浅谈提高异步电动机的修理能效

郭留英+马新毅

摘 要：我国国内的老式异步电动机目前在许多地方和企业仍在大量使用，而老式电机如不进行改进，将面临淘汰，通过长期的观察和修理经验，针对电机的内在缺陷，找出电机存在缺陷的原因，进行改进，以提高老式电机的效率，并达到预期效果，为此提高其能效具有现实意义。

关键词：老式异步电动机；修理；能效

中图分类号：TM343 文献标识码：A

0.引言

随着国家愈来愈重视低碳经济，而电动机作为能源消耗主要来源之一，据统计，其消耗电量占工业用电的2/3左右，我国现鼓励高效电机的推广使用，进一步促进产业结构升级，而我国却存在大量老式电机，效率低下，如不改进，将面临淘汰。

我公司最近修理一种电机，该电机出现铸铝转子铝条融化，定子线圈烧毁，客户要求对该电机进行修理，并做适当改进。通过分析，发现该电机的设计存在一定的缺陷，属于低效率电机。因此我公司针对此种情况，分析电动机效率低下的原因，并提出相应的老式电动机修理改造方案。方案从定子和转子两方面考虑：

1.定子

考虑此电机定子铁芯完好，不对其定子铁芯做更改，主要考虑定子铜耗。定子铜耗占其定子损耗的重要部分，因此提出更改其绝缘材料，提高绝缘材料的绝缘等级，减少绝缘材料的用量，增加导体有效截面积，可有效降低定子铜耗。

2.转子

2.1 结构

笼型异步电动机长时间运行后，由于周期性间歇运行或频繁启动，造成转子上电磁应力变化，使转子导条过热，从而导致电机转子铸铝导条断条故障。将铸铝导条改为铜导条，可大大降低转子损耗，与采用高牌号的硅钢片相比，具有工艺可控性。

因此，铜条转子技术将领先于其他先进技术，在提高电机性能方面起到重要作用。通过计算，如果直接采用原铸铝设计方案，仅仅将转子导体材质铝改为铜，由于铜的电阻率仅为铝的60%，将会造成导条电阻下降，会造成效率裕度过高，启动电流超标，启动转矩不合格，成本增加10%左右。铸铝转子笼条断裂后，若电机直接报废，则浪费很大，故许多修理单位采用铸铝式导条断条后，先将铸铝融化，清理，改为穿铜条式电机转子结构，简便易行，但缺点是：焊接不稳，容易再次断条。

现简单介绍先前的焊接方式，如图1和图2所示为老式的转子导条和转子短路。

如图3所示，原来的转子铜条和短路环采用透槽插入式，此种焊接方式气焊时，预热慢，焊接时间长，且由于导条密布，不可避免地相互干扰，多次补焊时，则会使接头氧化严重，部分焊料烧结成“渣”状。并且，此种端环与铜条的接头形式，也决定了焊缝不均，影响焊料的填充。这些都导致了焊接实际面积减少，热应力集中，强度降低，故容易造成开焊，断条现象。

为了从根本上解决上述问题，我们对原有的结构进行了改变，改变的铜环和铜条连接方式如图4所示，将原铸铝导条改为插入式铜导条，插入铜导条后，做端部机加工，并加工合适的短路环，使短路环与导条端部做合适配合，并以高温银钎焊。此种方法，通过计算导条截面积比铝条截面積适当减小，既提高了转子电阻，改善了启动性能，又减少了铜的使用量，降低了成本。

导条与端环的焊接改为立式焊接，改变后的焊接结构，只要将焊料充分填充，然后，整体加热端环，让填充料融化，这样不但增加了接触面积，保证受力裕度，减少热量集中，杜绝了焊接应力的产生，而且有利于实现短路环与铜条的熔合，使热量分布更加合理，有利于焊料的布置，杜绝焊料的流失。

该短路环焊接结构，由于线圈设计合理，工艺方法得当，在我厂修理铸铝式转子改铜条式结构中，已被广泛采用。实践证明，它从根本上解决了原气焊工艺方法中的诸多问题，提高了功效，减少了银焊用量，保证了电机质量。使用至今，再无开焊、断条事故发生。

2.2 机械耗

通过此上，电机损耗明显降低，电机所需风量相应减少，由此风扇尺寸可以缩小，机械耗相应降低，在保证轴承寿命的前提下，将原重系列国产轴承牌号改为SKF轻窄系列，可有效降低机械耗。

结语

通过此种方案的改造，既修复了断条的电动机，同时，极大改善了电机的效率。我国存在大量的老式低效率电动机，老式电动机在目前各种复杂工况条件下不仅极易损坏，而且消耗着大量的能量，造成极大地浪费，在国家大力提倡高效节能的背景下，深入研究老式电机修理及提高其效率的工作就显得极为重要。

参考文献

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