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1项目三单相电容分相式电动机的重绕项目情境创设当电动机绕组发生短路、断路、搭铁故障且故障点不在绕组表面，或电动机的绕组烧毁时，就只能拆除旧绕组，重新绕制，达到修复的目的，这是电动机维修的重点和难点。项目学习目标学习目标学习方式学时知识目标①掌握电动机绕组的基本概念②熟悉单相电容分相式电动机绕组的类型及分布规律第1步、学生阅读知识点一、知识点二，教师着重讲解绕组的实物图、端面图和截面图的对比认识和正弦绕组的分布规律3第2步、学生阅读任务一，教师讲解示范，掌握画嵌线图的方法3第3步、学生阅读任务二，根据图示和说明掌握拆包和清槽的方法，教师讲解（如果有已烧毁的电动机，教师可演示）2第3步、学生阅读任务三，根据图示和说明掌握绕制绕组的流程和方法，教师讲解1技能目标①掌握单相容分相式电动机绕组的拆包、清槽方法②掌握单相容分相式电动机重绕绕组的流程、方法和实际操作技能③能看懂各种常见单相异步电动机正弦绕组的分布图，知道嵌线顺序和接线方法第4步、学生阅读任务四、任务五，根据图示来熟悉、掌握嵌线的流程和方法，教师讲解2第5步、实训：将学生酌情分组，每组提供重绕工具一套，已拆除绕组的电动机一个，让学生完成重绕的全过程。说明：为了使漆包线能重复利用，可用线径为原绕组线径0．8倍左右的漆包线重绕绕组，绕成后，不浸漆，经包扎、装配后可以空载通电试机。这样，漆包线可拆除后重复使用，大幅度降低实训成本，提高了实训的可操作性8第6步、学生阅读任务六，教师酌情讲解3项目基本功一、项目基本知识知识点一画嵌线图涉及的基本概念一、绕组元件（线把）就是用外表绝缘的导线绕制多匝而形成的单个线圈（为了避免与线圈组相混淆，本书在后续章节都将单个线圈叫做线把）。线把由以下三部分组成：（1）有效边：嵌入铁心槽内的直线部分称有效边，一个绕组元件有两个有效边，是产生能量转换的有效部分；（2）端部：在线把嵌装后处于铁心两端槽外、连接两有效边的部分，叫线把的端部；（3）引线：绕制线把后的首、尾线头，也是不同线把的连接点。线把的各组成部分如图3-1所示。2二、连把与过线两个或两个以上的线把通过过线连在一起，就构成连把，如图3-2所示。说明：1、2、3、4为有效边，虚线5为过线，6、7、8、9为端部图3-2连把与过线三、极相组对单相异步电动机，构成主绕组（或副绕组）一个磁极的所有线把通过过线连接后的整体，叫做主绕组（或副绕组）的一个极相组。每个极相组都有两个引线，一个叫首，另一个叫尾。将主绕组（或副绕组）的所有极相组按一定的规律连接，就构成了主绕组（或副绕组）。四、极距（τ）极距是指定子铁心内圆磁极与磁极之间的距离，或者每个磁极所占圆周表面的范围。极距的大小一般用其所占的槽数来表示。例如4极36槽电动机绕组的极距是：36槽÷4=9槽，即所占圆周表面的范围是从第1槽～第10槽（或从第x槽～第x+9槽）。五、节距（y）节距又叫跨距，是指嵌入电动机槽内的1个线把的两个有效边之间的槽距（一般用槽数表示，它接近或等于电动机的极距），如图3-3所示的最大的线把跨1～6槽，节距为5。即若设线把的节距为x，则该线把跨x槽～x+5槽。引线2引线1有效边有效边端部端部引线1引线2有效边有效边端部端部图3-1绕组元件（线把）123459867（b）连把示例示意图（a）连把示例实物图12345678913245（c）连把示例示意图67893图3-3节距六、绕组的实物图、端面图、截面图为了轻松看懂绕组的分布规律图（即嵌线图），需要将绕组的端面图、截面图（后续章节所画的嵌线图普遍采用了端面图和横截面图）与绕组的实物图对照认识，并能相互联想。某电机的一个极相组的实物图、端面图和截面图如图3-4所示（假设图a中某时刻电流从A流进，从a流出）123456aA（a）实物图123456aA...（d）横截面图（用“”和“”表示绕组中的电流方向其中“”表示有效边中电流方向是流进纸面的，“”表示有效边中电流方向是流出纸面的图3-4实物图、端面图、截面图..（b）端面图（只画出了绕组嵌进槽后的端部，表明了绕组在定子槽内的嵌线位置，其中“”表示嵌入铁芯槽中的有效边的的横截面）123456Aa端部图中的虚线为连接线把的过线7（c）横截面图（端面图省略了绕组的端部，就成为横截面图，更为简捷）123456a77第X槽第X+5槽4知识点二单相电容式异步电动机绕组的常用类型一、同心式绕组同心式绕组的每个极相组是由几个以磁极中心为轴线而跨距不同的线把串联组成的，如图3-5所示。图3-5同心式绕组同心式绕组具有以下规律：（1）匝数规律：同心式绕组各线把具有相同的匝数；（2）绕组所占槽数规律：对电容启动型电动机，主绕组占据定子总槽数的2/3，副绕组占定子总槽数的1/3，电容运转型电动机主、副绕组所占据的定子槽数相等。一般来说，同心式绕组存在着端部相对较长，耗用导线相对较多等缺点，但绕组的极相组排列清晰分明，接线不易弄错。二、正弦绕组为了改善电动机的启动和运行性能，要尽量使旋转磁场沿气隙圆周按正弦波形分布。正弦绕组能较好地满足该要求，因而应用最广。正弦绕组具有如下特点：（1）匝数规律：正弦绕组一般都采用同心式结构，且一个极相组内的各线把的匝数不相等，且在各槽中的匝数是按正弦规律分配的。当电流流过各相绕组时，该相绕组建立的磁场在空间的分布就接近正弦波形，所以将这种结构的绕组称为正弦绕组。如图3-6所示。（a）用活动模绕制的正弦绕组（绕制相等）（b）各槽的导体分布图（实、虚线的各线把的匝数不分别为主、副绕组）图3-6正弦绕组的匝数分布示例（单相24槽4极异步电动机）（2）绕组所占槽数规律：采用正弦绕组后，电动机的主绕组和副绕组所占定子槽数，就不再和同心式一样按2：1或1：1的比例分配了。每槽并不只嵌入主绕组或只嵌入副绕组的一个有效边，同一个槽内可以同时嵌有主绕组和副绕组的两个有效边，其中主绕组的有效边嵌在槽内的下层，副绕组的有效边嵌在槽内的上层，上、下层之间垫入绝缘纸隔开。槽中导体匝数占总匝数的比例5（3）正弦绕组的常用分布方案：为了更具体地了解正弦绕组在各槽中的匝数是按正弦规律分布的，下面介绍常用分布方案（部分），见表3-1。表3-1正弦绕组各槽内的导体匝数分布方案方案编号每极槽数方案类别极相组槽号（举例说明：1号方案中，1、6号槽嵌一个线把的两个边，2、5号槽嵌另一线把的两个边）及各槽导体的匝数与极相组总匝数之比值123456789101112131657.742.342.357.72657.742.342.357.73657.742.342.357.7465036.613.413.436.6505636.663.463.436.66626.846.426.826.846.426.87854.245.845.854.28841.135.123.823.835.141.19835.264.864.835.210823.543.433.133.143.423.511819.936.82815.315.32836.819.912934.765.365.334.713922.742.634.734.742.622.714918.534.728.318.518.528.334.718.515952.247.847.852.216939.534.825.725.734.839.517934.630.622.712.112.122.730.634.6181251.848.248.251.8191236.634.129.329.334.136.6201229.927.82418.318.32427.829.9211226.82521.416.510.310.316.521.42526.8221225.924.120.715.9103.43.41015.920.724.125.9231234.165.965.934.1241221.441.437.237.241.421.4251216.431.828.523.323.328.531.816.4261214.127.324.52014.114.12024.527.314.1271213.225.422.818.613.26.86.813.218.622.825.413.2典型示例：某24槽4极单相电机，主绕组每极224匝，副绕组每极124匝。其分布方案如下：由于每极槽数为6，由表3-1可知共有4种分布方案，为了获得较理想性能，主绕组选方案6，副绕组选方案5。主、副绕组各线把的跨距和匝数见表3-2。表3-2某24槽4极单相异步电动机的绕组分布方案绕组类别节距匝数主绕组1-7224×26．8％=60匝2-6224×46．4％=104匝3-5224×26．8％=60匝6副绕组4-10124×36．6％=45匝5-9124×63．4％=79匝注：维修中，正弦绕组所占的槽数及每一线把的匝数，可以在拆除旧绕组时，记录原始数据而获得，若没有原始数据或原始数据不准确，则可根据表3-2，参阅其它书籍的计算方案进行计算。（4）单相异步电动机正弦绕组的A类安排和B类安排，详见表3-3。表3-3正弦绕组的A类安排和B类安排名称图示说明A类安排①采用A类安排时，同心式极相组的最大线把的节距等于极距，且该线把所在的槽还要嵌入另一个极相组最大线把的一个有效边（如第1槽和第7槽，都嵌入了两个有效边）；②除开最大线把外，其它线把节距越大则匝数越多。B类安排①采用B类安排时，同心式极相组的最大线把的节距比极距小1槽，且相邻两个极相组最大线把的有效边不重合（即不嵌入同一槽中）；②节距越大的线把匝数越多。主、副绕组的分布可以都采用A类安排或者都采用B类安排，也可以采用不同的安排方式。单相异步电动机绕组分布方案的表示方法如图3-5所示。a/bA/B（或B/A）二、项目基本技能任务一学会画单相异步电动机绕组的嵌线图一、画嵌线图的依据单相异步电动机单层绕组的嵌线图，是根据以下两个规律画出的：规律一极相组个数和接线规律对p极电动机（磁极对数为p/2），主、副绕组各有p个极相组，各极相组在连接（接线）成主绕组或副绕组时，应使槽内的电流共有p组和p组分布在定子铁芯的圆周上（注：本书中把位于相邻槽中的所有的叫做一组；相邻槽中所有的叫做一组，例如图3-4d中，共有一组（3个为一组）和一组（3个为一组）。规律二绕组所占槽数规律见“知识点二”123456711234567线圈的安排类型：其中分子、分母分别代表主、副绕组的分布类型a、b均为自然数，其中分子、分母分别代表主、副绕组1个极相组的线把个数图3-5单相异步电动机绕组分布方案的表示方法．．．．．7二、画嵌线图的方法示例同心式绕组和正弦绕组的嵌线图画法基本相同，现以单相24槽4极电容启动式电动机的同心式绕组为例进行介绍，详情如下：第1步确定主、副绕组各占的槽数由于启动型电动机主绕组占总槽数的2/3，副绕组占总槽数的1/3，所以主绕组占16槽，副绕组占8槽；第2步确定主、副绕组各自的极相组数和每个极相组包含的线圈数由于是4极电动机，所以主、副绕组各有4个极相组。主绕组的每个极相组共占4槽，有2个线把，副绕组的每个极相组占2槽，有1个线把。第3步确定主、副绕组的节距用总槽数除以磁极数，得到极距，极距减去1，可得单相同心式绕组最大线圈的节距。单相24槽4极电容启动式电动机，极距为6槽，最大线圈节距为5槽（跨1～6槽）。第4步画出主绕组分布图，见表3-4。表3-4单相24槽4极电容启动式电动机主绕组分布图步骤图示说明①画主绕组的第1个极相组1～6为槽号，A、a为第1极相组的首和尾，虚线为两个线圈之间的过线；3、4槽为嵌副绕组的槽号②画主绕组的第2个极相组B、b为第2极相组的首和尾③画主绕组的第3个、第4个极相组C、c为第3个极相组的首和尾；D、d为第4个极相组的首和尾123456AaBb789101112123456Aa绕组端部aB123456Ab789101112CcDd1314171823248第5步画出主绕组接线示意图由于磁极对数p=2，全部极相组在连接成主绕组时应使槽内的电流分布共有2组和2组分布在定子铁芯