CN104052208A - 将三相异步电机改造成永磁电机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其包括以下步骤：按设计要求切去转子外圆周的部分铁芯，在转子外圆周贴上四组磁钢，在磁钢之间的空隙中涂一层非导磁材料，再在磁钢外侧包一层非导磁金属，检测动平衡，将改造后的转子装入定子中，制成永磁电机。

Description

将三相异步电机改造成永磁电机的方法

技术领域

本发明涉及一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，属于电机改造技术。

背景技术

永磁电机无需励磁电流，功率因数高。现有的三相异步电动机，是通过三相定子绕组通入三相对称交流电后，产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转。现有的三相异步电动机效率有限，有必要将其改造为永磁电机。本发明人曾提出过一些三相异步电机的转子改造成的永磁转子，如201320409009.9等。此外，哈尔滨工业大学的专利201410025367涉及一种低效三相异步电动机的再制造方法，其将原有低效三相异步电动机的异步鼠笼转子替换为内置式永磁转子。该方法对机加工要求高，改造麻烦，且改造后的永磁转子的能效等级低。

发明内容

本发明提出了一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其可以低成本的将异步电机改成永磁电机，改造后的电机能效级别高。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其特征在于包括以下步骤：

按设计要求切去转子外圆周的部分铁芯，在转子外圆周贴上四组磁钢，在磁钢之间的空隙中涂一层非导磁材料，再在磁钢外侧包一层非导磁金属，检测动平衡，将改造后的转子装入定子中，制成永磁电机。

在本发明的将三相异步电机改造成永磁电机的方法中，转子为鼠笼式转子，铁芯内保留部分导条，保留铁芯两端的部分端环。

在本发明的将三相异步电机改造成永磁电机的方法中，贴完磁钢后，用磁仪做磁路检测。

一种永磁电机，其特征在于，该永磁电机由所述方法改造而成。

实施本发明的这种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，具有以下有益效果：本发明的方法可以将三相异步电机改造成永磁电机，改造后的能效等级为一级。磁钢的极弧比可以灵活调整，使电动机的启动转矩根据需要灵活调整以达到能在满载条件下可靠启动，机械强度大大增强，提高了可靠性，达到甚至超过现有的永磁同步电动机的节能效果。

附图说明

图1为本发明的方法所制造的永磁电机的示意图；

图2为图1的另一方向的示意图；

图3为本发明的方法制造的永磁电机的满载启动电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的这种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，包括以下步骤：

按设计要求切去转子外圆周的部分铁芯，铁芯内保留部分铜/铝导条，保留铁芯两端的部分端环。导条与端环仍能产生感应磁场。

在转子外圆周贴上四组磁钢，每组磁钢的排列方向可以是直线或斜线。每组磁钢可以由3、3.5、4等不同个数的磁钢组成。

贴完磁钢后，用磁仪做磁路检测，磁路要满足设计要求。

在磁钢之间的空隙中涂一层非导磁材料。该非导磁材料可以耐高温。

再在磁钢外侧包一层非导磁金属，例如是不锈钢材料，用非导磁金属可以将磁钢和非导磁材料包裹起来。

检测动平衡，将改造后的转子装入定子中，制成永磁电机。改造后的转子应当满足动平衡的要求。

除上所述，本发明还公开了所述方法制造的永磁电机。如图1至2所示的本发明的方法制造的永磁电机，包括箱体、定子1、转子2以及满载启动电路3，分述如下。

箱体为主要承载结构，定子1和转子2均设置在其内部，其可以是普通三相异步电动机的箱体，外表面可以设置散热结构。

在本发明中，定子1可以是三相异步电机的定子结构。所述定子1包括定子铁芯11、定子绕组，所述定子铁芯11固定在所述箱体内，所述定子绕组缠绕在所述定子铁芯11上。定子铁芯11可以采用硅钢片12叠加而成，所述定子铁芯11设有多条凹槽13，所述定子绕组缠绕在该凹槽13内。

所述转子2包括转轴21、转子铁芯22、导条23、四组磁钢24、填充物25、金属套。所述转子铁芯22固定在所述转轴21上，所述转轴21可转动地设置在所述箱体内，与定子铁芯11类似，转子铁芯22也可以采用硅钢片叠加而成，所述导条23固定在所述转子铁芯22内。所述磁钢24对称地包在所述转子铁芯22的侧面，所述填充物25包裹在所述转子铁芯22上，并且该填充物25位于相邻的每组磁钢24之间，所述金属套包裹在所述磁钢24和填充物25的外侧。在本发明中，转子2还包括端环26，可以采用三相异步电机的转子2改造而成，具体而言，将鼠笼式转子2的外侧切去一层，保留部分导条23和端环，导条23和端环仍能起到产生感应电动势的作用，其产生的磁场与磁钢24的磁场共同形成转子2磁场。填充物25与金属套均采用不导磁材料制成，而导条23可以采用铜或铝制成。

所述满载启动电路3包括换向电路31、角星转换电路32、温控保护电路33，所述定子绕组通过该满载启动电路3连接至电源，所述温控保护电路33包括一温度传感器，该温度传感器设置在所述定子铁芯11上，优选的，为了更为合理的测量电机温度，温度传感器也设置在该凹槽13内。本发明对换向电路31与角星转换电路32等具体电路的选择没有特别的限制。

如图3所示，满载启动电路包括电源回路、主回路和控制回路。电源回路上设有开机接触器M1的常开触点M11，电源回路的一端连接至三相电源，另一端分为主回路和控制回路。主回路通过顺启动接触器M2的常开触点M21与定子三相连接，逆启动接触器M3的常开触点M31改变主回路三相，角运行接触器M4的常开触点M41实现以三角形的方式连接，星运行接触器M5的常开触点M51实现以   星形的方式连接。主回路上还设有熔断器K1，电机内设有温控传感器K2。

控制回路从电源回路的其中一相引出，该第一相引线上分别设有熔断器K1的常闭触点K11，温度传感器K2的常闭触电K12，常闭开关SH3。所述温控保护电路由熔断器的常闭触点，温度传感器的常闭触电，常闭开关组成。控制回路从电源回路的另一相引出，该第二相引线上分别设有开机接触器M1的常开触点M12，延时继电器SJ。附加上第三相引线，控制回路形成以三相回路。第一相引线还与第二相引线均并联至所述换向电路，再连接至接第三相引线。所述角星转换电路同时与M12、SJ并联。

在图3的本实施例中，换向回路由并联的顺启动支路、逆启动支路以及运行支路组成。运行支路包括并联的顺启动接触器M2的常开触点M21和逆启动接触器M3的常开触点M31以及开机接触器M1。顺启动支路包括并联的常开按键SH1、顺启动接触器M2的常开触点M23以及逆启动接触器M3的常闭触点M33和顺启动接触器M2。逆启动支路包括并联的常开按键SH2、顺启动接触器M2的常开触点M24以及逆启动接触器M3的常闭触点M34和逆启动接触器M3。

角星转换电路由串联的第一串联段和第二串联段组成，其中第一串联段由顺启动接触器M2的常开触点M25和逆启动接触器M3的常开触点M35并联。其中第二串联段由启动支路和运行支路并联。启动支路依次由延时继电器SJ的常闭触点SJ1、星运行接触器M5的常闭触点M52、角运行接触器M4组成。运行支路依次由延时继电器SJ的常开触点SJ2、星运行接触器M4的常闭触点M42、角运行接触器M5组成，同时常开触点SJ2还并联星运行接触器M5的常开触点M53。

在所述满载启动电路中，按下SH1，M2工作，M21、M22、M23、M25闭合，M24断开； M1运行，M4运行；M11、M12闭合，主回路导通，延时继电器SJ工作，M41闭合，M42断开，电机角运行。延时后，SJ1断开，SJ2闭合；M4停止，M5运行；M51、M53闭合， M52断开，电机星运行。逆向启动于此类似，不做赘述。上述的电路结构简单，运行可靠，作为优选。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其特征在于包括以下步骤：

按设计要求切去转子外圆周的部分铁芯，在转子外圆周贴上四组磁钢，在磁钢之间的空隙中涂一层非导磁材料，再在磁钢外侧包一层非导磁金属，检测动平衡，将改造后的转子装入定子中，制成永磁电机。

2.根据权利要求1所述的将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其特征在于，转子为鼠笼式转子，铁芯内保留部分导条，保留铁芯两端的部分端环。

3.根据权利要求1所述的将三相异步电机改造成永磁电机的方法，其特征在于，贴完磁钢后，用磁仪做磁路检测。

4.一种永磁电机，其特征在于，该永磁电机由权利要求1至3任意一项所述的方法改造而成。