CN114465425B - 三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，涉及电动机改造技术领域，包括：当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件时，星接定子绕组；对定子进行绝缘处理；确定与所述待改造的三相异步电动机相匹配的永磁体的永磁体尺寸；根据所述永磁体尺寸确定转子结构的永磁体安装槽的安装槽尺寸；基于所述安装槽尺寸在所述转子结构的表面加工所述永磁体安装槽；将所述永磁体安装于所述永磁体安装槽内。本发明通过在转子结构的表面加工永磁体安装槽，将永磁体镶嵌至永磁体安装槽内，永磁体的安装比传统表贴式的安装具有更好的固定性，不会发生脱落和移位。
Description
技术领域
本发明涉及电动机改造技术领域，更具体的说是涉及一种三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法。
背景技术
由于永磁电机效率高、目前已在各行各业得到广泛的应用。但目前永磁电机的应用主要用于替换淘汰落后的高耗能三相异步电动机。所替换的三相异步电动机作为废品进行处理，未进行再利用，造成了资源浪费。
因此，如何将淘汰落后的高耗能三相异步电动机再制造为变频调速永磁同步电动机是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，包括：
当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件时，星接定子绕组；
对定子进行绝缘处理；
确定与所述待改造的三相异步电动机相匹配的永磁体的永磁体尺寸；
根据所述永磁体尺寸确定转子结构的永磁体安装槽的安装槽尺寸；
基于所述安装槽尺寸在所述转子结构的表面加工所述永磁体安装槽；
将所述永磁体安装于所述永磁体安装槽内。
进一步地，所述当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件时具体包括：
获取定子槽数、绕组匝数、绕组节距和绕组并联路数参数；
将所述定子槽数、绕组匝数、绕组节距和绕组并联路数参数分别与各自对应的改造阈值进行比较，得到多个比较结果；
当多个所述比较结果中的任意一个或多个表征为是时，确定所述待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件。
进一步地，所述根据永磁体的永磁体尺寸确定转子结构的永磁体安装槽的安装槽尺寸具体包括：
将所述永磁体安装槽的宽度设置为所述永磁体的宽度；
将所述永磁体安装槽的深度设置为所述永磁体的厚度。
进一步地，所述永磁体安装槽为倾斜设置。
进一步地，所述将所述永磁体安装于所述永磁体安装槽内具体包括：
将所述永磁体镶嵌至所述永磁体安装槽内。
进一步地，当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件后，所述方法还包括：
将所述待改造的三相异步电动机的笼条的端部切割为断开状态形成隔磁条。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，通过对废旧的三相异步电动机的改造，使废旧的三相异步电动机部件再利用，避免了能源浪费，节约了材料；定子绕组改为星接(Y形接法)，避免了三次谐波在定子绕组各相之间产生环流，避免绕组长期的环流对改造后永磁体造成失磁，提高了改造后的变频调速永磁同步电动机的运行稳定性和使用寿命；通过在转子结构的表面加工永磁体安装槽，将永磁体镶嵌至永磁体安装槽内，永磁体的安装比传统表贴式的安装具有更好的固定性，不会发生脱落和移位，由于改造后的变频调速永磁同步电动机为变频调速永磁同步电动机，变频调速永磁同步电动机需变频器进行控制和调速，采用永磁体安装槽后电动机交直轴电感不对称，使用过程中更容易调速；由于永磁体安装槽为倾斜设置，进而能够降低变频调速永磁同步电动机的谐波、降低噪音和震动、提高电动机的效率；通过对笼条的加工形成隔磁条，进而起到隔磁作用，避免了漏磁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的改造后的变频调速永磁同步电动机的结构示意图；
图2为本发明提供的改造后的变频调速永磁同步电动机的内部结构示意图。
其中：1为电机机座；2为前端盖；3为后端盖；4为轴承外盖；5为轴承内盖；6为轴承；7为风扇罩；8为风扇；9为接线盒；10为吊环；11为定子； 12为定子绕组；13为转子结构；14为电机轴；15为笼条；16为永磁体安装槽；17为永磁体；18为不锈钢套；19为轴承位。
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，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1和2，本发明实施例公开了一种三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，包括：
当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组12符合改造条件时，星接定子绕组12，其中，定子绕组12采用星接，由于改造后的电动机为永磁同步电动机，永磁同步电动机的转子为永磁体17，永磁体17产生的磁场含有大量的谐波感应电动势，谐波感应电动势中谐波含量较高，为避免三次谐波在定子绕组12各相之间产生环流，通过定子绕组12采用星接能够避免定子绕组12 长期的环流对改造后永磁体17造成失磁，进而提高改造后电动机的运行稳定性和使用寿命；
对定子11进行绝缘处理，绝缘处理的方式采用浸漆处理；
确定与待改造的三相异步电动机相匹配的永磁体17的永磁体尺寸；
根据永磁体尺寸确定转子结构13的永磁体安装槽16的安装槽尺寸；
基于安装槽尺寸在转子结构13的表面加工永磁体安装槽16；
将永磁体17安装于永磁体安装槽16内。
在本实施例中，当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组12符合改造条件时具体包括：
获取定子11槽数、绕组匝数、绕组节距和绕组并联路数参数；
将定子11槽数、绕组匝数、绕组节距和绕组并联路数参数分别与各自对应的改造阈值进行比较，得到多个比较结果；
当多个比较结果中的任意一个或多个表征为是时，确定待改造的三相异步电动机的定子绕组12符合改造条件。优选地，当多个比较结果都表征为是时，确定待改造的三相异步电动机的定子绕组12符合改造条件。
在本实施例中，根据永磁体17的永磁体尺寸确定转子结构13的永磁体安装槽16的安装槽尺寸具体包括：
将永磁体安装槽16的宽度设置为永磁体17的宽度；
将永磁体安装槽16的深度设置为永磁体17的厚度。优先地，永磁体安装槽16为凹形槽结构，能够将永磁体17卡接在凹形槽内，在另一些实施例中，还可以将永磁体安装槽16的结构设置为其它异型结构，对应的在永磁体 17上设置有与该异型结构相互卡接，具体类似于榫卯结构。而在本实施例中，通过永磁体安装槽16和永磁体17尺寸的对应，将永磁体17镶嵌至永磁体安装槽16内后，永磁体17的外表面与转子结构13的表面齐平，通过将永磁体17通过镶嵌的方式安装至永磁体安装槽16内，镶嵌的安装方式比传统的表贴式具有更好的固定性，不会造成永磁体17的脱落和移位，此外，由于改造后的电动机为变频调速永磁同步电动机，电动机需要变频器进行控制和调速，采用永磁体安装槽16后电动机交直轴电感不对称，使用过程中更容易调速。此外，在镶嵌完永磁体17的转子结构13上采用0.3mm厚不锈钢板根据加工好外圆的转子的外圆尺寸加工一个不锈钢套18，不锈钢套18与转子外圆为过盈配合，将不锈钢套18采用热套方式套在转子表面，同时在不锈钢套18与转子之间灌入环氧树脂，将不锈钢套18与转子之间间隙填充完整，避免磁钢脱落和移位，同时防止磁钢氧化。
在上述实施例中，优选地，永磁体安装槽16为倾斜设置。通过将永磁体安装槽16设置为倾斜结构，由于电动机内存在频率谐波，对电动机会产生噪音和震动，同时增大了电动机自身损耗，降低了电动机的效率，并且再制造后的电动机为变频调速永磁同步电动机，电动机使用变频器控制，变频器将产生大量谐波，增加了电动机的谐波量，异步电动机的定子都为直槽，改造后的电动机永磁体安装槽16采用斜槽，进而能够降低谐波、降低噪音和震动、提高电动机效率。
在上述实施例中，当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组12符合改造条件后，方法还包括：
将待改造的三相异步电动机的笼条15的端部切割为断开状态形成隔磁条。由于改造后的电动机为变频调速永磁同步电动机，启动时不需要异步电动机启动笼条15，如将异步电动机笼条15保留，启动时笼条15会产生启动电流对磁钢产生激磁，影响磁钢的使用寿命，所以改造需将异步电动机两端笼条环完全去掉使笼条15处于断开状态，使改造后的电动机启动时笼条15 不作用，保留笼条15的端部做转子平衡使用，在笼条15上加平衡块，同时，由笼条15形成的隔磁条能够起到隔磁作用，避免漏磁现象。
此外，对待改造的三相异步电动机的电机轴14的处理具体还包括，将电机轴14磨损的轴承位19进行粗糙处理，然后采用热喷涂的方式喷涂一层陶瓷，再根据轴承6安装尺寸对电动机的轴承位19进行加工，这样对电机轴14 的磨损进行修复的同时，还防止了永磁电机轴14电流对轴承6的损坏。同时对待改造的三相异步电动机原有的所有结构件进行改造，具体对电机机座1 (电机外壳)、前端盖2、后端盖3、轴承外盖4、轴承内盖5、风扇罩7、风扇8、接线盒9和吊环10进行清理及修复；轴承6换为全新轴承6，按照待改造的三相异步电动机组装方式进行组装完成即获得改造后的变频调速永磁同步电动机。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，其特征在于，包括：
当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件时，星接定子绕组；
对定子进行绝缘处理；
确定与所述待改造的三相异步电动机相匹配的永磁体的永磁体尺寸；
根据所述永磁体尺寸确定转子结构的永磁体安装槽的安装槽尺寸；
基于所述安装槽尺寸在所述转子结构的表面加工所述永磁体安装槽，所述永磁体安装槽为倾斜设置；
将所述永磁体安装于所述永磁体安装槽内；
当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件后，还包括：
将所述待改造的三相异步电动机的笼条的端部切割为断开状态形成隔磁条；保留笼条的端部做转子平衡使用，在笼条上加平衡块；
所述将所述永磁体安装于所述永磁体安装槽内具体包括：将所述永磁体镶嵌至所述永磁体安装槽内。
2.根据权利要求1所述的三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，其特征在于，所述当确定待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件时具体包括：
获取定子槽数、绕组匝数、绕组节距和绕组并联路数参数；
将所述定子槽数、绕组匝数、绕组节距和绕组并联路数参数分别与各自对应的改造阈值进行比较，得到多个比较结果；
当多个所述比较结果中的任意一个或多个表征为是时，确定所述待改造的三相异步电动机的定子绕组符合改造条件。
3.根据权利要求1所述的三相异步电动机改造变频调速永磁同步电动机的方法，其特征在于，所述根据永磁体的永磁体尺寸确定转子结构的永磁体安装槽的安装槽尺寸具体包括：
将所述永磁体安装槽的宽度设置为所述永磁体的宽度；
将所述永磁体安装槽的深度设置为所述永磁体的厚度。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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