將三相異步電機改造成永磁電機的方法
2023-09-12 03:20:45 2
將三相異步電機改造成永磁電機的方法
【專利摘要】本發明提出了一種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，其包括以下步驟：按設計要求切去轉子外圓周的部分鐵芯，在轉子外圓周貼上四組磁鋼，在磁鋼之間的空隙中塗一層非導磁材料，再在磁鋼外側包一層非導磁金屬，檢測動平衡，將改造後的轉子裝入定子中，製成永磁電機。
【專利說明】將三相異步電機改造成永磁電機的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，屬於電機改造技術。
【背景技術】
[0002]永磁電機無需勵磁電流，功率因數高。現有的三相異步電動機，是通過三相定子繞組通入三相對稱交流電後，產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流，載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉。現有的三相異步電動機效率有限，有必要將其改造為永磁電機。本發明人曾提出過一些三相異步電機的轉子改造成的永磁轉子，如201320409009.9等。此外，哈爾濱工業大學的專利201410025367涉及一種低效三相異步電動機的再製造方法，其將原有低效三相異步電動機的異步鼠籠轉子替換為內置式永磁轉子。該方法對機加工要求高，改造麻煩，且改造後的永磁轉子的能效等級低。
【發明內容】
[0003]本發明提出了一種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，其可以低成本的將異步電機改成永磁電機，改造後的電機能效級別高。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:
一種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，其特徵在於包括以下步驟:
按設計要求切去轉子外圓周的部分鐵芯，在轉子外圓周貼上四組磁鋼，在磁鋼之間的空隙中塗一層非導磁材料，再在磁鋼外側包一層非導磁金屬，檢測動平衡，將改造後的轉子裝入定子中，製成永磁電機。
[0005]在本發明的將三相異步電機改造成永磁電機的方法中，轉子為鼠籠式轉子，鐵芯內保留部分導條，保留鐵芯兩端的部分端環。
[0006]在本發明的將三相異步電機改造成永磁電機的方法中，貼完磁鋼後，用磁儀做磁路檢測。
[0007]一種永磁電機，其特徵在於，該永磁電機由所述方法改造而成。
[0008]實施本發明的這種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，具有以下有益效果:本發明的方法可以將三相異步電機改造成永磁電機，改造後的能效等級為一級。磁鋼的極弧比可以靈活調整，使電動機的啟動轉矩根據需要靈活調整以達到能在滿載條件下可靠啟動，機械強度大大增強，提高了可靠性，達到甚至超過現有的永磁同步電動機的節能效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的方法所製造的永磁電機的示意圖；
圖2為圖1的另一方向的不意圖；
圖3為本發明的方法製造的永磁電機的滿載啟動電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0011]本發明的這種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，包括以下步驟:
按設計要求切去轉子外圓周的部分鐵芯，鐵芯內保留部分銅/鋁導條，保留鐵芯兩端的部分端環。導條與端環仍能產生感應磁場。
[0012]在轉子外圓周貼上四組磁鋼，每組磁鋼的排列方向可以是直線或斜線。每組磁鋼可以由3、3.5、4等不同個數的磁鋼組成。
[0013]貼完磁鋼後，用磁儀做磁路檢測，磁路要滿足設計要求。
[0014]在磁鋼之間的空隙中塗一層非導磁材料。該非導磁材料可以耐高溫。
[0015]再在磁鋼外側包一層非導磁金屬，例如是不鏽鋼材料，用非導磁金屬可以將磁鋼和非導磁材料包裹起來。
[0016]檢測動平衡，將改造後的轉子裝入定子中，製成永磁電機。改造後的轉子應當滿足動平衡的要求。
[0017]除上所述，本發明還公開了所述方法製造的永磁電機。如圖1至2所示的本發明的方法製造的永磁電機，包括箱體、定子1、轉子2以及滿載啟動電路3，分述如下。
[0018]箱體為主要承載結構，定子I和轉子2均設置在其內部，其可以是普通三相異步電動機的箱體，外表面可以設置散熱結構。
[0019]在本發明中，定子I可以是三相異步電機的定子結構。所述定子I包括定子鐵芯
11、定子繞組，所述定子鐵芯11固定在所述箱體內，所述定子繞組纏繞在所述定子鐵芯11上。定子鐵芯11可以採用矽鋼片12疊加而成，所述定子鐵芯11設有多條凹槽13，所述定子繞組纏繞在該凹槽13內。
[0020]所述轉子2包括轉軸21、轉子鐵芯22、導條23、四組磁鋼24、填充物25、金屬套。所述轉子鐵芯22固定在所述轉軸21上，所述轉軸21可轉動地設置在所述箱體內，與定子鐵芯11類似，轉子鐵芯22也可以採用矽鋼片疊加而成，所述導條23固定在所述轉子鐵芯22內。所述磁鋼24對稱地包在所述轉子鐵芯22的側面，所述填充物25包裹在所述轉子鐵芯22上，並且該填充物25位於相鄰的每組磁鋼24之間，所述金屬套包裹在所述磁鋼24和填充物25的外側。在本發明中，轉子2還包括端環26，可以採用三相異步電機的轉子2改造而成，具體而言，將鼠籠式轉子2的外側切去一層，保留部分導條23和端環，導條23和端環仍能起到產生感應電動勢的作用，其產生的磁場與磁鋼24的磁場共同形成轉子2磁場。填充物25與金屬套均採用不導磁材料製成，而導條23可以採用銅或鋁製成。
[0021]所述滿載啟動電路3包括換向電路31、角星轉換電路32、溫控保護電路33，所述定子繞組通過該滿載啟動電路3連接至電源，所述溫控保護電路33包括一溫度傳感器，該溫度傳感器設置在所述定子鐵芯11上，優選的，為了更為合理的測量電機溫度，溫度傳感器也設置在該凹槽13內。本發明對換向電路31與角星轉換電路32等具體電路的選擇沒有特別的限制。
[0022]如圖3所示,滿載啟動電路包括電源迴路、主迴路和控制迴路。電源迴路上設有開機接觸器Ml的常開觸點M11，電源迴路的一端連接至三相電源，另一端分為主迴路和控制迴路。主迴路通過順啟動接觸器M2的常開觸點M21與定子三相連接，逆啟動接觸器M3的常開觸點M31改變主迴路三相，角運行接觸器M4的常開觸點M41實現以三角形的方式連接，星運行接觸器M5的常開觸點M51實現以星形的方式連接。主迴路上還設有熔斷器K1，電機內設有溫控傳感器K2。
[0023]控制迴路從電源迴路的其中一相引出，該第一相引線上分別設有熔斷器Kl的常閉觸點K11，溫度傳感器K2的常閉觸電K12，常閉開關SH3。所述溫控保護電路由熔斷器的常閉觸點，溫度傳感器的常閉觸電，常閉開關組成。控制迴路從電源迴路的另一相引出，該第二相引線上分別設有開機接觸器Ml的常開觸點M12，延時繼電器SJ。附加上第三相引線，控制迴路形成以三相迴路。第一相引線還與第二相引線均並聯至所述換向電路，再連接至接第三相引線。所述角星轉換電路同時與M12、SJ並聯。
[0024]在圖3的本實施例中，換向迴路由並聯的順啟動支路、逆啟動支路以及運行支路組成。運行支路包括並聯的順啟動接觸器M2的常開觸點M21和逆啟動接觸器M3的常開觸點M31以及開機接觸器Ml。順啟動支路包括並聯的常開按鍵SH1、順啟動接觸器M2的常開觸點M23以及逆啟動接觸器M3的常閉觸點M33和順啟動接觸器M2。逆啟動支路包括並聯的常開按鍵SH2、順啟動接觸器M2的常開觸點M24以及逆啟動接觸器M3的常閉觸點M34和逆啟動接觸器M3。
[0025]角星轉換電路由串聯的第一串聯段和第二串聯段組成，其中第一串聯段由順啟動接觸器M2的常開觸點M25和逆啟動接觸器M3的常開觸點M35並聯。其中第二串聯段由啟動支路和運行支路並聯。啟動支路依次由延時繼電器SJ的常閉觸點SJ1、星運行接觸器M5的常閉觸點M52、角運行接觸器M4組成。運行支路依次由延時繼電器SJ的常開觸點SJ2、星運行接觸器M4的常閉觸點M42、角運行接觸器M5組成，同時常開觸點SJ2還並聯星運行接觸器M5的常開觸點M53。
[0026]在所述滿載啟動電路中，按下SH1，M2工作，M21、M22、M23、M25閉合，M24斷開；Ml運行，M4運行；M11、M12閉合，主迴路導通，延時繼電器SJ工作，M41閉合，M42斷開，電機角運行。延時後，SJl斷開，SJ2閉合；M4停止，M5運行；M51、M53閉合，M52斷開，電機星運行。逆向啟動於此類似，不做贅述。上述的電路結構簡單，運行可靠，作為優選。
[0027]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種將三相異步電機改造成永磁電機的方法，其特徵在於包括以下步驟: 按設計要求切去轉子外圓周的部分鐵芯，在轉子外圓周貼上四組磁鋼，在磁鋼之間的空隙中塗一層非導磁材料，再在磁鋼外側包一層非導磁金屬，檢測動平衡，將改造後的轉子裝入定子中，製成永磁電機。
2.根據權利要求1所述的將三相異步電機改造成永磁電機的方法，其特徵在於，轉子為鼠籠式轉子，鐵芯內保留部分導條，保留鐵芯兩端的部分端環。
3.根據權利要求1所述的將三相異步電機改造成永磁電機的方法，其特徵在於，貼完磁鋼後，用磁儀做磁路檢測。
4.一種永磁 電機,其特徵在於，該永磁電機由權利要求1至3任意一項所述的方法改造--? 。
【文檔編號】H02K15/02GK104052208SQ201410278166
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】王賢長 申請人:王賢長