摘要：隨著三相異步電動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用，企業(yè)中需要大批熟練的機(jī)電維修人才，在電動(dòng)機(jī)的維修中，定子繞組的繞制是電動(dòng)機(jī)維修人員必須掌握的一項(xiàng)重要技能。在生產(chǎn)與教學(xué)相互融合的背景下，現(xiàn)結(jié)合具體的三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組修理案例，以圖文并茂的方式，增強(qiáng)維修人員對(duì)定子繞組繞制的感性認(rèn)識(shí)，幫助維修人員更好地掌握三相異步電機(jī)定子繞組的繞制技能。

關(guān)鍵詞：定子繞組;極數(shù);單層鏈?zhǔn)嚼@組;疊繞式;繞組分布圓圖;嵌線

0 引言

三相異步電動(dòng)機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)的主要電力拖動(dòng)設(shè)備，在企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，因此企業(yè)對(duì)電動(dòng)機(jī)修理方面的技能型人才有著大量需求。在三相異步電動(dòng)機(jī)維修中，定子的重繞修理是重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文以DY牌AEEF-AC型三相異步電動(dòng)機(jī)定子重繞為例，闡述電動(dòng)機(jī)維修人員需掌握的定子繞組的繞制技能。

1 拆除舊線圈

某工廠的風(fēng)機(jī)馬達(dá)繞組燒毀了，電動(dòng)機(jī)繞組燒毀，除了使用不當(dāng)，也有可能是繞組絕緣體老化等造成的。維修人員首先需拆除電動(dòng)機(jī)燒毀的舊繞組，清理干凈線槽。然后記錄電動(dòng)機(jī)繞組有關(guān)參數(shù)，從銘牌上可知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為AEEF-AC，額定功率為1.5 kW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1 400 r/min，電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)是4極，磁極對(duì)數(shù)p=2。根據(jù)n1=60f/p，則電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速n1=1 500 r/min。另外，維修人員通過(guò)測(cè)量舊繞組，測(cè)得繞線直徑？準(zhǔn)=0.80 mm（利用螺旋測(cè)微儀測(cè)量），每槽線圈匝數(shù)N=63匝，電動(dòng)機(jī)總槽數(shù)z=24槽，還測(cè)得定子內(nèi)徑D=90 mm，定子鐵芯長(zhǎng)度l=85 mm，定子槽高h(yuǎn)=18 mm。

2 繞線

根據(jù)定子槽數(shù)z=24槽，磁極數(shù)2p=4極，可得到極距τ=z/2p=24÷4=6槽，每極每相槽數(shù)q=z/（2×3p）=2槽。電動(dòng)機(jī)功率比較小，采用單層鏈?zhǔn)嚼@組，并聯(lián)支路數(shù)α=1。為節(jié)省繞組材料，縮短線圈端部，線圈節(jié)距采用γ=5（1-6）槽。電動(dòng)機(jī)有4個(gè)磁極，每相就有4組線圈。對(duì)于60°相帶，其均勻分布可得U相繞組的槽號(hào)，設(shè)定U1引出端是1號(hào)槽，因此可得U相槽號(hào)為1號(hào)、6號(hào)、12號(hào)、7號(hào)、13號(hào)、18號(hào)、24號(hào)、19號(hào)槽。根據(jù)線圈中的電流方向，采用“頭頭相連，尾尾相連”的反串接法，將U相線圈連接起來(lái)，便形成U相繞組的展開(kāi)圖，如圖1所示。該電動(dòng)機(jī)槽距角α=p×360/z=30°，各相繞組的電源引出線應(yīng)彼此相隔120°電角度，則120°電度角應(yīng)相隔4槽。從U1引出端對(duì)應(yīng)1號(hào)槽出發(fā)，沿著定子內(nèi)圓順時(shí)針?lè)较蛳喔?槽的21號(hào)槽為V1引出端，則可得V相繞組的槽號(hào)為21號(hào)、2號(hào)、20號(hào)、15號(hào)、9號(hào)、14號(hào)、8號(hào)、3號(hào)槽;再?gòu)腢1引出端對(duì)應(yīng)1號(hào)槽出發(fā)，沿著定子內(nèi)圓逆時(shí)針?lè)较蛳喔?槽的5號(hào)槽為W1引出端，則W相繞組的槽號(hào)為5號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、16號(hào)、17號(hào)、22號(hào)、23號(hào)、4號(hào)槽;將V相和W相同樣采用“頭頭相連，尾尾相連”的反串接法，形成V相和W相繞組的展開(kāi)圖，最終可得到三相單層鏈?zhǔn)嚼@組的布線圓圖，如圖2所示。

繞線線模模心寬度τγ=5（1-6）槽，通過(guò)線模模心寬度公式τγ=π（D+h）γ/z=3.14×（90+18）×5÷24=70.65 mm;線模模心長(zhǎng)度L=l+2d=85+（2×18）=121 mm，其中d是線圈直線部分伸出鐵芯的長(zhǎng)度，一般d為14～30 mm，由于該電機(jī)容量較小，取d=18 mm;模心端部長(zhǎng)度2C=Kτγ=1.25×70.65≈88.3 mm，K是系數(shù)，4極單層繞組K取1.25。同時(shí)，參考在拆除舊繞組時(shí)留下的線圈尺寸，再通過(guò)繞線機(jī)按照以上線模尺寸分別把三相線圈組繞線，如圖3所示，其中每相有4組線圈，每組線圈數(shù)S=1，三相共有線圈總數(shù)Q=12。

3 嵌線

24槽4極單層鏈?zhǔn)嚼@組的嵌線一般采用疊繞式嵌線方法，即嵌1、空1、吊2的嵌線方法，對(duì)照繞組布線圓圖（順時(shí)針?lè)较颍┌凑毡?的嵌線順序嵌線：（1）把U相第1個(gè)線圈下層邊（單層繞組指端部壓在下邊）嵌在1號(hào)槽，如圖4所示，另一邊嵌在6號(hào)槽的上層邊（在嵌線前進(jìn)方向后面，所以自然會(huì)壓在已嵌下層邊的上面）先吊起來(lái)不下線;（2）按順時(shí)針?lè)较蚩?4槽，把W相第4個(gè)線圈下層邊嵌在23號(hào)槽，另一邊嵌在4號(hào)槽的上層邊先吊起來(lái)不下線;（3）按順時(shí)針?lè)较蚩?2槽，把V相第1個(gè)線圈下層邊嵌在21號(hào)槽，另一上層邊嵌在2號(hào)槽;（4）順時(shí)針?lè)较蚩?0槽，把U相第4個(gè)線圈下層邊嵌在19號(hào)槽，另一上層邊嵌在24號(hào)槽;（5）順時(shí)針?lè)较蚩?8槽，把W相第3個(gè)線圈下層邊嵌在17號(hào)槽，另一上層邊嵌在22號(hào)槽;（6）順時(shí)針?lè)较蚩?6槽，把V相第2個(gè)線圈下層邊嵌在15號(hào)槽，另一上層邊嵌在20號(hào)槽;（7）順時(shí)針?lè)较蚩?4槽，把U相第3個(gè)線圈下層邊嵌在13號(hào)槽，另一上層邊嵌在18號(hào)槽;（8）順時(shí)針?lè)较蚩?2槽，把W相第2個(gè)線圈下層邊嵌在11號(hào)槽，另一上層邊嵌在16號(hào)槽;（9）順時(shí)針?lè)较蚩?0槽，把V相第1個(gè)線圈下層邊嵌在9號(hào)槽，另一上層邊嵌在14號(hào)槽;（10）順時(shí)針?lè)较蚩?槽，把U相第2個(gè)線圈下層邊嵌在7號(hào)槽，另一上層邊嵌在12號(hào)槽;（11）順時(shí)針?lè)较蚩?槽，把W相第1個(gè)線圈下層邊嵌在5號(hào)槽，另一上層邊嵌在10號(hào)槽;（12）順時(shí)針?lè)较蚩?槽，把V相第4個(gè)線圈下層邊嵌在3號(hào)槽，另一上層邊嵌在8號(hào)槽。最后把吊起的U相第1線圈的上層邊嵌在6槽;把吊起的W相第4個(gè)線圈的上層邊嵌在4號(hào)槽這兩個(gè)邊俗稱吊把邊，是在所有下層邊沿定子內(nèi)圓順時(shí)針布完一周后，最后放下的上層邊。注意嵌線過(guò)程中先把絕緣紙放進(jìn)線槽中，按照嵌線順序嵌線，壓實(shí)導(dǎo)線，理好線圈端部，每下完一槽后打入槽鍥封槽口。同相線圈的連接規(guī)律為上層邊與上層邊相連，下層邊與下層邊相連。這樣就把三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組繞制完成，如圖5所示。另一種嵌線方法是整嵌式，就是嵌好一相，再嵌另一相，這里不作贅述。

4 浸漬烘干測(cè)試

維修人員接好三相引出線后，定子繞組要采用環(huán)氧無(wú)溶劑漆浸漬，一般要求浸烘2次，每次浸漬以后，應(yīng)將鐵芯上的余漆擦凈烘干，最后裝好轉(zhuǎn)子對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試。

5 結(jié)語(yǔ)

三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的繞制，根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量、磁極數(shù)量等，可以采用不同的繞制方式。目前，常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)定子繞組繞制主要有單層繞組繞制和雙層繞組繞制兩種，單層繞組按線圈的排列方法不同，又可分為單層鏈?zhǔn)嚼@組、單層交叉鏈?zhǔn)嚼@組、單層同心式繞組3種。雙層繞組是指電動(dòng)機(jī)定子鐵芯的每個(gè)槽內(nèi)都有上、下2層繞組邊，嵌線操作中要求槽內(nèi)上層邊與下層邊之間進(jìn)行絕緣處理，嵌線工藝比較復(fù)雜，雙層繞組多采用疊繞式，一般10 kW以上的三相交流電動(dòng)機(jī)，其定子采用雙層繞組。這些繞組方式從電磁本質(zhì)上都是一樣的，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，確定組成三相繞組各導(dǎo)體在電動(dòng)機(jī)槽中分布的規(guī)律，對(duì)應(yīng)形成固定的繞組分布圓圖。所以，在三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組繞制過(guò)程中：（1）通過(guò)測(cè)量記錄舊繞組的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以制作成一張數(shù)據(jù)表格，使三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組相關(guān)參數(shù)一目了然。（2）通過(guò)計(jì)算確定線模模心尺寸，用繞線機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)定子繞組進(jìn)行繞線。（3）通過(guò)繞組分布圓圖選擇疊繞式或整嵌式方式進(jìn)行嵌線，在嵌線時(shí)需要準(zhǔn)備好嵌線材料和工具，材料主要有用于接線的絕緣管，用作槽絕緣、層間絕緣、端部絕緣的絕緣紙，還有制作好的槽楔等;嵌線工具主要有劃線板、壓線板、剪刀、橡皮錘、焊錫絲、電烙鐵等。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 孫增全.手把手教你修電機(jī)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2] 陳佳新，蔡信健.電機(jī)繞組修理速查手冊(cè)[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

收稿日期：2020-08-17

作者簡(jiǎn)介：張志云（1973—），男，廣東梅州人，講師，高級(jí)技師，主要從事電子電工技術(shù)的教學(xué)與研究工作。