電工實習電機繞組實驗報告

1、（c）簡化畫法圖1-2-1（c）簡化畫法圖1-2-1常用線圈及簡化畫法（a）菱形線圈（橙弧形線圈實訓三 三相異步電機繞組結(jié)構(gòu)一、有關(guān)術(shù)語和基本參數(shù)（一）線圈和線圈組1 線圈線圈是組成繞組的基本元件， 用絕緣導線（漆包線）在繞線模 上按一定形狀繞制而成。一般由 多匝繞成，其形狀如圖1-2-1所 示。它的兩直線段嵌入槽內(nèi)，是 電磁能量轉(zhuǎn)換部分，稱線圈有效 邊；兩端部僅為連接有效邊的“過橋”，不能實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，故端部越長材料浪費越多；引線用于引入電流的接線。圖1-2-2是線圈嵌入鐵心槽內(nèi)的情況。（b）展開圖圖1-2-2單層繞組部分線圈嵌入鐵心槽內(nèi)7=5（a）連接方法（b）展開圖（c）簡化圖（a）連接

2、方法（b）展開圖（c）簡化圖2.線圈組幾個線圈順接串聯(lián)即 構(gòu)成線圈組，異步電機中 最常見的線圈組是極相組。 它是一個極下同一相的幾 個線圈順接串聯(lián)而成的一 組線圈，見圖1-2-3所示。圖1-2-3 一個極相組線圈的連接方法（二）定子槽數(shù)Z和磁極數(shù)2 P1.定子槽數(shù)Z定子鐵心上線槽總數(shù)稱之為定子槽數(shù)，用字母Z表示。如圖1-2-2（a）、（b）所示的就為電機定子鐵心上的線槽。2.磁極數(shù)2 p 磁極數(shù)是指繞組通電后所產(chǎn)生磁場的總磁極個數(shù)，電機的磁極個數(shù)總是成對出現(xiàn)，所以 電機的磁極數(shù)用2p表示。異步電機的磁極數(shù)可從銘牌上得到，也可根據(jù)電機轉(zhuǎn)速計算 出磁極數(shù)，即2 p =弛 n1式中 f 一電源頻率；

3、P 磁極對數(shù);n一電機同步轉(zhuǎn)速，n 可從電機轉(zhuǎn)速n取整數(shù)后獲得。它在交流電機中為確定轉(zhuǎn)速的重要參數(shù)，即60 f= (r/min)P（三）極距T和節(jié)距y1.極距T相鄰兩磁極之間的槽距，通常用槽數(shù)來表示ZT =廠(槽)2 P2.節(jié)距y一個線圈的兩有效邊所跨占的槽數(shù)。為了獲得較好的電氣性能，節(jié)距應盡量接近極距T。 即（取整）在實際生產(chǎn)中常采用的是整距和短距繞組。（四）每極相槽數(shù)q與槽距角a1.每極相槽數(shù)q是指繞組每極每相所占的槽數(shù)（槽）2.槽距角a指定子相鄰槽之間的間隔，以電角度來表示，即1800 x 2pa =（電角度）Z（電角度）（五）線徑與并繞根數(shù)Na線徑是指繞制電機時，根據(jù)安全載流量確定的導

4、線直徑。功率大的電機所用導線較粗，當線徑過大時，會造成嵌線困難，可用幾根細導線替代一根粗導線進行并繞。其細導線根數(shù)就為并繞根數(shù)Na（六）單層與雙層繞組單層繞組是在每槽中只放一個有效邊，這樣每個線圈的兩有效邊要分別占一槽。故整個單層繞組中線圈數(shù)等于總槽數(shù)的一半。緣；1一槽楔；2一覆蓋絕緣；31一槽楔；2一覆蓋絕緣；3一槽絕緣；4層間絕5上層線圈邊；6一下層線圈邊;上、下兩層，嵌放不同線圈的各一有效邊，線圈數(shù)與槽數(shù)相等，圖1-2-4是單層、圖1-2-4單、雙層槽內(nèi)布置情況 雙層槽內(nèi)布置情況示意圖。（七）定子繞組的繞制及嵌放1、繞制線1）作繞線模。繞模是由芯板和上下夾板組成，定子線圈是在繞線模上繞制

5、而成的。2）線圈繞制。小型三相異發(fā)電動機采用的散嵌式線圈都是在繞線機上利用線模繞制的。線圈示意圖線圈示意圖（1）繞線前準備a仔細檢查電磁線牌號、規(guī)格、絕緣厚度公差是否符號規(guī)定。b檢查繞線機運行情況是否良好，要放好繞線模，調(diào)好計圈器。（2）繞線過程工藝要點a .在繞線模上放好卡緊布帶，將引線排在右手邊，然后由右邊向左邊開始繞線。用毛氈浸石蠟的壓板將電磁線夾緊，繞線時拉力要適當，導線排列要整齊，避免交叉 混亂，匝數(shù)要準確。同時，必須保護導線的絕緣不受損壞。檢查線圈尺寸、匝數(shù)，兩個直線邊用布帶扎緊，以免松散。2、嵌線線圈繞完以后，開始嵌線工作，嵌線就是根據(jù)繞組設計要求把一個個線圈嵌放進定子 槽內(nèi),組

6、成整個繞組。所以嵌線工序是整個嵌制繞組中最重要的一環(huán)嵌線工藝流程是：準備絕緣材料一放置槽絕緣一嵌線一封槽口一端部整形。1）絕緣的選用電動機的絕緣是決定電動機使用壽命的重要因素，因此必須正確地選用和放置絕緣材料。異步電動機定子繞組絕緣分為槽絕緣、相絕緣（層間絕緣這里不需要）。1）槽絕緣用于槽內(nèi)，是繞組與鐵芯之間的絕緣。2）相絕緣又稱端部絕緣，用于繞組端部兩個繞組之間的絕緣。3）層間絕緣是用于雙層繞組上下之間的絕緣。絕緣材料是根據(jù)電動機的絕緣等級和電壓等級來選擇主絕緣材料，并配以適當?shù)难a強材 料，以保護主絕緣材料不受機械損傷。常用的補強材料有青殼紙，主絕緣材料有聚脂薄膜、 漆布等。選用絕緣材料時，

7、主絕緣材料和引出線，套管、綁線、浸漬漆等應為同一絕緣等級 的，彼此配套使用。2）槽絕緣的裁剪與放置 根據(jù)電動機的絕緣等級，選擇好合適的絕緣材料后，再 根據(jù)具體需要對絕緣材料進行剪裁和放置。槽絕緣的長度根據(jù)電動機容量而定。太長了，增加線圈直線部分的長度，既浪費絕緣材 料和導線，又易造成端蓋損傷導線的故障；太短了，繞組與鐵芯的安全距離不夠，使得端部 相絕緣很難與槽絕緣銜接，造成嵌放端部相絕緣的困難。工藝要點：考慮到定子槽兩端絕緣最容易損壞，一般將伸出鐵芯槽外部 分的絕緣材料尺寸加倍折回，使槽外部分成為雙層，以增強槽口絕緣。槽絕緣紙的結(jié)構(gòu)形式：壬17.6c in6cmu ir三16cm3）嵌線工具

8、在嵌線過程中，必須有專用工具，才能保證嵌線質(zhì)量，提高工作 效率。常用的工具有：棰（木棰和小鐵錘）、劃線板（理線板）、壓線板、剪刀、夾咀鉗等等。 理線板 （1）用途有二種：一是嵌線圈時把導線劃進鐵芯槽；二是用來整理已嵌 進槽中的導線。 （2）理線板可用毛竹或?qū)訅核芰习逶谏拜喩献约耗ハ髦谱?。一般長約1520cm，寬大約1.01.5cm，厚約3mm。頭端略尖，一端稍薄些，如刺刀形，表面須光滑。4）嵌線工藝 嵌線工藝的關(guān)鍵是保證繞組的位置和次序正確、絕緣良好。為使 線圈按照正確的位置和次序嵌入定子槽內(nèi)，嵌線前須弄清楚電機的極數(shù)、線圈節(jié)距、繞組型 式和接線方法等。并檢查槽絕緣放置是否合格，槽內(nèi)是否清潔，

9、要防止鐵屑、油污、灰塵等 物粘在絕緣材料和導線上，以保證嵌線質(zhì)量。嵌線的理論分析：三相異步電動機，定子槽數(shù)Z1=24槽，磁極數(shù)2p=4,每槽匝數(shù)為100匝，單層， 600相帶，跨距采用等距式，單層鏈式繞組，繞組節(jié)距y=5。從以上已知條件可知：相數(shù) m = 3,每極每相槽數(shù)q=2,槽距角a=30。二、三相繞組的排列方法為了在電機內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子槽內(nèi)各有效邊應流過哪一相的電流是有規(guī)律的， 對三相繞組進行排列其目的，就是體現(xiàn)規(guī)律，形成旋轉(zhuǎn)磁場。（一）三相繞組的構(gòu)成規(guī)則,每相繞組的槽數(shù)必須相等，且在定子上均勻分布；.三相繞組在空間應相互間隔1200電角度。.三相繞組一般采用600相帶，即三相有效邊

10、在一對磁場下均勻地分為6個相帶。（二）排列方法計算基本參數(shù)“， Z每極相槽數(shù)q=.；3 x 2 p皿 “180 x 2p槽距角a =-。Z編寫槽號編號從第一槽開始順序編號。3 .劃分相帶取q個槽為一個相帶，相帶按U-w2-V-u2-W-v2的順序循環(huán)排列。標定電流正方向把U1、V、W1相帶電流正方向選定為指向上方，則u2、v2、w2相帶電流正方向指向 下方。即相鄰相帶的電流正方向上下交替。作繞組表槽 號相帶排列實例圖1-2-5是三個三相繞組分相帶、標電流的排列情況。取不同的極數(shù)和槽數(shù)，以利 于觀察其規(guī)律。（a）圖為三相4極24槽；1（a）1（a）3相4極24槽只要按上述排列方法，使U相帶各槽導

11、體流入U相電流；V相帶各槽導體流入V相 電流；W相帶各槽導體流入W相電流，而u2相帶、v2相帶和w2相帶對應的各槽導體分 別流出U相、V相和W相電流，即可滿足繞組空間對稱的規(guī)則。三、三相繞組的端部連接方式連接端部是為了將分布在各相帶的槽導體構(gòu)成三相對稱繞組，連接方式是多種的，每 種連接方式就形成一種形式的繞組。（一）三相單層繞組端部連接方式性能及特點1.等寬度式（疊式）線圈為等距，所有線圈節(jié)距相同，線模容易調(diào)整；線圈節(jié)距短于極距（整距），較省線 材；單層繞組的線圈數(shù)目少，嵌線省時，但電氣性能較差。.同心式繞組是單層布線，有較高的槽滿率；線圈節(jié)距的平均值為等距，繞組端部長度大而耗線 材，且漏磁較

12、大、電氣性能也較差；可采用分層嵌線而形成“雙平面”或“三平面”繞 組，使嵌線方便，多適用于二極電機。.交叉式繞組為整距，但線圈平均節(jié)距較短，用線較節(jié)省；每組線圈數(shù)和節(jié)距都不等，給嵌線工 藝增加了困難；槽滿率較高，電氣性能較差。另外，端部連接方式也可成為同心交叉式，即把等寬度的兩線圈改成同心式。（二）三相單層4極24槽繞組端部連接方式由三相4極24槽的兩個基本參數(shù)可計算出每極相槽數(shù)q =2,根據(jù)其規(guī)則排列組合有三 種端部連接方式，見圖1-2-7所示。（a）等寬式（疊式）2 3 4 5 6 7 8 ? 10 11 12 13 14 151? 1S 19 20 21 22 23 4（a）等寬式（疊式

13、）2 3 4 5 6 7 8 ? 10 11 12 13 14 151? 1S 19 20 21 22 23 4（b）同心式總之，以上幾種單層繞組型式，具有高的槽利用率、不易發(fā)生相間短路、線圈數(shù)目較少、 嵌線工時省等優(yōu)點，在小型電機中得到廣泛應用。常用的JO2及Y系列電機中，單層 疊式繞組用于q = 2的4、6、8極電機；單層交叉式繞組用于q = 3的2、4極電機；同 心式繞組用于q = 4的2極電機。這些繞組型式在日常的修理工作中都經(jīng)常可以見到。另外，單層繞組由于結(jié)構(gòu)的限定，其繞組端部較厚，不易整形，無法利用適當?shù)亩叹鄟?改善繞組的電磁性能，這就是單層繞組的電機性能較差的原因。對容量大，要求

14、高的電機，通常用雙層繞組。雙層繞組的節(jié)距可任意選定，利用適當?shù)?短距系數(shù)，即可消除氣隙磁場中的高次諧波，改善電機性能。四、實訓要求搞懂600相帶在磁極下按U-W2-V-U2-W-V2規(guī)律排序的原因。對所要嵌線修理的三相異步電機，作出繞組表，畫出繞組端部連接圖和展開圖。 體會“按分相后確定的各導體有效邊內(nèi)電流正方向連接”這句話，簡練地總結(jié)出三相繞組端 部連接的接線規(guī)律。五、實訓記錄本人所要嵌線修理的三相異步電機，繞組總線圈數(shù)= 600 ，每極相槽數(shù)= 2，極相組數(shù)= 4 ，每組線圈數(shù)= 25 ，線圈節(jié)距= L，極距= 6。表1定子槽分配表相序U1W2乂U2W1V2N1 S24、12、34、56、

15、78、910、11N, S?.12、1314、1516、1718、1920、2122、23實際所嵌線的電機端部接線圖或展開圖3.實驗成果圖:2013-12-31 10:494.端部接線規(guī)律總結(jié)：一、旋轉(zhuǎn)的磁場;二、轉(zhuǎn)向：那相電流最大時N、S恰好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線上；三、轉(zhuǎn)向 同相序；四、極對數(shù)P的產(chǎn)生A、Z、B、X、C、Y套數(shù)決定；五、60度相帶電機的工作原理：當相對稱的三相定子繞組通入順相序的對稱三項交流電時，便在定子和轉(zhuǎn) 子之間產(chǎn)生以同步轉(zhuǎn)速n、沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的磁場。相當于轉(zhuǎn)子導體沿逆時針方向切割旋 轉(zhuǎn)磁場的磁力線，從而在轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，有電流的轉(zhuǎn)子導體在旋 轉(zhuǎn)磁場中要受到電磁力的作用，該電磁力以轉(zhuǎn)子軸心為中心形成順時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩，使 轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。這次實訓對我來說非常有意義，在實訓過程當中我學到很多關(guān)于異步電動機方面的知識，我 以后會加強對它們的學習和應用。電動機是將電能轉(zhuǎn)換為機械能，現(xiàn)代各種生產(chǎn)機械都廣泛 應用于電動機來驅(qū)動，電動機將在工業(yè)當中發(fā)揮著巨大的作用。電動機是我們生活中常見的一種電氣化設備，電