淺析中、小型交流電機(jī)繞組的嵌線技術(shù)

摘 要：我們公司鼎盛時(shí)期四千多人十多個(gè)分廠，全廠生產(chǎn)第一線運(yùn)行的電機(jī)大小合計(jì)超過一千臺(tái)。我在供電廠技術(shù)組，因所學(xué)專業(yè)“工業(yè)電氣自動(dòng)化”，所以自參加工作以來一直從事電氣技術(shù)員的工作，對(duì)電機(jī)的安裝接線、使用與維護(hù)保養(yǎng)，有一定的經(jīng)驗(yàn)，近幾年根據(jù)工作需要，調(diào)到電氣檢修工段，做技術(shù)指導(dǎo)，日常工作就是檢修電機(jī)，這是極其抽象的技術(shù)活，經(jīng)常遇到很多意想不到的難題，都得自己解決，就這樣，克服重重困難修好每一臺(tái)電機(jī)，從中也總結(jié)了許多電機(jī)繞組的嵌線經(jīng)驗(yàn)，如果送來的電機(jī)線圈全部燒毀，電機(jī)需要重新嵌線，那么我們先要查清楚，這臺(tái)電機(jī)的基本參數(shù)，從而找出符合它的嵌線工藝規(guī)律。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)定子繞組嵌線工藝影響電機(jī)在工作中的使用壽命，所以要注重嵌線這門技術(shù)，對(duì)中、小型電動(dòng)機(jī)，根據(jù)槽數(shù)、極數(shù)等參數(shù)，我已編寫了五種定子繞組嵌線方法。我們以Y系列電動(dòng)機(jī)為例討論三種電機(jī)繞組嵌線技術(shù)的原則規(guī)律（其它兩種待以后發(fā)表科技成果時(shí)再講述那兩種嵌線的獨(dú)特型式）。

關(guān)鍵詞：單層鏈?zhǔn)嚼@組；單層同心式繞組；雙層疊繞組；嵌線方法

要明白三相繞組的構(gòu)成原理，即每相繞組的槽數(shù)應(yīng)該相等。還要懂得各參數(shù)的含義及相互關(guān)系：如極距τ：兩個(gè)相鄰磁間的距離，用定子槽來表示，所以極距表明每個(gè)磁極所占有的定子槽數(shù)。繞組的節(jié)距y：從繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)或電動(dòng)勢(shì)最大的觀點(diǎn)出發(fā)，節(jié)距y等于極距τ或稍小極距τ。如果節(jié)距y等于極距τ的為整距線圈；若y〈τ，則稱為短距線圈；y〉τ為長距線圈。長距線圈很少采用。

嵌線前的準(zhǔn)備工作：

（1）將絕緣紙縱向揩成“U”形插入槽中。

（2）將較小的需要嵌線的定子稍偏斜一點(diǎn)放置，便于兩手分別從兩端進(jìn)入鐵芯內(nèi)腔，操作方便。

（3）定子出線盒一端應(yīng)在操作者的右手一側(cè)。

（4）待嵌的線圈組放在電機(jī)的左手側(cè)。

（5）常用工具：克絲鉗、剪刀、扳手、卡尺、千分尺、匝數(shù)儀、壓線板和槽口封條一應(yīng)俱全。

1 單層鏈?zhǔn)嚼@組嵌線原則

單層繞組；在每個(gè)槽內(nèi)只安放一個(gè)線圈邊，那么一個(gè)線圈有兩個(gè)線圈邊，則一臺(tái)電機(jī)中總的線圈數(shù)等于總槽數(shù)的一半，當(dāng)總槽數(shù)Z1=24 極數(shù)2P=4 每極每項(xiàng)槽數(shù)q=2 繞組的節(jié)距y=1-6 定子繞組采用單層鏈?zhǔn)嚼@組，嵌線方法如下：

1.1 嵌線為第一槽時(shí)應(yīng)考慮槽的位置，因?yàn)榍毒€完成后，引出線位置最好在機(jī)座出線口的兩邊。

1.2 先把其中一相的第一個(gè)線圈，帶有引出線的有效邊，嵌入槽內(nèi)（下層邊），而另一有效邊不嵌入（起把）。

1.3 空一個(gè)槽再嵌入第二相的第一個(gè)線圈，帶有引出線的有效邊（下層邊），而另一有效邊不嵌（因q=2，起把線圈有2個(gè)）。

1.4 再空一個(gè)槽嵌入第三相的第一個(gè)有效邊。按y=1-6的規(guī)定嵌入槽內(nèi)（既上層邊）。

1.5 再空一個(gè)槽嵌入第一相的第二個(gè)線圈，應(yīng)注意與本相的第一線圈連線，應(yīng)該是上層邊與上層邊相連，下層邊與下層邊相連。

1.6 以后第二、三相就按空一槽下一槽方法，輪流將一、二、三相第一個(gè)線圈嵌完，然后把第一、二相的第一個(gè)線圈起把邊嵌入，那么整個(gè)繞組就全部嵌完了。

所以，單層鏈?zhǔn)嚼@組嵌線有以下特點(diǎn)：

（1）起把線圈（也叫吊把線圈）邊數(shù)等于q，（2）嵌完一槽后，空一個(gè)槽再嵌另一相下層邊，（3）同相線圈連線是上層邊與上層邊相連，或下層邊與下層邊相連。

2 單層同心式繞組嵌線方法

單層同心繞組：在實(shí)際操作中為了方便，通常采用整嵌法，即分層嵌線。當(dāng)極對(duì)數(shù)p為偶數(shù)時(shí)，繞組線圈端部分成兩層，構(gòu)成“雙平面”。其中每層有每一相的一個(gè)線圈組，當(dāng)極對(duì)數(shù)p為奇數(shù)時(shí)，繞組線圈端部形成了“三平面”，三相繞組各占一層。雖然這種整嵌法工藝簡單，但為了整形需要，各層端部長度不可能相等，因而三相參數(shù)不均衡影響電機(jī)性能。

在對(duì)電氣性能要求較高的場(chǎng)合，只能采用空槽起把方法，用交叉式繞組的嵌線規(guī)律，使三相端部長度相等，保證了三相繞組參數(shù)均衡。

當(dāng)Y系列電機(jī)總槽數(shù)Z1=24 極數(shù)2P=2 每極每項(xiàng)槽數(shù)q=4 繞組的節(jié)距y=1-12、2-11時(shí)，定子繞組采用單層同心式繞組嵌線方法。

2.1 選擇好第一個(gè)槽位置后，再把第一相第一組的小圈，既帶有引出線一邊嵌入槽內(nèi)，另一邊不嵌，緊接著把大圈的下層邊嵌入，而上層邊不嵌入。

2.2 空二個(gè)槽，再把第二相的第一組兩個(gè)下層邊嵌入槽內(nèi)，而上層邊也不嵌。

2.3 再空二個(gè)槽，而把第三相第一組兩個(gè)下層邊嵌入槽內(nèi)，根據(jù)y=2-11和1-12再把兩上層邊嵌入槽內(nèi)。

2.4 于是按空二個(gè)槽，嵌二個(gè)槽的方法，按順序把其余線圈嵌完，而后把第一、二相的起把線圈上層邊嵌入槽內(nèi)。

單層同心式繞組的嵌線特點(diǎn)是：（1）起把線圈數(shù)q=4；（2）在同一組線圈中的嵌線順序是先嵌小圈，然后再嵌大圈；（3）嵌線時(shí)槽的順序；嵌二個(gè)槽空二個(gè)槽；（4）同相線圈間連線，應(yīng)該上層邊與上層邊相連，下層邊和下層邊相連。

小結(jié)

以上兩種嵌線方法，是大多數(shù)電機(jī)常用的幾種形式，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)：它們電流分布的情況相同，產(chǎn)生的磁場(chǎng)也相同。單鏈?zhǔn)嚼@組端接部分最短，可以省材料，所以目前鏈?zhǔn)嚼@組應(yīng)用比較普遍。在鏈?zhǔn)嚼@組中，每相繞組的線圈組數(shù)等于級(jí)數(shù)（2p），單路串聯(lián)時(shí)，應(yīng)該是頭接頭，尾結(jié)尾即反串聯(lián)；在同心式繞組中每相的線圈組數(shù)等于極對(duì)數(shù)（p），單路串聯(lián)時(shí)，頭尾相接，即順串聯(lián)，這種鏈接方法是比較少見的。

3 雙層疊繞組

三相大中型電機(jī)，通常采用雙層繞組嵌線，線圈交疊，非常有規(guī)律，雙層繞組在每個(gè)槽中安放兩個(gè)線圈邊。在中間用層間絕緣隔開。每個(gè)線圈兩個(gè)有效邊：一個(gè)有效邊放在某一個(gè)槽的下層，另一個(gè)有效邊則安放在另一個(gè)槽的上層。一臺(tái)電機(jī)線圈數(shù)等于它的總槽數(shù)。按y=5/6*τ算出雙層線圈短節(jié)距y。

當(dāng)Y系列電機(jī)總槽數(shù)Z1=24 極數(shù)2P=4 每極每相的槽數(shù)q=2 繞組的節(jié)距y=1-6=5時(shí)定子繞組采用雙層疊繞組

3.1 按上面原則選好第一個(gè)槽位置以后，在開始嵌線時(shí)有y個(gè)線圈上層邊不嵌（起把線圈），只是依次嵌下層邊。

3.2 嵌完起把線圈下層邊后，放入層間絕緣，再嵌入其后的y只線圈的上層邊。

3.3 嵌入y只線圈的下層邊后，放入層間絕緣，然后再嵌入其后y只線圈的下層邊，直到其他線圈上、下層邊都嵌完，最后把起把線圈上層邊嵌入槽中。

3.4 極相組之間連接，是按上層接上層和下層接下層的原則進(jìn)行。

4 結(jié)束語

雙層繞組的節(jié)距可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)任意選擇，一般選用適當(dāng)?shù)亩叹?。這樣可以使異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波形更接近正弦分布，從而改善電機(jī)性能。雙層繞組主要用于10KW以上的電機(jī)中，電機(jī)的容量愈大，額定電流也愈大，導(dǎo)線的截面積也相應(yīng)的增大，因此雙層繞組多采用多路并聯(lián)，其最大可能并聯(lián)支路數(shù)a等于每相的極相組數(shù)，也就是等于磁極數(shù)，即a=2p。

作者簡介：逄亞清，女，50歲，畢業(yè)學(xué)校及學(xué)歷：第一學(xué)歷：吉林省廣播電視大學(xué)，工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)，大專學(xué)歷。第二學(xué)歷：吉林工學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用系，本科學(xué)歷。