所謂展開圖,就是將電動(dòng)機(jī)定子鐵心帶繞組用刀切開并攤平,按電動(dòng)機(jī)繞組在定子鐵心上的布置,畫出的一種繞組展開圖。
例1、一臺(tái)24槽,4極電機(jī),要求采用同心式繞組布置,求畫繞組展開圖。
1、根據(jù)要求先出每極所占槽數(shù)
每極所占槽數(shù)=電動(dòng)機(jī)的總槽數(shù)/(2P) 或=電動(dòng)機(jī)的總槽數(shù)/4(極數(shù))
每極所占槽數(shù)=24/4=6槽 如下圖所示
2、求出每極每相所占(即為極相組)槽數(shù),即在一個(gè)磁極里(N或S)按三相平分所得的槽數(shù)。每相在每個(gè)磁極里均按A、C、B的規(guī)律排列,而每相所占的槽數(shù)必定相等。如下圖所示。
每極每相所占槽數(shù)=每極所占槽數(shù)/3相=6/3=2槽
3、畫第一相繞組展開圖
根據(jù)上面計(jì)算分配得知,每極每相所占槽數(shù)為2,即第一極N中,A相占2槽(1、2槽)。而第二極S中,A相也占2槽(7、8槽)。第三極N中,A相也一樣占2槽(13、14槽)。而第四極S中,A相同樣也占2槽(19、20槽)。對(duì)于單層電動(dòng)機(jī)而言,一個(gè)線圈有二個(gè)有效邊,如果它的第一個(gè)有效邊在N極,則另一個(gè)有效邊就是在S極。根據(jù)同心式繞組的畫法,我們得出第一個(gè)N極和第二個(gè)S極的1------8槽(y=7)、2------7槽(y=5)相連的二個(gè)繞組,而第三個(gè)N極與第四個(gè)S極的連接與上面是相同的,分別是13------20、14------19相連,同樣組成另二個(gè)繞組。這樣A相繞組全部畫完(畫時(shí)應(yīng)逆時(shí)針方向)。
4、繞組的連接 繞組的連接是按順電流方向,逆時(shí)針,依繞組先后排列順序依次連接。
A、電流的方向 在同性磁極下電流方向必定相同,在異性磁極下電流的方向必定相反。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),相鄰二相的電流方向恰恰相反(初學(xué)時(shí)電流方向一定要搞清)。
對(duì)于一個(gè)繞組而言,若規(guī)定了它的進(jìn)出線的位置,按上圖第一個(gè)線圈是由第1槽進(jìn)線(它位于N極),可以確定電流的流向是向上。而電流不管匝數(shù)有多少電流總是由第8槽流出(它位于S極),故電流的流向必定是向下的。又由于第2槽與第1槽同處于N極,故第2槽的電流方向與第1槽相同,同是向上。而第7槽則與第8槽一樣同處于S極,其電流流向相同,均向下。現(xiàn)我們來看第13、14槽它們位于N極與第1、2槽同極性故其電流方向應(yīng)相同而向上,而第19、20槽則處于S極,故其電流流向與第7、8槽(處于S極)其流向相同,均向下。至此線圈的8個(gè)有效邊的電流方向均已確定,并把它標(biāo)于圖上。
B、逆序依次連接 我們把1------8槽的線圈編為第一個(gè)線圈,把2------7的線圈編為第二個(gè)線圈,再把13------20的線圈編為第三個(gè)線圈,又把14------19的線圈編為第四個(gè)線圈。我們把第一個(gè)線圈的第1槽作為A相的進(jìn)線,按規(guī)定編為U1。而它的出線在第8槽,第8槽的出線要么與第二個(gè)線圈的第2槽或第7槽相接,若假定與第8槽與第7槽相接,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)其電流方向恰好與原標(biāo)定的方向相反,而只有與第2槽相接才會(huì)順著電流的方向,故應(yīng)跟第2槽相接。此時(shí)的線尾則是由第7槽出來。而第7槽則應(yīng)與第三個(gè)線圈的第13槽相接,而由第20槽出來,而第20槽的出線則與第14槽相接,由第19槽出來,而第19槽出來的線,則為A相繞組的尾線。只有這樣連接才能保持電流的方向不變。而尾線則按規(guī)定編為U2。
按上述的順序連接方向,即為逆序方向,不得反向連接。
5、確定三相繞組的進(jìn)線 電動(dòng)機(jī)三相繞組在空間位置上,應(yīng)分別相差120度電角度。以第一相進(jìn)線為準(zhǔn),以每槽的電角度累計(jì)和120度后的第1槽即為第二相進(jìn)線的頭。而第三相進(jìn)線,則以第二相進(jìn)線頭為準(zhǔn),依上法確定。其計(jì)算方法如下:
A、求每槽電角度 每槽電角度=(P×360)/總槽數(shù) 或=(極數(shù)×180)/總槽數(shù)。依上題計(jì)算:每槽電角度=(4×180)/24=30度
B、120度應(yīng)占槽數(shù)=120/30=4槽
根據(jù)A、B二式的計(jì)算得知每槽電角度為30度,120度應(yīng)占有4槽,即第1槽、第2槽、第3槽、第4槽。其累計(jì)和為120度。按累計(jì)和后的第一槽,即為第5槽。也就是說第二相進(jìn)線應(yīng)由第5槽進(jìn)。
第二相進(jìn)線及其連線如下圖所示:
注:本接線與上圖有區(qū)別,即上圖是以單個(gè)線圈繞制的,故每個(gè)線圈均有二個(gè)出線頭,連接起來有更多的接頭。而本圖是以一大一小二個(gè)線圈共繞的,大線圈的出線與小圈的進(jìn)線相連。圖中未標(biāo)出,故每相只有四個(gè)線頭。圖中實(shí)線為A相,虛線為B相。
第三相進(jìn)線及其連線畫法
第三相的進(jìn)線應(yīng)以第二相進(jìn)線為準(zhǔn),推算出120度和后的第1一槽,即為由第9槽進(jìn)。
由上圖我們可以看出三相繞組的布局是一樣的,只不過三相進(jìn)線的頭,在空間互隔120度。而這120度是根據(jù)每槽電角度計(jì)算而得,由于該電機(jī)每槽為30度,故第5槽為第二相的進(jìn)線。第三相的進(jìn)線則在第9槽,它是以第5槽推算出間隔4槽后的進(jìn)線。三相繞組的連接是根據(jù)電流方向連接的。
6、電動(dòng)機(jī)繞組嵌線工藝
口訣:逢右下,逢左空。迂滿距,二邊下。先下右,后下左。倒序下,至結(jié)束。
首先我們將繞組按線圈在圖上排列的順序進(jìn)行編號(hào);跨距1---8槽的編為1號(hào)線圈,跨距7---8槽的編為2號(hào)線圈------余類推,計(jì)有12個(gè)線圈,如上圖所示。
我們從圖上可以看出,每一個(gè)線圈均有二個(gè)有效邊,分布于右邊和左邊的槽上,如上圖中的1、2二線圈中,第1槽和第2槽是在每個(gè)線圈的左邊。而第7槽和第8槽顯然是在每個(gè)線圈的右邊。根據(jù)逢右下:1、2線圈中的第7槽和第8槽是右邊,故可以將7槽、8槽先嵌下去。而將1槽和2槽懸空(在此稱為吊邊),并保護(hù)好不受損壞。現(xiàn)我們?cè)賮砜淳o鄰7槽和8槽的,是第9槽和10槽其線圈編號(hào)為5、6二線圈。對(duì)這二線圈而言第9槽、第10槽的線圈邊在左邊,根據(jù)逢左空,這二槽在<<下線的先后順序>>中用"0"表示,表示空在那里。接下來是輪到第11槽和第12槽,這二線圈是第3和第4個(gè)線圈,因第11和第12槽均處于右邊線圈。按逢右下,這時(shí)應(yīng)將它嵌下槽內(nèi),F(xiàn)回頭看,在這第3和第4,二線圈中共有第7槽、第8槽、第9槽、第10槽一共4槽。只有第7槽和第8槽是右邊的線圈,而第9槽和第10槽是左邊的。只要在這范圍內(nèi),是右邊線圈的并都已嵌下槽里。且3、4線圈的跨距已滿,這種情況就屬于滿距。滿距時(shí),要二邊下。先下右,后下左。這是因?yàn)樵谙碌?1、第12槽時(shí),后邊的線圈還未下,沒有線圈阻擋,可以方便地插入槽內(nèi)。而下5槽和6槽時(shí),因1、2線圈中的第7槽和第8槽已下出,顯然會(huì)對(duì)下第5槽、第6槽形成阻擋,故下這二槽時(shí)只能用刮的方式將線下到槽內(nèi)。若先下5、6二槽,因有7、8二槽阻擋只能用刮的方法,又因槽楔將線圈固定在槽內(nèi),使另二槽11、12無法插入,造成也得采用刮的方法下線明顯是浪費(fèi)出了工時(shí)。說白了先下右,后下左,會(huì)節(jié)約工時(shí)。接下來7、8二線圈的第13、14槽屬于左邊線圈,根據(jù)逢左空故二槽不下。而第15槽、第16槽是5、6二線圈的右邊線圈,應(yīng)將15、16槽嵌入槽內(nèi),此時(shí)也是滿距情況,應(yīng)將它的另二邊第9槽和第10槽嵌入槽內(nèi)。此后的下線情況與第5、第6線圈的下法一樣。具體下線的先后順序如以下安排。
<<下線先后順序>>:下面的數(shù)據(jù)是指的具體槽數(shù),0表示空在那里。
7 8 0 0 11 12 5 6 0 0 15 16 9 10 0 0 19 20 13 14 0 0 23 24 17 18 0 0 3 4 21 22 1 2
繞組的下線方向,均按逆時(shí)針方向下的故叫倒序下。