 測量轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)：測量轉(zhuǎn)子的尺寸數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)子鐵心長度、外徑、轉(zhuǎn)軸 外徑，并根據(jù)轉(zhuǎn)子鐵心外徑和定子鐵心的內(nèi)徑確定氣隙長度；
[0030] 設(shè)計制造轉(zhuǎn)子：根據(jù)以上轉(zhuǎn)子鐵心數(shù)據(jù)，制作改造后的轉(zhuǎn)子鐵心，改造后的轉(zhuǎn)子鐵 心內(nèi)徑與原鐵心相同，外徑較原鐵心相同或者小〇. 01~〇. 〇2mm，進(jìn)行轉(zhuǎn)子鐵心的疊裝后安 裝轉(zhuǎn)子起動籠條和永磁體；
[0031] 3)將改造后的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行組裝。
[0032] 本發(fā)明嚴(yán)格按照《三相電動機(jī)電磁計算程序》和《異步起動永磁同步電動機(jī)電磁計 算程序》設(shè)計定子繞組；其中繞組的接線方式采用Y接法。
[0033] 在電機(jī)完成組裝后做出廠型式試驗：試驗項目主要包括定子繞組的絕緣電阻測 量、直流電阻測量、工頻耐電壓試驗、匝間絕緣試驗、空載試驗、負(fù)載試驗、堵轉(zhuǎn)試驗、牽入轉(zhuǎn) 矩測量、失步轉(zhuǎn)矩測量、溫升試驗、超速試驗、振動試驗。
[0034] 本發(fā)明實施例依據(jù)上述方法對1臺55kWY250M-4電機(jī)進(jìn)行了改造試驗，在改造前 先對電機(jī)進(jìn)行了原始性能參數(shù)測試。
[0035] 定子改造前后繞組數(shù)據(jù)比較如表1所示
[0036]
[0037] 表 1
[0038] 改造前后性能數(shù)據(jù)如表2所示
[0039]
[0040] 表 2
[0041] 本發(fā)明最大限度利用原電機(jī)的零部件，僅重新設(shè)計制造定子繞組和永磁同步轉(zhuǎn) 子，完成將尚能耗低壓異步電動機(jī)再制造成尚效永磁同步電動機(jī)，電機(jī)改造后效率、功率 因數(shù)等數(shù)據(jù)得到提高，溫升降低，并且保持最大轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不降低。
[0042] 以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡 敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容， 可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明 的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅 受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項】
1. 一種交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)的永磁同步電機(jī)的改造方法，其特征在于，包括以下 步驟： 1) 定子改造： 拆除舊繞組：將待改造電機(jī)置入高溫烘箱中，將高溫烘箱的溫度調(diào)節(jié)至200-250°C，用 線圈端部切割機(jī)沿定子線圈引線側(cè)的端面切斷繞組端部，待絕緣漆和絕緣紙軟化后用卷 揚(yáng)機(jī)抽離拆除繞組，再用鋼絲刷清除鐵心槽內(nèi)殘余絕緣紙，最后用高溫高壓水槍對鐵心進(jìn) 行清洗； 測量定子鐵心和原繞組數(shù)據(jù)：測量定子鐵心尺寸包括長度、內(nèi)徑、外徑、槽型和槽數(shù)，同 時測量定子繞組的每槽線數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)、線規(guī)、并繞根數(shù)、跨距； 獲取改造的定子繞組技術(shù)數(shù)據(jù)：根據(jù)測得的鐵心和繞組數(shù)據(jù)，按照改造后的電機(jī)性能 參數(shù)要求設(shè)定定子繞組的各項技術(shù)數(shù)據(jù)； 制作和嵌放繞組：繞制線圈，嵌入鐵心后進(jìn)行浸漆處理并送入烘箱干燥固化； 2) 轉(zhuǎn)子的改造： 測量轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)：測量轉(zhuǎn)子的尺寸數(shù)據(jù)，包括轉(zhuǎn)子鐵心長度、外徑、轉(zhuǎn)軸外徑， 并根據(jù)轉(zhuǎn)子鐵心外徑和定子鐵心的內(nèi)徑確定氣隙長度； 設(shè)計制造轉(zhuǎn)子：根據(jù)以上轉(zhuǎn)子鐵心數(shù)據(jù)，制作改造后的轉(zhuǎn)子鐵心，改造后的轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi) 徑與原鐵心相同，外徑較原鐵心相同或者小0.Ol~0. 02mm，進(jìn)行轉(zhuǎn)子鐵心的疊裝后安裝轉(zhuǎn) 子起動籠條和永磁體； 3) 將改造后的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行組裝。2. 如權(quán)利要求1所述的交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)的永磁同步電機(jī)的改造方法，其特征 在于，所述繞組的接線方式為Y接法。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種交流感應(yīng)鼠籠式轉(zhuǎn)子電機(jī)的永磁同步電機(jī)的改造方法，其通過定子改造、轉(zhuǎn)子的改造、定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行組裝后完成電機(jī)的改造，其中定子改造具體步驟包括：拆除舊繞組，測量定子鐵心和原繞組數(shù)據(jù)，獲取改造的定子繞組技術(shù)數(shù)據(jù)，制作和嵌放繞組；轉(zhuǎn)子的改造步驟包括：測量轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸數(shù)據(jù)，設(shè)計制造轉(zhuǎn)子。本發(fā)明最大限度利用原電機(jī)的零部件，僅重新設(shè)計制造定子繞組和永磁同步轉(zhuǎn)子,完成將高能耗低壓異步電動機(jī)再制造成高效永磁同步電動機(jī)，電機(jī)改造后效率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)得到提高，溫升降低，并且保持最大轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不降低。
【IPC分類】H02K15/00
【公開號】CN105186796
【申請?zhí)枴緾N201510680087
【發(fā)明人】陳黎明, 付吉祥
【申請人】安徽欣創(chuàng)節(jié)能環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月16日