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1、（a）菱形线圈 （b）弧形线圈 （c）简化画法图1-2-1常用线圈及简化画法实训四三相异步电机绕组结构有关术语和基本参数（一）线圈和线圈组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 1-2-1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。图 1-2-2是线圈嵌入铁心槽内的情况。图1-2-2单层绕组部分线圈嵌入铁心槽内（a）连接方法图 1-2-32 .线圈组几个线圈顺接串联即 构成线圈组，异步电机中
2、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，见图1-2-3所示。（b）展开图（c）简化图一个极相组线圈的连接方法（二）定子槽数Z和磁极数2 p1 .定子才t数Z定子铁心上线槽总数称之为定子槽数，用字母 Z表示。如图1-2-2（a）、（b）所示的就为电机定子铁心上的线槽。2 .磁极数2 p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 P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2p120 fni式中 f 电源频率;P 磁极对数;n1一电机同步转速，ni可从电机转速n取整数后获得。它在
3、交流电机中为确定转速的重要参数，即60 fn1 = （r/min）P（三）极距r和节距y1 .极距。相邻两磁极之间的槽距，通常用槽数来表示Z（ = 一 （槽）2p2 .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 T oZ -y化工=一（取整）2P在实际生产中常采用的是整距和短距绕组。（四）每极相槽数q与槽距角&1 .每极相槽数q是指绕组每极每相所占的槽数Zq = （槽）3 2p2 .槽距角a指定子相邻槽之间的间隔，以电角度来表示，即1800 2Pot =Z （电角度）（五）线径6与并绕根数Na线径小是指绕制电机时，根据安全载流量确定的导线直径。功率大的电
4、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Na a1槽楔；2覆盖绝缘；3一槽绝缘；4一层间绝缘;一上层线圈边；6一下层线圈边；图1-2-4单、双层槽内布置情况（六）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5上、下两层，嵌放不同线圈的各一有 效边，线圈数与槽数相等，图 1-2-4是单层、双层槽内布置情况示意图。二、三相绕组的排列方法为了在电机内形成旋转磁场，定子槽内各有效边应流过哪一相的电流是有规律的，对 三相绕组进
5、行排列其目的，就是体现规律，形成旋转磁场。（一）三相绕组的构成规则1 .每相绕组的槽数必须相等，且在定子上均匀分布；2 .三相绕组在空间应相互间隔 1200电角度。3 .三相绕组一般采用 600相带，即三相有效边在一对磁场下均匀地分为6个相带。（二）排列方法4 .计算基本参数每极相槽数q = Z；3 2p180 2p槽距角a = JZ2 .编写槽号编号从第一槽开始顺序编号。3 .划分相带取q个槽为一个相带，相带按U1-W2-V1-U2-W-V2的顺序循环排列。4 .标定电流正方向把Ui、Vi、W相带电流正方向选定为指向上方，则U2、*、W2相带电流正方向指向下方。即相邻相带的电流正方向上下交替
6、。5 .作绕组表槽号相带6 .排列实例图1-2-5是三个三相绕组分相带、标电流的排列情况。取不同的极数和槽数，以利于观 察其规律。（a）图为三相4极24槽；（b）图为三相2极24槽；（c）图为三相4极36槽。(b) 3相2极24槽（c）3相4极36槽图1-2-5定子绕组有效边相带分布及各相电流正方向只要按上述排列方法，使 Ui相带各槽导体流入 U相电流；Vi相带各槽导体流入 V相 电流；Wi相带各槽导体流入 W相电流，而U2相带、V2相带和 W2相带对应的各槽导体分 别流出U相、V相和W相电流，即可满足绕组空间对称的规则。三、三相绕组的端部连接方式连接端部是为了将分布在各相带的槽导体构成三相对
7、称绕组，连接方式是多种的，每种连接方式就形成一种形式的绕组。（一）三相单层绕组端部连接方式性能及特点1 .等宽度式（叠式）线圈为等距，所有线圈节距相同， 线模容易调整；线圈节距短于极距（整距） ，较省线 材；单层绕组的线圈数目少，嵌线省时，但电气性能较差。2 .同心式绕组是单层布线，有较高的槽满率；线圈节距的平均值为等距，绕组端部长度大而耗线 材，且漏磁较大、电气性能也较差；可采用分层嵌线而形成“双平面”或“三平面”绕组， 使嵌线方便，多适用于二极电机。3 .交叉式绕组为整距，但线圈平均节距较短，用线较节省；每组线圈数和节距都不等，给嵌线工艺增加了困难；槽满率较高，电气性能较差。另外，端部连接
8、方式也可成为同心交叉式，即 把等宽度的两线圈改成同心式。（二）三相单层4极36槽绕组端部连接方式由三相4极36槽可知该绕组的每极相槽数 q=3,端部连接方式可能出现三种方式，用 图1-2-6 （a）、（b）、（c）描绘，只连接其中某一相在各分图上说明。（a）等宽式（叠式）(b)同心式(c)交叉式图1-2-6单层绕组的三种类型在实际中，选用哪种端部连接方式，这不是修理人员所考虑的，只有设计人员才考虑。对修理人员来说，原设计数据是重绕电机的重要依据，是不可更改的。(三)三相单层4极24槽绕组端部连接方式由三相4极24槽的两个基本参数可计算出每极相槽数q=2,根据其规则排列组合有三种端部连接方式，见
9、图 1-2-7所示。(a)等宽式(叠式)(b)同心式VL%(c)单链式 图1-2-7 单层绕组端部连接方式总之，以上几种单层绕组型式， 具有高的槽利用率、 不易发生相间短路、 线圈数目较少、 嵌线工时省等优点，在小型电机中得到广泛应用。常用的JQ及丫系列电机中，单层叠式绕组用于q = 2的4、6、8极电机；单层交叉式绕组用于 q =3的2、4极电机；同心式绕组用 于q =4的2极电机。这些绕组型式在日常的修理工作中都经常可以见到。另外，单层绕组 由于结构的限定，其绕组端部较厚，不易整形，无法利用适当的短距来改善绕组的电磁性能， 这就是单层绕组的电机性能较差的原因。对容量大，要求高的电机，通常用
10、双层绕组。双层绕组的节距可任意选定，利用适当的短距系数，即可消除气隙磁场中的高次谐波，改善电机性能。(四)三相双层绕组端部连接方式双层绕组在每槽内嵌放两个有效边，形成了上层边与下层边， 各层均有自身的分布规则。绕组的上层边仍按单层对称三相绕组的分相规则进行，划分出每对磁极下的 UI-W2-V1-U2-W1-V2各相带，而下层边是按给定的节距y ,确定每一线圈的下层边。节距 y的确定可按原先设定值，在拆绕组时记录下来。 也可计算确定节距 y：先由。=-Z-确定极2P5距，再按y =一七取整数即可。最后用叠绕的方式连接各线圈端部。 6双层绕组的每个线圈两个有效边一定要分别置于上层边和下层边，连接线
11、圈端部组成极相组和相绕组所依据的电流正方向是按各线圈上层有效边所标定的，具体端部连接方式 见图1-2-8所示，图为三相 4极36槽双层叠绕组。(a)U相绕组NTsT19 20 21N *29 2B 30Dll 12 13 14 15 16 1711921 在团图 IlI a I I11节I 必予31 32 33司3上述1D10JJ 口6M) D2M) IO 出)114 01,) D5(VJ(b)三相绕组图1-2-8双层叠绕组展开图(五)三相双层叠绕组端部连接方式性能及特点1 .性能(a)由于能随意选择合理的节距，从而改善了电磁性能；(b)线圈采用了短节距，使端部长度变小，省线材，并提高了效率2
12、 .特点(a)所有线圈节距相同，绕制方便；(b)线圈端部变形小，易整形；线圈数比单层绕组多一倍，故嵌线费工；(d)在同一槽内由于嵌入异相线圈边，这样容易造成短路故障；(e)层间需加绝缘，槽满率就较低。四、实训要求1 .搞T1 600相带在磁极下按 U1-W-V1-U2-W-V2规律排序的原因。2 .补画出图1-2-6 （a）、（b）、（c）各分图的其它两相的端部接线，并作出绕组表，最 后再把三相绕组接为 Y接。3 .补画出图1-2-7各分图中其它两相的端部接线，作出绕组表，最后再把三相绕组接 为接，并将绕组接成二路并联的形式。4 .会画三相双层叠绕 36槽二极绕组端部连接图和展开图。5 .对所
13、要嵌线修理的三相异步电机，作出绕组表，画出绕组端部连接图和展开图。 体会“按分相后确定的各导体有效边内电流正方向连接”这句话，简练地总结出三相绕组端部连接的接线规律。五、实训记录1 .在图1-2-6、图1-2-7各分图上补画齐其它两相端部接线。2 .本人所要嵌线修理的三相异步电机，绕组总线圈数=,每极相槽数,极相组数=,每组线圈数=,线圈节距=,极距:,并联支路数=作出绕组表槽号相号槽号相号3.实际所嵌线的电机端部接线图或展开图三相双层叠绕36槽2极电机展开图1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 H 15 16 1T 16 19 2D 21 22 23 31 S 2S ZT
14、 30 29 30 31 32 33 31 36 364 .端部接线规律总结:六、实训考核实训项目量化考核表项目内容考核要求配分扣 分 标准得分基本参数会计算和应用基本参 数，对产生旋转磁场的条件 及要点十分清楚。20分基本参数不会计算和应用的，每个扣5分：形成旋转磁场 的条件及要点不清楚扣 10分。排列方法能正确排列相带顺序， 掌握排列方法。40分排列相带顺序错误扣20分；双层排列相带要点错误扣 20分；四极以上排列相带错误扣 10分。端部连接方式清楚各种端部连接方式 的名称及特性；会各种端部 连接方式的绘制。40分不会单层绕组端部连接方 式的扣20分；不会双层绕组端 部连接方式的扣20分；不清楚 不同端部连接方式的名称及特 性扣10分。安全文明操作每违后-次扣10分指导教师（签字）