專利名稱：電機節(jié)能改造新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機節(jié)能改造的方法。
眾所周知，在普通的電機中，存在著脈振損耗，表面損耗和繞組中的高頻雜散損耗，使電機處于低效運行狀態(tài)。人們通過種種渠道來降低電機的各種損耗，提高電機的效率。例如應(yīng)用磁性槽泥或磁性槽楔來封閉電機定子槽口，可降低旋轉(zhuǎn)鐵損中的脈振損耗、表面損耗和繞組中的高頻雜散損耗，達(dá)到提高電機效率的目的。但與此同時又產(chǎn)生一些問題由于磁性槽泥或磁性槽楔封閉定子槽口后，使槽漏磁增大;同時由于磁性槽泥或磁性槽楔具有一定的導(dǎo)磁性，使電機的虛擬氣隙變小，造成電機起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)下降10%左右，從而影響了磁性槽泥或磁性槽楔的使用效果。
本發(fā)明的目的是提供一種新穎的方法來提高電機效率，降低電機損耗，節(jié)約能量并克服起動轉(zhuǎn)矩下降的缺陷。
按照本發(fā)明，在應(yīng)用磁性槽泥或磁性槽楔來封閉電機定子槽口的基礎(chǔ)上，適當(dāng)縮小轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑或適當(dāng)擴(kuò)大定子內(nèi)徑以增加定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙長度，使氣隙諧波磁場削弱，減少附加損耗，克服轉(zhuǎn)矩下降。
按照本發(fā)明，將外徑縮小后的轉(zhuǎn)子鐵芯或內(nèi)徑擴(kuò)大后的定子進(jìn)行高溫加熱，并浸絕緣漆，干燥后再組裝到電機上，以解決鐵芯芯片間可能產(chǎn)生的短路問題，同時增大導(dǎo)條和鐵芯之間的絕緣電阻，減少損耗。
按照本發(fā)明的方法，既可以用于新電機制造，又可以用于改造現(xiàn)有電機。用本方法制造的新電機具有成本低、效率高、能耗低的優(yōu)點;用本發(fā)明的方法改造現(xiàn)有電機，可以提高電機效率，降低電能消耗，而且改造施工工藝簡便易行，成本低，因此適用范圍廣、實用性強，改造后的電機運行安全可靠。
下面結(jié)合改造現(xiàn)有電機的實例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
用本發(fā)明的方法進(jìn)行現(xiàn)有電機改造時，可根據(jù)不同型號的電機，選用不同相對磁導(dǎo)率的磁性槽泥或磁性槽楔來封閉電機定子槽口，不同電機的槽口，槽泥抹壓厚度也不同。磁性槽泥或磁性槽楔的相對磁導(dǎo)率是根據(jù)電機節(jié)能改造前后的磁化電流基本保持不變，及電機改造前后的氣隙系數(shù)之比等于或接近于電機的氣隙長度之比確定的。當(dāng)磁感應(yīng)強度為0.8T時，此相對磁導(dǎo)率可為2～10。
為了獲得相對磁導(dǎo)率大于5.6的磁性槽泥或磁性槽楔，除了用純鐵粉為磁組分外，還采用了非晶體和鐵氧體磁性材料來制作磁性槽泥或磁性槽楔。
眾所周知，氣隙中的磁場可分解為基波和一系列諧波，這些諧波直接影響到電機的最小轉(zhuǎn)矩，適當(dāng)增加電機定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙長度，可以減少高次諧波通過氣隙的幅值，從而減少附加轉(zhuǎn)矩，因此使最小轉(zhuǎn)矩得以提高。
增加氣隙長度的方法可以采用適當(dāng)增大定子內(nèi)徑或適當(dāng)縮小轉(zhuǎn)子鐵芯外徑的方法。對于改造舊電機來說，最為簡單實用的辦法是減小轉(zhuǎn)子鐵芯外徑。例如采用車磨法。根據(jù)電機大小不同，單道次車磨量為0.01～0.5mm。實際車磨量應(yīng)依據(jù)實有電機的有關(guān)參數(shù)及磁性槽泥或磁性槽楔的相對磁導(dǎo)率進(jìn)行計算確定，使所增加的定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙長度能使改造前后的空載電流相等或接近相等。
在車磨過程中，轉(zhuǎn)子鐵芯硅鋼片表面可能出現(xiàn)片間短接現(xiàn)象，為消除這種現(xiàn)象和提高絕緣性能，可將車磨后的轉(zhuǎn)子鐵芯加熱到120～300℃，經(jīng)加熱后的鐵芯立即進(jìn)行浸絕緣漆處理，然后進(jìn)行干燥處理。
車磨后的轉(zhuǎn)子鐵芯，在120～300℃溫度下加熱后，鐵芯硅鋼片受熱膨脹、延伸，就可以將短接點拉開，在熱狀態(tài)時立即浸絕緣漆，使絕緣漆滲進(jìn)硅鋼片表面拉開后的縫隙中。
經(jīng)按照上述方法處理后的電機增加了氣隙磁阻，減少了定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙中的高次諧波的幅值，因此可以進(jìn)一步減少定子和轉(zhuǎn)子的表面損耗，脈振損耗和繞組中的高次諧波產(chǎn)生的高頻雜散損耗，達(dá)到提高電機效率的目的。
實際應(yīng)用表明，采用本發(fā)明方法改造的電機，效率可提高1.5%以上，溫升下降10～20℃，起動轉(zhuǎn)矩下降不超過4%，電機的噪聲和振動也有所下降。
以一臺電機一年運行5000小時計，經(jīng)用本發(fā)明的方法改造后，每千瓦電機容量平均每年可節(jié)電93kWh以上。
下表是兩種電機在改造前后的性能指標(biāo)測試結(jié)果的比較。
<p>將本發(fā)明的方法用于新電機制造時，實施方法更為簡單，即用磁性槽泥或磁性槽楔來封閉電機定子槽口，將定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙在原設(shè)計的基礎(chǔ)上增加0.01～0.5mm即能達(dá)到提高電機效率、降低電機溫升、減少電機制造成本的目的。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用磁性槽泥或磁性槽楔來封閉電機定子槽口的電機節(jié)能改造方法，其特征在于適當(dāng)縮小轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑或適當(dāng)擴(kuò)大定子的內(nèi)徑，以增加定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙長度，將外徑縮小后的轉(zhuǎn)子鐵芯進(jìn)行高溫加熱，浸絕緣漆，干燥后再裝到電機上。
2.按照權(quán)利要求1的電機節(jié)能改造方法，其特征在所述的磁性槽泥或磁性槽楔的相對磁導(dǎo)率是根據(jù)電機改造前后磁化電流基本保持不變及氣隙系數(shù)之比接近等于氣隙長度之比確定的。
3.按照權(quán)利要求1和2的電機節(jié)能改造方法，其特征在于磁性槽泥或磁性槽楔的最佳相對磁導(dǎo)率在磁感應(yīng)強度為0.8T時的范圍為2～10。
4.按照權(quán)得要求1和2的電機節(jié)能改造方法，其特征在于除使用純鐵粉為磁性槽泥或磁懷槽楔的磁組分解，采用非晶體和鐵氧體磁性材料來獲得相對磁導(dǎo)率大于5.6的磁性槽泥或磁性槽楔。
5.按照權(quán)利要求1的電機節(jié)能改造方法，其特征在于用車磨方法來縮小轉(zhuǎn)子直徑擴(kuò)大氣隙。
6.按照權(quán)利要求1和5的電機節(jié)能改造方法，其特片在于轉(zhuǎn)子鐵芯外經(jīng)單道次車磨量為0.01～0.5mm。
7.按照權(quán)利要求1和5的電機節(jié)能改造方法，其特征在于將經(jīng)車磨后的轉(zhuǎn)子鐵芯加熱到120～300℃，而后立即進(jìn)行浸絕緣漆處理。
8.按照權(quán)利要求1的電機節(jié)能改造方法，其特征在于用鏜磨法擴(kuò)大定子內(nèi)徑，鏜磨量為0.01～0.5mm，再在加熱到120～300℃后進(jìn)行滲漆處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電機節(jié)能改造的新方法，在電機應(yīng)用磁性槽泥或磁性槽楔來封閉定子槽口的基礎(chǔ)上，適當(dāng)縮小轉(zhuǎn)子鐵芯的外徑或擴(kuò)大定子的內(nèi)徑，使定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙長度增加0.01～0.5mm，將外徑縮小后的轉(zhuǎn)子或內(nèi)徑擴(kuò)大后的定子加熱到120～300℃后，進(jìn)行浸絕緣漆和干燥處理而改成新電機。
文檔編號H02K15/02GK1056778SQ9110224
公開日1991年12月4日 申請日期1991年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月6日
發(fā)明者呂先恭, 代敦晉, 黃復(fù)余 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍鋼礦山公司動力廠