[发明专利]一种三相异步电动机永磁节能改造转子设计方法

摘要

一种三相异步电动机永磁节能改造转子设计方法，包括以下步骤：1)转子铁芯的确定方法；2)永磁体宽度尺寸初步设计；3)永磁体空载工作点bm0计算与宽度bm的调整确定。本发明利用永磁电机制造厂家系列产品转子铁芯进行适当的机械加工，避免了改造过程中转子铁芯制造昂贵的冲模费用，在现有铁芯的基础上运用永磁电机效率最大时空载感应电势近视等于相电压的关系设计计算永磁体宽度，设计出了节能改造后永磁转子，大大减少了计算量，使三相异步电机永磁节能改造工作得以规模化地进行。

主权项

1.一种三相异步电动机永磁节能改造转子设计方法，其特征在于：包括以下步骤：1)转子铁芯的确定方法：需改造的电机解体后，测量定子内径、转子外径、转轴外径及定子槽数，在永磁电机制造厂系列产品的转子冲片图中选取满足改造要求的转子铁芯；其基本要求：极数相同、功率相等或上下差一个功率等级、转子槽数与定子槽数满足槽配合要求；转子外径在不破坏阻尼槽机械强度前提下经切削加工后比原转子外径小0.01‑0.02mm；原转轴经切削加工或堆焊后切削加工能满足转子铁芯与转轴的装配要求；2)永磁体宽度尺寸初步设计：对永磁电机设计而言，其空载感应电势越接近相电压，其效率越高；基于空载感应电势等于相电压的关系，进行永磁体宽度尺寸的初定；具体表述，选择相应的永磁材料，根据其性能计算主要电磁参数，由电磁感应定律及空载感应电势等于相电压的关系，我们可以得出气隙磁通量φ_δ0，而空载时气隙磁通量由永磁体产生可初步计算出永磁体宽度b_m＝Φ_δ0σ₀’/b_m0’B_rL_m10^‑4，其中b_m0’为永磁体工作点设定值，在0.65‑0.85之间，σ₀’为空载漏磁系数设定值，对串联式磁路在1.2‑1.3之间，Br为永磁体计算剩磁密度，Lm为铁芯长度；如初步计算的永磁体宽度大于选取铁芯永磁体槽总宽度，则应另选择其他牌号的永磁材料；3)永磁体空载工作点bm0计算与宽度bm的调整确定：永磁体空载工作点bm0计算：按永磁电机电磁设计程序进行磁路的计算，如与前设定值不同，按永磁体空载工作点bm0与永磁体宽度bm反比关系调整永磁体宽度bm值；如偏差不大且在0.65‑0.86之间、离0.65点和0.85点较远，即可确定永磁体宽度bm，一般考虑永磁材料的利用，空载工作点应稍定高一点；永磁体磁化方向长度按永磁体槽的尺寸。