交流三相异步电动机定子和转子的定子绕组都是这样吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-03-21 02:23 标签： 三相异步电动机定子和转子

摘要：随着三相异步电动机的广泛应用，企业中需要大批熟练的机电维修人才，在电动机的维修中，定子绕组的绕制是电动机维修人员必须掌握的一项重要技能。在生产与教学相互融合的背景下，现结合具体的三相异步电动机定子绕组修理案例，以图文并茂的方式，增强维修人员对定子绕组绕制的感性认识，帮助维修人员更好地掌握三相异步电机定子绕组的绕制技能。
关键词：定子绕组;极数;单层链式绕组;叠绕式;绕组分布圆图;嵌线
0 引言
三相异步电动机作为工业生产的主要电力拖动设备，在企业中得到了广泛应用，因此企业对电动机修理方面的技能型人才有着大量需求。在三相异步电动机维修中，定子的重绕修理是重点和难点，本文以DY牌AEEF-AC型三相异步电动机定子重绕为例，阐述电动机维修人员需掌握的定子绕组的绕制技能。
1 拆除旧线圈
某工厂的风机马达绕组烧毁了，电动机绕组烧毁，除了使用不当，也有可能是绕组绝缘体老化等造成的。维修人员首先需拆除电动机烧毁的旧绕组，清理干净线槽。然后记录电动机绕组有关参数，从铭牌上可知电动机型号为AEEF-AC，额定功率为1.5 kW，电动机转速n=1 400 r/min，电动机磁极数是4极，磁极对数p=2。根据n1=60f/p，则电动机同步转速n1=1 500
r/min。另外，维修人员通过测量旧绕组，测得绕线直径？准=0.80 mm（利用螺旋测微仪测量），每槽线圈匝数N=63匝，电动机总槽数z=24槽，还测得定子内径D=90 mm，定子铁芯长度l=85 mm，定子槽高h=18 mm。
2 绕线
根据定子槽数z=24槽，磁极数2p=4极，可得到极距τ=z/2p=24÷4=6槽，每极每相槽数q=z/（2×3p）=2槽。电动机功率比较小，采用单层链式绕组，并联支路数α=1。为节省绕组材料，缩短线圈端部，线圈节距采用γ=5（1-6）槽。电动机有4个磁极，每相就有4组线圈。对于60°相带，其均匀分布可得U相绕组的槽号，设定U1引出端是1号槽，因此可得U相槽号为1号、6号、12号、7号、13号、18号、24号、19号槽。根据线圈中的电流方向，采用“头头相连，尾尾相连”的反串接法，将U相线圈连接起来，便形成U相绕组的展开图，如图1所示。该电动机槽距角α=p×360/z=30°，各相绕组的电源引出线应彼此相隔120°电角度，则120°电度角应相隔4槽。从U1引出端对应1号槽出发，沿着定子内圆顺时针方向相隔4槽的21号槽为V1引出端，则可得V相绕组的槽号为21号、2号、20号、15号、9号、14号、8号、3号槽;再从U1引出端对应1号槽出发，沿着定子内圆逆时针方向相隔4槽的5号槽为W1引出端，则W相绕组的槽号为5号、10号、11号、16号、17号、22号、23号、4号槽;将V相和W相同样采用“头头相连，尾尾相连”的反串接法，形成V相和W相绕组的展开图，最终可得到三相单层链式绕组的布线圆图，如图2所示。
绕线线模模心寬度τγ=5（1-6）槽，通过线模模心宽度公式τγ=π（D+h）γ/z=3.14×（90+18）×5÷24=70.65 mm;线模模心长度L=l+2d=85+（2×18）=121 mm，其中d是线圈直线部分伸出铁芯的长度，一般d为14～30 mm，由于该电机容量较小，取d=18 mm;模心端部长度2C=Kτγ=1.25×70.65≈88.3
mm，K是系数，4极单层绕组K取1.25。同时，参考在拆除旧绕组时留下的线圈尺寸，再通过绕线机按照以上线模尺寸分别把三相线圈组绕线，如图3所示，其中每相有4组线圈，每组线圈数S=1，三相共有线圈总数Q=12。
3 嵌线
24槽4极单层链式绕组的嵌线一般采用叠绕式嵌线方法，即嵌1、空1、吊2的嵌线方法，对照绕组布线圆图（顺时针方向）按照表1的嵌线顺序嵌线：（1）把U相第1个线圈下层边（单层绕组指端部压在下边）嵌在1号槽，如图4所示，另一边嵌在6号槽的上层边（在嵌线前进方向后面，所以自然会压在已嵌下层边的上面）先吊起来不下线;（2）按顺时针方向空24槽，把W相第4个线圈下层边嵌在23号槽，另一边嵌在4号槽的上层边先吊起来不下线;（3）按顺时针方向空22槽，把V相第1个线圈下层边嵌在21号槽，另一上层边嵌在2号槽;（4）顺时针方向空20槽，把U相第4个线圈下层边嵌在19号槽，另一上层边嵌在24号槽;（5）顺时针方向空18槽，把W相第3个线圈下层边嵌在17号槽，另一上层边嵌在22号槽;（6）顺时针方向空16槽，把V相第2个线圈下层边嵌在15号槽，另一上层边嵌在20号槽;（7）顺时针方向空14槽，把U相第3个线圈下层边嵌在13号槽，另一上层边嵌在18号槽;（8）顺时针方向空12槽，把W相第2个线圈下层边嵌在11号槽，另一上层边嵌在16号槽;（9）顺时针方向空10槽，把V相第1个线圈下层边嵌在9号槽，另一上层边嵌在14号槽;（10）顺时针方向空8槽，把U相第2个线圈下层边嵌在7号槽，另一上层边嵌在12号槽;（11）顺时针方向空6槽，把W相第1个线圈下层边嵌在5号槽，另一上层边嵌在10号槽;（12）顺时针方向空4槽，把V相第4个线圈下层边嵌在3号槽，另一上层边嵌在8号槽。最后把吊起的U相第1线圈的上层边嵌在6槽;把吊起的W相第4个线圈的上层边嵌在4号槽这两个边俗称吊把边，是在所有下层边沿定子内圆顺时针布完一周后，最后放下的上层边。注意嵌线过程中先把绝缘纸放进线槽中，按照嵌线顺序嵌线，压实导线，理好线圈端部，每下完一槽后打入槽锲封槽口。同相线圈的连接规律为上层边与上层边相连，下层边与下层边相连。这样就把三相异步电动机定子绕组绕制完成，如图5所示。另一种嵌线方法是整嵌式，就是嵌好一相，再嵌另一相，这里不作赘述。
4 浸渍烘干测试
维修人员接好三相引出线后，定子绕组要采用环氧无溶剂漆浸渍，一般要求浸烘2次，每次浸渍以后，应将铁芯上的余漆擦净烘干，最后装好转子对三相异步电动机进行测试。
5 结语
三相异步电动机定子绕组的绕制，根据电动机容量、磁极数量等，可以采用不同的绕制方式。目前，常见的电动机定子绕组绕制主要有单层绕组绕制和双层绕组绕制两种，单层绕组按线圈的排列方法不同，又可分为单层链式绕组、单层交叉链式绕组、单层同心式绕组3种。双层绕组是指电动机定子铁芯的每个槽内都有上、下2层绕组边，嵌线操作中要求槽内上层边与下层边之间进行绝缘处理，嵌线工艺比较复杂，双层绕组多采用叠绕式，一般10
kW以上的三相交流电动机，其定子采用双层绕组。这些绕组方式从电磁本质上都是一样的，产生旋转磁场，确定组成三相绕组各导体在电动机槽中分布的规律，对应形成固定的绕组分布圆图。所以，在三相异步电动机定子绕组绕制过程中：（1）通过测量记录旧绕组的相关数据，可以制作成一张数据表格，使三相异步电动机的定子绕组相关参数一目了然。（2）通过计算确定线模模心尺寸，用绕线机对电动机定子绕组进行绕线。（3）通过绕组分布圆图选择叠绕式或整嵌式方式进行嵌线，在嵌线时需要准备好嵌线材料和工具，材料主要有用于接线的绝缘管，用作槽绝缘、层间绝缘、端部绝缘的绝缘纸，还有制作好的槽楔等;嵌线工具主要有划线板、压线板、剪刀、橡皮锤、焊锡丝、电烙铁等。
[参考文献]
[1] 孙增全.手把手教你修电机[M].北京：化学工业出版社，2011.
[2] 陈佳新，蔡信健.电机绕组修理速查手册[M].福州：福建科学技术出版社，2008.
收稿日期：2020-08-17
作者简介：张志云（1973—），男，广东梅州人，讲师，高级技师，主要从事电子电工技术的教学与研究工作。

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