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类型可穿戴设备的传感器技术.docx

  • 上传人:风样花鼓
  • 文档编号:20160287
  • 上传时间:2023-03-19
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    1、第二部分研究报告基于传感器技术在可穿戴设备中的应用研究(机械工程学院 机械三班 张志忠 2014201289)摘要:可穿戴设备是一种可以安装在人、动物和物品上,并能感知、传递和处理信息的计算设备,传感器是可穿戴设备的核心器件,可穿戴设备中的传感器是人类感官的延伸,增强了人类“第六感”功能。随着生物科技的发展,以及传感器小微型化与智能化方向的发展,可穿戴设备也许将会进化成植入人体的智能设备。2.1传感器简介传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、

    2、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。2.2可穿戴等智能终端设备应用2013年是可穿戴设备元年,谷歌、三星、苹果、微软等科技界的佼佼者都有计划或已推出可穿戴设备。“互联网女皇”玛丽米克尔也在互联网报告2013版中强调了可穿戴设备的增长潜力,认为这是下一个热门领域。目前上市的可穿戴设备五花八

    3、门,从智能眼镜到智能手表,从智能服装到智能鞋子,从高尔夫手套到拳击手套,但都和传感器技术有着千丝万缕的联系。回顾信息技术发展历程,人类经历了计算时代、通讯时代,当前正步入“感知时代”,以智能手机、可穿戴设备为代表的智能终端促使传感器需求呈现爆发式增长。随着传感器集成性,功能性和智能化的提升,可穿戴设备已经不仅仅局限在人体的具体部位,而是在向全身布局,使其除了信息交互和通信,更具有了医疗意义,甚至具备了外部环境,建筑等数据的收集,监控和传输服务。可穿戴设备的主要应用领域包括:以血糖、血压和心率监测为代表的医疗领域,以运动监测为代表的保健领域,以信息娱乐为代表的消费领域,以数据采集和显示为代表的工

    4、业和军事领域。IMS研究指出,保健和医疗领域的可穿戴设备占据今年60%市场份额,未来的份额可能会进一步提升。2.3可穿戴设备中的传感器分类可穿戴设备中的传感器根据功能可以分为以下几类:一、运动传感器包括加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器或者说电子罗盘传感器、大气压传感器(通过测量大气压力可以计算出海拔高度)等。这些传感器主要实现的功能有运动探测、导航、娱乐、人机交互等,其中电子罗盘传感器可以用于测量方向,实现或辅助导航。国内传感器公司有美新半导体、明皜传感、矽睿科技、深迪半导体、士兰微电子、敏芯微电子等。生命在于运动,运动是生命中不可或缺的重要组成部分。因此,通过运动传感器随时随地测量、记录和分

    5、析人体的活动情况具有重大价值,用户可以知道跑步步数、游泳圈数、骑车距离、能量消耗和睡眠时间,甚至分析睡眠质量等二、生物传感器包括血糖传感器、血压传感器、心电传感器、肌电传感器、体温传感器、脑电波传感器等,这些传感器主要实现的功能包括健康和医疗监控、娱乐等。国内的此类传感器公司有神念科技、敏芯微电子、芯敏微系统、纳芯微电子等。借助可穿戴技术中应用的这些传感器,可以实现健康预警、病情监控等,医生可以借此提高诊断水平,家人也可以与患者进行更好的沟通。其中血压监测仪是通过传感器来检测人体动脉血管壁震动引起的袖带压力微小变化,最常用的方法是振荡法,其基本原理是利用捆绑在手臂上的袖带,通过充气泵向袖带充气

    6、,以阻断血管中脉动的传播,达到一定压力(一般为124316kPa)后开始放气,当气压到一定程度,血流就能通过血管,且有一定量振荡波,逐渐放气,振荡波愈来愈大,再放气,由于袖带与手臂的接触越来越松,因此,压力传感器所检测到的压力及波动则越来越小,压力传感器就能实时检测到袖带内的压力及波动。而振荡波通过气管传播到机器里的压力传感器,经过相应的放大、滤波电路、模拟/数字信号转换、中央处理器控制等处理环节,将通过袖带传递到气路中的脉动信号和压力信号转换成数字信号,然后经过进一步处理,得出血压的收缩压、舒张压、平均压等数据。这种动态血压监测仪可通过蓝牙、USB连接到移动设备上,将数据上传至医护人员,平时

    7、被使用者穿在外面,提供24小时的血压监控。 可穿戴式血氧饱和度监测仪则采用数字/模拟信号转换控制LED双光源交替发光,以光频转换接收头为传感器,将光强信号转换为频率信号,直接送入单片机采集。根据反射式原理计算得到结果,再以无线信号发送数据。有些血氧饱和度监测仪还针对动态环境下获取的干扰进行消除计算处理,使得血氧饱和度数据更加精确。三、环境传感器包括温湿度传感器、气体传感器、pH传感器、紫外线传感器、环境光传感器、颗粒物传感器或者说粉尘传感器、气压传感器、麦克风等,这传感器主要实现环境监测、天气预报、健康提醒等功能。国内传感器公司有康森斯克电子、炜盛电子、艾谱科微电子、芯晨科技、敏芯微电子、芯奥

    8、微传感 当今世界,人们经常会处于一些对健康有威胁的环境中,比如空气/水污染、噪音/光污染、电磁辐射、极端气候等。更可怕的是,很多时候我们处身于这样的环境中却浑然不知,如PM2.5污染,从而引发各种慢性疾病。利用此类的传感器的穿戴产品可以实现环境监控,守护健康,让我们减少或减轻恶劣环境的影响。2.4可穿戴设备传感器原理可穿戴设备是一种可以安装在人、动物和物品上,并能感知、传递和处理信息的计算设备,传感器是可穿戴设备的核心器件,可穿戴设备中的传感器是人类感官的延伸,增强了人类“第六感”功能。随着生物科技的发展,以及传感器小微型化与智能化方向的发展,可穿戴设备也许将会进化成植入人体的智能设备。皮肤之

    9、外的皮肤:在上述各种令人耳目一新的可穿戴式设备中,都有一个关键装置传感器。它可以感受外界情况的变化,比如冷暖、快慢,并作出相应的反应,就像我们的皮肤一样。传感器根据各自原理,可分为压阻式传感器、压容式传感器、压电式传感器等。而传感器与纺织技术结合后发展成为电子织物技术,其中用得较多的是压电式传感器和光纤。普通传感器如电阻或电容传感器的性能受材料(或结构)力学滞后性和电滞后性影响,与电线或相关传感器相比,光纤不仅不生热,而且对电磁辐射不敏感,不受放电现象影响,所以应用更为广泛。2.5续航传感器由电池供电的可穿戴设备的目标是,利用一个小体积电池在不充电的情况下长时间运行。要实现这一点,需要使用节能

    10、技术。嵌入可穿戴设备的MCU通常可以支持多种低功率模式,也就是说,设备可以自动进入闲置状态。但从低功率模式转换到活跃模式需要消耗一定的电能。这要求可穿戴设备降低模式转换频率。然而,可穿戴设备中嵌入的传感器数量正在不断增加,因而微控制器需要更加频繁地响应传感器,每次响应时均需要进行一次模式转换。东芝开发的这项技术将以固定时间间隔获取数据的多个传感器的独立数据采集聚集在一起,从而降低了模式转换频率。这样可以减少模式转换次数,因而降低了模式转换功耗。另一方面,如果聚集作用导致数据采集出现关键性失效,那么就会对应用程序的功能(比如活动监视器中的阶梯测量或行为分析)产生重大的负面影响。东芝已经开发了一种

    11、通过优化数据采集时间来减少失效率的聚集方法。东芝在未来数年内将继续研究这项技术,以期实现实际的应用,为可穿戴设备提供一个超低功耗平台2.6新型薄膜传感器能贴在肌肤上的可穿戴式传感器,由东京大学工学系研究科教授染谷隆夫等人开发成功注1该传感器为薄膜状,单位面积的重量只有3g/m2据称,重量只有普通纸张的1/27左右。而且,厚度也只有2m。染谷等人于10年前的2003年开发出了可在机器人的人工皮肤上使用的薄型传感器薄膜,但其厚度为2mm。通过将厚度减至1/1000,传感器变得柔软可弯曲,还能贴在人体上使用。由于又轻又薄,可以减轻贴在皮肤上的不适感,因此染谷等人希望能将其用作可持续计测人体信息的医疗

    12、及健康用传感器。2.7其他新型传感器及接口技术皮电反应传感器是一种更高级的生物传感器,通常配备在一些可以监测汗水水平的设备上。简单来说,人类的皮肤是一种导电体,当我们开始出汗,皮电反应传感器便可以检测出汗水率,配合加速度计及先进的软件算法,有利于更准确地监测用户的运动水平。环境光及紫外线传感器环境光传感器模拟人类眼镜对光线的敏感度,可以根据周围光线的明暗来判断时间,并有效节省运动监测设备的电力消耗。而紫外线传感器则可监测到光线中的紫外线指数,实现防晒提醒操作。 生物电阻抗传感器,Jawbone的新款UP3运动手环,配备了更先进的生物电阻抗传感器,可通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测,并转化

    13、为具体的心率呼吸率及皮电反应指数,是一种更先进的综合生物传感器,准确性也相对更高。传感器对接口电路也提出了新要求。传感器趋向更小尺寸及更低能耗,同时需要采用定制的传感器接口专用集成电路(ASIC)。例如,传感器可能要求高压偏置,同时产生极低电平的信号,传感器接口ASIC能够集成高压及低压电路,降低复杂度,优于采用分立器件方案。同时,传感器接口ASIC方案可提供高度的信号通道隔离及低噪声,非常适合传感器应用需要。总结。显然,得益于传感器的进化,有利于实现更精准的身体数据监测,让运动监测设备们变得更好用。在未来,这些传感器配合更先进的软件算法,有可能帮助我们获得更准确的监测数据,甚至能够分享到医疗

    14、机构,帮助我们预防疾病。可穿戴设备的本质就是传感器,来的新硬件将需要和软件结合,以软硬结合的方式创造新型的数据监控服务比如与智能手机结合形成一整套个人数据监测服务,与智能家居结合形成远程监控家居方案,与电动汽车结合形成汽车遥控检测系统,与健康设备结合形成私人健康数据收集、监控、传输服务。而在这些领域,才是智能传感器和可穿戴设备发挥想象力的地方。参考文献1孙效华,冯泽西. 可穿戴设备交互设计研究J. 装饰,2014,02:28-33.2封顺天. 可穿戴设备发展现状及趋势J. 信息通信技术,2014,03:52-57.3丁一,郭伏,胡名彩,孙凤良. 用户体验国内外研究综述J. 工业工程与管理,20

    15、14,04:92-97+114.4李小青. 基于用户心理研究的用户体验设计J. 情报科学,2010,05:763-767.5翁律纲. 由交互行为引导的用户体验研究D.江南大学,2009.附录资料:不需要的可以自行删除 电机绕组的绕制与嵌线项目二 电机绕组的绕制与嵌线实现目标通过对电机绕组的绕制和嵌线拆除,进一步了解电机的基本结构与原理,掌握绕制嵌线步骤、工艺规范及注意事项,学会正确的使用专业工具。主要内容1.定子绕组展开图的绘制。2.绕组的绕制。3.绕组的嵌放和接线。教学方法1、项目引导法2、启发式教学3、现场教学实施场景实训室、多媒体教室教学工具PPT、三相异步电动机、绕线嵌线工具总学时12

    16、应知绕组展开图原理、步骤和方法;嵌线的工艺方法。应会1.绕组的绕制;2.绕组展开图的绘制;3.应用专用工具嵌线。项目评价总结能否正确绘制绕组展开图,能否绕制绕组,能否熟练嵌线项目实施过程设计项目导入从上一节的内容可以看出电机绕组的绕制和嵌线都是按照一定的规律排布和设置的。定子绕组的这种绕制和嵌线方法能够有利于电动机内部产生旋转磁场,提出问题,学生思考:绕组的绕制和嵌放是按照什么规律设置的?我们是否可以重新绕制定子绕组并嵌放到电动机内部呢?从而引入本节内容。项目实施1绕线专用工具介绍(实物展示、PPT演示、视频) (1)绕线机。在工厂中绕制线圈都采用专用的大型绕线机。对于普通小型电机的绕组,可用

    17、小型手摇绕线机。 (2)绕线模。绕制线圈必须在绕线模上进行,绕线模一般用质地较硬的木质材料或硬塑料制成,不易破裂和变形。 (3)划线板。由竹子或硬质塑料等制成,如图3-6所示,划线端呈鸭嘴形或匕首形,划线板要光滑,厚薄适中,要求能划入槽内23处。 (4)压线板。一般用黄铜或低碳钢制成,形状如图37所示,当嵌完每槽导线后,就利用压线板将蓬松的导线压实,使竹签能顺利打入槽内。 2定子绕组展开图的绘制(PPT演示、模型展示、挂图) 现以4极24槽单层绕组的三相笼式异步电机为例来说明定子绕组展开图的绘制过程。什么是展开图呢?设想用纸做一个圆筒来表示定子的内圆,用画在圆筒内表面上的相互平行的直线表示定子

    18、槽内的线圈边,用数字标明槽的号数,如图38(a)所示。然后,沿1号槽与最末一个槽之问的点划线剪开,如图38(b)所示。展开后就得到如图38(c)所示的平面图,把线圈和它们的连接方法画在这个平面图上,就是展开图。 (1)定子绕组展开图的绘制步骤。 画槽标号。在纸上等距离地把所修电动机的定子槽画成平行线。因电动机定子为24槽,故画24根平行线代表槽数,并标明每个槽的序号,如图3-9(a)所示。 定极距(分极性)。从第一槽的前半槽起,至最末一槽的后半槽画长线,线的长度代表电动机的总电角度。再按电动机的磁极数来等分,每一等份代表一个极距,相当于180。电角度,然后依次标出极性。极性的排列为N、S、N、

    19、S,如图3-9(b)所示。 标电流方向。按照同一极性下导线的电流方向相同,不同极性下导线的电流方向相反的原则画出电流方向。在图3-9(b)中设N极下各线圈边的电流方向都向上,则S极下各线圈边的电流方向都向下。分相带。将每一极划分为3等份,即60度相带,在图3-9(b)中每一相占两槽;假如第l槽为u相的首端,则l、2、7、8、13、14、19、20槽均属于u相。V相首端应与u相首端相差120。电角度,即5、6、11、17、18、23、24槽均属V相,其他槽属于w相。最后在每一个三等份(即60度相带)上依次重复地标出相序号u、V、w。 分别连接各相绕组。按照采用的绕组类型及线圈节距,安置和连接每相

    20、线圈组。在上图中,先将u相的两个线圈顺着电流方向连接成线圈组,再依照电流方向将U相各线圈连起来组成u相绕组,如图3-9(c)所示。根据三相间隔120电角度的原则,U相、V相和W相绕组的首端应依次各移过l20电角度,即移过一个极距的23;如u相首端是从第一槽开始,那么,v相的首端就从第5槽开始,w相的首端就从第9槽开始,再按上述方法将V相和w相的各线圈组串接起来,组成V相和W相绕组,这样就构成了一个完整的三相定子绕组展开图,如图3-9(d)所示。图中所示为24槽4极的定子绕组展开图,其极距P为: P=Q2P=244=6(槽) 相应的电度角为180O;U、V相问间隔l20电角度;每极下相占60O相

    21、带。 用上述方法画出的各相绕组在定子槽中的位置和所占的槽数清晰明了,可以清楚地看出各相绕组的连接方式和端部接线的方法,因此展开图是嵌线的重要依据。掌握上述的基本概述及绘制步骤后,就可以着手画展开图了。画展开图时,最好用3种不同颜色的笔来画,这样就能更清楚、更容易地区别各相绕组定子槽内的分布情况、安置位置以及连接方法。(2)绕组的连接方法。三相24槽4极电机的单链绕组有短节距和全节距之分。图310为单层链式短节距绕组展开图。画图时先将u相绕组画出,U相绕组的有效边分别安置在线槽l6、712、1318、1924之中,然后再将各线圈连接起来,如图311所示。可以设定任意一个线槽为U相的首端。 图31

    22、0三相24槽4极电动机的单链(短节距)绕组展开图 同理,W相和V相绕组的安置和连接方法与u相是一样的,只不过w和V相绕组的首端相对第一相绕组的首端依次移过l20的电角度,即移过一个极距的23。如果u相绕组的首端U1从第6号线槽引出,移过一个极距的23,也就是4槽(623)。因此,w相绕组的首端W1应从第2号线槽内引出,V相绕组的首端V1应从第l0号线槽内引出。注意w相绕组的各线圈的连接方向应与另外两相绕组相反,这样可使三相绕组的6根首尾端引出线比较集中,便于和电动机接线板连接。 线圈与线圈的连接方法有反串联和顺串联两种。当每相绕组中线圈组的数目等于电动机磁极数时,每相绕组中各线圈之问的连接次序

    23、就是首端接首端,尾端接尾端,即反串联;当每相绕组中线圈组的数目等于电动机磁极数的一半时,每相绕组中各线圈之间的连接次序是首端接尾端,即顺串联。这两种方法是绝大多数电动机同一相绕组中各线圈组问的连接规律。 图312为单层链式全节距绕组展开图。图中每两只线圈连绕成一个线圈组,每相共有两个线圈组,正好等于电动机磁极数的一半,因而绕组的连接为顺串联。这个规律对于任何类型的绕组、不同槽数与极数的电动机都是适用的。 图312三相24槽4极电动机的单链绕组(全节距)展开图3绕组的绕制方法(互动方法、学生参与,现场教学) (1)绕线模尺寸的确定。在线圈嵌线过程中,有时线圈嵌不下去,或嵌完后难以整形;线圈端部凸

    24、出,盖不上端盖,即便勉强盖上也会使导线与端盖相碰触而发生接地短路故障。这些都是因为绕线模的尺寸不合适造成的。绕线模的尺寸选得太小会造成嵌线困难;太大又会浪费导线,使导线难以整形且绕组电阻和端部漏抗都增大,影响了电动机的电气性能。因此,绕线模尺寸必须合适。 选择绕线模的方法:在拆线时应保留一个完整的旧线圈,作为选用新绕组的尺寸依据。新线圈尺寸可直接从旧线圈上测量得出。然后用一段导线按已决定的节距在定子上先测量一下,试做一个绕线模模型来决定绕线模尺寸。端部不要太长或太短,以方便嵌线为宜。 (2)绕线注意事项。 新绕组所用导线的粗细、绕制匝数以及导线面积,应按原绕组的数据选择。 检查一下导线有无掉漆

    25、的地方,如有,需涂绝缘漆,晾干后才可绕线。 绕线前,将绕线模正确地安装在绕线机上,用螺钉拧紧,导线放在绕线架上,将线圈始端留出的线头缠在绕线模的小钉上。 摇动手柄,从左向右开始绕线。在绕线的过程中,导线在绕线模中要排列整齐、均匀、不得交叉或打结,并随时注意导线的质量,如果绝缘有损坏应及时修复。 若在绕线过程中发生断线,可在绕完后再焊接接头,但必须把焊接点留在线圈的端接部分,而不准留在槽内,因为在嵌线时槽内部分的导线要承受机械力,容易被损坏。 将扎线放入绕线模的扎线口中,绕到规定匝数时,将线圈从绕线槽上取下,逐一清数线圈匝数,不够的添上,多余的拆下,再用线绳扎好。然后按规定长度留出接线头,剪断导

    26、线,从绕线模上取下即可。 采用连绕的方法可减少绕组间的接头。把几个同样的绕线紧固在绕线机上,绕法同上,绕完一把用线绳扎好一把,直到全部完成。按次序把线圈从绕线模上取下,整齐地放在搁线架上,以免碰破导线绝缘层或把线圈搞脏、搞乱,影响线圈质量。 绕线机长时间使用后,齿轮啮合不好,标度不准,一般不用于连绕;用于单把绕线时也应即时校正,绕后清数,确保匝数的准确性。4嵌线的基本方法(互动方法、学生参与,现场教学) (1)绝缘材料的裁制。为了保证电动机的质量,新绕组的绝缘必须与原绕组的绝缘相同。小型电动机定子绕组的绝缘,一般用两层0.12mm厚的电缆纸,中间隔一层玻璃(丝)漆布或黄蜡绸。绝缘纸外端部最好用

    27、双层,以增加强度。槽绝缘的宽度以放到槽口下角为宜,下线时另用引槽纸,如图313所示。 如果是双层绕组,则上下层之间的绝缘一定要垫好,层间绝缘宽度为槽中间宽度的1.7倍,使上下层导线在槽内的有效边严格分开。为了方便,不用引槽纸也可以,只要将绝缘纸每边高出铁心内径2530mm即可,如图314所示。我们用0.2mm厚的绝缘纸(复合纸)长度=槽长+52=90+10=100mm,宽度=槽深22=1522=60mm。 图3-13伸出槽外的绝缘 图3-14绝缘的大小线圈端部的相间绝缘可根据线圈节距的大小来裁制,保持相间绝缘良好。(2)嵌线方法。单链短节距绕组的嵌线的方法(线圈展开图参见图310)。 a先将第

    28、一个线圈的一个有效边嵌入槽6中,线圈的另一个有效边暂时还不能嵌入1槽中。因为线圈的另一个有效边要等到线圈十一和十二的一个有效边分别嵌入槽2、槽4中之后,才能嵌到槽l中去。为了防止未嵌入槽内的线圈边和铁心角相磨破坏导线绝缘层,要在导线的下面垫上一块牛皮纸或绝缘纸。嵌线示意图如图3-15所示。 空一槽暂暂时不嵌入槽内 时不嵌线 第l号线槽 第3号线槽 (a) (b) 图315三相24槽4极电动机的单链绕组嵌线程序示意图 b空一个槽(7号槽)暂时不下线,再将第二个线圈的一个有效边嵌入槽8中。同样,线圈二的另一个有效边要等线圈十二的一个有效边嵌入槽4以后才能嵌入槽3中,如图315(a)所示。然后,再空

    29、一个槽(9号槽)暂不嵌线,将线圈三的一个有效边嵌入槽l0中。这时,由于第一、二线圈的有效边已嵌入槽6和槽8中去了,所以,第三个线圈的另一个有效边就可以嵌入槽5中。接下来的嵌法和第三个线圈一样,依次类推,直到全部线圈的有效边都嵌入槽中后,才能将开始嵌线的线圈一和线圈二的另一个有效边分别嵌入槽1和槽3中去,如图315(b)所示。 单链全节距绕组的嵌线方法(线圈展开图参见图312)。全节距线圈的嵌线方法和上面介绍的嵌线方法基本相同,不同的是每两只线圈连绕一起作为一个线圈组。所以在嵌线时要将第一组的两只线圈的有效边分别嵌入槽7和槽8中,第一组线圈的另外两只有效边暂时不嵌入槽l和槽2中;然后,空两个槽(

    30、9、10)不嵌线;再嵌另一组的两只线圈的有效边(4个有效边都可以嵌入槽ll、12及5、6内);然后,再空两个槽(13、14)不嵌线,再将另一组的两只线圈的有效边嵌入槽15、16及9、10中;依次类推,将全部线圈的有效边都嵌入槽内,最后将第一组线圈的两个有效边嵌入槽l、2中。 (3)嵌线的主要工艺要求。嵌线是电机装配中的主要环节,必须按特定的工艺要求进行。 嵌线。嵌线前,应先把绕好线圈的引线理直,并套上黄蜡管,将引槽纸放入槽内,但绝缘纸要高于槽口2530mm,在槽外部分张开。为了加强槽口两端绝缘及机械强度,绝缘纸两端伸出部分应折叠成双层,两端应伸出铁心1Omm左右。然后,将线圈的宽度稍微压缩,使

    31、其便于放入定子槽内。 嵌线时,最好在线圈上涂些蜡,这样有利于嵌线。然后,用手将导线的一边疏散开,用手指将导线捻成一个扁片,从定子槽的左端轻轻顺入绝缘纸中,再顺势将导线轻轻地从槽口左端拉入槽内。在导线的另一边与铁心之间垫一张牛皮纸,防止线圈未嵌入的有效边与定子铁心摩擦,划破导线绝缘层。若一次拉入有困难,可将槽外的导线理好放平,再用划线板把导线一根一根地划入槽内,如图316所示。 嵌线时要细心。嵌好一个线圈后要检查一下,看其位置是否正确,然后,再嵌下一个线圈。导线要放在绝缘纸内,若把导线放在绝缘纸与定子槽的中问,将会造成线圈接地或短路。注意,不能过于用力把线圈的两端向下按,以免定子槽的端口将导线绝

    32、缘层划破。 压导线。嵌完线圈,如槽内导线太满,可用压线板沿定子槽来回地压几次,将导线压紧,以便能将竹楔顺利打入槽口,但一定注意不可猛撬。如果是双层线圈,则当下层线圈嵌完以后,用压线板压在线圈上,用小锤轻轻敲打,将嵌在槽内的线敲打紧凑,再垫好层间绝缘纸,为下一步嵌放上层线圈做好准备。端部槽口转角处,往往容易凸起,使线嵌不进去,可用竹板垫着轻轻敲打至平整为止。 封槽口。嵌完后,用剪子将高于槽口5mm以上的绝缘纸剪去。用划线板将留下的5mm绝缘纸分别向左或向右划入槽内。将竹楔一端插入槽口,压入绝缘纸,用小锤轻轻敲入。竹楔的长度要比定子槽长7mm左右,其厚度不能小于3mm,宽度应根据定子槽的宽窄和嵌线

    33、后槽内的松紧程度来确定,以导线不发生松动为宜,如图317所不。层间绝缘竹楔封口 图3-l6嵌线示意图 图317封槽口 端部相间绝缘。线圈端部、每个极相端之间必须加垫绝缘物。根据绕组端部的形状,可将相问绝缘纸剪裁成三角形等形状,高出端部导线约58mm,插入相邻的两个绕组之间,下端与槽绝缘接触,把两相绕组完全隔开。双层绕组相问绝缘可采用两层绝缘纸中间夹一层018mm的绝缘漆布;单层绕组相问绝缘可用两层018mm的绝缘漆布或一层聚脂薄酯复合青壳纸。端部整形。为了不影响通风散热,同时又使转子容易装入定子内膛,必须对绕组端部进行整形,形成外大里小的喇叭口,如图318所示。整形方法:用手按压绕组端部的内侧

    34、,或用橡胶锤敲打绕组,严禁损伤导线漆膜和绝缘材料,使绝缘性能下降,以致发生短路故障。 包扎。端部整形后,用白布带对绕组线圈进行统一包扎,因为虽然定子是静止不动的,但电动机在启动过程中,导线将受电磁力的作用而掀动。 (4)绕组接线。绕组的接线分为内部接线和外部接线两部分。内部接线就是下线完毕后,把线圈的组与组连接起来,根据电动机的磁极数和绕组数,按照绕组的展开图把每相绕组顺次连接起来,组成一个完整的三相绕组线路;外部接线,就是将三相绕组的6个线端(其中有3个首端、3个尾端)。按星形或三角形连接到接线排上,如图319所示。(a)接线盒中6个引线端的排列 (b)定子绕组的星形连接 (C)定子绕组的三角形连接图319 绕组的外部接线总结:总结本节内容和注意事项。作业1、绘制绕组展开图2、分组合作,每人至少操作各个步骤一次

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