三相異步電機(jī)線圈的繞制實(shí)訓(xùn)

時(shí)間：2024-03-12 10:19:59

三相異步電機(jī)線圈的繞制實(shí)訓(xùn)
一、實(shí)訓(xùn)目的
（1）掌握三相異步電動(dòng)機(jī)線圈的繞制過程。
（2）熟悉線圈短路測量儀的使用操作。
（3）熟悉線圈圈數(shù)測量儀的使用操作。
（4）熟悉線圈頭尾去漆皮的方法和檢查繞制后線圈的目的。
二、實(shí)訓(xùn)器材
千分尺、線規(guī)、刮線刀、繞線機(jī)、萬能繞線模、萬用表、線圈測量儀。
三、注意事項(xiàng)
（1）繞制線圈時(shí)，操作者需戴干凈的紗手套，以免弄臟弄破漆包線。切忌獨(dú)手放線，因?yàn)槭稚嫌杏蜐n汗跡，這些臟物也會(huì)影響線圈的絕緣。
（2）用繞線機(jī)繞線時(shí)，不要轉(zhuǎn)得太快。太快容易發(fā)生拉斷漆包線或排列不齊，發(fā)生導(dǎo)線交叉等現(xiàn)象。通常，繞線時(shí)的速度為 150～200r/min 為宜。
（3）繞線時(shí)要求拉力均勻，不論是用緊線夾還是人手放線、排線，均不可拉線過緊或過松。要求導(dǎo)線在繞線模心上排列整齊、緊密，不得有交叉現(xiàn)象。
（4）繞制線圈時(shí)必須使導(dǎo)線排列整齊，避免交叉。因?yàn)榻徊鎸?dǎo)線會(huì)增大導(dǎo)線在鐵芯槽中的面積，使嵌線困難，而且容易造成匝間短路。
（5）線圈的匝數(shù)必須合符設(shè)計(jì)要求，不可過多，因?yàn)槎嗔瞬粌H浪費(fèi)銅線，而且會(huì)因過多而使槽內(nèi)容納不下，并使漏抗增大，功率因數(shù)降低。
（6）三相繞組匝數(shù)必須相等，倘若有一相不等，則會(huì)造成三相電流不平衡，也會(huì)使三相電動(dòng)機(jī)性能變壞。
（7）導(dǎo)線的線徑必須符合設(shè)計(jì)要求。粗了，嵌線困難，同時(shí)也浪費(fèi)線材：細(xì)了，不僅容易拉斷、拉細(xì)，而且會(huì)增大三相電動(dòng)機(jī)繞組的直流電阻，直接影響三相電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。
（8）繞線時(shí)必須盡量保護(hù)導(dǎo)線的絕緣層，不允許有絲毫的破損，否則就會(huì)造成線圈的匝間短路故障。
（9）導(dǎo)線的接頭或損傷，在每組線圈中不得超過一處：每相繞組中，不得超過兩處：在每臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)中，不得超過四處。接頭必須在線圈端部，不允許交接頭留在鐵芯槽內(nèi)。
（10）如果一組線圈是不等節(jié)距時(shí)，應(yīng)將最小節(jié)距線圈列為第 1 只，然后順次排列繞線。
（11）為了便于多線并繞，轉(zhuǎn)軸可以適當(dāng)長些，在繞制線圈時(shí)必須用緊線夾把導(dǎo)線夾緊，以便把導(dǎo)線拉直、拉緊。緊線夾應(yīng)墊有浸過石蠟的毛氈，并調(diào)整夾的夾緊程度。
四、實(shí)訓(xùn)步驟
1．三相電動(dòng)機(jī)定子線圈繞制的要點(diǎn)和過程
線圈的繞制一般在繞線機(jī)上進(jìn)行。線圈繞制的形式有兩種：一種是一相線圈連接，所用線模數(shù)量大，適用于大規(guī)模制造，也用于單層鏈?zhǔn)诫妱?dòng)機(jī)修理；另一種是目前電動(dòng)機(jī)繞組修理中普遍采用的極相組連繞。
1）繞制前的準(zhǔn)備
（1）準(zhǔn)備好漆包線。根據(jù)三相電動(dòng)機(jī)原用電磁線的型號(hào)、線徑，或根據(jù)重新設(shè)計(jì)的線圈所選用的導(dǎo)線，取出線材，檢查牌號(hào)、線徑和并繞根數(shù)，應(yīng)正確無誤后才裝上放線架。
（2）檢查繞線機(jī)械。線圈通常是在繞線機(jī)上利用繞線模來繞制的。在正式繞制線圈之
前必須認(rèn)真檢查繞線機(jī)的計(jì)數(shù)裝置是否能正確計(jì)數(shù)，同時(shí)也要確定自己選用顯示器的 X 1
還是 X 10 檔記錄，操作機(jī)構(gòu)是否靈活、可靠，接地是否良好，安全是否有保障，有必要的
話還可以進(jìn)行試?yán)@。
（3）試?yán)@試嵌：
① 從放線架抽出導(dǎo)線，平行排列（并繞時(shí)）穿過浸蠟毛氈壓線板經(jīng)模夾板引出線槽，
預(yù)留一定引接長度后，纏繞固定在左邊軸（即俗稱的“左手掛線”）上；用萬用繞線模繞線，
須將綁扎線先放入繞線模的扎線槽內(nèi)，再把漆包線線頭固定在繞線機(jī)轉(zhuǎn)軸上。
② 搖動(dòng)繞線機(jī)，先繞一個(gè)線圈或數(shù)匝，按要求往槽內(nèi)嵌，檢查端部是否過長或過短，
嵌線是否困難。如果過長或過短，應(yīng)調(diào)整線模的尺寸至大小合適才可正式繞制線圈。
2）線圈繞制操作步驟
1）按規(guī)定的規(guī)格，根據(jù)一次連繞的個(gè)數(shù)、組數(shù)及并繞根數(shù)剪制絕緣套管，依次套入
導(dǎo)線。
（2）經(jīng)過上述試制滿意后，就可按此方法繞制第一個(gè)線圈，將導(dǎo)線始端按規(guī)定留出適
當(dāng)?shù)拈L度嵌入繞線模的引出線槽內(nèi)并使之固定，導(dǎo)線在槽內(nèi)自左至右排列整齊，不得有交叉
現(xiàn)象，待繞至規(guī)定的匝數(shù)為止。
（3）留出連接線，移出近處的一個(gè)絕緣套管，按規(guī)定留出連接線長度并予以固定。
（4）引入扎線，將扎線引入繞線模扎線槽內(nèi)，并依次扎緊。
（5）按規(guī)定長度留出末端引線頭，并剪斷導(dǎo)線。
6）拆下繞線模，取出線圈，將線圈整齊地放置好。
（7）按此步驟繞完其余線圈。
相關(guān)說明：
（1）連繞處理。如果是連繞，不要把導(dǎo)線剪斷，只是把導(dǎo)線通過隔板的過線槽，在第二個(gè)模心上先繞一圈（匝），然后再放扎線，繞足匝數(shù)（包括先繞的上匝）后，將線圈扎好，再過模，依此類推。線圈繞滿規(guī)定的匝數(shù)之后，留足尾線接線長度（為了區(qū)別于“掛線端”宜在線圈末端套上蠟管作記號(hào)），并剪斷尾線。
（2）極相組的線圈連繞時(shí)，過線不宜用套絕緣管，每相的線圈連接時(shí)，極相組之間，
有的用中間套管套著，也有的連接線在繞組內(nèi)部通過，不用套管。
（3）用嵌入繞線模夾板扎線槽內(nèi)的綁扎線扎好線圈。
2．線圈頭尾去漆皮的方法
繞制好的線圈或線圈組的頭尾端，必須去掉漆皮即去掉絕緣層，才能連接和測試。除去
漆皮的長度由線徑大小、接頭的長短而定。除盡漆皮的方法有以下幾種：
1）線刀刮漆皮
漆包線上附著一層較薄但很結(jié)實(shí)的漆皮，為了去掉它，可采用火燒，但火燒會(huì)使銅導(dǎo)線
變軟，影響導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，在電動(dòng)機(jī)修理中一般不采用。較簡單的方法是用刮線刀來刮。刮線刀外形酷似指甲剪，刮線操作方法：左手握住漆包線，右手持刮線刀，讓刀刃“咬”住線頭的定長度，順線往下一拉，漆皮便掉了下來，然后再“咬”住線頭的另一處刮，直至線頭全部呈現(xiàn)銅的本色為止。如果沒有刮線刀，也可用斷鋸條來刮線。利用鋸條的斷口來刮去漆皮，操作沒有刮線刀方便，但只要細(xì)心，也能將漆皮刮盡刮好。
2）化學(xué)除漆
采用化學(xué)除漆，其制作方法如下：
甲酸（又名蟻酸，工業(yè)用，濃度為 88%）       6g
香蕉水                                     1g
白蠟（防止液體蒸發(fā)）                       適量
將上述藥品按重量比配備，放至玻璃或陶瓷器皿里，加熱到 85℃～90℃，使溶化了的
白蠟浮在液體上面達(dá) 100mm 厚。把待去漆皮的線頭線尾浸在上述溶液中（深度由去皮的長短決定），大約浸 3 分鐘，漆層便與銅線分離。取出線頭，用布擦掉殘留液和漆皮即可。這種溶液具有很強(qiáng)的腐蝕性，并有較大的剌激味。操作中，必須戴好口罩、眼鏡、手套等勞保用品，不可讓手和皮膚直接觸及去漆溶液，以免受傷。萬一有微量的去漆溶液濺到皮膚上，可立即用清水沖洗。此方法不適合學(xué)生實(shí)訓(xùn)使用，這里只是作為日后大規(guī)模使用的一個(gè)簡單介紹。
3）電動(dòng)刮線機(jī)去漆采用漆包線電動(dòng)刮線機(jī)去漆，操作十分方便：將待去漆皮的線頭插入電動(dòng)刮線機(jī)的“口”中，按動(dòng)開頭，漆皮便立即去掉。
3．線圈的檢查
繞制好的線圈必須進(jìn)行檢查，才能將所存隱患在嵌入鐵芯槽之前得以解決，從而避免了
返工，也就提高了工作效率。具體檢查方法如下：
1）眼看
手持線圈到光線好的地方仔細(xì)觀察有無漆皮破裂處，如有懷疑，可用放大鏡觀察。對(duì)有
裂紋的線圈，如裂紋在線圈端部，可以用毛筆蘸絕緣漆進(jìn)行涂補(bǔ)；如裂紋處在有效邊（直邊）
上，則此線圈不可使用。
2）用表測量
如遇到線徑較細(xì)、匝數(shù)較多且不易有肉眼觀察的線圈，可用數(shù)字萬用表的低阻檔來觀察
線是否折斷。并與正常的線圈比較，檢查是否短路。還可用清水檢查線圈是否有漆皮受損現(xiàn)
象，用盆盛清水，把線圈放在清水中，線頭在水外（注意線頭不要弄濕），使用萬用表的高
阻檔，紅筆接線圈露在水外的線頭，黑筆放在水中。線圈正常時(shí)，表顯阻值在 500KΩ～∞，
有漆皮破損時(shí)，等于導(dǎo)線與水接通，表顯阻值在幾 KΩ甚至更低，且黑表筆離線圈漆皮破損
處越近，電阻越小。此方法有一定的危險(xiǎn)性，不建議學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)使用。
3）用線圈短路測量儀﹨線圈圈數(shù)測量儀檢查
用儀器檢查三相電動(dòng)機(jī)的線圈，既快又準(zhǔn)確。儀器不僅能檢查線圈有無破損引起的匝間
短路，而且能準(zhǔn)確地測出線圈圈數(shù)。我司實(shí)訓(xùn)設(shè)備配備線圈短路測量儀及線圈圈數(shù)測量儀，
使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中，同時(shí)掌握新設(shè)備的使用，又能簡單、科學(xué)快速完成實(shí)訓(xùn)課程。
4．三相電動(dòng)機(jī)線圈繞制完后的檢查
當(dāng)三相電動(dòng)機(jī)線圈繞制檢查完畢后，不僅要學(xué)會(huì)記錄線圈測量時(shí)的數(shù)據(jù)，還要清理、整
頓實(shí)訓(xùn)作業(yè)現(xiàn)場，等老師檢查電機(jī)線圈繞制的效率和質(zhì)量，聽取并記錄實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)
意見。
五、實(shí)訓(xùn)完畢
當(dāng)實(shí)訓(xùn)課程完成時(shí)，學(xué)員不要馬上離開，而應(yīng)作好當(dāng)天該課程的實(shí)訓(xùn)記錄，斷開設(shè)備的
所有工作電源，收拾好實(shí)訓(xùn)器材及實(shí)訓(xùn)工具，整齊擺放到實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師規(guī)定的位置。等老師
檢查后，方可有序地走出實(shí)訓(xùn)教室。

實(shí)訓(xùn)五    三相異步電機(jī)的繞組的接線實(shí)訓(xùn)
一、實(shí)訓(xùn)目的
（1）掌握三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組重繞后的連接方法。
（2）掌握三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組重繞后的一、二次接線。
（3）熟悉焊接工藝、焊料使用及注意事項(xiàng)。
二、實(shí)訓(xùn)器材
砂紙、電烙鐵、焊條、焊藥、焊錫、壓線鉗、銅鼻子、壓接鉗。
三、注意事項(xiàng)
（1）在對(duì)定子繞組進(jìn)行端部造形進(jìn)，喇叭口直徑大小要合格，不能錘成歪嘴口或扁嘴，
偏向某一邊都不合適。這樣會(huì)影響定子散熱通風(fēng)，甚至使轉(zhuǎn)子放不進(jìn)定子腔內(nèi)。但是喇叭口
也不能很大，致使用線圈端部碰觸機(jī)殼，影響絕緣性能。
（2）修剪相間絕緣紙，應(yīng)使絕緣紙邊緣高出線圈 3～5 mm。修完后把轉(zhuǎn)子放進(jìn)定子腔內(nèi)
試一下，觀察線圈和轉(zhuǎn)子的配合是否符合。
四、實(shí)訓(xùn)步驟
1．三相電動(dòng)機(jī)繞組的接線
1）接線
繞組嵌線結(jié)束后，要將其連成三相繞組，同時(shí)將各相端部繞組的始末端引出，稱為接線。接線分為一次接線和二次接線。一次接線就是將一相中所有的線圈按一定原則連接起來成為一相繞組；二次接線即接引出線。
（1）對(duì)于一次繞組的接線要求是：一次接線必須保證槽內(nèi)的電流方向與槽矢量星形圖
相符。
① 一次接線的步驟：
· 將單個(gè)線圈按 60°相帶分布連接成極相組。
· 連接同一相的極相組，使其成為各相繞組。
② 一次接線的要點(diǎn)：

· 極相組的連接。在一個(gè)極下的，屬于同一相的所有線圈串聯(lián)在一起，稱為一個(gè)極相組。為了保證三相電動(dòng)機(jī)線圈連接之后，能形成 N 極和 S 極相間的排列，各極相組之間的連接，必須是頭頭相拉，如圖 5-1（a）所示。但也有如圖 5-1（b）所示的頭尾相接，這時(shí)可以看到，同樣是四極三相電動(dòng)機(jī)，它只有兩個(gè)極相組，因而它必須是頭尾相接，才能形成四極的磁場，但此種接法通常用于單繞組多速三相電動(dòng)機(jī)。在中小型電動(dòng)機(jī)中，一個(gè)極相組內(nèi)的線圈一般是連續(xù)繞制的，因此不用接頭。

（a）頭頭和尾尾相接（b）頭尾相接
· 相繞組的連接。凡屬于同一相的極相組繞組，才能彼此連接，在一相繞組中，處于相鄰極下線圈的電流方向必須相反，即頭與頭、尾與尾連接。按順序連接完畢后，用箭頭標(biāo)出每個(gè)極相組的電流方向，其箭頭總是兩兩相對(duì)，如圖 5-2 所示。

圖 5-2 相繞組的連接草圖
· 并聯(lián)支路的連接。雙層繞組中并聯(lián)支路的連接原則是：各支路均順著箭頭方向連接，使得各支路箭頭均是由相頭到相尾；并聯(lián)后各支路線圈組數(shù)必須相等。具體方法可采用底面并聯(lián)或底線并聯(lián)，如圖 5-3 所示。

圖 5-3 并聯(lián)支路的連接草圖
1）二次接線
繞組的二次接線是將三相繞組的始末端用電纜（或電線）引到接線盒，即接引出線。
（1）二次接線的步驟：
① 把引出線接到接線盒中的接線板上。
② 用不同的顏色區(qū)分頭尾，且用 U1、V1、W1 標(biāo)明繞組的始端，U2、V2、W2 標(biāo)明繞組的末端。
（2）二次接線要點(diǎn)：
① 繞組的引出線盡可能靠近接線盒，以便縮短引出線，節(jié)約材料。
② 繞組引出線的遠(yuǎn)見格須按電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇，見表 5-1。也可參照電動(dòng)機(jī)原有
引出線的規(guī)格選用。
③ 繞組引出線一般采用銅接線頭與接線板連接，并用絕緣套管加強(qiáng)引出線端部絕緣。
在連接時(shí)，還采用接線片接成 Y 形或△形接法。
④ 當(dāng)三相繞組的始端和末端標(biāo)記不能辨認(rèn)時(shí)，可參照《實(shí)訓(xùn)十一》進(jìn)行判別。
表 5-1 電動(dòng)機(jī)繞組引出線截面

電動(dòng)機(jī)功率/kW	引出線截面/ mm2	電動(dòng)機(jī)功率/kW	引出線截面/ mm2
1.1	1	30～37	10
1.5～4	1.5	45～55	16
5.5～7.5	2.5	75～90	25
11～15	4	110～132	35
18.5～22	6	160	50

2．三相電動(dòng)機(jī)繞組線頭的焊接
為避免線頭連接處氧化和保證電動(dòng)機(jī)繞組長期安全運(yùn)行，一次接線與二產(chǎn)供銷接線都要進(jìn)行線頭的焊接。
1）對(duì)線頭焊接的技術(shù)要求
（1）焊接必須牢固。要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，在電磁力和機(jī)械力的作用下不致脫焊、斷線。
（2）接觸電阻要小。與同樣截面的導(dǎo)線相比，電阻值應(yīng)相等或很小，以免運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生局部過熱。電阻值要穩(wěn)定，運(yùn)行中無大變化。
（3）焊接操作方便。要求焊接操作容易，不影響周圍絕緣，且其成本盡可能低。
2）焊接前的準(zhǔn)備工作
（1）配置套管。
（2）刮凈線頭
（3）搪錫
（4）絞線接與扎線。
3）焊接工藝要點(diǎn)
導(dǎo)線連接是將線頭互相絞合，也可通電，但這是在絞合導(dǎo)線的表面?zhèn)鬟f電流。三相電動(dòng)機(jī)經(jīng)長時(shí)間運(yùn)行，傳遞電流的導(dǎo)線表面會(huì)在空氣中因發(fā)熱而極易氧化，這些氧化物是不良導(dǎo)體，久而久之會(huì)成為絕緣體，從而造成三相電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行故障。因此，必須采用焊接工藝。由于接頭尺寸小，數(shù)量多，接線處空間狹窄，鄰近絕緣物易損壞，而且不允許焊錫掉入線槽、繞組之中。因此，電動(dòng)機(jī)繞組焊接難度較大，而且在確定焊接方法時(shí)，必須是在確保焊接質(zhì)量的前提下，盡量選用通用性強(qiáng)、不具腐蝕性、不影響鄰近線圈及絕緣性能，且經(jīng)濟(jì)而又間便的焊接方法。
3．端部造形
在全部線圈嵌完、端部相間絕緣墊好后，就須對(duì)定子繞組端部進(jìn)行造形，俗稱端部整形，即將端部做成一個(gè)喇叭口狀。一手持橡皮錘，一手拿竹板壓線圈端部，用錘敲打竹板，使線圈端部造成一個(gè)喇叭口。
4．定子端部的綁扎
在線圈嵌完之后，就可著手對(duì)定子端部進(jìn)行統(tǒng)一包扎。這是因?yàn)槎ㄗ永@組雖說是靜止
不轉(zhuǎn)的，但由于電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，線圈要受到電磁力和機(jī)械力的振動(dòng)，所以必
須將端部包扎結(jié)實(shí)。一般是用絕緣套管套入作為絕緣，如接線頭較大，則可用絕緣綢帶包所。
為防止外力拉脫，引出線的線頭要進(jìn)行綁扎。綁扎方法不兩種：一是把引出線、連接線及其
套管與線圈端部一起捆扎，這樣綁扎較牢固；另一種是不與線圈直接捆在一起，而是把引出
線和連接線單獨(dú)綁扎。
5．三相電動(dòng)機(jī)線圈接線完畢后的檢查
當(dāng)三相電動(dòng)機(jī)線圈接線檢查完畢后，清理、整頓實(shí)訓(xùn)作業(yè)現(xiàn)場，等老師檢查電機(jī)線圈接
線的效率和質(zhì)量，聽取并記錄實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)意見。
五、實(shí)訓(xùn)完畢
當(dāng)實(shí)訓(xùn)課程完成時(shí)，學(xué)員不要馬上離開，而應(yīng)作好當(dāng)天該課程的實(shí)訓(xùn)記錄，斷開設(shè)備的
所有工作電源，收拾好實(shí)訓(xùn)器材及實(shí)訓(xùn)工具，整齊擺放到實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師規(guī)定的位置。等老師
檢查后，方可有序地走出實(shí)訓(xùn)教室。

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三相異步電機(jī)線圈的繞制實(shí)訓(xùn)