將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，其包括以下步驟：按設(shè)計要求切去轉(zhuǎn)子外圓周的部分鐵芯，在轉(zhuǎn)子外圓周貼上四組磁鋼，在磁鋼之間的空隙中涂一層非導(dǎo)磁材料，再在磁鋼外側(cè)包一層非導(dǎo)磁金屬，檢測動平衡，將改造后的轉(zhuǎn)子裝入定子中，制成永磁電機(jī)。
【專利說明】將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，屬于電機(jī)改造技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]永磁電機(jī)無需勵磁電流，功率因數(shù)高?，F(xiàn)有的三相異步電動機(jī)，是通過三相定子繞組通入三相對稱交流電后，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有的三相異步電動機(jī)效率有限，有必要將其改造為永磁電機(jī)。本發(fā)明人曾提出過一些三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子改造成的永磁轉(zhuǎn)子，如201320409009.9等。此外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的專利201410025367涉及一種低效三相異步電動機(jī)的再制造方法，其將原有低效三相異步電動機(jī)的異步鼠籠轉(zhuǎn)子替換為內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子。該方法對機(jī)加工要求高，改造麻煩，且改造后的永磁轉(zhuǎn)子的能效等級低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，其可以低成本的將異步電機(jī)改成永磁電機(jī)，改造后的電機(jī)能效級別高。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，其特征在于包括以下步驟:
按設(shè)計要求切去轉(zhuǎn)子外圓周的部分鐵芯，在轉(zhuǎn)子外圓周貼上四組磁鋼，在磁鋼之間的空隙中涂一層非導(dǎo)磁材料，再在磁鋼外側(cè)包一層非導(dǎo)磁金屬，檢測動平衡，將改造后的轉(zhuǎn)子裝入定子中，制成永磁電機(jī)。
[0005]在本發(fā)明的將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法中，轉(zhuǎn)子為鼠籠式轉(zhuǎn)子，鐵芯內(nèi)保留部分導(dǎo)條，保留鐵芯兩端的部分端環(huán)。
[0006]在本發(fā)明的將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法中，貼完磁鋼后，用磁儀做磁路檢測。
[0007]一種永磁電機(jī)，其特征在于，該永磁電機(jī)由所述方法改造而成。
[0008]實施本發(fā)明的這種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，具有以下有益效果:本發(fā)明的方法可以將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)，改造后的能效等級為一級。磁鋼的極弧比可以靈活調(diào)整，使電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩根據(jù)需要靈活調(diào)整以達(dá)到能在滿載條件下可靠啟動，機(jī)械強(qiáng)度大大增強(qiáng)，提高了可靠性，達(dá)到甚至超過現(xiàn)有的永磁同步電動機(jī)的節(jié)能效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的方法所制造的永磁電機(jī)的示意圖；
圖2為圖1的另一方向的不意圖；
圖3為本發(fā)明的方法制造的永磁電機(jī)的滿載啟動電路的示意圖。

【具體實施方式】
[0010]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0011]本發(fā)明的這種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，包括以下步驟:
按設(shè)計要求切去轉(zhuǎn)子外圓周的部分鐵芯，鐵芯內(nèi)保留部分銅/鋁導(dǎo)條，保留鐵芯兩端的部分端環(huán)。導(dǎo)條與端環(huán)仍能產(chǎn)生感應(yīng)磁場。
[0012]在轉(zhuǎn)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(shù)的磁鋼組成。
[0013]貼完磁鋼后，用磁儀做磁路檢測，磁路要滿足設(shè)計要求。
[0014]在磁鋼之間的空隙中涂一層非導(dǎo)磁材料。該非導(dǎo)磁材料可以耐高溫。
[0015]再在磁鋼外側(cè)包一層非導(dǎo)磁金屬，例如是不銹鋼材料，用非導(dǎo)磁金屬可以將磁鋼和非導(dǎo)磁材料包裹起來。
[0016]檢測動平衡，將改造后的轉(zhuǎn)子裝入定子中，制成永磁電機(jī)。改造后的轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)滿足動平衡的要求。
[0017]除上所述，本發(fā)明還公開了所述方法制造的永磁電機(jī)。如圖1至2所示的本發(fā)明的方法制造的永磁電機(jī)，包括箱體、定子1、轉(zhuǎn)子2以及滿載啟動電路3，分述如下。
[0018]箱體為主要承載結(jié)構(gòu)，定子I和轉(zhuǎn)子2均設(shè)置在其內(nèi)部，其可以是普通三相異步電動機(jī)的箱體，外表面可以設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)。
[0019]在本發(fā)明中，定子I可以是三相異步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)。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(nèi)，所述定子繞組纏繞在所述定子鐵芯11上。定子鐵芯11可以采用硅鋼片12疊加而成，所述定子鐵芯11設(shè)有多條凹槽13，所述定子繞組纏繞在該凹槽13內(nèi)。
[0020]所述轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)軸21、轉(zhuǎn)子鐵芯22、導(dǎo)條23、四組磁鋼24、填充物25、金屬套。所述轉(zhuǎn)子鐵芯22固定在所述轉(zhuǎn)軸21上，所述轉(zhuǎn)軸21可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述箱體內(nèi)，與定子鐵芯11類似，轉(zhuǎn)子鐵芯22也可以采用硅鋼片疊加而成，所述導(dǎo)條23固定在所述轉(zhuǎn)子鐵芯22內(nèi)。所述磁鋼24對稱地包在所述轉(zhuǎn)子鐵芯22的側(cè)面，所述填充物25包裹在所述轉(zhuǎn)子鐵芯22上，并且該填充物25位于相鄰的每組磁鋼24之間，所述金屬套包裹在所述磁鋼24和填充物25的外側(cè)。在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)子2還包括端環(huán)26，可以采用三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子2改造而成，具體而言，將鼠籠式轉(zhuǎn)子2的外側(cè)切去一層，保留部分導(dǎo)條23和端環(huán)，導(dǎo)條23和端環(huán)仍能起到產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的作用，其產(chǎn)生的磁場與磁鋼24的磁場共同形成轉(zhuǎn)子2磁場。填充物25與金屬套均采用不導(dǎo)磁材料制成，而導(dǎo)條23可以采用銅或鋁制成。
[0021]所述滿載啟動電路3包括換向電路31、角星轉(zhuǎn)換電路32、溫控保護(hù)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(hù)電路33包括一溫度傳感器，該溫度傳感器設(shè)置在所述定子鐵芯11上，優(yōu)選的，為了更為合理的測量電機(jī)溫度，溫度傳感器也設(shè)置在該凹槽13內(nèi)。本發(fā)明對換向電路31與角星轉(zhuǎn)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回路、主回路和控制回路。電源回路上設(shè)有開機(jī)接觸器Ml的常開觸點M11，電源回路的一端連接至三相電源，另一端分為主回路和控制回路。主回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改變主回路三相，角運(yùn)行接觸器M4的常開觸點M41實現(xiàn)以三角形的方式連接，星運(yùn)行接觸器M5的常開觸點M51實現(xiàn)以星形的方式連接。主回路上還設(shè)有熔斷器K1，電機(jī)內(nèi)設(shè)有溫控傳感器K2。
[0023]控制回路從電源回路的其中一相引出，該第一相引線上分別設(shè)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(guān)SH3。所述溫控保護(hù)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(guān)組成?？刂苹芈窂碾娫椿芈返牧硪幌嘁?，該第二相引線上分別設(shè)有開機(jī)接觸器Ml的常開觸點M12，延時繼電器SJ。附加上第三相引線，控制回路形成以三相回路。第一相引線還與第二相引線均并聯(lián)至所述換向電路，再連接至接第三相引線。所述角星轉(zhuǎn)換電路同時與M12、SJ并聯(lián)。
[0024]在圖3的本實施例中，換向回路由并聯(lián)的順啟動支路、逆啟動支路以及運(yùn)行支路組成。運(yùn)行支路包括并聯(lián)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(jī)接觸器Ml。順啟動支路包括并聯(lián)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。逆啟動支路包括并聯(lián)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(zhuǎn)換電路由串聯(lián)的第一串聯(lián)段和第二串聯(lián)段組成，其中第一串聯(lián)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并聯(lián)。其中第二串聯(lián)段由啟動支路和運(yùn)行支路并聯(lián)。啟動支路依次由延時繼電器SJ的常閉觸點SJ1、星運(yùn)行接觸器M5的常閉觸點M52、角運(yùn)行接觸器M4組成。運(yùn)行支路依次由延時繼電器SJ的常開觸點SJ2、星運(yùn)行接觸器M4的常閉觸點M42、角運(yùn)行接觸器M5組成，同時常開觸點SJ2還并聯(lián)星運(yùn)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(yùn)行，M4運(yùn)行；M11、M12閉合，主回路導(dǎo)通，延時繼電器SJ工作，M41閉合，M42斷開，電機(jī)角運(yùn)行。延時后，SJl斷開，SJ2閉合；M4停止，M5運(yùn)行；M51、M53閉合，M52斷開，電機(jī)星運(yùn)行。逆向啟動于此類似，不做贅述。上述的電路結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，作為優(yōu)選。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，其特征在于包括以下步驟: 按設(shè)計要求切去轉(zhuǎn)子外圓周的部分鐵芯，在轉(zhuǎn)子外圓周貼上四組磁鋼，在磁鋼之間的空隙中涂一層非導(dǎo)磁材料，再在磁鋼外側(cè)包一層非導(dǎo)磁金屬，檢測動平衡，將改造后的轉(zhuǎn)子裝入定子中，制成永磁電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)子為鼠籠式轉(zhuǎn)子，鐵芯內(nèi)保留部分導(dǎo)條，保留鐵芯兩端的部分端環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將三相異步電機(jī)改造成永磁電機(jī)的方法，其特征在于，貼完磁鋼后，用磁儀做磁路檢測。
4.一種永磁 電機(jī),其特征在于，該永磁電機(jī)由權(quán)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】王賢長 申請人:王賢長