[实用新型]低效电机改制成的高效电器

说明书

发明领域

本实用新型属于电器产品领域中的电抗器和变压器，结构上横跨电机和电器两大领域，具体地说是将节能升级后淘汰的三相交流电机改制成的高效电抗器或变压器装置。

背景技术

根据国际能源署的最新统计，工业用电占全球电力总消耗的约42％，其中2/3被工业电机所消耗。为推进工业转型，中国工信部提出了“电机能效提升计划(2013-2015)”，计划目的主要为了节约能源，加快高效电机推广，更新淘汰在用老旧电机、实施电机系统节能改造。被淘汰的落后产能的老旧电机总量庞大，如仅以拆解后回收金属材料，不作再处理利用，则资材浪费惊人，目前除了对少量电机进行局部改进再利用，属于电机改电机外，尚无电机改电器的大量再利用这些老旧电机的方法。

发明内容

本实用新型的装置是将淘汰电机改制为高效电器，达到再利用的目的，即将高耗能淘汰电机改制成为电抗器或变压器，低效电机改制成的高效电器由电机定子(1)去除转子后添加的环形铁心(2)组成，其特征为，按电机定子(1)的内径制作的环形铁心(2)，环形铁心的外径等于或略大于电机定子内径，然后用热套方法将环形铁心套入经切削加工的电机定子，使电机定子与环形铁心紧密接触，消除电机气隙，所改制的原有电机即成为高效电抗器；在环形铁心(2)的外圆周切割出类似绕线电机的转子齿槽，在槽中镶嵌次级绕组，原有电机的定子电枢绕组作为初级绕组，所改制的原有电机即可成为高效变压器，初级绕组和次级绕组可以互换使用。

由于电机必须在定转子之间留有气隙，气隙磁阻很大，为了克服气隙磁阻，电机定子必须有相当大的励磁电流，这就决定了电机的励磁损耗远大于电抗器或变压器等电器。而经过本实用新型改制后的电抗器或变压器，既然已经取消了气隙，再经过切削加工后，原电机定子和增加的环形铁心间的接触紧密，其改制后的电抗器或变压器与原有传统电器产品就具有完全相同的励磁电流要求，所以许多低效电机就可改制成为高效电器，这对于原先可能报废的电机，改制成为电抗器或变压器加以再利用，是一条物尽其用的良好的节约途径。

附图说明

图1、改制后的环形电抗器的俯视示意图。

图2、改制后的环形变压器的外形结构示意图。

具体实施方式

经过本实用新型改制后的电抗器或变压器，可以称为环形电抗器或环形变压器。

改制仅需要原有电机的定子部分，转子不需要，针对电抗器需要添加环形铁心，针对变压器则需要添加带有次级绕组的环形铁心。

图1为改制后的环形电抗器的俯视示意图。图中，电机定子(1)中有电枢绕组(11)，通常为三相星形或三角形。环形铁心(2)也采用薄硅钢冲片叠合成与定子相同厚度然后固定成圆环体，如图1所示；也可以采用薄硅钢带卷叠而成；采用非晶圆环体的节能效果更佳，但价格较高。电机定子和环形铁心都必须经过车削加工，采取零公差或过盈公差配合，在对配合圆面精加工后，以加热电机定子和/或冷却环形铁心后，采用热套工艺将环形铁心套入电机定子，在温度一致后固紧，二者的接缝(12)如图所示，以得到非常小的接触面磁阻。将电机定子和环形铁心相互固紧的电器，就成为一件高效电抗器。

对于需留有气隙的电抗器，仍可以像电机一样保留空气隙，或者采用不导磁的韧性固体材料所形成的磁间隙代替空气间隙。可以预见，后者的噪音将比前者小。

图2为改制后的环形变压器的外形结构示意图。与图1不同的是，在环形铁心的外圆上还冲制出齿槽构造，在槽中镶嵌有变压器的次级绕组，次级绕组可以是环形接法，也可以是星形接法。其结构与绕线式感应电机的转子非常相似，将嵌有次级绕组(21)的环形铁心(2)按电抗器制造相同的工序切削加工后，采用热套工艺嵌入电机定子，就成为一台高效变压器。与普通变压器相同，本实用新型所述的环形变压器的初级和次级绕组也可以相互变换。对于今后有开启检修必要的变压器，也可采用零公差或使过盈量适当减小，以便今后使内、外环脱离拆分，以便修理。

当然，本实用新型所称的环形电抗器或环形变压器，与现有常用于单相电路中的环形电抗器或变压器，其磁路结构是完全不一样的。经过改制的环形电抗器或环形变压器，他们不但具有节约资源材料的经济优势，此外，环形电抗器或环形变压器，还具有传统电器产品所不具备的一些新特点。例如，以三相电抗器或变压器为例，环形电抗器或环形变压器能够做到三相绝对的对称，这一优点明显高于通常的三柱结构电器产品，在现有三柱结构三相电器产品中，中间柱的磁路比边柱的磁路短，所以三相磁路磁阻不尽相同，而经过本实用新型改制的新结构中的三相电器，磁路能达到完全相同的对称结构。