荊俊林

定子繞組是異步電動(dòng)機(jī)的主要組成部分,是整臺(tái)電動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵的部件。繞組的分布規(guī)律、排列方法、繞組間及端部的連接等結(jié)構(gòu),用繞組展開圖能清楚地表示出來(lái)。故可按實(shí)際電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)和繞組形式勾畫出展開圖,并列表記錄繞組數(shù)據(jù),以進(jìn)行相關(guān)分析,正確嵌線和連接。筆者在此舉實(shí)例具體詳述:一臺(tái)需重繞的三相異步電動(dòng)機(jī),銘牌上型號(hào)是:Y802-4,額定轉(zhuǎn)速1390轉(zhuǎn)/分。

根據(jù)型號(hào)Y802-4,可從手冊(cè)中查得該電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)。

根據(jù)額定轉(zhuǎn)速n=1390r/min,知同步轉(zhuǎn)速為n1=1500r/min,由n1=60f1/P推得,極對(duì)數(shù)P=2,極數(shù)2P=4極。查不到只能按原電動(dòng)機(jī)索取,有時(shí)查到的某些數(shù)據(jù)可能與實(shí)際電動(dòng)機(jī)不符,應(yīng)以實(shí)際取得的正確數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

一、觀察繞組結(jié)構(gòu)形式索取數(shù)據(jù)

常見的三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組,單層有同心式、鏈?zhǔn)?、交叉鏈?zhǔn)?雙層主要是疊繞組,常見的單相交流繞組是單、雙層同心式居多。

1.打開端蓋,抽出轉(zhuǎn)子

先觀察每槽中是一個(gè)繞組還是兩個(gè)繞組,以確定單、雙層。本例電動(dòng)機(jī)Y802-4每槽中只有一個(gè)繞組,屬單層繞組。

2.觀察每個(gè)繞組的節(jié)距,以判斷繞組形式

本例觀察得每個(gè)繞組均是1～6(假設(shè)線圈的一個(gè)邊在1號(hào)槽,另一個(gè)邊就在6號(hào)槽),即節(jié)距Y1=(6-1)=5槽,故是單層鏈?zhǔn)嚼@組。

3.數(shù)出定子總槽數(shù),本例是Z1=24槽。

另外,剪掉繞組端部綁線,挑出各繞組端部連線,觀察并繞線數(shù)和并聯(lián)支路數(shù)

本例觀察得并繞線數(shù)一根,各繞組間一路串聯(lián),即并聯(lián)支路數(shù)a=1。

二、簡(jiǎn)單計(jì)算(驗(yàn)證)

極距:τ=Z1/2P=24槽/4極=6(槽/極);

每極每相槽數(shù):q=τ/m=6/3=2(槽/極·相);

槽距角:α=P×360°/Z1=2×360°電角/24槽=30°(電角/槽);

因?yàn)閅1=5槽,τ=6槽,節(jié)距<極距,所以本例是短距繞組。

三、勾畫U相繞組展開圖

畫出定子總槽數(shù),順序標(biāo)出槽號(hào),本例24個(gè)槽。

按極數(shù)等分定子總槽數(shù)。本例2P=4極等分24槽,每一等份是τ=6槽;分別對(duì)應(yīng):N1、S1、N2、S2四個(gè)磁極。

按每極每相槽數(shù)q將U相的槽號(hào)描黑,來(lái)表示槽中嵌放的繞組元件的有效邊。

本例q=2(槽/極*相),磁極N1下:24槽和1槽;S1下:6槽和7槽;N2下:12槽和13槽;S2下:18槽和19槽。

標(biāo)U相槽中導(dǎo)體的電流方向。N極下槽中導(dǎo)體電流方向標(biāo)向上箭頭,S極下槽中導(dǎo)體電流方向標(biāo)向下箭頭。

按節(jié)距Y1值畫U相各繞組,且引出各繞組的頭尾。本例Y1=5槽,4個(gè)繞組分別為:1～6、7～12、13～18、19～24。規(guī)定:均是左頭右尾。

通常取第一個(gè)繞組的頭為U相的頭U1,按并聯(lián)支路數(shù)連接該相繞組。本例:1槽為U相的頭U1,因并聯(lián)支路數(shù)a=1,即順電流方向?qū)⑺膫€(gè)繞組一路串聯(lián)起來(lái)(頭接頭、尾接尾),最后從19槽引出U相的尾U2(見圖1)。

四、確定V、W兩相繞組的槽號(hào)

三相繞組是完全對(duì)稱的,U相繞組的槽號(hào)確定后,后移兩個(gè)相帶就是V相繞組的槽號(hào),再后移兩個(gè)相帶就是W相繞組的槽號(hào)。

1.按相帶排列確定V、W兩相槽號(hào)

本例見表1:

2.按槽距角α確定U、V兩相的頭尾

本例α=30°電角,依三相繞組對(duì)稱原則,相間間隔120°電角,用槽數(shù)表示120°/30°=4槽。因U1在1槽,U2在19槽,所以:V相的頭V1在1+4=5槽,尾V2在19+4=23槽;W相的頭W1在5+4=9槽,尾W2在23+4=27是(24+3)為3槽。

3.各繞組連接順序

U相:U1→(1～6)—(12～7)—(13～18)—(24～19)→U2;

V相:V1→(5～10)—(16～11)—(17～22)—(4～23)→V2;

W相:W1→(9～14)—(20～15)—(21～2)—(8～3)→W2。

五、拆除原繞組索取以下數(shù)據(jù),并記錄在繞組數(shù)據(jù)表中

作為教學(xué)用的電動(dòng)機(jī)一般都不大,如本例型號(hào)Y802-4三相異步電動(dòng)機(jī),拆除原繞組可先用鑿子剁掉一個(gè)端部,注意不能損傷鐵心。然后用一根比該電動(dòng)機(jī)定子槽孔梢細(xì)一點(diǎn)的鐵棍頂出繞組,要轉(zhuǎn)著圈一點(diǎn)一點(diǎn)的往出頂,直到全部繞組脫出,參見表2。

挑揀完整的線圈,數(shù)清不同繞組元件的匝數(shù)。本例每個(gè)繞組的匝數(shù)都一樣,12個(gè)繞組,全是103圈。

取一截沒(méi)有任何損傷的繞組導(dǎo)線,用火燒掉絕緣漆皮,再用布擦干凈,然后用千分卡測(cè)量漆包線的直徑。本例d=0.63mm。

測(cè)量鐵心長(zhǎng)度,本例H=80mm。

估測(cè)繞組元件的平均周長(zhǎng),作為線模參考周長(zhǎng)的尺寸。在取下的有一個(gè)端部的繞組元件中,抽出一根中等長(zhǎng)度的導(dǎo)線,測(cè)量出長(zhǎng)度X,則端部長(zhǎng)為L(zhǎng)=X-2H,線模參考周長(zhǎng)C=2H+2L。本例量出X=245mm,L=245-160=85mm,C=2(80+85)=330mm。

(作者單位:山西陽(yáng)泉技工學(xué)校)