[實用新型]低效電機改制成的高效電器

有效

• 申請號: 201320201736.6
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN203423058U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 於岳亮;於菲
• 申請（專利權）人: 上海穩得新能源科技有限公司
• 主分類號: H01F41/00
• 分類號: H01F41/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

發明領域

本實用新型屬于電器產品領域中的電抗器和變壓器，結構上橫跨電機和電器兩大領域，具體地說是將節能升級后淘汰的三相交流電機改制成的高效電抗器或變壓器裝置。

背景技術

根據國際能源署的最新統計，工業用電占全球電力總消耗的約42％，其中2/3被工業電機所消耗。為推進工業轉型，中國工信部提出了“電機能效提升計劃(2013-2015)”，計劃目的主要為了節約能源，加快高效電機推廣，更新淘汰在用老舊電機、實施電機系統節能改造。被淘汰的落后產能的老舊電機總量龐大，如僅以拆解后回收金屬材料，不作再處理利用，則資材浪費驚人，目前除了對少量電機進行局部改進再利用，屬于電機改電機外，尚無電機改電器的大量再利用這些老舊電機的方法。

發明內容

本實用新型的裝置是將淘汰電機改制為高效電器，達到再利用的目的，即將高耗能淘汰電機改制成為電抗器或變壓器，低效電機改制成的高效電器由電機定子(1)去除轉子后添加的環形鐵心(2)組成，其特征為，按電機定子(1)的內徑制作的環形鐵心(2)，環形鐵心的外徑等于或略大于電機定子內徑，然后用熱套方法將環形鐵心套入經切削加工的電機定子，使電機定子與環形鐵心緊密接觸，消除電機氣隙，所改制的原有電機即成為高效電抗器；在環形鐵心(2)的外圓周切割出類似繞線電機的轉子齒槽，在槽中鑲嵌次級繞組，原有電機的定子電樞繞組作為初級繞組，所改制的原有電機即可成為高效變壓器，初級繞組和次級繞組可以互換使用。

由于電機必須在定轉子之間留有氣隙，氣隙磁阻很大，為了克服氣隙磁阻，電機定子必須有相當大的勵磁電流，這就決定了電機的勵磁損耗遠大于電抗器或變壓器等電器。而經過本實用新型改制后的電抗器或變壓器，既然已經取消了氣隙，再經過切削加工后，原電機定子和增加的環形鐵心間的接觸緊密，其改制后的電抗器或變壓器與原有傳統電器產品就具有完全相同的勵磁電流要求，所以許多低效電機就可改制成為高效電器，這對于原先可能報廢的電機，改制成為電抗器或變壓器加以再利用，是一條物盡其用的良好的節約途徑。

附圖說明

圖1、改制后的環形電抗器的俯視示意圖。

圖2、改制后的環形變壓器的外形結構示意圖。

具體實施方式

經過本實用新型改制后的電抗器或變壓器，可以稱為環形電抗器或環形變壓器。

改制僅需要原有電機的定子部分，轉子不需要，針對電抗器需要添加環形鐵心，針對變壓器則需要添加帶有次級繞組的環形鐵心。

圖1為改制后的環形電抗器的俯視示意圖。圖中，電機定子(1)中有電樞繞組(11)，通常為三相星形或三角形。環形鐵心(2)也采用薄硅鋼沖片疊合成與定子相同厚度然后固定成圓環體，如圖1所示；也可以采用薄硅鋼帶卷疊而成；采用非晶圓環體的節能效果更佳，但價格較高。電機定子和環形鐵心都必須經過車削加工，采取零公差或過盈公差配合，在對配合圓面精加工后，以加熱電機定子和/或冷卻環形鐵心后，采用熱套工藝將環形鐵心套入電機定子，在溫度一致后固緊，二者的接縫(12)如圖所示，以得到非常小的接觸面磁阻。將電機定子和環形鐵心相互固緊的電器，就成為一件高效電抗器。

對于需留有氣隙的電抗器，仍可以像電機一樣保留空氣隙，或者采用不導磁的韌性固體材料所形成的磁間隙代替空氣間隙。可以預見，后者的噪音將比前者小。

圖2為改制后的環形變壓器的外形結構示意圖。與圖1不同的是，在環形鐵心的外圓上還沖制出齒槽構造，在槽中鑲嵌有變壓器的次級繞組，次級繞組可以是環形接法，也可以是星形接法。其結構與繞線式感應電機的轉子非常相似，將嵌有次級繞組(21)的環形鐵心(2)按電抗器制造相同的工序切削加工后，采用熱套工藝嵌入電機定子，就成為一臺高效變壓器。與普通變壓器相同，本實用新型所述的環形變壓器的初級和次級繞組也可以相互變換。對于今后有開啟檢修必要的變壓器，也可采用零公差或使過盈量適當減小，以便今后使內、外環脫離拆分，以便修理。

當然，本實用新型所稱的環形電抗器或環形變壓器，與現有常用于單相電路中的環形電抗器或變壓器，其磁路結構是完全不一樣的。經過改制的環形電抗器或環形變壓器，他們不但具有節約資源材料的經濟優勢，此外，環形電抗器或環形變壓器，還具有傳統電器產品所不具備的一些新特點。例如，以三相電抗器或變壓器為例，環形電抗器或環形變壓器能夠做到三相絕對的對稱，這一優點明顯高于通常的三柱結構電器產品，在現有三柱結構三相電器產品中，中間柱的磁路比邊柱的磁路短，所以三相磁路磁阻不盡相同，而經過本實用新型改制的新結構中的三相電器，磁路能達到完全相同的對稱結構。