[发明专利]一种废旧有刷变桨电机延寿再制造方法

说明书

本发明提供一种废旧有刷变桨电机延寿再制造方法，涉及电机再制造技术领域，包括S1：原废旧有刷变桨电机再制造性评估；S2：获取原废旧有刷变桨电机的物理属性；S3：根据原废旧有刷变桨电机的制造图纸或逆向测绘数据，利用数值解析有限元的设计思路，对再制造无刷变桨电机的电磁方案、结构性能参数等进行优化设计；S4：将设计出的组件再制造成新的无刷变桨电机并进行性能测试。本发明提供的方案在不改变原有安装尺寸及方式的前提下，将原有刷变桨直流电机再制造成永磁无刷电机，提高了资源利用率以及电机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电机再制造技术领域，特别是涉及一种废旧有刷变桨电机延寿再制造方法。

背景技术

截至2021年底，全国风电机组累计装机容量超3亿千瓦，累计并网容量2.8亿千瓦，累计装机台数超过15万台。风电还需要爆发式发展，才能满足“双碳战略”需求。随着风电装机容量的不断增大，风电机组出质保的比例逐渐增高（每年出质保的容量超过2000万千瓦），出质保机组的维修保障工作显得尤为重要。做好存量风电设备的运行、维护、修理等风电后市场服务工作，任务紧迫、前景广阔。

风电变桨电机是风电机组变桨系统的组成部分，可以实时调整叶片桨角，使风机的主轴转速始终控制在设定风速范围内，从而起到调节功率输出和风机制动作用。变桨电机单台价值高，且保有量大，每组风机都需要3个这样的小电动机，光国家电投集团2019年统计，在役风机保有量10762台，在役变桨电机总量3万多台套。但现有的分散式、随机性、小量化的维修模式无法保证废旧电机的维修质量，导致维修后的变桨电机使用寿命短，维护费用高等问题，现有技术对存在故障的变桨电机主要的处理技术手段包括：更换电刷、重新绕制电枢绕组、更换轴承等简单的对故障部位进行传统维修处理。

现有维修处理手段的缺陷如下：

首先从原变桨电机的结构上进行分析，原变桨电机为有刷结构的直流电机，有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。现有技术在处理故障变桨电机时，只是停留在简单的维修阶段，就是对原有故障零件进行更换，因其原有结构和固有属性无法改变，所以维修后的变桨电机其驱动性能、效率水平和服役寿命必然会得不到提升。另一方面，现有维修技术针对废旧的变桨电机，已无法通过维修手段满足变桨系统的控制要求，所以只能对这部分变桨电机做报废资源化处理，这样一来势必会造成大量的资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧有刷变桨电机延寿再制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，在不改变原有安装尺寸及方式的前提下，将原有刷变桨直流电机再制造成永磁无刷电机，提高资源利用率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种废旧有刷变桨电机延寿再制造方法，包括：

S1：原废旧有刷变桨电机再制造性评估；

S2：获取原废旧有刷变桨电机的物理属性；

S3：根据原废旧有刷变桨电机的制造图纸或逆向测绘数据，利用数值解析有限元的设计思路，对再制造无刷变桨电机的电磁方案、结构性能参数进行优化设计；

S4：将设计出的组件再制造成新的无刷变桨电机并进行性能测试。

优选的，在步骤S2中，在没有原废旧有刷变桨电机设计图纸的情况下，对原废旧有刷变桨电机的关重件进行逆向测绘以获取其制造图纸。

优选的，对原废旧有刷变桨电机进行再制造性评估的过程如下：

从再制造产品生命周期出发，评估变桨电机各零部件的可再制造性，包括S11：现场查看废旧零部件，进行分类回收；

S12：将回收后变桨电机零部件进行拆卸，分类处理；

S13：将拆卸后的零部件进行清洗，暴露零部件的失效特征；