知識(shí)點(diǎn)一畫嵌線圖涉及的基本概念一、繞組元件（線把）

就是用外表絕緣的導(dǎo)線繞制多匝而形成的單個(gè)線圈（為了避免與線圈組相混淆，本書在后續(xù)章節(jié)都將單個(gè)線圈叫做線把）。線把由以下三部分組成：

（1）有效邊：嵌入鐵心槽內(nèi)的直線部分稱有效邊，一個(gè)繞組元件有兩個(gè)有效邊，是產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換的有效部分；

（2）端部：在線把嵌裝后處于鐵心兩端槽外、連接兩有效邊的部分，叫線把的端部；

（3）引線：繞制線把后的首、尾線頭，也是不同線把的連接點(diǎn)。

線把的各組成部分如圖3-1所示。

 

三、極相組

對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)，構(gòu)成主繞組（或副繞組）一個(gè)磁極的所有線把通過過線連接后的整體，叫做主繞組（或副繞組）的一個(gè)極相組。每個(gè)極相組都有兩個(gè)引線，一個(gè)叫首，另一個(gè)叫尾。將主繞組（或副繞組）的所有極相組按一定的規(guī)律連接，就構(gòu)成了主繞組（或副繞組）。

四、極距（τ）

極距是指定子鐵心內(nèi)圓磁極與磁極之間的距離，或者每個(gè)磁極所占圓周表面的范圍。極距的大小一般用其所占的槽數(shù)來表示。

例如4極36槽電動(dòng)機(jī)繞組的極距是：36槽÷4=9槽，即所占圓周表面的范圍是從第1 槽～第10槽（或從第x槽～第x+9槽）。

五、節(jié)距（y ）

節(jié)距又叫跨距，是指嵌入電動(dòng)機(jī)槽內(nèi)的1 個(gè)線把的兩個(gè)有效邊之間的槽距（一般用槽數(shù)表示，它接近或等于電動(dòng)機(jī)的極距），如圖3-3所示的最大的線把跨1～6槽，節(jié)距為5。即若設(shè)線把的節(jié)距為x，則該線把跨x槽～x+5槽。

 

六、繞組的實(shí)物圖、端面圖、截面圖

為了輕松看懂繞組的分布規(guī)律圖（即嵌線圖），需要將繞組的端面圖、截面圖（后續(xù)章

節(jié)所畫的嵌線圖普遍采用了端面圖和橫截面圖）與繞組的實(shí)物圖對(duì)照認(rèn)識(shí)，并能相互聯(lián)想。

某電機(jī)的一個(gè)極相組的實(shí)物圖、端面圖和截面圖如圖3-4所示（假設(shè)圖a中某時(shí)刻電流從A

流進(jìn)，從a流出）

 

知識(shí)點(diǎn)二單相電容式異步電動(dòng)機(jī)繞組的常用類型一、同心式繞組

同心式繞組的每個(gè)極相組是由幾個(gè)以磁極中心為軸線而跨距不同的線把串聯(lián)組成的，如圖3-5所示。

 

同心式繞組具有以下規(guī)律：

（1）匝數(shù)規(guī)律：同心式繞組各線把具有相同的匝數(shù)；

（2）繞組所占槽數(shù)規(guī)律：對(duì)電容啟動(dòng)型電動(dòng)機(jī)，主繞組占據(jù)定子總槽數(shù)的2/3，副繞組占定子總槽數(shù)的1/3，電容運(yùn)轉(zhuǎn)型電動(dòng)機(jī)主、副繞組所占據(jù)的定子槽數(shù)相等。　

一般來說，同心式繞組存在著端部相對(duì)較長(zhǎng)，耗用導(dǎo)線相對(duì)較多等缺點(diǎn)，但繞組的極相組排列清晰分明，接線不易弄錯(cuò)。

二、正弦繞組

為了改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行性能，要盡量使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)沿氣隙圓周按正弦波形分布。正弦繞組能較好地滿足該要求，因而應(yīng)用最廣。正弦繞組具有如下特點(diǎn)：

（1）匝數(shù)規(guī)律：正弦繞組一般都采用同心式結(jié)構(gòu)，且一個(gè)極相組內(nèi)的各線把的匝數(shù)不相等，且在各槽中的匝數(shù)是按正弦規(guī)律分配的。當(dāng)電流流過各相繞組時(shí)，該相繞組建立的磁場(chǎng)在空間的分布就接近正弦波形，所以將這種結(jié)構(gòu)的繞組稱為正弦繞組。如圖3-6所示。

 

（2）繞組所占槽數(shù)規(guī)律：采用正弦繞組后，電動(dòng)機(jī)的主繞組和副繞組所占定子槽數(shù)，就不再和同心式一樣按2 ：1 或1：1的比例分配了。每槽并不只嵌入主繞組或只嵌入副繞組的一個(gè)有效邊，同一個(gè)槽內(nèi)可以同時(shí)嵌有主繞組和副繞組的兩個(gè)有效邊，其中主繞組的有效邊嵌在槽內(nèi)的下層，副繞組的有效邊嵌在槽內(nèi)的上層，上、下層之間墊入絕緣紙隔開。

（3）正弦繞組的常用分布方案：為了更具體地了解正弦繞組在各槽中的匝數(shù)是按正弦規(guī)律分布的，下面介紹常用分布方案（部分），見表3-1。

（3）正弦繞組的常用分布方案：為了更具體地了解正弦繞組在各槽中的匝數(shù)是按正弦規(guī)律分布的，下面介紹常用分布方案（部分），見表3-1。

 

典型示例：某24槽4極單相電機(jī)，主繞組每極224匝，副繞組每極124匝。其分布方案如下：

由于每極槽數(shù)為6，由表3-1可知共有4種分布方案，為了獲得較理想性能，主繞組選方案6，副繞組選方案5。主、副繞組各線把的跨距和匝數(shù)見表3-2。

 

注：維修中，正弦繞組所占的槽數(shù)及每一線把的匝數(shù)，可以在拆除舊繞組時(shí)，記錄原始數(shù)據(jù)而獲得，若沒有原始數(shù)據(jù)或原始數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，則可根據(jù)表3-2，參閱其它書籍的計(jì)算方案進(jìn)行計(jì)算。

（4）單相異步電動(dòng)機(jī)正弦繞組的A類安排和B類安排，詳見表3-3。

 

二、項(xiàng)目基本技能任務(wù)一學(xué)會(huì)畫單相異步電動(dòng)機(jī)繞組的嵌線圖一、畫嵌線圖的依據(jù)

單相異步電動(dòng)機(jī)單層繞組的嵌線圖，是根據(jù)以下兩個(gè)規(guī)律畫出的：

 

二、畫嵌線圖的方法示例

同心式繞組和正弦繞組的嵌線圖畫法基本相同，現(xiàn)以單相24槽4極電容啟動(dòng)式電動(dòng)機(jī)的同心式繞組為例進(jìn)行介紹，詳情如下：

第1步確定主、副繞組各占的槽數(shù)

由于啟動(dòng)型電動(dòng)機(jī)主繞組占總槽數(shù)的2/3，副繞組占總槽數(shù)的1/3，所以主繞組占16槽，副繞組占8槽；

第2 步確定主、副繞組各自的極相組數(shù)和每個(gè)極相組包含的線圈數(shù)

由于是4極電動(dòng)機(jī)，所以主、副繞組各有4個(gè)極相組。主繞組的每個(gè)極相組共占4槽，有2個(gè)線把，副繞組的每個(gè)極相組占2槽，有1 個(gè)線把。

第3步確定主、副繞組的節(jié)距

用總槽數(shù)除以磁極數(shù)，得到極距，極距減去1，可得單相同心式繞組最大線圈的節(jié)距。單相24槽4極電容啟動(dòng)式電動(dòng)機(jī)，極距為6槽，最大線圈節(jié)距為5槽（跨1～6槽）。

第4步畫出主繞組分布圖，見表3-4。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

冷拆法注意事項(xiàng)：

（1）要將沖子端部的橫截面制成與槽口基本相似的形狀；

（2）沖子的粗細(xì)程度也要與槽口相吻合，若太粗，則容易將硅鋼片打拆、打損或者擠壓槽孔，使鐵芯齒部變形；若太細(xì)，既不容易將槽中漆包線打出，沖子也容易被卡在槽內(nèi)。

2.冷拉法

冷拉法適用于拆除個(gè)別燒壞的繞組。方法是先用廢鋼鋸條制成的刀片或其它刀具將竹楔破開，將竹楔從槽中拉出。再將導(dǎo)線分成數(shù)組，一組一組從槽口拉出。

3.熱拆法

熱拆法適用于繞組局部繞壞及槽滿率較高的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)檫@類繞組較堅(jiān)韌，不容易用冷拆法將繞組打出。其方法有兩種：

（1）烘箱加熱法：先用斜面鏨子鏨切定子一端的繞組（與冷拆法相同），加熱前須將接線板等易損件拆下，以防烤壞。然后將定子放在烘箱內(nèi)加熱（溫度一般不要超過絕緣等級(jí)所對(duì)應(yīng)的最高承受溫度，更不能用火燒，以免定子鐵芯的性能變差），使繞組的絕緣漆軟化，再用手錘和沖子將槽內(nèi)繞組逐步打出，或用專用拉線機(jī)將槽內(nèi)的繞組拉出。

（2）通電加熱法：用三相調(diào)壓器或電焊變壓器二次繞組給定子繞組通入低壓大電流，電流的大小可調(diào)到額定電流的3倍左右，使繞組溫度逐漸升高，待繞組絕緣軟化時(shí)，停止通電，迅速退出槽楔，拆除舊繞組。這種方法較適宜大、中型電動(dòng)機(jī)的繞組拆除。但對(duì)繞組內(nèi)部斷路或嚴(yán)重短路的電動(dòng)機(jī)，不能采用此法。

1.溶劑法

一般用于拆除1KW小型電動(dòng)機(jī)的定子繞組。常用的溶劑配方丙酮50%、甲苯45%、石蠟5%配制溶液時(shí)，先將石蠟加熱溶化，再注入甲苯，最后加進(jìn)丙酮攪拌。溶解繞組絕緣時(shí)，把電動(dòng)機(jī)定子放在有蓋的鐵箱內(nèi)，用毛刷將溶劑繞組上，然后加蓋密封，保持2～3min,待絕緣軟化后，即可拆除繞組。使用溶劑法拆除舊繞組時(shí)，要注意防止火災(zāi)，防止苯中毒，要在通風(fēng)的場(chǎng)地進(jìn)行施工。

二、清槽

清槽就是在拆除舊繞組后，用清槽工具將殘留在每個(gè)槽內(nèi)的絕緣紙、竹楔等雜物逐槽清除干凈。若不清理干凈，既占用槽內(nèi)空間妨礙嵌線，也有可能損傷槽絕緣。清槽的常用方法如圖3-10所示。

 

三、剪裁絕緣紙、放置槽絕緣

1.方法

槽絕緣的作用是使電動(dòng)機(jī)的繞組與鐵芯間處于高度絕緣狀態(tài)，詳細(xì)操作如圖3-11所示。

步驟①根據(jù)鐵芯的長(zhǎng)度、槽的深度和寬度，將 大張絕緣紙剪裁成長(zhǎng)、寬合適的長(zhǎng)方形小張

步驟②將絕緣紙折疊成定子槽的近似形狀

 

任務(wù)三繞制主繞組的各極相組

在記錄了繞組的原始數(shù)據(jù)后，就可以根據(jù)原始數(shù)據(jù)來繞制主、副繞組的各極相組（再把極相組的各線把嵌入鐵芯槽內(nèi)）。繞制過程可分類以下4 步：

第1步確定極相組各線把的大小

若線把做小了，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)極相組嵌線困難，甚至損壞槽絕緣或漆包線的外表；若做大了，會(huì)導(dǎo)致裝配困難（不易裝上端蓋）、浪費(fèi)漆包線、加重電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。可見，確定極相組各線把的大小非常重要，其常用方法有以下3種：

1.模擬最大線把法

根據(jù)極相組最大線把的跨距，用1 根漆包線繞成模擬的最大線把，嵌入鐵芯槽內(nèi)，采用觀察法來確定最大線把的周長(zhǎng)。確定了極相組的最大周長(zhǎng)后，由于通常采用單相萬能活動(dòng)繞線模繞制各線把，所以極相組其它線把的周長(zhǎng)也就確定了（注意：也可以通過模擬最小線把的周長(zhǎng)來確定極相組各線把的周長(zhǎng)），如圖3-12所示。

 

第3 步繞制主繞組的1 個(gè)極相組

繞制時(shí)要注意以下工藝：

（1）繞制時(shí)導(dǎo)線要盡量排列整齊，盡量避免交叉混亂。一般應(yīng)使導(dǎo)線在線模的槽中從右至左或從左至右一匝一匝繞制，繞滿一層后再繞上一層。

（2）如果導(dǎo)線長(zhǎng)度不夠長(zhǎng)，接頭必須在線把端部，不能把接頭留在線把的有效邊部分（即嵌入槽內(nèi)的部分）。

（3）繞制時(shí)，必須保護(hù)導(dǎo)線絕緣不受損傷；

（4）繞制時(shí)，將每匝導(dǎo)線略微拉緊即可，不要用力過大；

（5）每個(gè)線把的匝數(shù)要準(zhǔn)確，不能多也不能少。

繞制1 個(gè)極相組，一般從繞制最小線把開始，按由小到大的順序進(jìn)行，其操作步驟如圖3-14所示。

 

第4步繞制主繞組的其它極相組和副繞組

繞制主繞組的其它極相組和副繞組的方法與圖3-13相同，這里不再贅述。

任務(wù)四嵌線（又叫下線）一、將主繞組的1 個(gè)極相組嵌入槽內(nèi)

嵌線時(shí)，要將主繞組的線把嵌在槽的下面，首先嵌入極相組最小的線把，按由小把到大把的順序?qū)?個(gè)極相組全部嵌入。其操作方法如圖3-15所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、檢測(cè)

在完成任務(wù)七后，須用萬用表、兆歐表等檢查繞組的電氣性能，在確保無斷路、相間短路（指主、副繞組之間）、搭鐵等故障的條件下，就可以進(jìn)行浸漆和烘干了。詳見項(xiàng)目二。

六、浸漆

1.浸漆的目的

（1）提高繞組的耐潮性：目前所采用的槽絕緣，如青殼紙復(fù)合絕緣，在潮濕的空氣中會(huì)不同程度的吸收潮氣，從而使絕緣性能變壞。絕緣材料經(jīng)過浸漆烘干處理后，能夠?qū)⑽�潮的毛孔塞滿，在表面形成光滑的漆膜，也起到密封的作用，從而提高防潮能力。

（20延緩老化速度提高導(dǎo)熱性散熱效果：電動(dòng)機(jī)繞組的使用壽命決定于該電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行的繞組升溫。如以常容的密封扇冷式電動(dòng)機(jī)的工作情況為例，這種電動(dòng)機(jī)繞組工作時(shí)發(fā)出的熱量，大部分是經(jīng)槽絕緣傳個(gè)鐵心，在經(jīng)過鐵心傳導(dǎo)給機(jī)殼，最后有散熱片經(jīng)風(fēng)扇吹冷散發(fā)出去。因?yàn)榻^緣體傳導(dǎo)熱量的能力比空氣大的多，經(jīng)過絕緣處理后，使槽絕緣和導(dǎo)線間的縫隙內(nèi)充滿的絕緣漆，大大改善了電動(dòng)機(jī)的散熱條件，從而降低老化速度。

（3）提高機(jī)械性能：由于導(dǎo)體通過電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)力，尤其是鼠籠式的電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)電流都是很大的，導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，時(shí)間長(zhǎng)了導(dǎo)線絕緣可能被摩擦破損，將有可能產(chǎn)生短路和接地等故障。經(jīng)浸漆處理后，使松散的導(dǎo)線膠合為一體，加固了端部的機(jī)械強(qiáng)度，是導(dǎo)線在也不能振動(dòng)。

（4）提高化學(xué)穩(wěn)定性：經(jīng)過浸漆處理后，漆膜能防止絕緣材料與有害化學(xué)介質(zhì)接觸而損壞絕緣性能，以提高繞組防霉，防電暈，防油污等能力。

（5）保護(hù)繞組的端部：經(jīng)過浸漆之后，電動(dòng)機(jī)繞組的端部比較光滑，使外表的雜物不能到端部的內(nèi)部，以便于維修。

2.浸漆的方法

浸漆的方法通常有以下幾種：

（1）沉浸：就是將電動(dòng)機(jī)定子吊浸到漆罐[王國(guó)玉1]中進(jìn)行浸漆。

（2）滾浸：將電動(dòng)機(jī)定子繞組在錫槽[王國(guó)玉2]內(nèi)來回滾動(dòng)3～5次進(jìn)行浸漆。

沉浸和滾浸兩種方法適用于工廠批量生產(chǎn)。

（3）澆浸：就是將電動(dòng)機(jī)繞組放在漆盤上，用盛有絕緣漆的漆壺澆浸繞組的一端，一般要澆浸三次左右，過數(shù)十分鐘后，再用同樣的方法澆浸繞組的另一端，如圖3-24所示。

 

七、烘干

1.烘干的目的

烘干的目的是使絕緣漆中的熔劑和水份揮發(fā)出來，使繞組表面形成堅(jiān)固的漆膜，從而起到保護(hù)繞組的作用。

2.烘干的方法

烘干的方法較靈活，主要有燈泡加熱法、烤箱干燥法、電流干燥法等，見表3-11。

表3-11 繞組的烘干方法

名稱	圖示	說明
燈泡加熱法	略	把電動(dòng)機(jī)定子豎直立起，注意底部的繞組端部不要壓在支撐面上，可用緊固螺干支起，上部蓋上電機(jī)自身的端蓋，從端蓋軸承孔中穿入防高溫的電源線，接上燈頭，裝上功率適宜的紅外線燈泡或普通燈泡。通過燈光直射到鐵心及繞組上升溫，以達(dá)到干燥的目的。