CN1056778A - 电机节能改造新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机节能改造的新方法，在电机 应用磁性槽泥或磁性槽楔来封闭定子槽口的基础上， 适当缩小转子铁芯的外径或扩大定子的内径，使定子 和转子之间的气隙长度增加0.01～0.5mm，将外径缩 小后的转子或内径扩大后的定子加热到120～300℃ 后，进行浸绝缘漆和干燥处理而改成新电机。

Description

本发明属于电机节能改造的方法。

众所周知，在普通的电机中，存在着脉振损耗，表面损耗和绕组中的高频杂散损耗，使电机处于低效运行状态。人们通过种种渠道来降低电机的各种损耗，提高电机的效率。例如应用磁性槽泥或磁性槽楔来封闭电机定子槽口，可降低旋转铁损中的脉振损耗、表面损耗和绕组中的高频杂散损耗，达到提高电机效率的目的。但与此同时又产生一些问题：由于磁性槽泥或磁性槽楔封闭定子槽口后，使槽漏磁增大;同时由于磁性槽泥或磁性槽楔具有一定的导磁性，使电机的虚拟气隙变小，造成电机起动转矩倍数下降10%左右，从而影响了磁性槽泥或磁性槽楔的使用效果。

本发明的目的是提供一种新颖的方法来提高电机效率，降低电机损耗，节约能量并克服起动转矩下降的缺陷。

按照本发明，在应用磁性槽泥或磁性槽楔来封闭电机定子槽口的基础上，适当缩小转子铁芯的外径或适当扩大定子内径以增加定子和转子之间的气隙长度，使气隙谐波磁场削弱，减少附加损耗，克服转矩下降。

按照本发明，将外径缩小后的转子铁芯或内径扩大后的定子进行高温加热，并浸绝缘漆，干燥后再组装到电机上，以解决铁芯芯片间可能产生的短路问题，同时增大导条和铁芯之间的绝缘电阻，减少损耗。

按照本发明的方法，既可以用于新电机制造，又可以用于改造现有电机。用本方法制造的新电机具有成本低、效率高、能耗低的优点;用本发明的方法改造现有电机，可以提高电机效率，降低电能消耗，而且改造施工工艺简便易行，成本低，因此适用范围广、实用性强，改造后的电机运行安全可靠。

下面结合改造现有电机的实例对本发明作详细说明。

用本发明的方法进行现有电机改造时，可根据不同型号的电机，选用不同相对磁导率的磁性槽泥或磁性槽楔来封闭电机定子槽口，不同电机的槽口，槽泥抹压厚度也不同。磁性槽泥或磁性槽楔的相对磁导率是根据电机节能改造前后的磁化电流基本保持不变，及电机改造前后的气隙系数之比等于或接近于电机的气隙长度之比确定的。当磁感应强度为0.8T时，此相对磁导率可为2～10。

为了获得相对磁导率大于5.6的磁性槽泥或磁性槽楔，除了用纯铁粉为磁组分外，还采用了非晶体和铁氧体磁性材料来制作磁性槽泥或磁性槽楔。

众所周知，气隙中的磁场可分解为基波和一系列谐波，这些谐波直接影响到电机的最小转矩，适当增加电机定子和转子之间的气隙长度，可以减少高次谐波通过气隙的幅值，从而减少附加转矩，因此使最小转矩得以提高。

增加气隙长度的方法可以采用适当增大定子内径或适当缩小转子铁芯外径的方法。对于改造旧电机来说，最为简单实用的办法是减小转子铁芯外径。例如采用车磨法。根据电机大小不同，单道次车磨量为0.01～0.5mm。实际车磨量应依据实有电机的有关参数及磁性槽泥或磁性槽楔的相对磁导率进行计算确定，使所增加的定子、转子之间的气隙长度能使改造前后的空载电流相等或接近相等。

在车磨过程中，转子铁芯硅钢片表面可能出现片间短接现象，为消除这种现象和提高绝缘性能，可将车磨后的转子铁芯加热到120～300℃，经加热后的铁芯立即进行浸绝缘漆处理，然后进行干燥处理。

车磨后的转子铁芯，在120～300℃温度下加热后，铁芯硅钢片受热膨胀、延伸，就可以将短接点拉开，在热状态时立即浸绝缘漆，使绝缘漆渗进硅钢片表面拉开后的缝隙中。

经按照上述方法处理后的电机增加了气隙磁阻，减少了定子和转子间的气隙中的高次谐波的幅值，因此可以进一步减少定子和转子的表面损耗，脉振损耗和绕组中的高次谐波产生的高频杂散损耗，达到提高电机效率的目的。

实际应用表明，采用本发明方法改造的电机，效率可提高1.5%以上，温升下降10～20℃，起动转矩下降不超过4%，电机的噪声和振动也有所下降。

以一台电机一年运行5000小时计，经用本发明的方法改造后，每千瓦电机容量平均每年可节电93kWh以上。

下表是两种电机在改造前后的性能指标测试结果的比较。

将本发明的方法用于新电机制造时，实施方法更为简单，即用磁性槽泥或磁性槽楔来封闭电机定子槽口，将定子和转子之间的气隙在原设计的基础上增加0.01～0.5mm即能达到提高电机效率、降低电机温升、减少电机制造成本的目的。

Claims (8)

1、一种应用磁性槽泥或磁性槽楔来封闭电机定子槽口的电机节能改造方法，其特征在于适当缩小转子铁芯的外径或适当扩大定子的内径，以增加定子和转子之间的气隙长度，将外径缩小后的转子铁芯进行高温加热，浸绝缘漆，干燥后再装到电机上。

2、按照权利要求1的电机节能改造方法，其特征在所述的磁性槽泥或磁性槽楔的相对磁导率是根据电机改造前后磁化电流基本保持不变及气隙系数之比接近等于气隙长度之比确定的。

3、按照权利要求1和2的电机节能改造方法，其特征在于磁性槽泥或磁性槽楔的最佳相对磁导率在磁感应强度为0.8T时的范围为2～10。

4、按照权得要求1和2的电机节能改造方法，其特征在于除使用纯铁粉为磁性槽泥或磁怀槽楔的磁组分解，采用非晶体和铁氧体磁性材料来获得相对磁导率大于5.6的磁性槽泥或磁性槽楔。

5、按照权利要求1的电机节能改造方法，其特征在于用车磨方法来缩小转子直径扩大气隙。

6、按照权利要求1和5的电机节能改造方法，其特片在于转子铁芯外经单道次车磨量为0.01～0.5mm。

7、按照权利要求1和5的电机节能改造方法，其特征在于将经车磨后的转子铁芯加热到120～300℃，而后立即进行浸绝缘漆处理。

8、按照权利要求1的电机节能改造方法，其特征在于用镗磨法扩大定子内径，镗磨量为0.01～0.5mm，再在加热到120～300℃后进行渗漆处理。