电机基础知识及绕组下线·2

1一实训目的1．本次实训为电机绕组实训，经过实训能够进一步的了解电动机的结构组成。绕组进行正确的三角形或者星型连接。3．加深理解三相电动机的工作原理,组成结构。二异步电机的基础理论三相异步电动机的结构三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成。图2。1.1所示为三相鼠笼式异步电动机结构图.图2.1.1封闭式三相笼型异步电动机结构图1—轴承；2-前端盖；3—转轴;4—接线盒；5—吊环；6—定子铁心；7—转子；8—定子绕组;9—机座；10-后端盖;11—风罩；12—风扇（一）定子和转子(1）转子铁心是用0。5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上，作用和定子铁心相同，一方面作为电动机磁路的一部分,一方面用来安放转子绕组。（2)转子绕组异步电动机的转子绕组分为绕线形与笼形两种,由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机。①绕线形绕组与定子绕组一样也是一个三相绕组,一般接成星形，三相引出线诀别接到转轴上的三个与2转轴绝缘的集电环上，经过电刷装置与外电路相连，这就有可能在转子电路中串接电阻或电动势以改善电动机的运行性能，见图2.1.2：1—集电环；2—电刷；3—变阻器图2。1.2绕线形转子与外加变阻器的连接②笼形绕组在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一个铜环（称为端环）把导条连接起来，称为铜排转子，如图2。1，3所示。也可用铸铝的方法，把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称为铸铝转子，如图2。1.4所示。100kW以下的异步电动机一般采用铸铝转子。2。1.3铜排转子2.1.4铸铝转子2)定子绕组三部分组成。机座是由铸铁或铸钢制成，在机座内装有定子铁芯,铁芯是由互相绝缘的硅钢片叠成。铁芯的内圆周表面冲有均匀分布的平行槽,在槽中放置了关于称的三相绕组。0.5mm2.1.5图2.1。5定子铁芯结构和铁芯片形状②定子绕组:定子绕组是电动机的电路部分，由三相关于称绕组组成.定子绕组一般采用聚酯3漆包圆铜线或双玻璃丝包扁铜线绕制,依照一定的空间角度依次嵌入定子铁芯槽内，绕组与铁芯之间垫放绝缘材料，使其具有良好的绝缘性能。三相异步电动机的定子绕组共有六个引线端，固定在接线盒内的接线柱上，按现行国家标V1W1（首端V2W21234562.1.6线盒中。若把U2V2W2V1W1L1L2L321U1W2V1U2W1V2L1L2L32所示。实际接线时究竟采用哪一种接法，要根据电动机绕组的额定电压和电源的电压来确定。图2.1。6三相异步电动机绕组接线③机座：机座是电动机用于支撑定子铁芯和固定端盖的。。机座通常为铸铁件,大型异步电动机机座一般用钢板焊成,微型电动机的机座采用铸铝件.封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积,防护式电机的机座两端端盖有开封孔，是电动机内外的空气可直接关于流，以利于散热。图2.2.5三相定子绕组AX、BY、CZ（二）其他附件1。端盖：支撑作用。。轴承：连接转动部分与不动部分。3.轴承端盖：保护轴承。4.扇：冷却电动机。三相交流电机旋转磁场的产生三相绕组在空间互隔120°排列,现向三相绕组中诀别列入三相电流IuIvIw方便，规则：电流为正值时，由绕组的首端流入，从尾端流出。（一）基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验 ,如图2。2。1所示42.2.1异步电动机工作原理当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相关于运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。（二）旋转磁场A（1)222AXBYCZ,1200U、V、W随着电流在定子绕组中经过，在三相定子绕组中就会产生旋转磁场。AIU

i AiII

si(si(

t120) ZXCi YCt120) B Bim C图2.2。2相异步电动机定子接线当t=00时，iA

0iB

YB1

流出；iC

为正，CZCZ22所示。当t=1200时，iB

0iA

为正,AX绕组中的电流从A流入X流出；iCZC22.5（b）所示.当t=2400iC

0,CZiA

为负，AXXAi为B5BY2.2.5(c）所示。iiiAiBiCωO120°240°36t0AY × ·Z Y

A A× ·×Z Y· ZC × ·B C ··

B C ×B×X X X(a) =0° (b) =120° (c) =240°图2。2.5三相定子绕组AX、BY、CZ可见，当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转一周。随着定子绕组中的三相电流不断地作周期性变化，产生的合成磁场也不断地旋，因此称为旋转磁场。。旋转磁场的方向A、B、CBC,CB：C、B、A（鼠笼条将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生n12。3交流绕组的基本知识绕组的基本术语（1)线圈、线圈组、绕组线圈也称绕组元件，是构成绕组的最基本单元,它是用绝缘导线按一定形状绕制而成6的,可由一匝或多匝组成；多个线圈连成一组就称为线圈组；由多个线圈或线圈组依照一2.31内用，不能直接转换能量，称为端部。图2。3。1常用的线圈示意图(2）极距ττ＝Z12p式中Z——定子铁心总槽数；2P——磁极数；τ—-极距。1(3）线圈节距Y16Y＝6-1＝5绕组产生最大磁势或电势的要求出发，节距Ｙ应接近于极距τY≈τZ12pY=τ时，称为整距绕组；Y＜τ时，称为短距绕组；Y＞τ时，称为长距绕组.实际应用中，常采用短距和整距绕组,长距绕组一般不采用,因其端部较长,用钢量较多。(4）机械角度和电角度一个圆周所关于应的几何角度为3600NS，4P=2过两关于磁极，关于应的电角度为2x3600=7200，若电机有P电角度=P×机械角度（5）每极每相槽数q7qq

Z1 ，2pm式中ｍ-—相数。ｑ31800600相带.（6)相距角α 槽距角是指相邻的两个槽之间的电角度可由下式计算360pZ1（7)极相组 极相组是指一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的线圈组2．交流绕组的基本要求三相异步电动机交流绕组的构成主要从设计制造和运行两方面考虑。绕组的型式有多种多样，具体要求为：（1）在一定的导体数下,绕组的合成电势和磁势在波形上应尽可能为正弦波,在数值上尽可能大，而绕组的损耗要小，用钢量要省。(2)关于三相绕组，各相的电势和磁势要求关于称而各相的电阻和电抗都相同。为此必需电角度。（3）绕组的绝缘和机械强度要可靠，散热条件要好.(4）制造、安装、检修要方便。63．三相交流绕组的分布、排列与连接要求三相异步电动机交流绕组的作用是产生旋转磁场，要求交流绕组是关于称的三相绕组，其分布、排列与连接应按下列要求进行：（1）180°电角度(称为分极3（60°电角度（称为分相。(2）各相绕组的电源引出线应彼此相隔120°电角度。（3)同一相绕组的各个有效边在同性磁极下的电流方向应相同,而在异性磁极下的电流方向相反。（4）同相线圈之间的连接应顺着电流方向进行。4．交流绕组的分类按槽内层数来分，可分为单层绕组、双层绕组和单双层混合绕组;按每极每相所占的8槽数来分，可分为整数槽绕组和分数槽绕组；按绕组的结构形状来分，可分为链式绕组、交叉式绕、同心式绕组、叠绕组和波绕组等。三 电机绕组的嵌线3.1绕线工具1。MTL-1电机装置MTL—1电机装置用于关于我们重装的电动机进行空载测试兆欧表用于测量电动机关于地的绝缘电阻及检测电动机是否有漏电现象。手摇式兆欧表主要由手摇发电机和表头两部分组成.如图(4兆欧表的工作原理如图(5）,其上有三个接线端子：L、EG。LELE划线板在下线时可用划线板沿着槽口并且顺着金属丝的方向轻轻向下划，使金属丝一点一点进入槽口。划线板压线板.06～07cm着槽口向里慢慢推使绝缘纸包住金属丝。 （压线)绕线机绕线机是用来绕制电动机线圈和计数线圈匝数的专用工具。如下图所示：9手摇绕线机3。2绝缘材料与制作槽楔1)放置槽绝缘将已裁剪好的槽绝缘纸纵向摺成"U”形插入槽中,绝缘纸光面向里，便于向槽内嵌线。线圈的整理缩宽用两手的拇指和食指诀别拉压线圈直线转角部位，将线圈宽度压缩到能进入定子内膛而不碰触铁心。也可将线圈横立并且垂直于台面，用双手扶着线圈向下压缩.扭转解开欲嵌放线圈有效边的扎线，左手拇指和食指捏住直线边靠转角处，同样用右手指捏住上层边相应部位,将两边同向扭转，使线圈边导线扭向一面.捏扁3.2.13）沉边（或下层边）的嵌入

右手指边捏边向下搓，使下层边梳理成扁平的刀状，见图3.2.1所示。如扁平度不够可多搓捏几次。右手将搓捏扁后的线圈有效边后端倾斜靠向铁心端面槽口，左手从定子另一端伸入接3.2.2右手既要防止槽口导线滑出,又要梳理后边的导线，边推边压，双手来回扯动，使导线有10图3。2.2下层边的嵌线方法浮边(或上层边)的嵌入嵌过若干槽的沉边（或下层边）后，由嵌线规律得知，就要嵌入浮边,当嵌入第一个浮边后，以后再嵌入的线圈就能进行整嵌，而不用吊边。在浮边嵌入前要把此边略提起,双手拉直、捏扁理顺，并且放置槽口。再用左手在槽左端将导线定于槽口,右手用划线片反复顺槽口边自左向右划动，逐一将导线劈入槽内。在槽内导线将满时，可能影响嵌线的继续进行，此时,只要用双拇指在两侧按压已入槽的线圈端部，接着划线片通划几下理顺槽内导线，把余下的导线又可划入槽内。也可将压线条从一侧捅入并且出到另一侧,再用双拇指在两侧按压压线条两端，按压后抽出压线条，接着余下的导线又可顺利地划入槽内。上层边的嵌入与浮边雷同，只是在嵌线前先用压线块在层间绝缘上撬压一遍，将松散的导线压实，并且检查绝缘纸的位置,然后再开始嵌入上层边。封槽口导线嵌入槽后，先用压线块或压线条将槽内的导线压实，方可进行封口操作。3。3链式绕组嵌线Z1=24，P=2，q=2，α=30°其线圈分布如下表：AZBXAZBXCY1、23、45、67、89、1011121314151617181920212223246槽空1槽,8空3槽然后按图下下线，然后依次下第10、5、12、7、14、9、16、11、18、13、20、15、22、17、24、19、2、21、4、23,最后在下第1、第3槽，然后每相的磁极进行绝缘处理。11各相绕组接线示意图如下所示：三相异步电动机单层链式绕组画图步骤：划槽1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15161718 192021222324分极N S N S2 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15161718 192021222324分相NSNSw2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v22 3 4 5 6 7 8 9 10111213 14 15161718 192021222324(4）假定电流方向12NSNSw2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v22 3 456782 3 45678910111213 1415161718192021222324NSNSw2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v22 3 4567 8 9 10111213 14 15161718 1920212223242 3 4561213 1415161213 141516NSNSu1w2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v21 2 3 45 6 7 8 9 101 2 3 4

1718 192021222324W相线圈13NSNSu1w2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v21 24567 810111213 143 9 15161 24567 810111213 141．极相组之间的连接2 3 452 3 4567 89 10111213 1415161718192021222324NSNSu1w2v1u2w1v2u1w2v1u2w1v21A X1 2 3 4671 2 3 46789101