電機繞組的繞制與嵌線

1、項目二 電機繞組的繞制與嵌線實現(xiàn)目標通過對電機繞組的繞制和嵌線拆除，進一步了解電機的基本結構與原理，把握繞制嵌線步驟、工藝規(guī)范及留意事項，學會正確的使用專業(yè)工具。主要內容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。教學方法1、項目引導法2、啟發(fā)式教學3、現(xiàn)場教學實施場景實訓室、多媒體教室教學工具PPT、三相異步電動機、繞線嵌線工具總學時12應知繞組開放圖原理、步驟和方法；嵌線的工藝方法。應會1.繞組的繞制；2.繞組開放圖的繪制；3.應用專用工具嵌線。項目評價總結能否正確繪制繞組開放圖，能否繞制繞組，能否嫻熟嵌線項目實施過程設計項目導入從上一節(jié)的內容可以看出電機繞組的繞制和嵌

2、線都是依據肯定的規(guī)律排布和設置的。定子繞組的這種繞制和嵌線方法能夠有利于電動機內部產生旋轉磁場，提出問題，同學思考：繞組的繞制和嵌放是依據什么規(guī)律設置的？我們是否可以重新繞制定子繞組并嵌放到電動機內部呢？從而引入本節(jié)內容。項目實施1繞線專用工具介紹（實物呈現(xiàn)、PPT演示、視頻） (1)繞線機。在工廠中繞制線圈都接受專用的大型繞線機。對于一般小型電機的繞組，可用小型手搖繞線機。 (2)繞線模。繞制線圈必需在繞線模上進行，繞線模一般用質地較硬的木質材料或硬塑料制成，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

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，當嵌完每槽導線后，就利用壓線板將蓬松的導線壓實，使竹簽能順當打入槽內。 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為例來說明定子繞組開放圖的繪制過程。什么是開放圖呢?設想用紙做一個圓筒來表示定子的內圓，用畫在圓筒內表面上的相互平行的直線表示定子槽內的線圈邊，用數(shù)字標明槽的號數(shù)，如圖38(a)所示。然后，沿1號槽與最末一個槽之問的點劃線剪開，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。 畫槽標號。在紙上等距離地把所修電動機的定子槽畫成平行線。因電動機定子為24槽，故畫24根平行線代表槽數(shù)，并標明每個槽的序號，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線，線的長度代表電動機的總電角度。再按電動機的磁極數(shù)來等分，每一等份代表一個極距，相當于180。電角度，然后依次標出極性。極性的排列為N、S、N、S，如圖3-9(b)所示。 標電流方向。依據同一極性下導線的電流方向相同，不同極性下導線的電流方向相反的原則畫出電流方向。在圖3-9(b)中設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。最終在每一個三等份(即60度相帶)上依次重復地標出相序號u、V、w。 分別連接各相繞組。依據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相的兩個線圈順著電流方向連接成線圈組，再依照電流方向將U相各線圈連起來組成u相繞組，如圖3-9(c)所示。依據三相間隔120電角度的原則，U相、V相和W相繞組的首端應依次各移過l20電角度，即移過一個極距的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，組成V相和W相繞組，這樣就構成了一個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。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，最好用3種不同顏色的筆來畫

7、，這樣就能更清楚、更簡潔地區(qū)分各相繞組定子槽內的分布狀況、安置位置以及連接方法。(2)繞組的連接方法。三相24槽4極電機的單鏈繞組有短節(jié)距和全節(jié)距之分。圖310為單層鏈式短節(jié)距繞組開放圖。畫圖時先將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，如圖311所示?？梢栽O定任意一個線槽為U相的首端。 圖310三相24槽4極電動機的單鏈(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相繞組的首端相對第一相繞組的首端依次移過l20的電角度，即移過一個極距的23。假如u相繞組的首端U1從第6號線槽引出，移過一

8、個極距的23，也就是4槽(6×23)。因此，w相繞組的首端W1應從第2號線槽內引出，V相繞組的首端V1應從第l0號線槽內引出。留意w相繞組的各線圈的連接方向應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，便于和電動機接線板連接。 線圈與線圈的連接方法有反串聯(lián)和順串聯(lián)兩種。當每相繞組中線圈組的數(shù)目等于電動機磁極數(shù)時，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)；當每相繞組中線圈組的數(shù)目等于電動機磁極數(shù)的一半時，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)電動機同一相繞組中各線圈組問的連接規(guī)律。 圖312為單層鏈式全節(jié)

9、距繞組開放圖。圖中每兩只線圈連繞成一個線圈組，每相共有兩個線圈組，正好等于電動機磁極數(shù)的一半，因而繞組的連接為順串聯(lián)。這個規(guī)律對于任何類型的繞組、不同槽數(shù)與極數(shù)的電動機都是適用的。 圖312三相24槽4極電動機的單鏈繞組(全節(jié)距)開放圖3繞組的繞制方法（互動方法、同學參與，現(xiàn)場教學） (1)繞線模尺寸的確定。在線圈嵌線過程中，有時線圈嵌不下去，或嵌完后難以整形；線圈端部凸出，蓋不上端蓋，即便牽強蓋上也會使導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造成嵌線困難；太大又會鋪張導線，使導線難以整形且繞組電阻和端部漏抗都增大，影響了電動機的電氣性能

10、。因此，繞線模尺寸必需合適。 選擇繞線模的方法：在拆線時應保留一個完整的舊線圈，作為選用新繞組的尺寸依據。新線圈尺寸可直接從舊線圈上測量得出。然后用一段導線按已打算的節(jié)距在定子上先測量一下，試做一個繞線模模型來打算繞線模尺寸。端部不要太長或太短，以便利嵌線為宜。 (2)繞線留意事項。 新繞組所用導線的粗細、繞制匝數(shù)以及導線面積，應按原繞組的數(shù)據選擇。 檢查一下導線有無掉漆的地方，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上，用螺釘擰緊，導線放在繞線架上，將線圈始端留出的線頭纏在繞線模的小釘上。 搖動手柄，從左向右開頭繞線。在繞線的過程中，導線在繞線模中要排列整齊、均

11、勻、不得交叉或打結，并隨時留意導線的質量，假如絕緣有損壞應準時修復。 若在繞線過程中發(fā)生斷線，可在繞完后再焊接接頭，但必需把焊接點留在線圈的端接部分，而不準留在槽內，由于在嵌線時槽內部分的導線要承受機械力，簡潔被損壞。 將扎線放入繞線模的扎線口中，繞到規(guī)定匝數(shù)時，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)定長度留出接線頭，剪斷導線，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。把幾個同樣的繞線緊固在繞線機上，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，以免碰破導線絕緣層或把線圈搞臟、搞亂，

12、影響線圈質量。 繞線機長時間使用后，齒輪嚙合不好，標度不準，一般不用于連繞；用于單把繞線時也應即時校正，繞后清數(shù)，確保匝數(shù)的精確性。4嵌線的基本方法（互動方法、同學參與，現(xiàn)場教學） (1)絕緣材料的裁制。為了保證電動機的質量，新繞組的絕緣必需與原繞組的絕緣相同。小型電動機定子繞組的絕緣，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，以增加強度。槽絕緣的寬度以放到槽口下角為宜，下線時另用引槽紙，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，使上下層導線在槽內的有效邊嚴格分開。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徑2530mm即可，如圖314所示。我們用0.2mm厚的絕緣紙（復合紙）長度=槽長+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線圈節(jié)距的大小來裁制，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先將第一個線圈的一個有效邊嵌入槽6中，線圈的另一個有效邊臨時還不能嵌入1槽中。由于線圈的另一個有效邊要等到線圈十一和十二的一個有效邊分別嵌入槽2、槽4中之后，才能嵌到槽l中

14、去。為了防止未嵌入槽內的線圈邊和鐵心角相磨破壞導線絕緣層，要在導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。 空一槽暫臨時不嵌入槽內 時不嵌線 第l號線槽 第3號線槽 （a） （b） 圖315三相24槽4極電動機的單鏈繞組嵌線程序示意圖 b空一個槽(7號槽)臨時不下線，再將其次個線圈的一個有效邊嵌入槽8中。同樣，線圈二的另一個有效邊要等線圈十二的一個有效邊嵌入槽4以后才能嵌入槽3中，如圖315(a)所示。然后，再空一個槽(9號槽)暫不嵌線，將線圈三的一個有效邊嵌入槽l0中。這時，由于第一、二線圈的有效邊已嵌入槽6和槽8中去了，所以，第三個線圈的另一個有效邊就可以嵌入槽5中。接下

15、來的嵌法和第三個線圈一樣，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，不同的是每兩只線圈連繞一起作為一個線圈組。所以在嵌線時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不嵌入槽l和槽2中；然后，空兩個槽(9、10)不嵌線；再嵌另一組的兩只線圈的有效邊(4個有效邊都可以嵌入槽ll、12及5、6內)；然后，再空兩個槽(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，最終將第一組線圈的兩個有效邊嵌入槽l、2中。 (3)嵌線的主要工藝要求。嵌線是電機裝配中的主要環(huán)節(jié)，必需按特定的工藝要求進行。 嵌線。嵌線前，應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，但絕緣紙要高于槽口2530mm，在槽外部分張開。為了加強槽口兩端絕緣及機械強度，絕緣紙兩端伸出部分應折疊成雙層，兩端應伸出鐵心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。 嵌線時，最好在線圈上涂些蠟，這樣有利于嵌線。然后，用手將導線的一邊疏散開，用手指將導線捻成一個扁片，從定子槽的左端輕輕順入絕緣紙中，再順勢將導線

17、輕輕地從槽口左端拉入槽內。在導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，劃破導線絕緣層。若一次拉入有困難，可將槽外的導線理好放平，再用劃線板把導線一根一根地劃入槽內，如圖316所示。 嵌線時要細心。嵌好一個線圈后要檢查一下，看其位置是否正確，然后，再嵌下一個線圈。導線要放在絕緣紙內，若把導線放在絕緣紙與定子槽的中問，將會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線絕緣層劃破。 壓導線。嵌完線圈，如槽內導線太滿，可用壓線板沿定子槽來回地壓幾次，將導線壓緊，以便能將竹楔順當打入槽口，但肯定留意不行猛撬。假如是雙層線圈，則當下層線圈嵌

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備。端部槽口轉角處，往往簡潔凸起，使線嵌不進去，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。將竹楔一端插入槽口，壓入絕緣紙，用小錘輕小扣入。竹楔的長度要比定子槽長7mm左右，其厚度不能小于3mm，寬度應依據定子槽的寬窄和嵌線后槽內的松緊程度來確定，以導線不發(fā)生松動為宜，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、每個極相端之間必需加墊絕緣物。依據繞組端部的外形，可將相問絕緣紙剪裁成三角形等外形，高出端部導線約58mm，插入相鄰的兩個繞組之間，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合青殼紙。端部整形。為了不影響通風散熱，同時又使轉子簡潔裝入定子內膛，必需對繞組端部進行整形，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側，或用橡膠錘敲打繞組，嚴禁損傷導線漆膜和絕緣材料，使絕緣性能下降，以致發(fā)生短路故障。 包扎。端部整形后，用白布帶對繞組線圈進行統(tǒng)一包扎