[发明专利]一种电机再制造的铝基复合导条及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种电机再制造的铝基复合导条及其制备方法和应用，制备石墨烯铝基复合液，其中石墨烯铝基复合液包括石墨烯、稀土材料、硼元素和铼元素；转子铁芯的槽壁上，涂摸绝缘层；预热转子铁芯，预热后向转子铁芯的槽里浇铸石墨烯铝基复合液，得到铝基复合导条。本发明的导条具有高导电性、高导热性和较好的韧性，能进一步的提高电机的效率，更有利于电机再制造领域中使用。

技术领域

本发明涉及一种复合导条，具体涉及一种电机再制造的铝基复合导条及其制备方法和应用。

背景技术

电动机是世界上使用最为广泛的动力输出源设备，也是电能消耗最大的设备群。世界各国政府和国际组织公认中小型电机具有巨大的节能潜力。

目前，中国电动机总用电量已占到工业总耗电的70％以上。其中，中小型电机占电机市场份额的70％以上，但中小型高效电机的市场占有率仅有约11％。若将我国现有中小型电动机效率提高2％，每年将可节省电能消耗高达200亿千瓦时。可见，目前我国电动机节能形势严峻，提高电动机能效等级是电机节能的必经之路。

随着高效电机的推广，大批低效电机将被淘汰，如何处理这部分被淘汰的低效电机是我国所面临的问题。如果将这批被淘汰的低效电机进行进行翻新后重新使用，则会形成恶性循环，对高效电机推广及节能减排工作造成不利影响。而三相异步电动机高效再制造能高级化、最大化地再利用被淘汰的低效电机，实现资源节约和循环经济。在三相异步电动机高效再制造过程中，如何确定三相异步电动机高效再制造方案，提高高效再制造效率，是目前需要解决的关键难题。

电机高效再制造是将低效电机再制造成适用于原电机系统的高效电机，高效再制造电机既能满足高效电机的要求，与高效电机新品相比还能节约50％的生产成本、60％的能源成本和70％的材料成本，从而使得高效再制造电机价格比高效电机新品便宜20％以上。而且，由于电机高效再制造是针对原电机系统进行设计，所以高效再制造电机比一般高效电机节能潜力高5％以上，同时高效再制造电机还保留原电机的安装尺寸，在更换过程中安装方便。因此，与一般高效电机相比，高效再制造电机具有节能效果好、价格低廉、安装方便等优势。电机节能当属工业节能的关键环节，节能高效电机与普通电机相比，损耗平均下降20％、效率提高2％-7％；超高效电机则比节能高效电机效率平均再提高2％。电机节能将会对我国推行减排减碳的目标产生巨大影响。

当前鼠笼式电动机其转子绕组通常是由单一铝条或铜条与短路环焊接而成或铸造而成，而铸铝鼠笼转子在异步电机中使用最为广泛的，且具有制造简单，工艺成熟，运行可靠，铁芯槽形设计多样化等优点。但由于纯铝的电阻率较大，在电机运行时产生较大的转子消耗，不利于电机产品节能降耗，对高效或超高效电机的设计制造存在较大局限性。铸铜转子由于铜的熔点较高，通常的铸铜温度高达800度以上，因而存在铸铜工艺难度大，铸铜设备要求高而很难推广，特别是对大功率电机。如中国专利公告号为103785795A公开的《一种实心鼠笼转子的铸造方法》，其包括制作砂型、浇注、冷却等工艺，将铜水浇注到砂型鼠笼转子外缘面上的凹型槽内，其铜水浇注温度即高达950-1000℃，同时烘干温度同样达到六、七百度。其对铸造过程中的能源消耗较大，不利于电机转子再制造。而转子插铜条熔接工艺由于生产工效低，焊接质量难以得到稳定保障也存在不足。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电机再制造的铝基复合导条及其制备方法和应用，以解决上述问题。

该目的采用以下技术方案实现：其特征在于，包括以下步骤：

步骤1制备石墨烯铝基复合液，其中石墨烯铝基复合液包括石墨烯、稀土材料、硼元素和铼元素；

步骤2转子铁芯的槽壁上，涂摸绝缘层；

步骤3预热转子铁芯，预热后向转子铁芯的槽里浇铸石墨烯铝基复合液，得到铝基复合导条。