1、三相异步电动机绕组的更换,学习情境3,矿用电气设备维护与保养,绕组概述,三相单层绕组,三相双层绕组,三相异步电动机绕组的更换,学习情境3,绕组概述,1）线圈（绕组元件）,1,（ a ）单匝线圈 （b）多匝线圈 （c）多匝线圈（简化）,端部,有效边,2）交流绕组的构成原则 （1）合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、 谐波）（2）三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差120电角度，即保证各相电动势磁动势对称，电阻电抗相同）（3）铜耗减小，用铜量减少。（4）绝缘可靠、机械强度高、散热 条件好、制造方便。,绕组概述,1,交 流 绕 组 的 分 类,按相数,单相,三相,多相,按每极每相
2、槽数,整槽数,分槽数,按槽内层数,单层 ：同心式、链式、交叉式,双层： 叠绕组、波绕组,单双层,绕组概述,1,交叉式绕组线圈,绕组概述,1,同心式绕组线圈,链式绕组线圈,双层绕组图迭绕组和波绕组线圈,迭绕组绕组嵌线时，相邻的两个串联线圈中，后一个线圈紧“迭”在前一个线圈上，这种绕组称为迭绕组。,波绕组把所有同一极性下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成一组；再把所有另一极性下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成另一组；最后把这两大组线圈根据需要串联或并联，构成一相绕组。,波绕组的优点：可减少线圈之间的连接线,4）交流绕组的基本概念 （1）极距：表示一个磁极所占有的槽数。=Z/2p
3、式中Z定子槽数 p磁极对数 （2）相带、每极每相槽数q，极相组、线圈组数 相带：将一个磁极分成m份，每份所占电角度 每极每相槽数q：表示每相绕组在每个磁极下所分到的槽数，又称相带宽度。q= Z1/2pm 式中m相数 极相组：将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的q个线圈，按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。 线圈组数 = 线圈个数/ q,绕组概述,1,4）交流绕组的基本概念 （3）节距y1：绕组元件的两条有效边之间所相隔的槽数。 采用短距绕组，可改善电势和磁势波形，使其更接近正弦波，双层绕组通常采用y1=（0.80.9） 的短距绕组。 （4）电角度：电动机铁心圆周在几何上分成3
4、60，称为机械角度（即空间角度）。 （5）槽距角：相邻两槽间的电角度。=p360 / Z1= p360 /2pmq=180 /mq。 （6）并联支路数a （7）槽电动势星形图 （8）绕组图：表示绕组联接方法的图。常用的有三种：绕组的端面图、展开图与极相组联接图。,绕组概述,1,绕组概述,1,单层绕组主要优点,嵌线方便,槽满率高,工作可靠,主要缺点,接距不能任意,电磁噪声及铁耗大,端部排列困难,注意：三相单层绕组主要用于小型异步电动机中，三相单层绕组有链式绕组和同心式绕组两种。,三相单层绕组,2,1）单层链式绕组 （1）单层链式绕组的连接规律 为便于分析说明，现以Z1=24槽2p =4极三相异步
5、电动机为例。 第一步，根据已知条件，求极距、槽距角、每极每相槽数q。 =Z1/2p=24/4=6（槽） = p360/ Z1=2360/24=30 q = Z1/2pm=24/（43）=2（槽）,三相单层绕组,2,第二步，根据画槽电势星形图，如图3-4。图中每根向量代表槽中导体的电势向量。,19,18,图3-4 槽电势星形图,1）单层链式绕组,三相单层绕组,2,第三步,按600相带法分相,1）单层链式绕组,三相单层绕组,2,第四步，绘制绕组展开图,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,1）单层交叉链式绕组,
6、三相单层绕组,2,与图3-6相比，图3-7线圈端部的连线缩短了，节约铜线。,1）单层链式绕组,三相单层绕组,2,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,1）单层链式绕组,三相单层绕组,2,单层链式绕组的嵌线工艺,单层链式绕组的嵌线特点：隔槽嵌线法，其吊把线圈边数为每极每相槽数q。,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,三相单层绕组,2,1)极数的判别(1)按线圈节距判断电动机极数。线圈节距在设计时总是选择接近或等于电动机的
7、极距，如2极电动机，线圈节距大约等于圆周的12；8极电动机，线圈节距约等于定子圆周的18，如图61所示。,判断电动机极数的方法(a)2极；(b)4极；(c)6极；(d)8极,图61,2）单层同心式绕组,1）单层同心式绕组展开图 仍以24槽4极电动机为例，其槽电势星形图如图3-4，画出其绕组展开图（这里仅画U相），如图3-9 。,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,三相单层绕组,2,同心式绕组多用于10kW以下的两极异步电动机和单相异步电动机中。其优点是端接部分重叠层次少，便于布置。缺点是各线圈的节距不等，
8、端接线也较长。,（2）单层同心式绕组的嵌线工艺 吊把线圈边数为q 同一线圈组的嵌放顺序是先小线圈边，后大线圈边；先下边后上边。 下槽规则是：下两个槽，空两个槽，再下两个槽。即下二隔二法 。,2）单层同心式绕组,三相单层绕组,2,.电动机采用三相双层绕组的优点:a.节距可任意选择，一般采用短距 ；b. 距可任意选择，一般采用短距 ;c. 每相线圈数较多，可组成两条以上的并联支路。缺点：同槽中的上下层边可能不属同一相，故层间承受电压较高有发生相间短路的可能 ；总线圈数较多，嵌线较费工时。,3,三相双层绕组,端部联结方式的不同可分为：,波绕组：两个相连接的线圈成波浪式前进,叠绕组：相邻两个串联绕组中
9、，后一个绕组叠加在前一个线圈上,3,三相双层绕组,例如:三相4极24槽电动机 极距=Z1/2p =6（槽） 槽距角= p3600/ Z1 =30度 每极每相槽数q = Z1/2pm=2（槽） 取节距y1=6(5/6)=5（短距）,1）双层叠绕组展开图,3,三相双层绕组,（1）画槽并编号 实线代表放在槽上层的线圈边，虚线代表放在槽下层的线圈边,（2）画端部连线把相例邻的q=2个线圈串联成极相组,（3）画极相组之间的连线,因每相极相组数等于极数，要使相邻极相组获得异名极性，其中通过的电流应相反，属于同一相带的各极相组间应采用头接头或尾接尾的反串联结，构成a=1的一相绕组U相。,1）双层叠绕组展开图
10、,3,三相双层绕组,1）双层叠绕组展开图,3,三相双层绕组,2）双层叠绕组端部接线图,（1）将定子圆周按极相组数等分为12段圆弧，每段的小方框代表一个极相组。 （2）依次给极相组编号，根据600相带分配原则，U相由1、4、7、10号极相组构成；V相由3、6、9、12号极相组构成；W相由2、5、8、11号极相组构成。 （3）根据三相绕组首端（或末端）之间互成1200电角度的原则，确定三相绕组的首端：U相为1号极相组的头，V相为3号极相组的头，W相为5号极相组的头，并分别标记为U1、V1、W1。 （4）根据反串规则联结各相的极相组。,3,三相双层绕组,3）双层叠绕组嵌线特点（1）吊把线圈边数等于节
11、距槽数（2）垫好层间绝缘,双层叠绕组端部接线图,作用： 1.增强绕组的耐潮性。 2.提高绕组的绝缘强度和机械强度。 3.改善绕组的散热能力和防腐作用。,3,三相双层绕组,步骤： （1） 预热 为便于浸漆，驱除绕组和绝缘材料中的潮气 温度1100 时间4 8小时 每隔一个小时既量一次绝缘电阻，待稳定后结束预热。,3,三相双层绕组,（2）浸漆 对有绕组定子铁心浸漆方法有二种,一种是把整个铁心浸入漆槽中的沉浸法,另一种是使铁心转动,把漆滴在绕组端部的滴浸法。预烘后绕组需降温到700才能浸漆。浸漆约15分钟直到不冒气泡为止。,3,三相双层绕组,它就是醇酸烘干绝缘漆,小电机绕组用刷子来刷上绝缘漆,（3）烘干 一般有两个阶段：1.低温阶段：温度700800，时间2-4个小时，此时溶剂挥发慢，可避免表面很快形成漆膜，使内部气体无法排除，形成气泡。2.高温阶段：温度在120左右，时间8-16个小时，使表面形成坚固的漆膜。 烘干方法：1.灯泡烘干法 2.电流干燥法.小型电机在定子绕组中通入单相220v交流电，电流控制在电机额定电流的60%左右，测绝缘电阻时应切断电源. 3.循环热风干燥法。干燥室 用耐火砖砌成，中间用石棉或硅藻等材料隔热。热风应均匀鼓入其中。,3,三相双层绕组,
