KR20190130337A - Method for upcycling industrial electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업용 전동기의 업사이클링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노후된 산업용 전동기의 성능을 향상시키도록 전동기의 부품을 재처리하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of upcycling an industrial motor, and more particularly, to an upcycling method of an industrial motor for reprocessing parts of an electric motor to improve the performance of an aging industrial motor.
일반적으로 전동기는 자석이 결합된 회전자와 코일이 권선된 고정자가 구비되어, 고정자의 코일에 인가된 전류에 의해 발생되는 자속과 회전자의 전자기유도에 의해 회전자가 회전함에 따른 회전축의 동력을 이용하는 장치이다.In general, a motor is provided with a rotor coupled with a magnet and a stator wound with a coil, and utilizes the power of the rotating shaft as the rotor rotates due to the magnetic flux generated by the current applied to the coil of the stator and the electromagnetic induction of the rotor. Device.
이러한 전동기는 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환되는 과정에서 철의 히스테리시스, 와전류, 기계적인 마찰 등에 의해서 에너지의 손실이 발생되며, 이러한 손실로 인해 전동기에서는 열이 발생하게 된다.In such a motor, energy loss occurs due to iron hysteresis, eddy current, and mechanical friction in the process of converting electrical energy into mechanical energy, and heat is generated in the motor due to such a loss.
즉, 코어와 코일들의 열은, 절연 파괴를 유발하여 단락, 화재 등의 원인이 되며, 축, 베어링 등의 구성요소에 열화를 유발하여 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. That is, the heat of the core and the coils cause insulation breakdown, which may cause short circuits, fires, and the like.
특히, 이러한 전동기가 전기차량이나 철도차량 등과 같이 운송기구에 사용되는 경우에는 더욱 지속적이고 많은 발열량을 냉각시켜야 하므로, 이를 위한 전동기의 냉각장치가 제안되고 있으며, 이러한 전동기의 냉각방식에는 공냉식과 유냉식이 적용되고 있다.In particular, when such an electric motor is used in a transportation device such as an electric vehicle or a railroad car, it is necessary to cool the heat generation more consistently. Therefore, a cooling device of the electric motor for this purpose is proposed, and the cooling method of the electric motor is air-cooled or oil-cooled. Is being applied.
공냉식 전동기의 냉각장치는 케이스에 냉각핀을 형성하여 열을 방출하는 자연공랭식과 케이스에 공기를 블로워(Blower)의 작동에 의하여 강제로 블로잉하여 냉각하는 방식이 있다. Cooling apparatus of the air-cooled electric motor is a natural air-cooling type that forms a cooling fin in the case to release heat and the air is forced to blow by the blower (Blower) to the case to cool.
또한, 유냉식 전동기의 냉각장치는 케이스의 내측에 물, 오일 등과 같은 냉매의 유체통로를 구성하고, 상기 유체통로를 따라 펌프의 작동에 의하여 냉매를 공급하여 냉각한다. In addition, the cooling apparatus of the oil-cooled electric motor constitutes a fluid passage of a refrigerant such as water, oil, etc. inside the case, and cools by supplying a refrigerant by the operation of a pump along the fluid passage.
이와 같은 전동기를 산업용으로 사용하는 산업용 전동기에도 상기와 같은 냉각방식이 적용되고 있으나 산업용 전동기를 장시간 사용하므로써, 하절기에 권선온도의 상승으로 전동기가 절연열화로 인한 권선소손 등의 사고 발생하였고, 이러한 경우에 전동기의 재권선만 3∼4회 반복하여 수리작업 후 재사용하였다.The above cooling method is applied to the industrial motor using the electric motor as an industrial one. However, by using the industrial electric motor for a long time, an accident such as winding damage due to insulation deterioration occurred due to the increase of the winding temperature in the summer. Only re-winding of the motor was repeated 3-4 times and reused after repair work.
그러나, 이러한 재권선시에는 코일을 제거하기 위해 비산화적연소나 산소토치등을 통한 철심 청결 작업을 하게 되는데 이러한 작업이 반복되므로써 철심(규소강판) 표면의 피막파손, 물성변화로 인하여 국부과열이 되고 이것이 다시 절연열화 권선 소손 등으로 이어지는 일이 반복되어 근본 원인이 해결되지 않고 있다는 문제가 있었다.However, during this re-winding, iron core cleaning is performed through non-oxidative combustion or oxygen torch to remove the coil, and this operation is repeated, resulting in local overheating due to film breakage and physical property change on the surface of the iron core (silicon steel sheet). There was a problem that the root cause was not solved again because of the repeated work leading to insulation deterioration winding burnout.
또한, 권선의 파손시 전동기를 폐기처분하게 되어 재설치 비용이 발생할 뿐만 아니라 자원의 재활용이 어려워 경제적인 손실이 발생하게 되는 문제가 있었고, 전동기의 성능저하로 인해 소비전력이 증가하게 되고, 잦은 기동으로 인해 절연성능이 저하되는 문제점도 있었다.In addition, when the winding is broken, the motor is disposed of, resulting in not only a reinstallation cost but also difficult recycling of resources, resulting in economic losses. The power consumption is increased due to deterioration of the motor. There was also a problem that the insulation performance is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 전동기의 성능을 향상시켜 효율을 증가시키는 동시에 재설치 비용을 절감하여 경제적 손실을 감소시킬 수 있는 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, to provide an upcycling method of an industrial electric motor that can reduce the economic loss by improving the performance of the motor to increase efficiency while reducing the cost of reinstallation. For that purpose.
또한, 본 발명은 냉각성능을 향상시켜 수명을 연장하는 동시에 유지보수 비용을 절감할 수 있는 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method of upcycling an industrial electric motor which can improve the cooling performance to extend the service life and reduce the maintenance cost.
또한, 본 발명은 절연성능을 향상시켜 성능저하를 방지하는 동시에 소비전력을 절감할 수 있는 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method of upcycling an industrial electric motor that can reduce power consumption while reducing insulation performance by improving insulation performance.
또한, 본 발명은 회전자와 고정자 사이의 공극을 감소시켜 누설자속의 증가로 인한 효율저하를 방지하는 동시에 철심구조의 개선으로 효율을 향상시킬 수 있는 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is to provide a method of upcycling an industrial electric motor that can reduce the gap between the rotor and the stator to prevent the efficiency decrease due to the increase of the leakage flux and at the same time improve the efficiency by improving the core structure The purpose.
또한, 본 발명은 하절기에 전동기의 권선온도 상승으로 인한 냉각효율의 저하를 방지하는 동시에 열화 및 소손을 방지할 수 있는 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a method of upcycling an industrial electric motor that can prevent deterioration and burnout while preventing a decrease in cooling efficiency due to an increase in winding temperature of the motor in summer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노후된 산업용 전동기의 성능을 향상시키는 전동기의 업사이클링 방법으로서, 전동기를 입고해서 분해하는 분해단계; 상기 분해된 전동기의 부품상태를 검사하는 부품 검사단계; 상기 검사결과에 의거해서 전동기의 부품의 재사용 여부를 판정하는 판정단계; 상기 판정된 전동기의 일부 부품을 교체하는 교체단계; 상기 교체되는 전동기의 고정자에 코일을 권선하는 재권선단계; 상기 재권선된 고정자와 회전자를 조립하는 조립단계; 및 상기 조립된 전동기의 성능을 검사하는 성능 검사단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the upcycling method of the electric motor to improve the performance of the aging industrial motor, decomposition step of wearing and disassemble the electric motor; A component inspection step of inspecting a component state of the disassembled electric motor; A determination step of determining whether to reuse the parts of the electric motor based on the inspection result; A replacement step of replacing a part of the determined electric motor; A re-winding step of winding a coil on the stator of the electric motor to be replaced; An assembly step of assembling the re-wound stator and the rotor; And a performance test step of inspecting the performance of the assembled electric motor.
본 발명의 상기 재권선단계는, 고정자에서 코일을 해제하여 제거하는 코일 해제단계; 고정자의 사이즈를 설계변경하여 제작하는 고정자 제작단계; 상기 제작된 고정자에 코일을 와인딩하는 와인딩 단계; 상기 와인딩된 코일을 성형하는 성형단계; 상기 성형된 코일에 테이프를 부착하여 절연하는 테이핑단계; 상기 테이핑된 코일을 고정자의 슬롯에 삽입하는 삽입단계; 상기 삽입된 코일을 결선하는 결선단계; 및 상기 코일이 설치된 고정자를 절연액에 함침하여 처리하는 함침단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rewinding step of the present invention, the coil release step of releasing and removing the coil in the stator; A stator manufacturing step of designing and changing the size of the stator; A winding step of winding a coil on the manufactured stator; Shaping the wound coil; A taping step of attaching and insulating tape to the molded coil; Inserting the taped coil into a slot of a stator; A wiring step of connecting the inserted coil; And an impregnation step of impregnating and treating the stator provided with the coil in an insulating liquid.
본 발명의 상기 고정자 제작단계는, 고정자와 회전자 사이의 공극을 최초 사이즈 보다 좁게하도록 고정자의 철심의 사이즈 및 재질을 변경하여 제작하는 것을 특징으로 한다.The stator manufacturing step of the present invention is characterized in that the fabrication by changing the size and material of the iron core of the stator to narrow the gap between the stator and the rotor than the initial size.
본 발명의 상기 와인딩 단계는, 코일의 적층길이와 엔드부 길이를 고려하여 핀과 핀 사이의 거리를 길이의 기준으로 해서 와인딩하는 것을 특징으로 한다.In the winding step of the present invention, the distance between the pin and the pin in consideration of the stacking length and the end length of the coil is characterized in that the winding as a reference of the length.
본 발명의 상기 테이핑 단계는, 코일의 사이즈를 크게 하거나 테이핑 횟수를 증가시키도록 테이프의 두께가 최초 두께 보다 작은 테이프를 사용하여 테이핑하는 것을 특징으로 한다.The taping step of the present invention is characterized in that the tape is taped using a tape whose thickness is smaller than the initial thickness to increase the size of the coil or increase the number of taping.
본 발명의 상기 부품 검사단계는, 전동기의 부품의 외관을 검사하는 육안검사; 권선저항이나 전기특성을 검사하는 전기검사; 및 베어링, 샤프트, 하우징을 검사하는 기계검사;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The component inspection step of the present invention, a visual inspection for inspecting the appearance of the components of the motor; Electrical tests to check winding resistance or electrical properties; And a mechanical inspection for inspecting the bearing, the shaft, and the housing.
본 발명의 상기 교체단계는, 전동기의 회전자와 고정자를 교체하는 것을 특징으로 한다.The replacement step of the present invention, characterized in that for replacing the rotor and the stator of the motor.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전동기의 일부 부품을 재설계하여 교체하고 재권선하여 개량함으로써, 전동기의 성능을 향상시켜 효율을 증가시키는 동시에 재설치 비용을 절감하여 경제적 손실을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention has the effect of reducing the economic loss by redesigning, replacing and re-winding and improving some parts of the motor, thereby improving the performance of the motor and increasing the efficiency while reducing the cost of reinstallation. to provide.
또한, 재권선에 의해 권선을 온도저감형으로 구조를 개선함으로써, 냉각성능을 향상시켜 수명을 연장하는 동시에 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by improving the structure of the winding to reduce the temperature by re-winding, it improves the cooling performance to extend the life and at the same time reduce the maintenance cost.
또한, 재권선에 의해 권선의 와인딩과 테이핑을 변경하여 재배치함으로써, 절연성능을 향상시켜 성능저하를 방지하는 동시에 소비전력을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by re-winding by changing the winding and taping of the winding by re-winding, it is possible to improve the insulation performance to prevent performance degradation while reducing power consumption.
또한, 고정자의 철심 사이즈를 변경하고 철심의 소재를 고등급으로 변경함으로써, 회전자와 고정자 사이의 공극을 감소시켜 누설자속의 증가로 인한 효율저하를 방지하는 동시에 철심구조의 개선으로 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by changing the size of the core of the stator and changing the material of the core to a high grade, it reduces the gap between the rotor and the stator to prevent the efficiency decrease due to the increase of the leakage flux and at the same time improve the efficiency of the core structure It can be effective.
또한, 철심의 냉각구조와 통풍덕트의 흐름을 개선하고 냉각팬의 소비전력이 최소화 되도록 유체학적으로 설계를 함으로써, 하절기에 전동기의 권선온도 상승으로 인한 냉각효율의 저하를 방지하는 동시에 열화 및 소손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by improving the cooling structure of the iron core and the flow of the ventilation ducts and designing fluidically to minimize the power consumption of the cooling fan, it prevents deterioration and burnout at the same time to prevent the reduction of cooling efficiency due to the increase of winding temperature of the motor in the summer. It provides a preventable effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법의 재권선단계를 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법에 의한 산업용 전동기를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법에 의한 산업용 전동기의 교체상태를 나타내는 구성도.1 is a flowchart illustrating a method for upcycling an industrial electric motor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the re-winding step of the upcycling method of the industrial electric motor according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing an industrial electric motor by the upcycling method of the industrial electric motor according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a replacement state of the industrial electric motor by the upcycling method of the industrial electric motor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법의 재권선단계를 나타내는 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법에 의한 산업용 전동기를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법에 의한 산업용 전동기의 교체상태를 나타내는 구성도이다.1 is a flowchart illustrating a method of upcycling an industrial motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart illustrating a rewinding step of an upcycling method of an industrial motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3. Is a block diagram showing an industrial motor by the upcycling method of the industrial motor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a replacement state of the industrial motor by the upcycling method of the industrial motor according to an embodiment of the present invention It is a block diagram showing.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 산업용 전동기의 업사이클링 방법은, 분해단계(S10), 부품 검사단계(S20), 판정단계(S30), 교체단계(S40), 재권선단계(S50), 조립단계(S60) 및 성능 검사단계(S70)를 포함하여 이루어져 노후되거나 고장이 발생된 산업용 전동기의 재활용하여 성능을 향상시키는 전동기의 업사이클링 방법이다.As shown in Figures 1 to 3, the upcycling method of the industrial electric motor according to the present embodiment, disassembly step (S10), parts inspection step (S20), determination step (S30), replacement step (S40), rewinding It comprises a step (S50), the assembly step (S60) and the performance test step (S70) is an upcycling method of the electric motor to improve the performance by recycling the old or malfunctioning industrial motor.
본 실시예의 전동기는, 도 3에 나타낸 바와 같이 전동기의 외관을 구성하는 케이싱(10), 전동기의 내부에 회전하도록 설치되는 회전축(20), 이 회전축(20)에 결합되어 함께 회전되는 회전자(30), 전동기의 내부에 고정 설치되는 고정자(40), 이 고정자(40)에 권취되는 코일(50), 회전축(20)의 하부를 지지하는 제1 베어링(60), 회전축(20)의 상부를 지지하는 제2 베어링(70), 전동기의 내부를 냉각시키는 제1 냉각팬(80) 및 전동기의 외곽을 냉각시키는 제2 냉각팬(90)를 포함하여 이루어진 산업용 전동기이다.As shown in FIG. 3, the motor of the present embodiment includes a
분해단계(S10)는, 노후되거나 고장이 발생된 전동기를 입고해서 분해하는 단계로서, 이러한 전동기는 장시간 사용에 의한 절연 열화나 자연적인 수명종료, 수분 침투에 의한 절연 불량, 잦은 기동에 의한 열화, 합선, 스테이터 로터의 마찰, 브라켓 마모 등의 권선사고와, 베어링 사고와, 저널부 공차, 그리스 부족, 축전류 사고, 절연 부싱이 걷돌음, 수분침투 등에 의한 코일 열화가 발생되어 고장이 발생될 수 있다.Disassembling step (S10) is a step of wearing and disassembling the old or failure of the motor, such motor deterioration of insulation due to long-term use or natural end of life, poor insulation due to moisture infiltration, deterioration due to frequent starting, Failure may occur due to winding accidents such as short circuit, stator rotor friction, bracket wear, bearing accidents, journal tolerances, lack of grease, axial current accidents, coil deterioration due to insulated bushings, moisture penetration, etc. have.
부품 검사단계(S20)는, 분해된 전동기의 부품상태를 검사하는 단계로서, 전동기 부품의 오손상태 또는 변색상태, 철심상태, 통풍구 상태, ?지 상태, 배선 상태, 프레임 외관상태 등과 같이 전동기의 부품의 외관을 검사하는 육안검사와, 권선저항이나 전기특성을 검사하는 전기검사와, 베어링, 샤프트, 베어링 하우징 등의 기계적 동작상태를 검사하는 기계검사를 포함하여 이루어져 있다.Component inspection step (S20) is a step of inspecting the parts state of the disassembled motor, the parts of the motor, such as a state of damage or discoloration of the motor parts, iron core state, vent state, support state, wiring state, frame appearance state, etc. It includes a visual inspection for inspecting the appearance of the wire, an electrical inspection for checking the winding resistance and electrical characteristics, and a mechanical inspection for checking the mechanical operating state of the bearing, shaft, and bearing housing.
판정단계(S30)는, 부품 검사단계(S20)에서의 검사결과에 의거해서 전동기의 부품의 재사용 여부를 판정하는 단계로서, 부품 검사단계(S20)에서의 육안검사와 전기검사와 기계검사에 의한 검사결과에 의해 재사용 여부를 판정하게 된다. The determination step (S30) is a step of determining whether to reuse the parts of the motor based on the inspection result in the component inspection step (S20), by visual inspection, electrical inspection and mechanical inspection in the component inspection step (S20). The inspection results determine whether to reuse.
이러한 판정단계(S30)에서는 전동기의 케이싱(10), 회전축(20), 회전자(30), 고정자(40), 코일(50), 제1 베어링(60), 제2 베어링(70), 제1 냉각팬(80) 및 제2 냉각팬(90) 등의 부품을 정밀하게 검사하여, 내구사용 연한이고 소정치수의 변형 등의 결함이 발생된 경우에는 신품으로 교체하고 나머지는 세척후 재사용하도록 판정하게 된다.In this determination step (S30), the
교체단계(S40)는, 판정단계(S30)에서 교체하는 것으로 판정된 전동기의 일부 부품을 교체하는 단계로서, 부품 검사단계(S20)에서의 검사결과에 의거해서 판정단계(S30)에서 교체하기로 판정된 전동기의 회전자(30)와 고정자(40)를 코일(50)과 함께 교체하는 것이 바람직하다. The replacing step S40 is a step of replacing a part of the motor determined to be replaced in the determining step S30, and to replace it in the determining step S30 based on the inspection result in the parts inspecting step S20. It is preferable to replace the
또한, 이러한 교체단계(S40)에서는 부품 검사단계(S20)에서의 검사결과에 의거해서 판정단계(S30)에서 교체하기로 판정된 전동기의 회전축(20)이나 베어링(60, 70)이나 냉각팬(80, 90)을 교체하는 것도 가능함은 물론이다. In the replacement step S40, the
따라서, 교체단계(S40)에서는 도 4에 나타낸 바와 같이 고정자의 철심(140)의 구조를 개선하여 케이싱(110)에 형성되는 냉각홀(W1)의 사이즈를 확장시키거나 냉각홀(W1)의 수량을 증가시키거나 샤프트(120)의 하부 및 상부에 설치된 하부팬(150)과 상부팬(160)의 폭(W2)의 사이즈를 확장시킴으로써, 철심의 냉각구조 및 통풍덕트의 흐름을 개선하여 하절기의 권선온도의 상승을 방지하고 냉각효율의 저하를 방지할 수 있게 된다.Therefore, in the replacement step S40, as shown in FIG. 4, the structure of the
재권선단계(S50)는, 교체단계(S40)에서 교체되는 전동기의 고정자(40)에 코일(50)을 권선하는 단계로서, 코일 해체단계(S51), 고정자 제작단계(S52), 와인딩 단계(S53), 성형단계(S54), 테이핑단계(S55), 삽입단계(S56), 결선단계(S57) 및 함침단계(S58)를 포함하여 이루어져 있다.Re-winding step (S50), winding the
코일 해체단계(S51)는, 고정자(40)에서 코일(50)을 해체하여 제거하는 단계로서, 판정단계(S30)에서 교체하기로 판정된 고정자(40)와 코일(50)을 교체하기 위해 손상된 고정자(40)에 권취된 코일(50)을 권해하여 제거하게 된다.The coil disassembling step S51 is a step of disassembling and removing the
고정자 제작단계(S52)는, 전동기에 설치된 최초의 고정자(40)의 사이즈를 설계변경하여 제작하는 단계로서, 회전자(30)와 고정자(40) 사이의 공극을 최초의 사이즈 보다 좁게하도록 고정자(40)의 철심의 사이즈 및 재질을 변경하여 제작하는 것이 바람직하다.The stator manufacturing step (S52) is a step of designing and manufacturing the size of the
구체적으로, 고정자(40)의 철심의 사이즈를 크게 제작하여 회전자(30)와 고정자(40) 사이의 공극 사이즈를 최초의 공극 보다 10∼20% 좁게 형성함으로써, 회전자(30)와 고정자(40) 사이의 공극의 확장시에 발생되는 누설자속의 증가로 인한 효율저하를 방지할 수 있게 된다.Specifically, the size of the iron core of the
또한, 고정자(40)의 철심의 소재를 규소강판(SI STEEL) S23에서 S14로 변경하여 고등급의 재질로 새로 제작하므로, 손실을 감소시키는 동시에 철심에 형성되는 권선의 횟수를 증가시키도록 슬롯의 사이즈를 확장하여 전동기의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, since the material of the iron core of the
와인딩 단계(S53)는, 고정자 제작단계(S52)에서 제작된 고정자(40)에 코일(50)을 와인딩하는 단계로서, 코일(50)의 적층길이와 엔드부 길이를 고려하여 핀과 핀 사이의 거리를 길이의 기준으로 해서 와인딩하는 것이 바람직하다.Winding step (S53) is a step of winding the
성형단계(S54)는, 와인딩 단계(S53)에서 와인딩된 코일(50)을 성형하는 단계로서, 코일을 성형설비를 이용하여 와인딩된 코일(50)을 고정자(40)의 슬롯홈에 삽입될 수 있도록 적절한 형상으로 성형하게 된다.Forming step (S54) is a step of forming the
테이핑단계(S55)는, 성형단계(S54)에서 성형된 코일(50)에 테이프를 부착하여 절연하는 단계로서, 코일(50)의 사이즈를 크게 하거나 테이핑 횟수를 증가시키도록 테이프의 두께가 최초 두께 보다 작은 테이프를 사용하여 테이핑하는 것이 바람직하다.Taping step (S55) is a step of attaching and insulating the tape to the
따라서, 테이핑단계(S55)에서 코일(50)에 부착되는 테이프에 의한 절연층의 두께를 종전 보다 감소시킴으로써, 코일(50)의 사이즈를 확장시킬 수 있거나 절연층의 절연횟수를 증가시킬 수 있게 된다.Therefore, by reducing the thickness of the insulating layer by the tape attached to the
삽입단계(S56)는, 테이핑단계(S55)에서 테이핑된 코일(50)을 고정자(40)의 슬롯에 삽입하는 단계로서, 성형단계(S54)에서 성형되고 테이핑단계(S55)에서 테이핑 완료된 코일(50)을 고정자(40)의 슬롯에 삽입하게 된다.Inserting step (S56) is a step of inserting the coiled
이러한 삽입단계(S56)의 작업시에는 코일(50)의 삽입시 삽입위치에 소정 사이즈의 여유를 고려하여야 하며, 권선이 탈조하는 것을 방지하기 위하여 ?지부에 쐐기형 또는 마그넷 ?지를 사용하여. 마그넷 ?지를 사용하는 경우에 전기적 특성이 좋아지지만 공정이 어려워지고 가격단가가 상승하므로 쐐기형 ?지를 사용하는 것이 바람직하다.In the operation of the insertion step (S56), the insertion position of the
결선단계(S57)는, 고정자(40)의 슬롯에 삽입된 코일(50)을 결선하는 단계로서, 같은 상의 코일(50)을 서로 연결하고 고정자(40)의 슬롯 거리값을 파악하여 결선하게 된다.The connecting step S57 is a step of connecting the
함침단계(S58)는, 코일(50)이 설치된 고정자(40)를 절연액에 함침하여 함침처리하는 단계로서, 고정자(50)의 슬롯 혹은 권선에 미세한 공간이 있으므로 이러한 공간에 절연용액으로 채워 절연능력을 상승시키고 부식을 방지하도록 고정하기 위해 사용된다.Impregnation step (S58), the impregnation process by impregnating the
이러한 함침단계(S58)에서는 함침설비에서 진공도, 수지 송입 직전 정전용량, 가압압력, 송압 1시간전 정전용량, 방압직전 정전용량, 방압완료 후 정전용량, 완료 후 점도, 완료온도 등을 확인하고 함침작업을 진행하는 것이 바람직하다.In the impregnation step (S58), the impregnation equipment checks the vacuum degree, the capacitance just before the resin feeding, the pressurized pressure, the capacitance before the pressure 1 hour before the pressure, the capacitance before the pressure, the capacitance after the completion of pressure, the viscosity after completion, and the impregnation It is desirable to proceed with the work.
또한, 함침단계(S58)에서는 함침공정을 완료한 후 절연용액을 건조시시키는 것이 바람직하며, 이때 건조전 ?지점검, 건조전 코일엔드 부착물, 회전건조 유무확인, 건조온도, 건조 마무리 확인, 하이솔 처리 등을 확인하고 건조작업을 진행하는 것이 바람직하다.In addition, in the impregnation step (S58), it is preferable to dry the insulating solution after the impregnation process is completed, and at this time, before and after drying, check the coil end attachment before drying, check the presence of rotation drying, drying temperature, check the drying finish, high It is desirable to check the brush treatment and proceed with drying.
조립단계(S60)는, 재권선단계(S50)에서 재권선된 회전자(30)와 고정자(40)를 조립하는 단계로서, 전동기의 케이싱(10)의 내부에 세척해서 준비한 재사용 부품과 신품 들을 함께 조립하여 전동기를 재조립하게 된다.The assembling step (S60) is a step of assembling the
성능 검사단계(S70)는, 조립단계(S60)에서 재조립된 전동기의 성능을 검사하는 단계로서, 이러한 본 발명의 업사이클링 공정이 끝나면 원하는 조건을 만족하는지 확인을 위하여 시험을 하게 된다.Performance test step (S70) is a step of checking the performance of the reassembled electric motor in the assembly step (S60), the end of the upcycling process of the present invention is tested to determine whether the desired conditions are satisfied.
이러한 성능 검사단계(S70)에서는 외관 및 구조 검사, 권선 저항 측정, 무부하 특성시험, 구속 특성시험, 단시간 가열시험, 과속도 시험, 진동시험, 속도센서 출력파형 측정, 절연저항 측정, 내전압 시험, 등을 실시하게 된다.In the performance test step (S70), appearance and structure inspection, winding resistance measurement, no load characteristic test, restraint characteristic test, short time heating test, overspeed test, vibration test, speed sensor output waveform measurement, insulation resistance measurement, withstand voltage test, etc. Will be performed.
따라서, 본 발명의 업사이클 방법에 의해 업사이클링된 산업용 전동기는, 절연능력 향상으로 기존 대비 동일한 슬롯 크기에 더 큰 각선을 삽입이 가능하며 더 큰 각선을 통하여서 동손이 감소하게 되므로, 전동기의 동력효율이 향상된다.Accordingly, the industrial motor upcycled by the upcycle method of the present invention can insert a larger angle wire into the same slot size and improve the power loss of the electric motor through the larger angle wire because of improved insulation capability. This is improved.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전동기의 일부 부품을 재설계하여 교체하고 재권선하여 개량함으로써, 전동기의 성능을 향상시켜 효율을 증가시키는 동시에 재설치 비용을 절감하여 경제적 손실을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, by redesigning, replacing, re-winding, and improving a part of the motor, the motor can improve the performance, increase efficiency, and reduce the cost of reinstallation, thereby reducing the economic loss. to provide.
또한, 재권선에 의해 권선을 온도저감형으로 구조를 개선함으로써, 냉각성능을 향상시켜 수명을 연장하는 동시에 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by improving the structure of the winding to reduce the temperature by re-winding, it improves the cooling performance to extend the life and at the same time reduce the maintenance cost.
또한, 재권선에 의해 권선의 와인딩과 테이핑을 변경하여 재배치함으로써, 절연성능을 향상시켜 성능저하를 방지하는 동시에 소비전력을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by re-winding by changing the winding and taping of the winding by re-winding, it is possible to improve the insulation performance to prevent performance degradation while reducing power consumption.
또한, 고정자의 철심 사이즈를 변경하고 철심의 소재를 고등급으로 변경함으로써, 회전자와 고정자 사이의 공극을 감소시켜 누설자속의 증가로 인한 효율저하를 방지하는 동시에 철심구조의 개선으로 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by changing the size of the core of the stator and changing the material of the core to a high grade, it reduces the gap between the rotor and the stator to prevent the efficiency decrease due to the increase of the leakage flux and at the same time improve the efficiency of the core structure It can be effective.
또한, 철심의 냉각구조와 통풍덕트의 흐름을 개선하고 냉각팬의 소비전력이 최소화 되도록 유체학적으로 설계를 함으로써, 하절기에 전동기의 권선온도 상승으로 인한 냉각효율의 저하를 방지하는 동시에 열화 및 소손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by improving the cooling structure of the iron core and the flow of the ventilation ducts and designing fluidically to minimize the power consumption of the cooling fan, it prevents deterioration and burnout at the same time to prevent the reduction of cooling efficiency due to the increase of winding temperature of the motor in the summer. It provides a preventable effect.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above can be embodied in many other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly.
10: 케이싱
20: 회전축
30: 회전자
40: 고정자
50: 코일
60: 제1 베어링
70: 제2 베어링
80: 제1 냉각팬
90: 제2 냉각팬10: casing 20: axis of rotation
30: rotor 40: stator
50: coil 60: first bearing
70: second bearing 80: first cooling fan
90: second cooling fan
Claims (7)
전동기를 입고해서 분해하는 분해단계;
상기 분해된 전동기의 부품상태를 검사하는 부품 검사단계;
상기 검사결과에 의거해서 전동기의 부품의 재사용 여부를 판정하는 판정단계;
상기 판정된 전동기의 일부 부품을 교체하는 교체단계;
상기 교체되는 전동기의 고정자에 코일을 권선하는 재권선단계;
상기 재권선된 고정자와 회전자를 조립하는 조립단계; 및
상기 조립된 전동기의 성능을 검사하는 성능 검사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.As an upcycling method of an electric motor which improves the performance of an old industrial motor,
Disassembling step of wearing and disassembling the electric motor;
A component inspection step of inspecting a component state of the disassembled electric motor;
A determination step of determining whether to reuse the parts of the electric motor based on the inspection result;
A replacement step of replacing a part of the determined electric motor;
A re-winding step of winding a coil on the stator of the electric motor to be replaced;
An assembly step of assembling the re-wound stator and the rotor; And
And a performance test step of inspecting the performance of the assembled electric motor.
상기 재권선단계는,
고정자에서 코일을 해제하여 제거하는 코일 해제단계;
고정자의 사이즈를 설계변경하여 제작하는 고정자 제작단계;
상기 제작된 고정자에 코일을 와인딩하는 와인딩 단계;
상기 와인딩된 코일을 성형하는 성형단계;
상기 성형된 코일에 테이프를 부착하여 절연하는 테이핑단계;
상기 테이핑된 코일을 고정자의 슬롯에 삽입하는 삽입단계;
상기 삽입된 코일을 결선하는 결선단계; 및
상기 코일이 설치된 고정자를 절연액에 함침하여 처리하는 함침단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.The method of claim 1,
The rewinding step,
A coil releasing step of releasing and removing the coil from the stator;
A stator manufacturing step of designing and changing the size of the stator;
A winding step of winding a coil on the manufactured stator;
Shaping the wound coil;
A taping step of attaching and insulating tape to the molded coil;
Inserting the taped coil into a slot of a stator;
A wiring step of connecting the inserted coil; And
Impregnating step of impregnating and processing the stator in which the coil is installed in the insulating liquid.
상기 고정자 제작단계는, 고정자와 회전자 사이의 공극을 최초 사이즈 보다 좁게하도록 고정자의 철심의 사이즈 및 재질을 변경하여 제작하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.The method of claim 2,
The stator manufacturing step, the upcycling method of the industrial electric motor, characterized in that for changing the size and material of the iron core of the stator to narrow the gap between the stator and the rotor than the initial size.
상기 와인딩 단계는, 코일의 적층길이와 엔드부 길이를 고려하여 핀과 핀 사이의 거리를 길이의 기준으로 해서 와인딩하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.The method of claim 2,
In the winding step, the distance between the pin and the pin in consideration of the stacking length and the end length of the coil is wound up based on the length of the industrial motor cycle.
상기 테이핑 단계는, 코일의 사이즈를 크게 하거나 테이핑 횟수를 증가시키도록 테이프의 두께가 최초 두께 보다 작은 테이프를 사용하여 테이핑하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.The method of claim 2,
In the taping step, the tape is taped using a tape whose thickness is smaller than the initial thickness so as to increase the size of the coil or increase the number of taping times.
상기 부품 검사단계는,
전동기의 부품의 외관을 검사하는 육안검사;
권선저항이나 전기특성을 검사하는 전기검사; 및
베어링, 샤프트, 하우징을 검사하는 기계검사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.The method of claim 1,
The component inspection step,
Visual inspection for inspecting the appearance of parts of the motor;
Electrical tests to check winding resistance or electrical properties; And
Mechanical inspection to inspect the bearing, shaft, housing; upcycling method of an industrial electric motor comprising a.
상기 교체단계는, 전동기의 회전자와 고정자를 교체하는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기의 업사이클링 방법.The method of claim 1,
The replacing step, upcycling method of the industrial motor, characterized in that for replacing the rotor and the stator of the motor.
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