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电机及其应用 - 图文

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(1)绕组形状的嵌入方法

嵌入定子槽中的绕组是将上述绝缘铜线卷绕成如图4.6(a)所示的那样,然后再整形成该图(b)所示的龟甲形状。

图4.6 定子的绕组

注:コイル:绕组 图4.7 定子的绕组 嵌在槽里的直线部分称为有效边(coil end),露出槽外面的部分称为端部(coil end)。这样的绕组制作成与定子槽相同的数量,再嵌入槽里。此时,如图4.7所示,通过将其中一侧的绕组边放入靠近槽的底侧,另一侧的绕组边放入靠近槽口侧的方法,来将绕组嵌入槽里。

切开一个槽的剖面如图4.8所示,有两条绕组边重合。这种绕组法称为双层绕组。与此相对,一个槽里只放入一条有效边的绕组法称为单层绕组。

聚酯槽楔 聚酯漆包电线

聚酯薄膜 (插入绕组后,浸聚酯清漆)

环氧树脂叠片板

聚酰胺亚胺漆包电线 酰胺亚胺带 云母带

(插入绕组后浸环氧树脂)

图4.8 双层绕组槽的剖面图

(2)绕组节距

一侧的绕组边和另一侧的绕组边之间的间隔要接近于极距。举实例来说的话,4极36槽的定子铁心(就如图4.3所示)上绕双层绕组的话,极距为

36[槽]=9[槽/极] 4[极] 所以,一侧的绕组边嵌在第1槽的上部,另一侧的绕组边嵌在1+9=10,也就是第10槽的下部,这样绕组的间距就刚好与1个极的间隔相等。该状况如图4.9所示。 绕组(两个边之间)的距离称为绕组节距,极之间的间隔称为极距,一般用槽数表示。

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注:コイル:绕组; スロット:槽; コイルピッチ:绕组节距; 極ピッチ:极距

上述例子中,绕组节距和极距都是10-1=9,也就是9槽。这样,绕组节距完全跟极距相等的叫整距。实际上很少用整距,如图4.10所示,间距缩小成80%左右。该图中,绕组边分别嵌入第1槽和第8槽里。也就是8-1=7槽的绕组节距,相当于整距绕组7/9=0.78倍的间距。这样,绕组节距小于整距的卷绕方式称为短距,该图的例子称为“2槽短距”或“78%短距”。

(3)绕组的连接方式(卷线的连接)

前项的例子中,绕组的总数跟槽数一样都是36个。因此,每极的绕组数为

36[个]?9[个/极] 4[极] 每相每极的线圈数就是将上述值进一步除以相数3,

9[个/极]?3[个/极?相]

3[相] 定子的槽数为S1、极数为p、每相每极的槽数为q1时,

q1?S1 3p 定子绕组数为??S1

每相的线圈数为??S1/3=pq1 每相的线圈组数为??p

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每组线圈的导线根数为??q1

[4] 分布卷和集中卷

如在此所示,每相每极的线圈组分布于几个槽中卷绕的(该例中为3个)称为分布卷。与此相对,集中起来卷绕的称为集中卷,除了容量特别小的电动机,几乎都不使用集中卷。

[5] 线圈组的并联连接(邻极和隔极)

上述例子中,各相的绕组是:四个极的线圈组串联连接,然后两个(极)的线圈组串联,也有两个(极)的线圈组并联连接。此时,如图4.11(a)所示,有将相邻的异极串联起来的方法,也有如该图(b)所示,将每隔一个极的同极绕组串联起来的方法。

前者称为临极连接,后者称为隔极连接。

邻极连接因为相邻的绕组串联起来了,所以线圈组之间的过渡很简单。邻极连接因为属于相同串联电路的线圈组沿整周均匀分布,所以具有磁平衡好的特长。

(a)邻极连接 (b)隔极连接

注:コイルグループ:线圈组

图4.11 线圈组的并联连接

[6]三相的连接方法(三相结线)

U、V、W三相各相绕组的结线法有Δ(三角)结线和λ(星)结线。

如图4.12(a)所示,各相绕组的头尾端分别与他相的尾头端顺序连结的方式称为Δ结线。另外,如该图(b)所示,各相绕组的尾端连接在一起,成为中性点的称为λ结线。高压电动机几乎都用λ结线。低压电动机两种结线都用,多数为了能够λ-Δ启动,启动时用λ结线,运转时用Δ结线。

注:巻始め:卷线头端; 巻終り:卷线尾端。

4.4 定子框架和托架 [1] 定子框架

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定子框架在电动机的最外侧,里面安装有定子铁心。

有时为了更好地冷却,会如图4.13(a)所示地装上翼片。并且,定子框架上开了取出绕组引出线的孔,并装有端子台,固定端子,使外部的连接更容易。

翼片

引出线取出孔

底脚,定子框 螺钉孔

托架

定子框架 托架

高压机,铸铁定子框架的例子

轴承

图4.13 定子框架和托架

[2] 托架

托架在定子框架里从两侧安装覆盖,保持轴承,支撑转子的轴。

电动机为开放型时,托架很多时候是用作通风出入口的,所以设计成适于通风的形状。

小型机直接在托架里嵌入密封型滚珠轴承,中型机以上在托架里安装轴承盒,里面有轴承,充入润滑油来润滑的。

4.5 转子铁心

[1] 鼠笼形转子的铁心

铁心的材料跟定子铁心一样都是用硅钢板。

并且,铁板的冲裁方式也跟定子铁心一样,有整体冲压和冲槽而成的。总之是将定子铁心裁出面包圈形状后,剩下的圆板就用于做转子铁心。裁出的铁板的一个例子如图4.14所示。

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