淺析中、小型交流電機繞組的嵌線技術

摘 要：我們公司鼎盛時期四千多人十多個分廠，全廠生產第一線運行的電機大小合計超過一千臺。我在供電廠技術組，因所學專業“工業電氣自動化”，所以自參加工作以來一直從事電氣技術員的工作，對電機的安裝接線、使用與維護保養，有一定的經驗，近幾年根據工作需要，調到電氣檢修工段，做技術指導，日常工作就是檢修電機，這是極其抽象的技術活，經常遇到很多意想不到的難題，都得自己解決，就這樣，克服重重困難修好每一臺電機，從中也總結了許多電機繞組的嵌線經驗，如果送來的電機線圈全部燒毀，電機需要重新嵌線，那么我們先要查清楚，這臺電機的基本參數，從而找出符合它的嵌線工藝規律。根據以往的經驗電動機定子繞組嵌線工藝影響電機在工作中的使用壽命，所以要注重嵌線這門技術，對中、小型電動機，根據槽數、極數等參數，我已編寫了五種定子繞組嵌線方法。我們以Y系列電動機為例討論三種電機繞組嵌線技術的原則規律（其它兩種待以后發表科技成果時再講述那兩種嵌線的獨特型式）。

關鍵詞：單層鏈式繞組；單層同心式繞組；雙層疊繞組；嵌線方法

要明白三相繞組的構成原理，即每相繞組的槽數應該相等。還要懂得各參數的含義及相互關系：如極距τ：兩個相鄰磁間的距離，用定子槽來表示，所以極距表明每個磁極所占有的定子槽數。繞組的節距y：從繞組產生的磁勢或電動勢最大的觀點出發，節距y等于極距τ或稍小極距τ。如果節距y等于極距τ的為整距線圈；若y〈τ，則稱為短距線圈；y〉τ為長距線圈。長距線圈很少采用。

嵌線前的準備工作：

（1）將絕緣紙縱向揩成“U”形插入槽中。

（2）將較小的需要嵌線的定子稍偏斜一點放置，便于兩手分別從兩端進入鐵芯內腔，操作方便。

（3）定子出線盒一端應在操作者的右手一側。

（4）待嵌的線圈組放在電機的左手側。

（5）常用工具：克絲鉗、剪刀、扳手、卡尺、千分尺、匝數儀、壓線板和槽口封條一應俱全。

1 單層鏈式繞組嵌線原則

單層繞組；在每個槽內只安放一個線圈邊，那么一個線圈有兩個線圈邊，則一臺電機中總的線圈數等于總槽數的一半，當總槽數Z1=24 極數2P=4 每極每項槽數q=2 繞組的節距y=1-6 定子繞組采用單層鏈式繞組，嵌線方法如下：

1.1 嵌線為第一槽時應考慮槽的位置，因為嵌線完成后，引出線位置最好在機座出線口的兩邊。

1.2 先把其中一相的第一個線圈，帶有引出線的有效邊，嵌入槽內（下層邊），而另一有效邊不嵌入（起把）。

1.3 空一個槽再嵌入第二相的第一個線圈，帶有引出線的有效邊（下層邊），而另一有效邊不嵌（因q=2，起把線圈有2個）。

1.4 再空一個槽嵌入第三相的第一個有效邊。按y=1-6的規定嵌入槽內（既上層邊）。

1.5 再空一個槽嵌入第一相的第二個線圈，應注意與本相的第一線圈連線，應該是上層邊與上層邊相連，下層邊與下層邊相連。

1.6 以后第二、三相就按空一槽下一槽方法，輪流將一、二、三相第一個線圈嵌完，然后把第一、二相的第一個線圈起把邊嵌入，那么整個繞組就全部嵌完了。

所以，單層鏈式繞組嵌線有以下特點：

（1）起把線圈（也叫吊把線圈）邊數等于q，（2）嵌完一槽后，空一個槽再嵌另一相下層邊，（3）同相線圈連線是上層邊與上層邊相連，或下層邊與下層邊相連。

2 單層同心式繞組嵌線方法

單層同心繞組：在實際操作中為了方便，通常采用整嵌法，即分層嵌線。當極對數p為偶數時，繞組線圈端部分成兩層，構成“雙平面”。其中每層有每一相的一個線圈組，當極對數p為奇數時，繞組線圈端部形成了“三平面”，三相繞組各占一層。雖然這種整嵌法工藝簡單，但為了整形需要，各層端部長度不可能相等，因而三相參數不均衡影響電機性能。

在對電氣性能要求較高的場合，只能采用空槽起把方法，用交叉式繞組的嵌線規律，使三相端部長度相等，保證了三相繞組參數均衡。

當Y系列電機總槽數Z1=24 極數2P=2 每極每項槽數q=4 繞組的節距y=1-12、2-11時，定子繞組采用單層同心式繞組嵌線方法。

2.1 選擇好第一個槽位置后，再把第一相第一組的小圈，既帶有引出線一邊嵌入槽內，另一邊不嵌，緊接著把大圈的下層邊嵌入，而上層邊不嵌入。

2.2 空二個槽，再把第二相的第一組兩個下層邊嵌入槽內，而上層邊也不嵌。

2.3 再空二個槽，而把第三相第一組兩個下層邊嵌入槽內，根據y=2-11和1-12再把兩上層邊嵌入槽內。

2.4 于是按空二個槽，嵌二個槽的方法，按順序把其余線圈嵌完，而后把第一、二相的起把線圈上層邊嵌入槽內。

單層同心式繞組的嵌線特點是：（1）起把線圈數q=4；（2）在同一組線圈中的嵌線順序是先嵌小圈，然后再嵌大圈；（3）嵌線時槽的順序；嵌二個槽空二個槽；（4）同相線圈間連線，應該上層邊與上層邊相連，下層邊和下層邊相連。

小結

以上兩種嵌線方法，是大多數電機常用的幾種形式，它們各有優缺點：它們電流分布的情況相同，產生的磁場也相同。單鏈式繞組端接部分最短，可以省材料，所以目前鏈式繞組應用比較普遍。在鏈式繞組中，每相繞組的線圈組數等于級數（2p），單路串聯時，應該是頭接頭，尾結尾即反串聯；在同心式繞組中每相的線圈組數等于極對數（p），單路串聯時，頭尾相接，即順串聯，這種鏈接方法是比較少見的。

3 雙層疊繞組

三相大中型電機，通常采用雙層繞組嵌線，線圈交疊，非常有規律，雙層繞組在每個槽中安放兩個線圈邊。在中間用層間絕緣隔開。每個線圈兩個有效邊：一個有效邊放在某一個槽的下層，另一個有效邊則安放在另一個槽的上層。一臺電機線圈數等于它的總槽數。按y=5/6*τ算出雙層線圈短節距y。

當Y系列電機總槽數Z1=24 極數2P=4 每極每相的槽數q=2 繞組的節距y=1-6=5時定子繞組采用雙層疊繞組

3.1 按上面原則選好第一個槽位置以后，在開始嵌線時有y個線圈上層邊不嵌（起把線圈），只是依次嵌下層邊。

3.2 嵌完起把線圈下層邊后，放入層間絕緣，再嵌入其后的y只線圈的上層邊。

3.3 嵌入y只線圈的下層邊后，放入層間絕緣，然后再嵌入其后y只線圈的下層邊，直到其他線圈上、下層邊都嵌完，最后把起把線圈上層邊嵌入槽中。

3.4 極相組之間連接，是按上層接上層和下層接下層的原則進行。

4 結束語

雙層繞組的節距可以根據需要在一定范圍內任意選擇，一般選用適當的短距。這樣可以使異步電動機的旋轉磁場波形更接近正弦分布，從而改善電機性能。雙層繞組主要用于10KW以上的電機中，電機的容量愈大，額定電流也愈大，導線的截面積也相應的增大，因此雙層繞組多采用多路并聯，其最大可能并聯支路數a等于每相的極相組數，也就是等于磁極數，即a=2p。

作者簡介：逄亞清，女，50歲，畢業學校及學歷：第一學歷：吉林省廣播電視大學，工業電氣自動化專業，大專學歷。第二學歷：吉林工學院計算機應用系，本科學歷。