電機的繞組類型和特征

2021年12月29日來源：防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺防爆空調(diào) 防爆電氣防爆電機防爆風(fēng)機防爆通訊瀏覽 2375 次評論 0 次

繞組是電機的關(guān)鍵部件，又是最容易損壞的薄弱環(huán)節(jié)。它受到電感作用、熱作用和機械振動作用，以及環(huán)境因素的影響。決定電機壽命和運行可靠性的主要因素是繞組。繞組成本是電機總成本的主要組成，繞組所用的材料受市場經(jīng)濟因素影響較大。

因此，提高繞組的壽命具有特殊重要的意義。繞組制造工藝包括線圈制造、繞組嵌裝和絕緣處理。手工操作多，勞動強度大，質(zhì)量較難穩(wěn)定。因此，正確掌握電機繞組制造工藝，提高繞組質(zhì)量和使用壽命，就成為電機制造工作者的重要任務(wù)。

一、軟繞組

軟繞組由絕緣圓形導(dǎo)體纏繞。通常用于帶半封閉槽的小型電動機，工作電壓不超過500伏。繞組可以制成單層或雙層，其中一個線圈邊緣散布在單層的每個槽中，兩個線圈邊緣散布在雙層的每個槽中。從技術(shù)分析來看，建議對10千瓦以下的小型交流電動機使用單層繞組，因為插槽中沒有層間絕緣，插線方便。槽空間利用率良好，但繞組的端部彼此重疊并且不容易成形。對于10kW以上的電動機，磁芯的內(nèi)徑較大，并且更常使用雙層繞組，因為它可以選擇合適的短節(jié)距來減弱諧波磁勢，并且繞組端部布置得整齊。

此外，交流電動機中還有單層和雙層混合繞組和Y-delta混合繞組。在單層和雙層混合繞組中，凹槽的一部分是單層的，凹槽的另一部分是雙層的。與具有相同短距離的雙層繞組相比，繞組端連接更短，這對于2P電機更有利。

在Y-delta混合繞組中，每個極和相的線圈分為兩種類型，即三角形和Y形。兩個線圈的匝數(shù)和直徑是不同的。當(dāng)插入線圈時，兩個線圈交替分布。連接時，三角形系統(tǒng)和Y形系統(tǒng)分開連接，然后混合成連接方法。這種繞組可以消除磁勢中的高次諧波分量，提高基波分布系數(shù)。然而，兩個繞組的插入布線很麻煩并且容易出錯，因此過程管理非常重要。

軟繞組可根據(jù)不同的安裝方式分為嵌入式軟繞組，繞組軟繞組和穿透軟繞組。

（1）當(dāng)手動操作嵌入式軟繞組時，多圈散射線圈通過槽嵌入芯槽中。主要用于小型交流電動機和小型直流電樞的定子或繞組轉(zhuǎn)子。機械化安裝技術(shù)已被推廣用于小型定子的大規(guī)模生產(chǎn)。

（2）WOUND-IN軟繞組的絕緣圓形導(dǎo)線直接纏繞在芯槽中，主要用于直流電樞或極點較少的交流轉(zhuǎn)子。通常，使用手動上發(fā)條。對于大規(guī)模生產(chǎn)直流電樞或轉(zhuǎn)子繞組，使用特殊的插入機器。

（3）穿透軟繞組的核心是閉合凹槽或半閉合凹槽，凹槽寬度小于嵌入直徑，導(dǎo)體是絕緣圓形導(dǎo)線或絞合線，其穿過凹槽的兩端轉(zhuǎn)動輪流。接線工作非常繁重，僅適用于特殊電機，如中頻電機和充水式潛水電機。

二、硬繞組

硬繞組由形成的線圈組成，線圈由絕緣扁平導(dǎo)體或?qū)w制成。根據(jù)不同的批量方法，它可以分為嵌入式和插件式。

（1）嵌入式繞組的鐵芯為開槽或半開槽，繞組元件為多圈或單圈成型線圈。多匝成型線圈用于開口槽時，一般已包好對地絕絕緣，并經(jīng)絕緣處理。當(dāng)用于半開槽時，線圈由雙絕緣扁線形成，它們分成槽并組裝成插槽。

單側(cè)成形線圈可分為兩種類型：全環(huán)形線圈和半環(huán)形線圈。全圓型用于中型直流電樞，半圓型用于大型汽輪發(fā)電機和水力發(fā)電機。

通常，單側(cè)成形線圈具有大的導(dǎo)體橫截面，其由多個絕緣扁平導(dǎo)體組成并且在特殊模具或成形設(shè)備上彎曲。對于導(dǎo)體超過300 kW的大型發(fā)電機，溝槽中的漏磁場將導(dǎo)致導(dǎo)體電流分布不均勻并增加繞組損耗。為了克服這個缺點，線圈通常通過換位編織由多個絕緣扁平導(dǎo)體制成。

（2）插入硬線圈芯為閉合槽或半閉合槽，繞組元件為半線圈桿。當(dāng)用于異步電動機的繞組轉(zhuǎn)子時，線圈導(dǎo)體由銅條彎曲。開始彎曲一端，另一端在形成之前插入凹槽中。對于大型電機定子，有些采用漸開線半圓換位線圈編織，插入槽后用平行頭套焊接。插入式繞組還用于異步電動機的鼠籠式繞組，同步電動機的阻尼繞組或起動繞組，以及大型直流電動機的補償繞組。

極繞組安裝在磁極的磁芯上。根據(jù)所用的不同材料和纏繞方法，可分為兩種類型：絕緣線纏繞（圓形或扁平線）和帶狀纏繞。帶狀繞組可分為扁平繞組（寬側(cè)彎曲）和扁平繞組（窄側(cè)彎曲）。

繞組制造工藝隨結(jié)構(gòu)而變化。軟繞組制造的關(guān)鍵在于散裝繞組。以嵌入式軟繞組為例，其主要制造工藝是繞組線圈散射線布線檢查絕緣處理。硬繞組制造是線圈制造的關(guān)鍵。根據(jù)不同的絕緣結(jié)構(gòu)和加工工藝，線圈的制造方法也不同。以開槽嵌入式硬盤繞組為例，其主要制造工藝為梭式或波形線圈凸出成型匝間絕緣膠凝處理組件，以接地絕緣熱壓成型檢查繞組插入檢查。

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