- 電動機繞組布線接線彩色圖集·第6版(全2冊)
- 潘品英
- 6506字
- 2022-06-17 15:53:43
2.1 三相單層疊式繞組布線接線圖
單層疊式繞組簡稱單疊繞組。它是由兩個線圈以上的等距線圈組構成端部交疊的鏈式繞組,故又稱交疊鏈式繞組。每組線圈數相等,當每組線圈數為S=q/2時,構成顯極式繞組;S=q時為庶極式繞組。
一、繞組結構參數
總線圈數 Q:電動機三相繞組線圈數總和。單層繞組每線圈占兩槽,故總線圈數
Q=Z/2
式中 Z——槽數。
極相槽數 q:電動機每一極距內一組繞組占有的槽數
q=Z/2pm
式中 2p——繞組極數;
m——相數。
每組圈數(即每組線圈數)S:線圈組是由一相繞組中相鄰線圈同向串聯而成,單疊繞組每組由多只線圈構成,且每組線圈數相等
S=Q/u
線圈組數 u:是指構成三相繞組的線圈組數,它與布線型式有關:
顯極
u=2pm
庶極
u=pm
繞組極距τ:指繞組每磁極所占槽數
τ=Z/2p
線圈節(jié)距 y:單疊繞組為全距繞組,但布線型式不同,則線圈采用不同節(jié)距:
庶極
y=τ
顯極
y=τ-S
繞組系數 Kdp:單疊繞組節(jié)距系數Kp=1,繞組系數等于分布系數

式中 Kd——繞組分布系數。
繞組可能的最大并聯路數(并聯路數即為并聯支路數)am

每槽電角α:指定子繞組鐵心每槽所占電角度
α=180°×2p/Z
二、繞組特點
1)繞組是等距線圈,且線圈數為雙層繞組的一半,故具有嵌繞方便、節(jié)省工時等優(yōu)點。
2)槽內只有一個有效邊,不需槽內層間絕緣,可獲得較高的有效充填系數;但很難構成短距繞組,諧波分量較大,電機運行性能較雙疊繞組差。
3)繞組在實用中有兩種布線型式。顯極布線時,每組線圈數等于q/2,每相由2p個線圈組成;庶極布線時,每組有q個線圈,每相有p個線圈組。
三、繞組嵌線
繞組有整嵌法和交疊法兩種嵌線工藝,實用上常用交疊法嵌線。嵌線時先將一組中的同名邊循次嵌入槽內;另一邊暫時吊起待嵌(俗稱“吊邊”),然后退空S槽,再嵌入S槽后,再退空出S槽,全部沉邊嵌完后,才把“吊邊”嵌入相應槽內。
本書把單層繞組線圈中先嵌的邊(它將被后嵌線圈端部壓在下面)稱為“沉邊”,早期版本圖中用雙圓表示;后嵌于上面的邊稱為“浮邊”,用單圓圈表示。此種嵌法端部比較規(guī)整,但為了適應工藝需要,對個別繞組也介紹采用分層整嵌的方法,具體嵌線見各例的嵌線順序表。
四、繞組接線規(guī)律
顯極繞組:同相相鄰線圈組間極性相反,即“尾與尾”或“頭與頭”相接。
庶極繞組:同相組間極性相同,連接時“尾與頭”相接。
2.1.1 12槽2極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.1
注:本圖有效邊帶雙圈者表示先嵌的沉邊(后同)。
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=12
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=2
極相槽數 q=2
線圈節(jié)距 y=1—7、2—8
總線圈數 Q=6
繞組極距τ=6
繞組系數 Kdp=0.966
線圈組數 u=3
每槽電角α=30°
2.嵌線方法 繞組可采用兩種嵌線方法:
1)交疊法 繞組端部較規(guī)整、美觀,是常用的方法,嵌線順序見表2.1.1a。
表2.1.1a 交疊法

2)整嵌法 嵌線時線圈兩有效邊相繼嵌入相應槽內,無需吊邊,便于內腔過窄的微電機采用。嵌線順序見表2.1.1b。
表2.1.1b 整嵌法

3.繞組特點與應用 繞組采用庶極布線,是三相電動機最簡單的繞組之一,每相只有一組交疊線圈。它的最大優(yōu)點是無需內部接線;采用整嵌時端部形成三平面而不夠美觀。此繞組僅用于小功率電機,主要應用于國外微電機,國內僅見于部分廠家生產的JW-5022三相異步電動機產品。
2.1.2 24槽2極單層疊式繞組

圖 2.1.2
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=24
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=2
極相槽數 q=4
線圈節(jié)距 y=1—11、2—12
總線圈數 Q=12
繞組極距 τ=12
繞組系數 Kdp=0.958
線圈組數 u=6
每槽電角 α=15°
2.嵌線方法 繞組可采用兩種嵌線方法,但交疊法嵌線比較普遍。
1)交疊法 嵌線吊邊數為4。嵌線順序見表2.1.2a。
表2.1.2a 交疊法

2)整嵌法 嵌線無需吊邊,但繞組端部形成三平面重疊。嵌線順序見表2.1.2b。
表2.1.2b 整嵌法

3.繞組特點與應用 本例為顯極式布線,線圈組由兩個單層等距交疊線圈組成,并由兩組線圈構成一相;同相兩組是“尾與尾”相接,從而使兩組線圈極性相反。本繞組是單疊繞組,應用于老式的小功率電機的布線型式。主要應用有J31-2、JW11-2等產品;也可將相尾U2、V2、W2接成星點,引出三根引線,應用于JCB-22三相油泵電動機。
2.1.3 36槽2極單層疊式繞組

圖 2.1.3
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=36
每組圈數 S=3
并聯路數 a=1
電機極數 2p=2
極相槽數 q=6
線圈節(jié)距 y=15
總線圈數 Q=18
繞組極距 τ=18
繞組系數 Kdp=0.96
線圈組數 u=6
每槽電角 α=10°
2.嵌線方法 嵌線可用兩種方法,但主要采用交疊法,嵌線順序見表2.1.3。
表2.1.3 交疊法

3.繞組特點與應用 本例是顯極布線,每相由兩組極性相反的線圈組構成,每組線圈由3個節(jié)距為15槽的交疊線圈組成,兩組間接線是尾接尾;引出線6根。繞組總線圈數比雙層少一半,但對削減5、7次諧波的功能較差,故目前應用較少,曾用于J61-2、JO3L-180M2異步電動機等老系列產品。
2.1.4 *24槽4極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.4
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=24
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=4
極相槽數 q=2
線圈節(jié)距 y=6
總線圈數 Q=12
繞組極距 τ=6
繞組系數 Kdp=0.966
線圈組數 u=6
每槽電角 α=30°
2.嵌線方法 本例可采用兩種方法嵌線。
1)交疊法 嵌線吊邊數為2,嵌線順序見表2.1.4a
表2.1.4a 交疊法

2)整嵌法 嵌線無需吊邊,直接整嵌。嵌線順序見表2.1.4b。
表2.1.4b 整嵌法

3.繞組特點與應用 本例為庶極布線,每相只用2組雙圈構成4極。在系列中沒有應用,但常見于一些雜牌的通風機電動機。
2.1.5 36槽4極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.5
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=36
每組圈數 S=3
并聯路數 a=1
電機極數 2p=4
極相槽數 q=3
線圈節(jié)距 y=9
總線圈數 Q=18
繞組極距 τ=9
繞組系數 Kdp=0.96
線圈組數 u=6
每槽電角 α=20°
2.嵌線結構方法 嵌線可用兩種方法:
1)交疊法 嵌線時將沉邊逐槽嵌入,吊邊數為3,從第4只線圈起整嵌。嵌線順序見表2.1.5a。
表2.1.5a 交疊法

2)整嵌法 嵌線時將1組線圈逐個嵌入相應的槽,嵌完第1組后,隔開相鄰組再嵌第3組;完成后構成雙平面繞組。嵌線順序見表2.1.5b。
表2.1.5b 整嵌法

3.繞組特點與應用 本例采用庶極布線,每相由兩組線圈順串成4極;線圈組數較少,嵌線工藝較簡單。國外應用于微電機,國內應用較少,僅見于部分廠家生產的JO2L-32異步電動機老系列產品。
2.1.6 48槽4極單層疊式繞組

圖 2.1.6
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=4
極相槽數 q=4
線圈節(jié)距 y=1—11、2—12
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=12
繞組系數 Kdp=0.958
線圈組數 u=12
每槽電角 α=15°
2.嵌線方法 嵌線可采用兩種方法,整嵌法嵌線形成三平面端部,通常極少采用;常用交疊法嵌線,即嵌2槽沉邊,空2槽再嵌2槽,吊邊數為4。嵌線順序見表2.1.6。
表2.1.6 交疊法

3.繞組特點與應用 本例采用顯極布線,每相有4個線圈組,每組由2個等節(jié)距線圈交疊而成;同相兩組線圈極性必須相反,即組間連接是“尾接尾”或“頭接頭”的反向串聯。本例雖是48槽4極的基本接線型式,但實際應用不多,目前國內主要應用在繞線式轉子繞組。
2.1.7 48槽4極(a=2)單層疊式繞組

圖 2.1.7
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=2
并聯路數 a=2
電機極數 2p=4
極相槽數 q=4
線圈節(jié)距 y=1—11、2—12
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=12
繞組系數 Kdp=0.958
線圈組數 u=12
每槽電角 α=15°
2.嵌線方法 嵌線一般都采用交疊法后退式嵌線,嵌線順序可參考上例。為適應某些修理嵌線習慣,本例特介紹前進式嵌線,以供參考。嵌線順序見表2.1.7。
表2.1.7 交疊法(前進式嵌線)

注:采用前進式嵌線時,圖中單圓圈代表沉邊,雙圓圈代表浮邊。
3.繞組特點與應用 本例布線與上例相同,由兩個等節(jié)距交疊線圈組成線圈組,并由4組線圈構成一相繞組,但采用兩路并聯接線,接線是采用短跳接線,逆向分路走線。例如,U1進線則分兩路,一路進U相第1組線圈,逆時向走線,再與第2組反串連接;另一路從第4組進入,順時向走線與第3組反串連接后,將兩組尾端并聯出線U2。這種接線具有連接線短、接線方便等優(yōu)點,本書兩路并聯均采用這種接線型式。此繞組用于JO2L-71電動機和繞線轉子電動機的轉子繞組。
2.1.8 24槽6極單層交疊分割式(庶極)繞組

圖 2.1.8
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=24
每組圈數 S=1、2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=6
極相槽數 q=1 1/3
線圈節(jié)距 y=4
總線圈數 Q=12
繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924
線圈組數 u=9
每槽電角 α=45°
2.嵌線方法 嵌線可采用整嵌法,分三個單元嵌入,無需吊邊,嵌線順序見表2.1.8。
表2.1.8 整嵌法

3.繞組特點與應用 本例采用庶極布線,每相由4個線圈組成,對稱分布在3個單元線圈組中,即其中一個單元安排雙圈,其余為單圈,但三相的雙圈為對稱安排。每極相占槽為分數,且每槽電角度為45°,使三相進線無法滿足互差120°電角度,但三相磁場尚能基本對稱,電動機運行并無明顯不良影響。此外,繞組總線圈數少,嵌繞工藝簡潔方便,還填補了24槽定子無6極的空白。此繞組主要應用于小型電泵電動機。
2.1.9 36槽6極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.9
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=36
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=6
極相槽數 q=2
線圈節(jié)距 y=1—7、2—8
總線圈數 Q=18
繞組極距 τ=6
繞組系數 Kdp=0.966
線圈組數 u=9
每槽電角 α=30°
2.嵌線方法 嵌線可用交疊法或整嵌法,但后者因q為奇數,只能構成三平面繞組,使繞組端部形成三重疊,故極少選用。交疊嵌線時,將一組中兩沉邊順次嵌入2槽,空出2槽再嵌2槽,吊邊數為2。嵌線順序見表2.1.9。
表2.1.9 交疊法

3.繞組特點與應用 本例繞組是庶極布線,每相由3組線圈組順向串聯而成,每組由兩個y=6的交疊線圈組成,相距120°電角度,分布在定子鐵心;同相組間是“尾接頭”,即所有線圈組電流方向一致。此繞組實際應用不多,目前使用在JZR2-11型三相繞線轉子電動機的轉子繞組。
2.1.10 *48槽6極單層交疊分割式(庶極)繞組

圖 2.1.10
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=2、3
并聯路數 a=1
電機極數 2p=6
極相槽數 q=
線圈節(jié)距 y=8
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=8
繞組系數 Kdp=0.931
線圈組數 u=9
每槽電角 α=22.5°
2.嵌線方法本例采用交疊法嵌線,吊邊數為8。嵌線可分3個單元逐個進行,具體操作可參照表2.1.10進行。
表2.1.10 交疊法

3.繞組特點與應用 本例繞組采用特殊安排,庶極布線。每相由8個單層線圈構成6極,而每相由兩組三聯和一組雙聯順串而成,當三相進線相同時,必須要將其中一相反相才能構成三相對稱平衡的繞組,如本例就把W相進行反相。所以三相進線未能滿足120°電角度的互差,但三相磁場則能對稱平衡。本例資料來自讀者實修記錄。
2.1.11 48槽8極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.11
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=8
極相槽數 q=2
線圈節(jié)距 y=1—7、2—8
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=6
繞組系數 Kdp=0.966
線圈組數 u=12
每槽電角 α=30°
2.嵌線方法 實用中常采用兩種嵌線法:
1)交疊法 是較多采用的嵌線法,嵌線時先嵌2槽、空2槽再嵌2槽。嵌線順序見表2.1.11a。
表2.1.11a 交疊法

2)整嵌法 隔組整嵌,無需吊邊,最后形成端部雙平面繞組。嵌線順序見表2.1.11b。
表2.1.11b 整嵌法

3.繞組特點與應用 本例采用庶極布線,線圈組間順接串聯成8極;線圈數較雙層少一半,嵌線接線工藝方便。常用于繞線轉子電動機的轉子繞組,如JZR31-8起重及冶金用繞組轉子三相異步電動機等。
2.1.12 48槽8極(a=2)單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.12
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=2
并聯路數 a=2
電機極數 2p=8
極相槽數 q=2
線圈節(jié)距 y=1—7、2—8
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=6
繞組系數 Kdp=0.966
線圈組數 u=12
每槽電角 α=30°
2.嵌線方法 本例嵌線方法如上例,采用后退式交疊法或整嵌法嵌線;也可采用前進式交疊嵌線,嵌線吊邊數為2,與后退式相同,但嵌線方向相反,嵌線順序見表2.1.12。
表2.1.12 交疊法(前進式嵌線)

注:采用此表嵌線時,沉邊為圖中單圓圈,浮邊為圖中雙圓圈。
3.繞組特點與應用 繞組采用庶極布線,使每相4個線圈組形成8極,故兩路并聯的接線采用反向走線短跳連接,每個支路兩組線圈,逆時針走線時順向串聯;順時針走線時則逆向串聯,使每相4組線圈端部電流方向一致。常應用于JZR41-8繞線轉子電動機的轉子繞組。
2.1.13 72槽8極(a=2)單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.13
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=72
每組圈數 S=3
并聯路數 a=2
電機極數 2p=8
極相槽數 q=3
線圈節(jié)距 y=9
總線圈數 Q=36
繞組極距 τ=9
繞組系數 Kdp=0.96
線圈組數 u=12
每槽電角 α=20°
2.嵌線方法 嵌線可用交疊法和整嵌法。交疊嵌線需吊起3個浮邊,從第4只線圈開始整嵌。下面介紹的是整嵌法,無需吊邊,嵌線時是隔組整嵌,最后構成雙平面繞組。嵌線順序見表2.1.13。
表2.1.13 整嵌法

3.繞組特點與應用 本例采用庶極布線,每相由4組線圈分兩路順串而成,每組有3個線圈,由于是庶極繞組,所有線圈組的電流極性必須相同。此繞組用于大型繞線式轉子。
2.1.14 60槽10極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.14
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=60
每組圈數 S=2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=10
極相槽數 q=2
線圈節(jié)距 y=6
總線圈數 Q=30
繞組極距 τ=6
繞組系數 Kdp=0.966
線圈組數 u=15
每槽電角 α=30°
2.嵌線方法 嵌線可采用交疊法或隔組整嵌法。隔組整嵌無需吊邊,工藝較簡單;交疊法則要吊起兩邊,嵌線時先嵌入兩槽、退空出兩槽后再嵌入兩槽,并循此進行,最后把吊邊嵌入相應槽內,則嵌線完成。嵌線順序見表2.1.14。
表2.1.14 交疊法

3.繞組特點與應用 本例繞組采用庶極布線,每組由交疊雙圈組成,并用5組線圈按順接串聯構成10極的一相繞組。三相接線相同,故具有接線簡單、嵌繞方便等特點。此繞組實際應用不多,主要適用于交流繞線式轉子。
2.1.15 90槽10極單層疊式(庶極)繞組

圖 2.1.15
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=90
每組圈數 S=3
并聯路數 a=1
電機極數 2p=10
極相槽數 q=3
線圈節(jié)距 y=1—10、2—11、3—12
總線圈數 Q=45
繞組極距 τ=9
繞組系數 Kdp=0.96
線圈組數 u=15
每槽電角 α=20°
2.嵌線方法 嵌線雖可用交疊法和整嵌法,但由于線圈節(jié)距短,不能突出整嵌法的優(yōu)點,故通常采用交疊法嵌線,見表2.1.15。
表2.1.15 交疊法

3.繞組特點與應用 90槽定子一般為較大容量的電動機,若定子采用單層繞組則因諧波分量較大而影響運行性能,故通常都不予采用;但由于采用庶極布線,線圈少,旋轉時還能起到扇風散熱的效果;而且接線較少,容易調整轉子動平衡,嵌線和繞線工藝都較方便,故一般用作繞線式轉子繞組,主要應用實例有JZR2-61-10繞線轉子電動機的轉子。
2.1.16 48槽12極單層交疊分割式(庶極)繞組

圖 2.1.16
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=1、2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=12
極相槽數 q=1 1/3
線圈節(jié)距 y=4
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924
線圈組數 u=18
每槽電角 α=45°
2.嵌線方法 嵌線可采用整嵌法,逐個將交疊單元組嵌入,每組嵌線順序見表2.1.16。
表2.1.16 分組整嵌法

其余各個交疊組也依此順序嵌入相應槽內。具體可參考下一例。
3.繞組特點與應用 本例采用一種較少見的布線安排,屬于庶極式。它是一個分數槽繞組,而且分母為3,故在一相中每3組為一循環(huán),所以本例分數槽安排規(guī)律是211211。繞組結構上,由三相線圈構成的交疊單元組由4個線圈組成,其中必有一相是交疊雙圈,其余為單圈。因是庶極,每相線圈(組)數為極數的一半,而且同相組間的連接是順向串聯,使全部線圈的極性相同。此繞組總線圈數較少,嵌繞工藝方便。主要應用于起重機多速電動機的配套繞組。
2.1.17 48槽12極(a=2)單層交疊分割式(庶極)繞組

圖 2.1.17
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=48
每組圈數 S=1、2
并聯路數 a=2
電機極數 2p=12
極相槽數 q=1 1/3
線圈節(jié)距 y=4
總線圈數 Q=24
繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924
線圈組數 u=18
每槽電角 α=45°
2.嵌線方法 繞組采用整嵌法,分6個單元嵌入,無需吊邊,嵌線順序見表2.1.17。
表2.1.17 分組整嵌法

3.繞組特點與應用 本例采用特殊安排的庶極布線,由于繞組在鐵心圓周上呈單元分布,從而形成可分割的特點。繞組結構特點同上例,但采用兩路并聯接線,而同相相鄰線圈組極性仍是相同的,因此所有線圈連接后的電流方向也相同。此繞組用于多速配套繞組。
2.1.18 72槽18極單層交疊分割式(庶極)繞組

圖 2.1.18
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=72
每組圈數 S=1、2
并聯路數 a=1
電機極數 2p=18
極相槽數 q=1 1/3
線圈節(jié)距 y=4
總線圈數 Q=36
繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924
線圈組數 u=27
每槽電角 α=45°
2.嵌線方法 繞組可用整嵌法,一般習慣采用后退式,具體嵌線順序見表2.1.18。
表2.1.18 整嵌法(后退式)

3.繞組特點與應用 本例是庶極布線,每相用12個線圈構成18極,實質上是單層分數式繞組,其每極線圈數q=1 1/3,即每3組線圈中必有一組是雙圈,其余兩組是單圈,而雙圈不但在一相中對稱安排,而且三相線圈在定子上也能對稱均勻。不過每槽電角度為45°,使三相進線無法滿足120°電角度的互差,但三相磁場對稱。此外,繞組線圈數少,嵌接線都方便。常用作起重機多速電動機的配套繞組。
2.1.19 72槽18極(a=3)單層交疊分割式(庶極)繞組

圖 2.1.19
1.繞組結構參數
定子槽數 Z=72
每組圈數 S=1、2
并聯路數 a=3
電機極數 2p=18
極相槽數 q=1 1/3
線圈節(jié)距 y=4
總線圈數 Q=36
繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924
線圈組數 u=27
每槽電角 α=45°
2.嵌線方法 嵌線采用整嵌法,習慣用后退式嵌線者可參考上例嵌線表,本例是前進式嵌線。嵌線順序見表2.1.19。
表2.1.19 整嵌法(前進式)

3.繞組特點與應用 本例繞組結構特點與上例相同,但并聯路數改為3路并聯,每一個支路由3組線圈串聯而成,其中包括兩個單圈組和一個雙圈組。本繞組也應用于起重設備的多速電動機作配套繞組。