電機(jī)繞組的繞制與嵌線

1、項(xiàng)目二 電機(jī)繞組的繞制與嵌線實(shí)現(xiàn)目標(biāo)通過對(duì)電機(jī)繞組的繞制和嵌線拆除，進(jìn)一步了解電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與原理，把握繞制嵌線步驟、工藝規(guī)范及留意事項(xiàng)，學(xué)會(huì)正確的使用專業(yè)工具。主要內(nèi)容1.定子繞組開放圖的繪制。2.繞組的繞制。3.繞組的嵌放和接線。教學(xué)方法1、項(xiàng)目引導(dǎo)法2、啟發(fā)式教學(xué)3、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)實(shí)施場(chǎng)景實(shí)訓(xùn)室、多媒體教室教學(xué)工具PPT、三相異步電動(dòng)機(jī)、繞線嵌線工具總學(xué)時(shí)12應(yīng)知繞組開放圖原理、步驟和方法；嵌線的工藝方法。應(yīng)會(huì)1.繞組的繞制；2.繞組開放圖的繪制；3.應(yīng)用專用工具嵌線。項(xiàng)目評(píng)價(jià)總結(jié)能否正確繪制繞組開放圖，能否繞制繞組，能否嫻熟嵌線項(xiàng)目實(shí)施過程設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)入從上一節(jié)的內(nèi)容可以看出電機(jī)繞組的繞制和嵌

2、線都是依據(jù)肯定的規(guī)律排布和設(shè)置的。定子繞組的這種繞制和嵌線方法能夠有利于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，提出問題，同學(xué)思考：繞組的繞制和嵌放是依據(jù)什么規(guī)律設(shè)置的？我們是否可以重新繞制定子繞組并嵌放到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部呢？從而引入本節(jié)內(nèi)容。項(xiàng)目實(shí)施1繞線專用工具介紹（實(shí)物呈現(xiàn)、PPT演示、視頻） (1)繞線機(jī)。在工廠中繞制線圈都接受專用的大型繞線機(jī)。對(duì)于一般小型電機(jī)的繞組，可用小型手搖繞線機(jī)。 (2)繞線模。繞制線圈必需在繞線模上進(jìn)行，繞線模一般用質(zhì)地較硬的木質(zhì)材料或硬塑料制成，不易裂開和變形。 (3)劃線板。由竹子或硬質(zhì)塑料等制成，如圖3-6所示，劃線端呈鴨嘴形或匕首形，劃線板要光滑，厚薄適中，要求能劃入槽內(nèi)

3、23處。 (4)壓線板。一般用黃銅或低碳鋼制成，外形如圖37所示，當(dāng)嵌完每槽導(dǎo)線后，就利用壓線板將蓬松的導(dǎo)線壓實(shí)，使竹簽?zāi)茼槷?dāng)打入槽內(nèi)。 2定子繞組開放圖的繪制(PPT演示、模型呈現(xiàn)、掛圖) 現(xiàn)以4極24槽單層繞組的三相籠式異步電機(jī)為例來(lái)說(shuō)明定子繞組開放圖的繪制過程。什么是開放圖呢?設(shè)想用紙做一個(gè)圓筒來(lái)表示定子的內(nèi)圓，用畫在圓筒內(nèi)表面上的相互平行的直線表示定子槽內(nèi)的線圈邊，用數(shù)字標(biāo)明槽的號(hào)數(shù)，如圖38(a)所示。然后，沿1號(hào)槽與最末一個(gè)槽之問的點(diǎn)劃線剪開，如圖38(b)所示。開放后就得到如圖38(c)所示的平面圖，把線圈和它們的連接方法畫在這個(gè)平面圖上，就是開放圖。 (1)定子繞組開放圖的繪制

4、步驟。 畫槽標(biāo)號(hào)。在紙上等距離地把所修電動(dòng)機(jī)的定子槽畫成平行線。因電動(dòng)機(jī)定子為24槽，故畫24根平行線代表槽數(shù)，并標(biāo)明每個(gè)槽的序號(hào)，如圖3-9(a)所示。 定極距(分極性)。從第一槽的前半槽起，至最末一槽的后半槽畫長(zhǎng)線，線的長(zhǎng)度代表電動(dòng)機(jī)的總電角度。再按電動(dòng)機(jī)的磁極數(shù)來(lái)等分，每一等份代表一個(gè)極距，相當(dāng)于180。電角度，然后依次標(biāo)出極性。極性的排列為N、S、N、S，如圖3-9(b)所示。 標(biāo)電流方向。依據(jù)同一極性下導(dǎo)線的電流方向相同，不同極性下導(dǎo)線的電流方向相反的原則畫出電流方向。在圖3-9(b)中設(shè)N極下各線圈邊的電流方向都向上，則S極下各線圈邊的電流方向都向下。分相帶。將每一極劃分為3等份，

5、即60度相帶，在圖3-9(b)中每一相占兩槽；假如第l槽為u相的首端，則l、2、7、8、13、14、19、20槽均屬于u相。V相首端應(yīng)與u相首端相差120。電角度，即5、6、11、17、18、23、24槽均屬V相，其他槽屬于w相。最終在每一個(gè)三等份(即60度相帶)上依次重復(fù)地標(biāo)出相序號(hào)u、V、w。 分別連接各相繞組。依據(jù)接受的繞組類型及線圈節(jié)距，安置和連接每相線圈組。在上圖中，先將u相的兩個(gè)線圈順著電流方向連接成線圈組，再依照電流方向?qū)相各線圈連起來(lái)組成u相繞組，如圖3-9(c)所示。依據(jù)三相間隔120電角度的原則，U相、V相和W相繞組的首端應(yīng)依次各移過l20電角度，即移過一個(gè)極距的23；如

6、u相首端是從第一槽開頭，那么，v相的首端就從第5槽開頭，w相的首端就從第9槽開頭，再按上述方法將V相和w相的各線圈組串接起來(lái)，組成V相和W相繞組，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的三相定子繞組開放圖，如圖3-9(d)所示。圖中所示為24槽4極的定子繞組開放圖，其極距P為： P=Q2P=244=6(槽) 相應(yīng)的電度角為180O；U、V相問間隔l20電角度；每極下相占60O相帶。 用上述方法畫出的各相繞組在定子槽中的位置和所占的槽數(shù)清楚明白，可以清楚地看出各相繞組的連接方式和端部接線的方法，因此開放圖是嵌線的重要依據(jù)。把握上述的基本概述及繪制步驟后，就可以著手畫開放圖了。畫開放圖時(shí)，最好用3種不同顏色的筆來(lái)畫

7、，這樣就能更清楚、更簡(jiǎn)潔地區(qū)分各相繞組定子槽內(nèi)的分布狀況、安置位置以及連接方法。(2)繞組的連接方法。三相24槽4極電機(jī)的單鏈繞組有短節(jié)距和全節(jié)距之分。圖310為單層鏈?zhǔn)蕉坦?jié)距繞組開放圖。畫圖時(shí)先將u相繞組畫出，U相繞組的有效邊分別安置在線槽l6、712、1318、1924之中，然后再將各線圈連接起來(lái)，如圖311所示。可以設(shè)定任意一個(gè)線槽為U相的首端。 圖310三相24槽4極電動(dòng)機(jī)的單鏈(短節(jié)距)繞組開放圖 同理，W相和V相繞組的安置和連接方法與u相是一樣的，只不過w和V相繞組的首端相對(duì)第一相繞組的首端依次移過l20的電角度，即移過一個(gè)極距的23。假如u相繞組的首端U1從第6號(hào)線槽引出，移過一

8、個(gè)極距的23，也就是4槽(6×23)。因此，w相繞組的首端W1應(yīng)從第2號(hào)線槽內(nèi)引出，V相繞組的首端V1應(yīng)從第l0號(hào)線槽內(nèi)引出。留意w相繞組的各線圈的連接方向應(yīng)與另外兩相繞組相反，這樣可使三相繞組的6根首尾端引出線比較集中，便于和電動(dòng)機(jī)接線板連接。 線圈與線圈的連接方法有反串聯(lián)和順串聯(lián)兩種。當(dāng)每相繞組中線圈組的數(shù)目等于電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)時(shí)，每相繞組中各線圈之問的連接次序就是首端接首端，尾端接尾端，即反串聯(lián)；當(dāng)每相繞組中線圈組的數(shù)目等于電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)的一半時(shí)，每相繞組中各線圈之間的連接次序是首端接尾端，即順串聯(lián)。這兩種方法是絕大多數(shù)電動(dòng)機(jī)同一相繞組中各線圈組問的連接規(guī)律。 圖312為單層鏈?zhǔn)饺?jié)

9、距繞組開放圖。圖中每?jī)芍痪€圈連繞成一個(gè)線圈組，每相共有兩個(gè)線圈組，正好等于電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)的一半，因而繞組的連接為順串聯(lián)。這個(gè)規(guī)律對(duì)于任何類型的繞組、不同槽數(shù)與極數(shù)的電動(dòng)機(jī)都是適用的。 圖312三相24槽4極電動(dòng)機(jī)的單鏈繞組(全節(jié)距)開放圖3繞組的繞制方法（互動(dòng)方法、同學(xué)參與，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)） (1)繞線模尺寸的確定。在線圈嵌線過程中，有時(shí)線圈嵌不下去，或嵌完后難以整形；線圈端部凸出，蓋不上端蓋，即便牽強(qiáng)蓋上也會(huì)使導(dǎo)線與端蓋相碰觸而發(fā)生接地短路故障。這些都是由于繞線模的尺寸不合適造成的。繞線模的尺寸選得太小會(huì)造成嵌線困難；太大又會(huì)鋪張導(dǎo)線，使導(dǎo)線難以整形且繞組電阻和端部漏抗都增大，影響了電動(dòng)機(jī)的電氣性能

10、。因此，繞線模尺寸必需合適。 選擇繞線模的方法：在拆線時(shí)應(yīng)保留一個(gè)完整的舊線圈，作為選用新繞組的尺寸依據(jù)。新線圈尺寸可直接從舊線圈上測(cè)量得出。然后用一段導(dǎo)線按已打算的節(jié)距在定子上先測(cè)量一下，試做一個(gè)繞線模模型來(lái)打算繞線模尺寸。端部不要太長(zhǎng)或太短，以便利嵌線為宜。 (2)繞線留意事項(xiàng)。 新繞組所用導(dǎo)線的粗細(xì)、繞制匝數(shù)以及導(dǎo)線面積，應(yīng)按原繞組的數(shù)據(jù)選擇。 檢查一下導(dǎo)線有無(wú)掉漆的地方，如有，需涂絕緣漆，晾干后才可繞線。 繞線前，將繞線模正確地安裝在繞線機(jī)上，用螺釘擰緊，導(dǎo)線放在繞線架上，將線圈始端留出的線頭纏在繞線模的小釘上。 搖動(dòng)手柄，從左向右開頭繞線。在繞線的過程中，導(dǎo)線在繞線模中要排列整齊、均

11、勻、不得交叉或打結(jié)，并隨時(shí)留意導(dǎo)線的質(zhì)量，假如絕緣有損壞應(yīng)準(zhǔn)時(shí)修復(fù)。 若在繞線過程中發(fā)生斷線，可在繞完后再焊接接頭，但必需把焊接點(diǎn)留在線圈的端接部分，而不準(zhǔn)留在槽內(nèi)，由于在嵌線時(shí)槽內(nèi)部分的導(dǎo)線要承受機(jī)械力，簡(jiǎn)潔被損壞。 將扎線放入繞線模的扎線口中，繞到規(guī)定匝數(shù)時(shí)，將線圈從繞線槽上取下，逐一清數(shù)線圈匝數(shù)，不夠的添上，多余的拆下，再用線繩扎好。然后按規(guī)定長(zhǎng)度留出接線頭，剪斷導(dǎo)線，從繞線模上取下即可。 接受連繞的方法可削減繞組間的接頭。把幾個(gè)同樣的繞線緊固在繞線機(jī)上，繞法同上，繞完一把用線繩扎好一把，直到全部完成。按次序把線圈從繞線模上取下，整齊地放在擱線架上，以免碰破導(dǎo)線絕緣層或把線圈搞臟、搞亂，

12、影響線圈質(zhì)量。 繞線機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用后，齒輪嚙合不好，標(biāo)度不準(zhǔn)，一般不用于連繞；用于單把繞線時(shí)也應(yīng)即時(shí)校正，繞后清數(shù)，確保匝數(shù)的精確性。4嵌線的基本方法（互動(dòng)方法、同學(xué)參與，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)） (1)絕緣材料的裁制。為了保證電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，新繞組的絕緣必需與原繞組的絕緣相同。小型電動(dòng)機(jī)定子繞組的絕緣，一般用兩層0.12mm厚的電纜紙，中間隔一層玻璃(絲)漆布或黃蠟綢。絕緣紙外端部最好用雙層，以增加強(qiáng)度。槽絕緣的寬度以放到槽口下角為宜，下線時(shí)另用引槽紙，如圖313所示。 假如是雙層繞組，則上下層之間的絕緣肯定要墊好，層間絕緣寬度為槽中間寬度的1.7倍，使上下層導(dǎo)線在槽內(nèi)的有效邊嚴(yán)格分開。為了便利，不用引槽紙也

13、可以，只要將絕緣紙每邊高出鐵心內(nèi)徑2530mm即可，如圖314所示。我們用0.2mm厚的絕緣紙（復(fù)合紙）長(zhǎng)度=槽長(zhǎng)+5×2=90+10=100mm，寬度=槽深×2×2=15×2×2=60mm。 圖3-13伸出槽外的絕緣 圖3-14絕緣的大小線圈端部的相間絕緣可依據(jù)線圈節(jié)距的大小來(lái)裁制，保持相間絕緣良好。(2)嵌線方法。單鏈短節(jié)距繞組的嵌線的方法(線圈開放圖參見圖310)。 a先將第一個(gè)線圈的一個(gè)有效邊嵌入槽6中，線圈的另一個(gè)有效邊臨時(shí)還不能嵌入1槽中。由于線圈的另一個(gè)有效邊要等到線圈十一和十二的一個(gè)有效邊分別嵌入槽2、槽4中之后，才能嵌到槽l中

14、去。為了防止未嵌入槽內(nèi)的線圈邊和鐵心角相磨破壞導(dǎo)線絕緣層，要在導(dǎo)線的下面墊上一塊牛皮紙或絕緣紙。嵌線示意圖如圖3-15所示。 空一槽暫臨時(shí)不嵌入槽內(nèi) 時(shí)不嵌線 第l號(hào)線槽 第3號(hào)線槽 （a） （b） 圖315三相24槽4極電動(dòng)機(jī)的單鏈繞組嵌線程序示意圖 b空一個(gè)槽(7號(hào)槽)臨時(shí)不下線，再將其次個(gè)線圈的一個(gè)有效邊嵌入槽8中。同樣，線圈二的另一個(gè)有效邊要等線圈十二的一個(gè)有效邊嵌入槽4以后才能嵌入槽3中，如圖315(a)所示。然后，再空一個(gè)槽(9號(hào)槽)暫不嵌線，將線圈三的一個(gè)有效邊嵌入槽l0中。這時(shí)，由于第一、二線圈的有效邊已嵌入槽6和槽8中去了，所以，第三個(gè)線圈的另一個(gè)有效邊就可以嵌入槽5中。接下

15、來(lái)的嵌法和第三個(gè)線圈一樣，依次類推，直到全部線圈的有效邊都嵌入槽中后，才能將開頭嵌線的線圈一和線圈二的另一個(gè)有效邊分別嵌入槽1和槽3中去，如圖315(b)所示。 單鏈全節(jié)距繞組的嵌線方法(線圈開放圖參見圖312)。全節(jié)距線圈的嵌線方法和上面介紹的嵌線方法基本相同，不同的是每?jī)芍痪€圈連繞一起作為一個(gè)線圈組。所以在嵌線時(shí)要將第一組的兩只線圈的有效邊分別嵌入槽7和槽8中，第一組線圈的另外兩只有效邊臨時(shí)不嵌入槽l和槽2中；然后，空兩個(gè)槽(9、10)不嵌線；再嵌另一組的兩只線圈的有效邊(4個(gè)有效邊都可以嵌入槽ll、12及5、6內(nèi))；然后，再空兩個(gè)槽(13、14)不嵌線，再將另一組的兩只線圈的有效邊嵌入槽

16、15、16及9、10中；依次類推，將全部線圈的有效邊都嵌入槽內(nèi)，最終將第一組線圈的兩個(gè)有效邊嵌入槽l、2中。 (3)嵌線的主要工藝要求。嵌線是電機(jī)裝配中的主要環(huán)節(jié)，必需按特定的工藝要求進(jìn)行。 嵌線。嵌線前，應(yīng)先把繞好線圈的引線理直，并套上黃蠟管，將引槽紙放入槽內(nèi)，但絕緣紙要高于槽口2530mm，在槽外部分張開。為了加強(qiáng)槽口兩端絕緣及機(jī)械強(qiáng)度，絕緣紙兩端伸出部分應(yīng)折疊成雙層，兩端應(yīng)伸出鐵心1Omm左右。然后，將線圈的寬度略微壓縮，使其便于放入定子槽內(nèi)。 嵌線時(shí)，最好在線圈上涂些蠟，這樣有利于嵌線。然后，用手將導(dǎo)線的一邊疏散開，用手指將導(dǎo)線捻成一個(gè)扁片，從定子槽的左端輕輕順入絕緣紙中，再順勢(shì)將導(dǎo)線

17、輕輕地從槽口左端拉入槽內(nèi)。在導(dǎo)線的另一邊與鐵心之間墊一張牛皮紙，防止線圈未嵌入的有效邊與定子鐵心摩擦，劃破導(dǎo)線絕緣層。若一次拉入有困難，可將槽外的導(dǎo)線理好放平，再用劃線板把導(dǎo)線一根一根地劃入槽內(nèi)，如圖316所示。 嵌線時(shí)要細(xì)心。嵌好一個(gè)線圈后要檢查一下，看其位置是否正確，然后，再嵌下一個(gè)線圈。導(dǎo)線要放在絕緣紙內(nèi)，若把導(dǎo)線放在絕緣紙與定子槽的中問，將會(huì)造成線圈接地或短路。留意，不能過于用力把線圈的兩端向下按，以免定子槽的端口將導(dǎo)線絕緣層劃破。 壓導(dǎo)線。嵌完線圈，如槽內(nèi)導(dǎo)線太滿，可用壓線板沿定子槽來(lái)回地壓幾次，將導(dǎo)線壓緊，以便能將竹楔順當(dāng)打入槽口，但肯定留意不行猛撬。假如是雙層線圈，則當(dāng)下層線圈嵌

18、完以后，用壓線板壓在線圈上，用小錘輕小扣打，將嵌在槽內(nèi)的線敲打緊湊，再墊好層間絕緣紙，為下一步嵌放上層線圈做好預(yù)備。端部槽口轉(zhuǎn)角處，往往簡(jiǎn)潔凸起，使線嵌不進(jìn)去，可用竹板墊著輕小扣打至平整為止。 封槽口。嵌完后，用剪子將高于槽口5mm以上的絕緣紙剪去。用劃線板將留下的5mm絕緣紙分別向左或向右劃入槽內(nèi)。將竹楔一端插入槽口，壓入絕緣紙，用小錘輕小扣入。竹楔的長(zhǎng)度要比定子槽長(zhǎng)7mm左右，其厚度不能小于3mm，寬度應(yīng)依據(jù)定子槽的寬窄和嵌線后槽內(nèi)的松緊程度來(lái)確定，以導(dǎo)線不發(fā)生松動(dòng)為宜，如圖317所不。層間絕緣竹楔封口 圖3-l6嵌線示意圖 圖317封槽口 端部相間絕緣。線圈端部、每個(gè)極相端之間必需加墊絕緣物。依據(jù)繞組端部的外形，可將相問絕緣紙剪裁成三角形等外形，高出端部導(dǎo)線約58mm，插入相鄰的兩個(gè)繞組之間，下端與槽絕緣接觸，把兩相繞組完全隔開。雙層繞組相問絕緣可接受兩層絕緣紙中間夾一層018mm的絕緣漆布；單層繞組相問絕緣可用兩層018mm的絕緣漆布或一層聚脂薄酯復(fù)合青殼紙。端部整形。為了不影響通風(fēng)散熱，同時(shí)又使轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)潔裝入定子內(nèi)膛，必需對(duì)繞組端部進(jìn)行整形，形成外大里小的喇叭口，如圖318所示。整形方法：用手按壓繞組端部的內(nèi)側(cè)，或用橡膠錘敲打繞組，嚴(yán)禁損傷導(dǎo)線漆膜和絕緣材料，使絕緣性能下降，以致發(fā)生短路故障。 包扎。端部整形后，用白布帶對(duì)繞組線圈進(jìn)行統(tǒng)一包扎