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实训四三相异步电机绕组结构一、有关术语和基本参数1.线圈线圈是组成绕组的基本元件，用绝缘导线（漆包线）在绕线模上按一定形状绕制而成。一般由多匝绕成，其形状如图所示。它的两直线段嵌入槽内，是电磁能量转换部分，称线圈有效边；两端部仅为连接有效边的“过桥”，不能实现能量转换，故端部越长材料浪费越多；引线用于引入电流的接线。线圈图2.线圈组几个线圈顺接串联即构成线圈组，异步电机中最常见的线圈组是极相组。它是一个极下同一相的几个线圈顺接串联而成的一组线圈，见下图所示。定子槽数定子铁心上线槽总数称之为定子槽数，用字母表示。如图所示的就为电机定子铁心上的线槽。磁极数2P磁极数是指绕组通电后所产生磁场的总磁极个数，电机的磁极个数总是成对出现，所以电机的磁极数用2表示。异步电机的磁极数可从铭牌上得到，也可根据电机转速计算出磁极数，即11202nfp极距τ•相邻两异性磁极之间的距离，通常用槽数来表示pZ2节距y•一个线圈的两有效边所跨占的槽数。为了获得较好的电气性能，节距应尽量接近极距τ。即•若y=τ时，称为整距绕组•若y＜τ时，称为短距绕组•若y＞τ时，称为长距绕组•在实际生产中常采用的是整距和短距绕组。相应缩短了端部连线长度，节省材料，减少电阻，降低电动机的温升，提高电动机的效率。pZy2每极相槽数•是指绕组每极每相所占的槽数•例如，24槽4极三相异步电动机的每极每相所占的槽数为2。pZq231槽距角ɑ•指定子相邻槽之间的间隔，以电角度来表示，即•例如，24槽4极三相异步电动机的槽距角为30°。102180Zp相带•三相异步电动机定子绕组每极每相所占的电角度称为相带。一般将每相的槽数均匀分布在每个磁极下，因为每个磁极占有的电角度是180°，对三相绕组来说，每相占有60°的电角度，称为60°相带。线径与并绕根数•线径是指绕制电机时，根据安全载流量确定的导线直径。功率大的电机所用导线较粗，当线径过大时，会造成嵌线困难，可用几根细导线替代一根粗导线进行并绕。其细导线根数就为并绕根数单层与双层绕组•单层绕组是在每槽中只放一个有效边，这样每个线圈的两有效边要分别占一槽。故整个单层绕组中线圈数等于总槽数的一半。•双层绕组是在每槽中用绝缘隔为上、下两层，嵌放不同线圈的各一有效边，线圈数与槽数相等，下图是单层、双层槽内布置情况示意图。三相绕组的构成规则•每相绕组的槽数必须相等，且在定子上均匀分布；•三相绕组在空间应相互间隔120°电角度；•三相绕组一般采用60°电角度相带，即三相有效边在一对磁场下均匀地分为6个相带。三相单层定子绕组展开图•计算基本参数每极相槽数；q槽距角。•编写槽号编号从第一槽开始顺序编号。•划分相带取个槽为一个相带，相带按U1-W2-V1-U2-W1-V2的顺序循环排列。展开图排列实例36槽4极定子绕组等宽式（叠式）等宽式（叠式）36槽4极定子绕组同心式36槽4极定子绕组交叉式24槽4极定子绕组等宽式（叠式）24槽4极定子绕组同心式24槽4极定子绕组交叉式实训五电机嵌线专用工具和材料的认识一、电机嵌线专用工具•清槽片•清槽片是清除电机定子铁心槽内残存绝缘物，锈斑等杂物的专用工具。•划线片（板）•划线片是嵌放线圈时将导线划进铁芯线槽内，以及理顺已嵌入槽里的导线的专用工具。电机嵌线专用工具•压线块•压线块是把已嵌入线槽的导线压紧并使其平整的专用工具。•压线条•将槽内的部分导线压实或将槽内所有导线压实，配合划线片对槽口绝缘进行折合、封口。电机嵌线专用工具•刮线刀•刮线刀是用来刮去导线接头上绝缘层的专用工具。•裁纸刀•裁纸刀是用来推裁高出槽面的槽绝缘纸的专用工具。电机嵌线专用工具•绕线模•绕线模是用来绕制电机绕组线圈的专用工具。•千分尺•千分尺是用来测量导线线径的。二、电机嵌线专用材料•绝缘纸槽绝缘相间绝缘层间绝缘•槽楔、垫条及出线板绝缘•套管绝缘•绝缘漆•漆包线绝缘纸•主要用途：槽绝缘、相间绝缘、层间绝缘•E级（1）聚酯薄膜绝缘纸复合箔（6520）（2）聚酯薄膜玻璃漆布复合箔（6530）（3）聚酯薄膜青壳纸（2920）•B级（1）聚酯薄膜玻璃漆布复合箔（6530）（2）聚酯薄膜聚酯纤维纸复合箔（DMD、DMDM）•F级（1）聚酯薄膜芳香族聚酰胺纤维纸复合箔（NMN）（2）聚酯薄膜芳香族聚砜胺纤维纸复合箔（SMS）包绕用绝缘•E级油性玻璃漆布带（2412）•B级（1）青醇酸玻璃漆布带（2430）（2）醇酸玻璃漆布带（2432）（3）环氧玻璃粉云母带（5483-1）（4）钛改型环氧玻璃粉云母带（9541-1）•F级（1）硅有机玻璃漆布带（2450）（2）聚酰亚胺玻璃漆布带（2560）（3）聚酰亚胺薄膜（4）有机硅玻璃粉云母带（5450-1）电机组件用绝缘材料•槽楔、垫条及出线板绝缘•E级(1）竹（经绝缘处理）（2）酚醛层压板（3020～3023）•B级（1）酚醛层压玻璃布板（3230）（2）苯胺酚醛层压玻璃布板（33231）（3）酚醛玻璃纤维压塑料（4330）•F级（1）环氧酚醛层压玻璃布板（3240）（2）MDB复合槽楔绝缘套管•E级（1）油性玻璃漆管（2714）（2）糊状聚氯乙烯玻璃漆管（2731）•B级（1）醇胺玻璃漆管（2730）（2）聚氯乙烯玻璃漆管（2731）•F级（1）有机硅玻璃漆管（2750）（2）硅橡胶玻璃丝管（2751）绕组端部捆扎材料•E级（1）聚酯绑扎带（2）聚酯玻璃丝无纬带•B级聚酯玻璃丝无纬带(B-17)F级环氧玻璃无纬带（F-17）电机专用绝缘漆•定子绕组浸渍漆•E级（1）三聚氰胺醇酸漆（1032）（2）环氧脂漆（1033）B级（1）三聚氰胺醇酸漆（1032）（2）环氧聚酯酚醛无溶剂漆（5152-2）（3）环氧脂漆（1033）•F级（1）聚酯浸渍漆（155）（2）不饱和聚脂无溶剂漆（319-2）电磁线(漆包线)•E级（1）缩醛漆包圆铜线QQ-1、QQ-2（2）环氧漆包圆铜线QH-1、QH-2•B级（1）聚酯漆包圆铜线QZ-1、QZ-2（2）聚酯漆包自粘性电磁线QZN•F级（1）聚酯亚胺漆包圆铜线QZY-1、QZY-2•H级（1）聚酰亚胺漆包圆铜线QY-1、QY-2（2）聚酰胺酰亚胺漆包圆铜线QXY-1、QXY-2绝缘等级•所用的绝缘材料的绝缘等级必须与所修电机铭牌上的绝缘等级相符•绝缘等级A级（100℃）、E级（120℃）、B级（130℃）、F级（155℃）、H级（180℃）实训六、电机绕组嵌线前的准备•一、记录绕组原始数据原始数据的内容有：铭牌数据、绕组数据和铁心数据•判别绕组的结构型式单层绕组、双层绕组、绕组形式•判别极数2P看铭牌的型号、查结构由线圈节距推算出、万用表判断•判别绕组节距y•判别线圈并绕根数Na和线圈匝数N•判别并联支路对数a与接法•测量导线直径ø二、绕组的拆除与清槽•1.拆除旧绕组的方法•冲压冷拆法•冲压热拆法•（1）冷拆法•首先将电机加热100℃左右，选择被拆电机绕组的非接线端，用磨出刃口的扁鉴对齐槽口将非接线端的上层绕组端部剁掉，一定要对齐槽口，否则不易退出槽中线圈。逐槽剁掉上层线圈端部后，将此端部线圈拉直，露出这端的下层线圈端部，然后用比槽形稍小的钢棍将留在槽内的上层线圈向连接线端打出，逐槽打出后，将非接线端下层线圈端部与铁心之间垫人金属垫板，再用扁鉴把下层线圈端部对齐槽口逐槽剁掉，这时非连接线端的上下层线圈端部全部拆除。再用小钢棍逐槽打出槽内下层线圈，全部打出后，连接线端的所有线圈也都拆除干净。然后打出槽楔，清理槽内绝缘。（2）热拆法如果拆除较困难，也可将线圈加热180-200℃，先剔出槽楔，然后按上述方法拆除。对于容量较大的电机，不用钢棍打出槽内线圈，扁鉴可用厚废锯条或废钢锉磨制，不能太薄。三、铁心清理与修整•槽内残存绝缘物的清理•铁心冲片位移的修整•铁心槽口的修整1.槽内的清除要求•残余绝缘纸必须清理干净，否则影响嵌线质量，方法可采取烧热的铁条穿人槽内，烧焦残余绝缘材料，用与槽形尺寸相当的铁条打人槽内清除残余漆瘤。对于细长的转子铁心槽，清理是非常费工的，要求细致操作，不可损伤硅钢片。•用喷灯或氧气火燃烧铁心槽口是不允许的，因为会使铁心齿变形、导磁性能降低。2.槽口的清除要求•槽口错片可用金属锤打击垫好的软金属校正，不可用锉锉不齐的冲片。•质量要求•1）铁齿和铁心无烧结铁瘤，齿端板完整，开焊处要焊好。•2）转子支架绝缘不可用旧绝缘代替。•3）要求铁心内外清洁，冲片整齐，槽口无毛刺、铁心内外无锈迹、油垢和脏物。通风道畅通。四、线圈的绕制•核对导线数据•确定线圈尺寸•确定线圈的匝数及个数•线圈绕制•线圈的绑扎（一）绕线前的准备•l）检查绕线机、计圈器是否正常。•2）检查电磁线型号、规格，其绝缘厚度公差应符合规定，裸线线径允许偏差应符合规定。•3）检查绕线模，并安装在绕线机上。•4）将成盘的电磁线放在线转盘或线轴上往下放线，不应直接从原线捆上往下放着使用。•5）用毛毡浸石蜡的压板将电磁线夹紧，使电磁线拉力适度。（二）绕线过程•1）在绕线模上放好卡紧布带，将引线头排在右手边，然后由右边向左开始绕线。•2)绕线时，要有适当拉力，使各线匝靠紧，绕线后，留出所需引线长度。•3）绕制过程中，导线接头要在端部焊接，焊后清除毛刺，包扎绝缘，多根并绕导线的接头，各匝错开一定长度。•4）检查线圈尺寸、匝数，均符合要求后再成批绕线圈。•5)线圈绕制后，要求线匝排列整齐，绕制紧密，绑扎牢固，绝缘完好，尺寸符合要求，匝数正确。（三）绕组绕制工艺要求•1.导线的检查。•绕线前，先用千分尺检测导线直径、导线绝缘厚度是否符合要求。若导线过细，将使绕组电阻增大，影响电气性能；若导线直径太粗或导线绝缘厚度过大，就会造成嵌线困难。同时还应检查导线的软硬程度，太硬使绕制困难，并导致绕组增大，影响电机的性能，故不宜采用。在绕制过程中，如果导线是成圈的，或线径小于0.5mm，则宜用立式拉出放线法，这种方法因盘线没有旋转惯性，不易拉乱，还要注意夹板不能夹得太紧，以免把铜线拉细。•2.绕组的接头。在绕线中发现导线长度不够或断线现象时，允许采用焊接接头。对绕组的接头要求是：其位置应在线圈端部斜边处，要求焊接光洁、良好，并用绝缘带半叠包一层，既保证接触良好，又使绝缘性能可靠。如接头位置在直线部分，可用绝缘管套人，以保证绝缘良好。•3.导线的绝缘修补。绕线中应仔细观察导线，如有绝缘损坏处，用绝缘带半叠包一层，或涂刷相应的绝缘漆。但每个线圈接头数不得超过一处，每相线圈不得超过二处，每台线圈不得超过四处。其接头必须在端部斜边处，且修补良好，以保证绝缘可靠。实训七异步电机定子绕组的嵌线一、嵌线方法•放置槽绝缘•线圈的整理缩宽扭转捏扁•沉边(或下层边)的嵌入•浮边(或上层边)的嵌入•封槽口二、嵌线规律•1．嵌线的基本规律•规律一：线圈嵌线后的分布为“一边倒”，呈多米诺骨牌推倒状；•规律二：每次连续嵌线槽数x≤q（每极相槽数）；•规律三：吊边数y=q（每极相槽数）；•规律四：“嵌槽-空槽”为一个操作周期，而每个操作周期所占槽数t=q(每极相槽数)。•2.当x≤q、y=q、t=q时，归纳单层等宽度式绕组嵌线规律：•嵌x槽，吊x边，空x槽；•嵌x槽，吊y边，空q槽；•嵌x槽，收x边,空q槽。•3.归纳任意q值的交叉式绕组，当x≤3的整数时，其一般嵌线规律是：•嵌x槽，吊x边，空(q-x)槽；•嵌(q-x)槽,吊(q-x)边,空x槽；•嵌x槽，收x边，空(q-x)槽；二、嵌线的工艺要点•（1）引线处理。先将线圈导线理齐，引出线理直。线圈嵌线时的引出线要放在靠近机座出线盒的一端，即以出线盒为基准来确定嵌线第一槽的位置。引出线应套上绝缘套管，一般采用2730醇酸玻璃漆管，其直径大小应适宜，长度应一致，要求绝缘良好。•（2）线圈捏法。先用右手把要嵌的线圈边捏扁，用左手捏住线圈的一端向相反方向扭转，如图所示，使线圈的槽外部分略带扭绞形，以免线圈松散，使其顺利地嵌人槽内。线圈边捏扁后放到槽口的槽绝缘中间，左手捏住线圈朝里拉入槽内，如图所示。如果槽内不用引槽纸，应在槽口临时衬两张薄膜绝缘纸，以保护导线绝缘不被槽口擦伤，线圈边人槽后，