相异步电机的绕组.ppt

主 讲 人：于红霞 日 期：二00七年十二月,B,三相异步电机的定子绕组工艺,教学目的：,让大家掌握三相异步电机的启动、反转、调速、和制动；,初步了解绕线电动机。,让大家会识别三相异步电机的铭牌数据；,主要内容,1、三相异步机铭牌与技术数据； 2、三相异步电动机的具体选择方式 3、三相异步机的起动； 4、三相异步电动机的正、反转； 5、三相异步电动机的制动； 6、三相异步电动机的调速。,1.绕组结构的分类,1.1.1 显极式绕组： 每个线圈组形成一个磁极的绕组，一般称为显极式绕组。 每相绕组的线圈组数与电机的磁极数相等，为使磁极的极性、交替排列，每相相邻的两个线圈组中的电流方向必须相反。即“头接头”、“尾接尾”。,显极式绕组,蔗极式绕组,绕组形成磁极数分类,定义,1.1,1.1.2 蔗极式绕组： 每个线圈组形成一对磁极的绕组称为蔗极式绕组。（或称隐极式绕组）。 每相绕组的线圈组数与电机的磁极数的一半，因为另一半的磁极由线圈组产生的磁通共同形成。 每相绕组的线圈组形成的磁极的极性都相同，因而各线圈组中的电流方向必须都相同。顺串即“头接尾”。,定义,定义,1.集中式绕组 ： 为矩行线圈经绕线、绑绝缘、定型、浸漆烘干，再嵌装凸形磁极里。 2.分布式绕组： 没凸极而是按一定规律嵌线组成，所以根据嵌线形式又分 同心式和叠式绕组。,集中式绕组,分布式绕组,绕组形状与嵌线方式分类,1.2,详解,2.1 尺寸和形状的准确性 线圈的轴长、宽等要准，否则无法嵌或者困难嵌，还会使绝缘损坏，造成匝间、相间短路或接地。 2.2 绝缘的可靠性 电机运行时线圈受到电磁力、机械力及热应力的综合作用，所以要电机能可靠的运行即要求绝可靠接受耐压试验。就正确的选择绝缘材料，绝缘层要致密均匀，无空隙存在，绝缘漆或胶要坚实。,对绕组的技术要求：,2.3 绕组的牢固性 绕组应能承受频繁起动、突然短路等恶劣条件下电磁力及其他外作用力的作用而不产生变形和磨损，因此在嵌完线后必须将绕组牢固的加以紧固。 2.4 焊接质量的可靠性 电机绕组中各种焊接头必须有良好的导电性、力学性能、抗腐蚀、老化冷热交替的性能等，以保证焊接质量能长期稳定可靠。因此，焊接后的接触电阻要小，以免局部发热或脱焊、断线等事故。,3. 绕组常用的绝缘材料： 3.1 具有良好的电气性能 包括绝缘强度、绝缘电阻、介电系数和介质损耗等 a.绝缘强度： 又称击穿强度，指绝缘材料的击穿而丧失绝缘 能力时的电场强度。单位kV/mm 。相应与击穿单位厚度绝缘材料时加的电压称为击穿电压。 b.绝缘电阻： 电介质的导电能力极差，但并不存在绝对的不导电物体，在一定的电压作用下总有一些微小的电流流过。因此，与金属导体不同的是它的数量级要大的多，故成为绝缘电阻，以兆欧为单位。 它受温度、水、污物等的影响。,?,c. 介电系数： 表示在电场的作用下绝缘材料内部电荷移动的情况，即极化程度。随电场频率的增高而逐级的下降；随材料吸湿而增大。由于温度影响极化，介电系数在某一温度会出现峰值。 d.介质损耗: 指交流电压下电介质本身会发热所造成的能量损耗。泄漏电流和交变电场的附加损耗。 3.2 具有良好的耐热性能： 直接决定了电机的允许温升。 3.3 具有良好的力学性能： 指抗拉、压、剪、弯、冲击等方面的指标要求。相反，力学性差，很容易受机械力影响，而使电气性能下降。,3.4 绝缘漆： 通常叫浸渍漆有两部分组成漆基和溶剂，溶剂使漆的粘度降低、流动性和渗透性提高，通过烘培处理又被挥发掉了并不成为漆膜的成分，也不影响漆的性能。 3.5 电机用的灌封胶和浇注胶： 起绝缘固定、密封和防护等作用。要求胶应该有高的粘结力相应的耐热等级和高的导热性能，潜油电机用还应有优异的耐高温油性能。,4. 线圈的绕制应注意事项： a. 绕线速度不宜过快，一般绕线机的速度为150200r/min较适宜。 b. 绕制线圈时必须使导线排列整齐，避免交叉混乱而使嵌线困难及匝间短路。 c. 线圈匝数必须符合设计要求，因为匝数多了浪费嵌线困难并使漏抗增大，最大转矩和起动转矩降低；匝数少了电机的空载电流增大功率因数降低；若三相绕组匝数不相等，则三相电流不平衡，也使电机性能变坏。,d. 导线直径必须符合设计要求。线粗了难嵌，细了电阻大影响电机的性能，线细了电阻大损耗大、功率、温升等就受影响。 e. 绕线时必须保护导线的绝缘，不允许有点滴的破损，否则匝间短路。 f. 导线的接头或破损在每只线圈中不得超过一处，每相绕组中不得超过两处，在每台电机中不得超过四处。且接头必须在端部斜边处，不允许将接头留在线圈的有效边上。,5. 定子绕阻绝缘及绝缘规范 5.1绝缘规范 定子线圈、槽部绝缘、相间绝缘（绕组端部相间）、层间绝缘（当采用双层绕组时，同槽上下两层之间）、槽楔、引接线、端部绑扎、绝缘漆浸烘处理。,5.2 绕组的嵌线工艺 1. 嵌线的技术要求 a.绕组的节距或跨距、联结方式、引出线与出线孔的相对位置必须正确。嵌入槽内的线圈须匝数准确。 b.绝缘应良好可靠.绝缘材料的质量和结构尺寸须符合规定。线圈的绝缘及槽口绝缘易受损，造成匝间短路击穿故障，嵌线时应注意。 c.槽绝缘伸出铁心的两端长度应相等。 d.槽内导线及绕组端部导线应排列整齐，无严重交叉现象，端部绝缘尺寸、形状应符合规定。 e.槽楔在槽中应松紧合适，槽楔不能超出槽口并且伸出铁心两端长度相等。,f. 接头应焊接良好，以免产生过热或发生脱焊断裂等事故。 g. 嵌线之前，用压缩空气将铁心吹干净，槽内不应有可观察到的毛刺及焊渣。嵌线时，应严防铁屑、铜末或焊渣等混入绕组。 5.3 双层绕组的嵌线工艺 Z1=48、2P4、q=4、y10（即y111） a. 在开始嵌线时应先确定暂时不嵌的起把线圈数，即应有y11个线圈的上层边不嵌，只依次嵌入它们的下层边。 b. 因为开始的起把线圈的数目为y11，所以从线圈12开始，将它们的下层边嵌入后接着就可以把它的上层边嵌入。,c. 依次嵌入其后的各个线圈的下层边与上层边。注意：每个线圈的上层边嵌入后，都要封槽；每个线圈组嵌完后，都要垫相间绝缘。 d. 直到全部线圈的下层边都嵌入定子槽以后，方可把起把的11个线圈的上层边依次嵌入相应得槽内、封槽。 e. 同一相的各线圈组之间的连接，按反向串联的规律，即上层边与上层边相接，下层边与下层边相连。,6. 绕组的焊接工艺 6.1 绕组焊接的重要性与特点： 导线的连接如果只是将接头互相绞合，固然也能够接通电路，但是这样绞合导线表面，在长时间的高温空气中极易氧化。铜和铝的氧化是不良导体，甚至是绝缘体。由于这个原因绞合点的接触电阻增大，当电流流过时，将产生高温，加速了该处氧化过程，接触电阻更大如此恶性循环，使电机不能安全运行，甚至造成烧毁的严重事故。因此绕组连接处必须加以焊接，并焊接好，才能保证电机绕组长期安全运行。,6.2 电机绕组焊接的主要特点是: 接头尺寸小，数量多，形式多样；而且大多数接头都是在空间狭窄、邻近绝缘物的条件下进行焊接的。确定焊接方法时，必须保证质量要求的前提，选用通用性强不具腐蚀性、不影响邻绝缘经济而简便的焊接方法。 在电机绕组中各种焊接头必须有良好的导电性能、力学性能抗腐蚀性能等，以保证焊头的质量长期稳定可靠。,6.3 电机绕组的焊接方法，一般为钎焊和熔焊两大类。 钎焊的主要特点是焊料的熔点低于被焊金属的熔点。（熔点在260以下软焊料、260380中间焊料、400以上硬焊料又称硬钎焊）其中软钎焊有烙铁焊。浇锡焊和浸渍焊。硬钎焊电阻焊、气焊和中频钎焊。 熔焊根据金属熔化程度不同，又可分为塑状焊接和熔化焊接。 塑状焊接是将接头局部加热到接近熔化温度，然后加压使接头熔化在一起。 熔化焊接是将接头局部加热液态，使之熔化在一体。（点焊、氩弧焊）,6.4 铜绕组的焊料常用的是硬焊料为磷铜或银铜。 磷铜性脆，不耐振动，不易用于转子绕组焊接。 银铜焊料不仅机械强度比磷铜高而且导电性抗腐蚀性也比磷铜好，单价格高，一般用于机械强度和电气性能都要求特别高的绕组接头，例如大型同步电机定子和转子绕组异步电机铜条笼型绕组等。 6.5 焊剂的选择： 钎焊剂应能溶解和除去氧化物，使钎焊容易进行； 能改善焊料对焊件的润湿性；且具有低于焊料的熔点和一定的流动性，容易脱渣。,钎焊焊剂可分为有机焊剂和无机焊剂两种 有机焊剂又称为中性焊剂，采用的是松香和松香酒精溶液。它没有腐蚀作用，反而可形成坚硬的薄膜，保护焊接处不受氧化和腐蚀。 无机焊剂又称为酸性焊剂，有卤族元素。如氯化锌、硼砂以及含氯化锌和氯化氨的焊药剂。 它能有效的清除焊件的氧化物，改善焊件的改善焊料的润湿性和流动性，由于它对铜和绝缘都有强烈的腐蚀性，在绕组中一般避免采用。 若是用这类焊剂时焊后必须彻底清除焊剂残余和焊渣。,6.6 中频钎焊 加热速度快而且均匀，生产效率和质量比较高。有个感应圈系用矩形真空导线制成，中间可通过水冷却。用2500 Hz电源感应加热钎焊，笼条和导电环接头即焊透又没有焊料外溢溅落可节省焊料。焊接处有饱满的圆根，焊接牢固。须注意焊接次序，以减少焊接应力的影响。,四.绕组的绝缘漆处理 1.目的和类型 a.提高电机绝缘的耐潮性 b.提高绕组的电气性能 c. 提高绕组的耐热和导热性能（浸漆处理后，绝缘漆填充绕组得空隙，把空气挤跑，提高绕组起始游离电压和电气性能，而且绝缘漆热导率高，导热性能大为提高。另外，绕组表面形成一层漆膜，减少了与空气接触，使氧化缓慢，耐热性提高。）,d.提高绕组的机械强度 e.提高绕组的化学稳定性（防霉、防电晕、防油污） 2. 类型有：浸漆、浸胶、浇注绝缘工艺等 3. 真空浸漆的设备 主要由浸漆灌、储漆灌、加热灌、真空系统、加压系统、通风系统、液压系统、气动系统、冷却水系统、控制系统、制冷系统、加热系统等组成。真空压力浸漆是一种效果较好的浸漆方法。可以较好的彻底清除绕组内的潮气和挥发物；又可避免浸不透的现象；同时漆的