[发明专利]一种低效三相异步电动机的再制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电机能效提升领域。

背景技术

据统计，2012年全世界总用电量19.46万亿千瓦时，其中超过一半的电量消耗在电动机上。目前，低效异步电动机的市场保有量十分巨大。对比国际电工委员会（IEC）制定的电机能效分级标准IEC60034-30(2008)，现有异步电动机的效率普遍低于IE3甚至IE2。为了提高异步电动机能效，实现节能减排，目前较为普遍的做法是将铸铝转子用铸铜转子替代，如此可以达到IE3级能效。然而铸铜转子的工艺远较铸铝转子复杂，且价格昂贵，导致铸铜转子电机仍不普遍。而另一种做法则是将现有低效异步电动机整体淘汰，取而代之高效的永磁同步电动机，如此可以达到IE4级能效。然而该做法无法充分利用已有电动机的部件和材料，造成巨大的资源浪费，并且存在投入成本高、回报周期长等问题，难以被用户接受。

发明内容

本发明是为了解决现有三相异步电动机效率低的问题，现提供一种低效三相异步电动机的再制造方法。

一种低效三相异步电动机的再制造方法，该方法的过程为：将原有低效三相异步电动机的异步鼠笼转子替换为内置式永磁转子。

上述原有低效三相异步电动机的绕组为星接，内置式永磁转子每极包括一层永磁体层，该永磁体层上开有U型的永磁体槽，永磁体位于永磁体槽底部，转子铁心的外壁由P段偏心圆弧构成，每个U型的永磁体槽的开口处均对应一段偏心圆弧；所述偏心圆弧半径与转子半径之比在0.7～0.8之间，P为转子极数。

上述原有低效三相异步电动机的绕组为星接，内置式永磁转子每极包括两层永磁体层，两层永磁体层上均开有U型的永磁体槽，永磁体位于永磁体槽底部，且两层永磁体相互平行，转子铁心的外壁由P段偏心圆弧构成，外层中每个U型的永磁体槽的开口处均对应一段偏心圆弧；所述偏心圆弧半径与转子半径之比在0.7～0.8之间，P为转子极数。

上述原有低效三相异步电动机的绕组为角接，内置式永磁转子每极包括一层永磁体层，该永磁体层上开有V型的永磁体槽，永磁体位于永磁体槽底部，转子铁心的外壁呈圆形；V型永磁体槽凹点距转子外表面距离与转子半径之比在0.1～0.4之间，V形永磁体槽机械极弧角度与每极所占空间角度之比在0.6～0.8之间。

上述方法还能够对原有三相异步电动机的零件进行清理或更换。

本发明所述的一种低效三相异步电动机的再制造方法，将原有低效三相异步电动机的异步鼠笼转子替换为内置式永磁转子，即将三相异步电动机改造为内置式永磁同步电动机，使再制造后的电动机的能效级别达到IE4级；同时再制造后电动机额定负载凸极率大于1.5；再制造后电动机空载相反电动势波形总谐波失真小于7%，更利于低速和中高速的无位置传感器控制。

本发明不仅显著改善了原有低效三相异步电动机的能效，而且还利用了原有低效三相异步电动机的零部件，从而使再制造成本低廉；同时利用内置式永磁转子的结构，使改造后的电动机便于由无位置传感器控制，省却了位置传感器，在实现变频调速提高系统效率的同时，进一步降低了系统成本，提高了可靠性，且回报周期短。

本发明所述的一种低效三相异步电动机的再制造方法，适用于对低效三相异步电动机进行改造。

附图说明

图1为具体实施方式二中单层U形内置式永磁体转子的截面图。

图2为具体实施方式三中双层U形内置式永磁体转子的截面图。

图3为具体实施方式四中V形内置式永磁体转子的截面图。

图4为U形内置式永磁体转子空载相反电动势波形图。

图5为U形内置式永磁体转子空载相反电动势波形谐波成分示意图。

图6为V形内置式永磁体转子空载相反电动势波形图。

图7为V形内置式永磁体转子空载相反电动势波形谐波成分示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的一种低效三相异步电动机的再制造方法，该方法的过程为：将原有低效三相异步电动机的异步鼠笼转子替换为内置式永磁转子。

本实施方式中，在不改变原有低效三相异步电动机定子、轴和端盖等部件的情况下，仅将原有异步鼠笼转子替换为内置式永磁转子，在提升电动机能效的同时，实现变频调速和无位置传感器运行。