交流电动机绕组

引言•定子绕组是三相异步电动机的主要组成部分，是电机结构的核心。在电动机检修工作中主要是对电机电气部分进行检修，而绕组就是组成电气部分的最重要部分。所以只有掌握三相异步电动机绕组的主要结构才能很好的完成电机检修工作，提高检修水平。第一节交流电动机绕组联接图•一、分类•（一）、按绕组相数分类：•单相：220V～110V•两相：220V～380V•三相：220V～380V•（二）、按槽内绕组层数分类:•单层，双层绕组，单、双层绕组。单层绕组电动机容量一般在15KW以下，双层绕组的容量一般在15KW以上。•1、单层绕组：单层绕组在每槽中嵌放一个有效边，每个线圈的两个有效边分别嵌放在不同的两个槽内。单层绕组线圈数目等于槽数和一半，小功率三相电动机多采用单层绕组。单层绕组主要有单层链式、单层交叉式、同心式。•2、双层绕组：双层绕组在每槽分上下层，分别嵌放不同线圈的两个有效边，上下层之间有绝缘，双层绕组线圈数等于槽数。双层绕组有叠绕组和波绕组两种,功率在10KW以上的电机均采用双层绕组。•3、单双层绕组：单双层绕组是指有的槽内嵌放一个有效边，有的槽内分上下层，嵌放两个有效边。（三）、按每极每相不同槽数分类：可分为整数槽和分数槽绕组。例一：45KW8极72槽，每相8个极相组，双迭绕组3相共24个极相组，每极每相为3，也就是3只线圈一个极相组。排列方式为：3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\33\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\33槽×24个极相组=72槽该绕组为整数槽。3342722qpmZ例二18.5KW，54槽，每相8个极相组，3相共24个极相组，每极每相槽数为2.25，无法分配，所以改为2\2\2\3\2\2\2\3，222\322\232\223\222\322\232\223\每相有6组2把一组有极相组，2个3把一组的极相组，该绕组为分数槽。25.234254q•二、有关术语•1、线圈：线圈也称绕组元件，是构成绕组的最基本单元。它是用绝缘导线按一定的形状绕制而成的。可由一匝或多匝，一根或多根并绕而成。•2、线圈组：（极相组）：由多个线圈连接成一组就称为线圈组或极相组。•3、绕组：由多个线圈组按一定规律连接在一起就形成了绕组。•4、线圈的各部名称：1）有效边：有效边又称槽内部分，放在槽内，为有效部分。•2）直线部分；槽内有效部分与端部的过渡部分。（中型以下电机约为10mm）•3）端部：线圈两端由槽内绅出起联结作用的部分称为端部。有效边导线端部直线部分铁芯•线圈按绕制的形式分为：•1）成型线圈：用扁铜线绕制，用于中•型及大型电机。•2）散绕线圈：用圆铜线绕制，用于小•型电机。•5、极对数P：电机的主磁场沿气隙按NSNS……交替分布，一对极形成一个周期，如果沿气隙有n个周期，则极对数为P。通过极对数可以确定电动机的转速，及极相组数。•6、电角度：一个周期所对应的几何角度为360°该几何角度就称为机械角度，而从电磁方面来看，导体每经过一对磁极N、S其电动势就完成一个交变周期，即电动势的相位变化了360°，这种交变电势或电流在交变过程中所经历的角度就称为电角度。•显然，对于两极电机，P=1这时机械角度等于电角度；对于四极电机，p=2，这时导体每旋转一周要经过两对磁极，对应的电角度为2×360°=720°依此类推，若电机有P对极，则:电角度=P×机械角度。•7、极距τ：沿定子铁心内圆，每个磁极所占的范围。可用槽数表示为；•式中τ---极距•Z---定、转子槽数•P---磁极对数•例：Y100L-4型三相异步电动机，定子槽数Z=24，2p=4，极距为6槽pZ2τ槽τ622242pZ套•8、线圈节距y（跨距）；一个线圈的两个有效边之间所跨过的槽数称为线圈的节距。用y表示。•9、每极每相槽数q：每相绕组在每个磁极下所占有的槽数，叫每极每相槽数。•式中：•Z=总槽数•p=极对数m=绕组相数622242pZyτ槽2322242pmZq10、极相组：极相组也就是线圈组，极相组是由许多线圈组成的，同一极相组内的线圈应该正向串联，11、绕组的并联支路数a：每相绕组中并联的路数称为并联支路数。可以将一台电机中每相所有的线圈元件串联组成一条支路，也可以并联组成多条支路。U1V1W1•12、极相组的联结：•1）正串联结：即极相组的尾端接首端，•首端接尾端。[庶极接线]（隐极）什么是庶极接线?每相绕组的极相组数等于极对数,因而每极相组的线圈数为正常(显极)接法的两倍;•2）反串联结：即极相组的尾端接尾端，•首端接首端。[显极接线]•13、相带；是指每极下一相所占的宽度。每极每相槽数所占的区域称为一个相带。通常情况下，三相异步电动机每个磁极下可按相数分为三个相带，因一个磁极对应的电角度为180°，故每个相带占有的电角度为60°，称为60°相带。60°120°180°60°120°180°第二节三相单层绕组•一、单层链式绕组：链式绕组是由相同节距的线圈组成的，其结构特点是绕组线圈一环套一环，形如长链。•链式绕组种类：•1）单链：极相组由单只线圈组成。•2）双链：极相组由双只线圈组成。•主要应用于4、6、8极电机，节距•均为1~6（槽）。•例：y-160M-6，7．5kw，36(槽)，单层链式，节距为1~6，•二、单层同心式绕组•单层同心式绕组：由节距不等的大小线圈组成，使各线圈和中心线重合成回字形，故称为同心式。•同心式绕组主要应用于2极的电动机，节距一般为1~122~11•1）例：Y100L—2三相24槽•3．0kw•节距Y=（1~122~11）•每极每相槽数q=4•2）例：J03-160S—2三相24槽•11kw节距Y=（1~122~11）•每极每相槽数q=4•三、交叉式绕组•这种绕组每相绕组由线圈数不等，节距不同的两种线圈交叉排列构成。•主要应用于每极每相槽数q=3（奇数）的18槽2极和36槽4极电机。•y=1（1~8）单跨8，•2（1~9）双跨9，•每极每相槽数q=3•例：y-90L-2三相2极18槽•节距y=1（1~8）•2（1~9）2．2kw•例：y-160L-4三相4极36槽•节距y=1（1~8）•2（1~9）15kw922362pZy槽3322362pmZq第三节三相双层绕组•双层绕组的每个槽内有上层，下层两面个线圈的边，每个线圈的一条边嵌放在某一槽的上层，另一条边嵌放在另一个槽的下层，整个绕组的线圈数等于槽数。•一、双层绕组的分类：•1、双层叠绕组•2、双层波绕组第四节绕组展开图的绘制一、分析数据：•例1：单层链式y90L---4三相异步电动机4极一路，24槽，•1）节距：•2）每极每相槽极：•622242PZy2322242pmZq•二、绘制方法•1、先画出定子槽数（即24槽）标出顺序号。•2、根据节距y=1~6•先画出A相绕组，节距为（1~6）A相绕组。•第一极相组为1~6•第二极相组为7~12•第三极相组为13~18•第四极相组为19~24•绘出绕组端部•3、把4个极相组采用显极接线（反串）的方法连接起来。•4、依次用同样的方法绘出BC两相绕组。•5、AB相和C相绕组的首端相间应相差120°电角度，这样才能形成三相对称绕组。•首尾端标号为U1U2•V1V2•W1W2•例2：同心式y100s---2三相异步电动机2极一路，24槽、极数2p=2，相数m=3•1）节距：1-12•2-11•2）每极每相槽极：•122242pZy432242pmZq•例3：交叉式Y132S-4三相异步电动机4极一路，36槽、极数2p=4，相数m=3•1）节距：•单1（1-8）•双2（1-9）•2）每极每相槽极：•922362pZy3322362pmZq•例4：双层叠绕式：JO2-61-4三相异步电动机4极一路，36槽、极数2p=4，相数m=3•1）节距：•单1（1-8）•双2（1-9）•2）每极每相槽极：•922362pZy3322362pmZq第五节三相异步电动机绕组端部接线图一、端部接线图的分类：•1、圆图式模拟彩色接线图：以长方形框代•表极相组，一般书中均采用此画法。•2、直线展开式接线图：以长方形框代•表极相组，工厂常采用。U1V2V1W2W1U23、用槽号表示极相组：练习题：2极电动机：1路并联、2路并联4极电动机：1路并联、2路并联、4路并联6极电动机：1路并联、2路并联、3路并联、6路并联8极电动机：1路并联、2路并联、4路并联、8路并联第六节电动机原始数据的获得•一、记录铭牌：•1）型号：Y—112M—2•2）额定电压380V•3）额定电流15A•4）额定功率2.2kw3kw4kw5.5kw7.5kw•11kw15kw•5）额定转速2825290029402970•6）接法：Y△•7）温升：80℃•8）工作方式：连续运行，额定时间；•9）防护等级：EBF•10）频率：50（赫）•11）生产厂家有及生产日期交流异步电动机中心高铁芯长度极数•二、铁芯•1、槽数•2、铁芯长度及直径•3、槽形•三、绕组数据•1、极相组数目：2极×3=6个、4极×3=12个、6极×3=18个、8极×3=24个、10极×3=30个、12极×3=36个极相组。•2、绕组类型：•3、并联支路数：•4、并绕根数•5、跨距（节距）•6、匝数第四节绕组展开图和简化接线图•一、绕组展开图•绕组展开图是表示绕组结构的较常用的方法，今以一台三相四极电动机为例，见图1-5。•图l—5(a)表示该电动机的定子铁心[为清楚起见，图(a)中未绘出绕组]，今假设将铁心切断，并朝左、右方向展开在一个平面上，如图l—5(b)所示。在图1-5(b)中，既绘有铁心又绘有绕组，今进一步假设将铁芯移出去，只剩下绕组，如图l-5(c)所示，即是一台三相四极电动机定子单层绕组的展开图。图l-5(c)中用蓝兰线、绿色线和红色线三种线条表示U、V、W三相绕组。在绕组展开图上·可以看出三相中任一相线圈分布在哪几个槽中，并可看出线圈的节距以及各相的线圈是怎样连接的。•二、简化接线图•除了绕组展开图以外，在修理电动机时为了能清楚地看出各线圈组间的连接方法，习惯上通常采用一种简化了的圆形接线图来表示。现以一台三相2极电动机显极式绕组为例，将作图步骤介绍如下[见图1——6(a)]：••(1)将定子圆周先分为2p×3段圆弧，这样圆弧的段数就等于总的线圈组的组数。在本例中，圆弧的段数＝2×1×3＝6。•(2)按顺序给每个线圈组编号。根据60°相带的分配原则，U相的线圈组编号应是l、4；V相的线圈组应是•3、6；W相的线圈组应是2、5。•(3)根据三相电源引出线应相互间隔120°电角度的原则，确定三相引出线的位置：U：引出线的位置在线圈组l的首端，V：引出线的位置在线圈组3的首端，W，引出线的位置在线圈组5的首端。•；(4)根据显极式绕组同相相邻线圈组应产生异性极的要求，所以采用“尾一尾”或“首一首”反串接法。将线圈组1-的尾端和线圈组4的尾端连接，线圈组4的首端为U2。将线圈组3的尾端和线圈组6的尾端连接，线圈组6的首端为V：。将线圈组5的尾端和线圈组2的尾端连接，线圈组2的首端为W：。•图1-—6(b)可理解为是图l—6(a)的展开图，与图l—6(a)相比，图L6(b)更为简化。•图l—6(a)和图1——6(b)中的箭号，表示电流由各相绕组的始端流入，末端流出的电流方向。由图可见，相邻线圈组间的电流方向是相反的。•图l—7为三相4极电动机定子绕组的简化接线图。