CN105186796A - 交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法，其通过定子改造、转子的改造、定子与转子进行组装后完成电机的改造，其中定子改造具体步骤包括：拆除旧绕组，测量定子铁心和原绕组数据，获取改造的定子绕组技术数据，制作和嵌放绕组；转子的改造步骤包括：测量转子铁心和转轴数据，设计制造转子。本发明最大限度利用原电机的零部件，仅重新设计制造定子绕组和永磁同步转子,完成将高能耗低压异步电动机再制造成高效永磁同步电动机，电机改造后效率、功率因数等数据得到提高，温升降低，并且保持最大转矩和堵转转矩不降低。

Description

交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法

技术领域

本发明涉及一种充分利用高能耗低压交流感应鼠笼式转子电机原有的定子、转轴、端盖等部件，将其改造成高效同步永磁电动机的技术和方法。

背景技术

目前，电动机作为电能转化为机械能的关键设备已广泛运用于现代工业系统中，电动机系统的用电量在总用电量中占有相当大的比重，而当前我国在使用电机仍有大量属于高能耗电机，达不到GB18613—2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准规定的电机最低能效值，需要通过更换或者改造才能达到能效标准，但更换不仅成本巨大，而且还会造成旧电机零部件资源的大量浪费，因此，通过利用异步电机原有大部分部件，对其进行再制造，无疑是一种最佳方式，不仅可避免零部件的巨大浪费，同时对节能减排、保护环境起到积极作用。当前，对高能耗低压电机再制造的主要方法有以下几种：

第一种方法是：定转子铁心继续使用，更换电机绕组，将原电机再制造成同功率的高效电机或降功率等级的风机、水泵专用高效电机。

第二种方法是：原定子铁心加长，配新的转子铁心，改变电机的绕组数据，将原电机再制造成高效电机。

第三种方法是：更换高效轴流风扇、采用磁性槽楔以降低电机的机械损耗和杂散损耗。

以上三种方法各有优缺点。第一种方法可以利用原电机的所有机械零部件，仅需要对电机绕组进行重新设计、制作和更换，工艺简单，改造成本较低，但在制造成同功率电机时，电机效率提高较少，在制造成降低功率等级电机使用时，虽然效率提高较多，但很可能电机只能和别的负载匹配，设备的安装尺寸就有变化，这一块会发生基础改造、联轴器更换等一系列的改造费用。第二种方法通过加长和更换定转子铁心，更换定子绕组，可较大幅度提高电机效率，但设备投资大，加工工艺复杂，成本较大。第三种方法改造成本最低，但效率提高较少。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法，其包括以下步骤：

1)定子改造：

拆除旧绕组：将待改造电机置入高温烘箱中，将高温烘箱的温度调节至200-250℃，用线圈端部切割机沿定子线圈引线侧的端面切断绕组端部,待绝缘漆和绝缘纸软化后用卷扬机抽离拆除绕组，再用钢丝刷清除铁心槽内残余绝缘纸，最后用高温高压水枪对铁心进行清洗；

测量定子铁心和原绕组数据：测量定子铁心尺寸包括长度、内径、外径、槽型和槽数，同时测量定子绕组的每槽线数、并联支路数、线规、并绕根数、跨距；

获取改造的定子绕组技术数据：根据测得的铁心和绕组数据，按照改造后的电机性能参数要求设定定子绕组的各项技术数据；

制作和嵌放绕组：绕制线圈，嵌入铁心后进行浸漆处理并送入烘箱干燥固化；

转子的改造：

测量转子铁心和转轴数据：测量转子的尺寸数据，包括转子铁心长度、外径、转轴外径，并根据转子铁心外径和定子铁心的内径确定气隙长度；

设计制造转子：根据以上转子铁心数据，制作改造后的转子铁心，改造后的转子铁心内径与原铁心相同，外径较原铁心相同或者小0.01～0.02mm，进行转子铁心的叠装后安装转子起动笼条和永磁体；

3)将改造后的定子与转子进行组装。

较佳地，所述绕组的接线方式为Y接法。

本发明具有以下有益效果：

本发明最大限度利用原电机的零部件，仅重新设计制造定子绕组和永磁同步转子,完成将高能耗低压异步电动机再制造成高效永磁同步电动机，电机改造后效率、功率因数等数据得到提高，温升降低，并且保持最大转矩和堵转转矩不降低。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法，其包括以下步骤：

1)定子改造：

拆除旧绕组：将待改造电机置入高温烘箱中，将高温烘箱的温度调节至200-250℃，用线圈端部切割机沿定子线圈引线侧的端面切断绕组端部,待绝缘漆和绝缘纸软化后用卷扬机抽离拆除绕组，再用钢丝刷清除铁心槽内残余绝缘纸，最后用高温高压水枪对铁心进行清洗；

测量定子铁心和原绕组数据：测量定子铁心尺寸包括长度、内径、外径、槽型和槽数，同时测量定子绕组的每槽线数、并联支路数、线规、并绕根数、跨距；

获取改造的定子绕组技术数据：根据测得的铁心和绕组数据，按照改造后的电机性能参数要求设定定子绕组的各项技术数据；

制作和嵌放绕组：绕制线圈，嵌入铁心后进行浸漆处理并送入烘箱干燥固化；

转子的改造：

测量转子铁心和转轴数据：测量转子的尺寸数据，包括转子铁心长度、外径、转轴外径，并根据转子铁心外径和定子铁心的内径确定气隙长度；

设计制造转子：根据以上转子铁心数据，制作改造后的转子铁心，改造后的转子铁心内径与原铁心相同，外径较原铁心相同或者小0.01～0.02mm，进行转子铁心的叠装后安装转子起动笼条和永磁体；

3)将改造后的定子与转子进行组装。

本发明严格按照《三相电动机电磁计算程序》和《异步起动永磁同步电动机电磁计算程序》设计定子绕组；其中绕组的接线方式采用Y接法。

在电机完成组装后做出厂型式试验：试验项目主要包括定子绕组的绝缘电阻测量、直流电阻测量、工频耐电压试验、匝间绝缘试验、空载试验、负载试验、堵转试验、牵入转矩测量、失步转矩测量、温升试验、超速试验、振动试验。

本发明实施例依据上述方法对1台55kWY250M-4电机进行了改造试验，在改造前先对电机进行了原始性能参数测试。

定子改造前后绕组数据比较如表1所示

表1

改造前后性能数据如表2所示

表2

本发明最大限度利用原电机的零部件，仅重新设计制造定子绕组和永磁同步转子,完成将高能耗低压异步电动机再制造成高效永磁同步电动机，电机改造后效率、功率因数等数据得到提高，温升降低，并且保持最大转矩和堵转转矩不降低。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (2)

1.一种交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定子改造：

拆除旧绕组：将待改造电机置入高温烘箱中，将高温烘箱的温度调节至200-250℃，用线圈端部切割机沿定子线圈引线侧的端面切断绕组端部,待绝缘漆和绝缘纸软化后用卷扬机抽离拆除绕组，再用钢丝刷清除铁心槽内残余绝缘纸，最后用高温高压水枪对铁心进行清洗；

测量定子铁心和原绕组数据：测量定子铁心尺寸包括长度、内径、外径、槽型和槽数，同时测量定子绕组的每槽线数、并联支路数、线规、并绕根数、跨距；

获取改造的定子绕组技术数据：根据测得的铁心和绕组数据，按照改造后的电机性能参数要求设定定子绕组的各项技术数据；

制作和嵌放绕组：绕制线圈，嵌入铁心后进行浸漆处理并送入烘箱干燥固化；

2)转子的改造：

测量转子铁心和转轴数据：测量转子的尺寸数据，包括转子铁心长度、外径、转轴外径，并根据转子铁心外径和定子铁心的内径确定气隙长度；

设计制造转子：根据以上转子铁心数据，制作改造后的转子铁心，改造后的转子铁心内径与原铁心相同，外径较原铁心相同或者小0.01～0.02mm，进行转子铁心的叠装后安装转子起动笼条和永磁体；

3)将改造后的定子与转子进行组装。

2.如权利要求1所述的交流感应鼠笼式转子电机的永磁同步电机的改造方法，其特征在于，所述绕组的接线方式为Y接法。