1.2 三相交流电动机双层链式绕组端面布接线图
双层链式绕组简称双链绕组,其端部结构与双层叠式相同,但每组只有一只线圈,是从双层叠式分化出来的特殊型式。这种绕组型式出现较早,但规格不多,已往都归纳到双叠绕组,但近年在双绕组多速中时有应用,故本书将其另立一节,共收入绕组9例,供修理者参考。
(1)绕组结构参数
双链绕组参数的几个特殊关系特作如下说明。
①极相槽数q与每组圈数S 双链绕组是从双层叠绕分化出来的,而双层显极式绕组的线圈数等于槽数(Q=z),通常S=q;但某些双链采用不规则布线而取q为分数时,就使S≠q,如图1-16、图1-18所示。
②线圈节距y 双链绕组线圈节距一般都采用整距,即y=τ。但也有个别绕组(如图1-15)则选用短距;此外,若是不规则布线时,双链绕组的τ≠整数,而线圈实跨槽数则必须为整数,故其节距也可不等于极距。
③绕组系数Kdp 双链每极每相仅有一只线圈,故分布系数Kd=1,而当y=τ时,Kp=1,所以正规分布的双链绕组系数Kdp=Kp=1;但若用短距线圈或不规则布线时,Kdp由下式计算
(2)绕组特点
①双链绕组正规布线是整数槽绕组,即q=1,而每组线圈数S=q=1;
②双链绕组为显极布线,每相线圈组数等于极数,即u=2p;
③线圈规格划一,而且节距较短,绕组嵌线和绕制都较方便;
④绕组为双层布线,线圈数比单层多一倍,故嵌绕和接线较单层费事。
(3)绕组嵌线
绕组采用交叠法嵌线,吊边数为y。嵌线操作与双叠绕组相同,即嵌下一槽(边)往后退,再嵌一槽(边)再后退,嵌完y边可整嵌,嵌完下层嵌吊边。
(4)绕组接线规律
双链绕组均是显极布线,故接线与双叠相同,即串联时“尾与尾”或“头与头”相接,即必须确保同相相邻线圈(组)的极性相反。
1.2.1 12槽4极(y=2)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=12 电机极数 2p=4
总线圈数 Q=12 极相槽数 q=1
线圈组数 u=12 每组圈数 S=1
线圈节距 y=2 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=0.866
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例绕组采用短节距布线,有利于削减高次谐波成分以提高电机的运行性能;但由于定子槽数少,绕组极距较短,缩短节距后的绕组系数较低。此绕组应用较少,主要实例有FTA3-5仪用排风扇。
(3)绕组嵌线方法
本例绕组可用交叠法或整嵌法嵌线。
①交叠法 交叠嵌线是常用方法,但它要吊起2边。嵌线顺序见表1-11(a)
表1-11(a) 交叠法
②整嵌法 整嵌法是分相整嵌,一般较少采用,其最大优点是无需吊边,但端部喇叭口不够整齐美观。嵌线是逐相嵌入,即先嵌U相入相应槽构成端部下平面;继而嵌入V相和W相,最后使绕组端形成三平面结构。嵌线顺序见表1-11(b)。
表1-11(b) 整嵌法
(4)绕组端面布接线
如图1-11所示。
图1-11 12槽4极(y=2)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.2 12槽4极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=12 电机极数 2p=4
总线圈数 Q=12 极相槽数 q=1
线圈组数 u=12 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=1
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
12槽定子绕制4极,每极每相也只有1只线圈,从而构成双层链式绕组,换言之也只能构成双链绕组。绕组属于显极布线,每相由4只线圈按相邻反极性串联而成,即接线是“头接头”或“尾接尾”;但对每相4只线圈的绕组,一般都采用同相连绕,既省去接线的麻烦,更可保证相绕组畅通的可靠性,但由于12槽定子内腔窄小,又采用全距线圈,故嵌线相对困难,一般只在微电机方面应用,主要应用实例有AO2-4524等。
(3)绕组嵌线方法
本例宜用交叠法嵌线,吊边数为3,从第4只线圈开始整嵌,嵌线顺序见表1-12。
表1-12 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-12所示。
图1-12 12槽4极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.3 18槽6极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=18 电机极数 2p=6
总线圈数 Q=18 极相槽数 q=1
线圈组数 u=18 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=1
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例为18槽绕6极,则每极相槽数为1,绕制双层自然构成链式,即每组仅为1圈,每相由6只线圈(组)按相邻线圈反极性串联而成。18槽属小功率电动机,实际应用不多,仅见用于500FTA-7型排风扇电动机。
(3)绕组嵌线方法
本例绕组嵌线采用交叠法,需吊3边。嵌线顺序见表1-13。
表1-13 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-13所示。
图1-13 18槽6极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.4 24槽8极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=24 电机极数 2p=8
总线圈数 Q=24 极相槽数 q=1
线圈组数 u=24 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=1
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例为显极布线,每相由8只线圈组成,并按正反极性串联构成8极。此绕组在系列产品中无应用实例,曾用作24槽改绕8极中使用。
(3)绕组嵌线方法
本例绕组为双层,端部呈交叠状,故宜用交叠法嵌线,吊边数为3。嵌线顺序见表1-14。
表1-14 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-14所示。
图1-14 24槽8极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.5 36槽12极(y=2)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=36 电机极数 2p=12
总线圈数 Q=36 极相槽数 q=1
线圈组数 u=36 每组圈数 S=1
线圈节距 y=2 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=0.866
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
双层链式绕组简称“双链”绕组,是双层叠式绕组的特殊结构型式,因其每组只有一只线圈,故名之。本绕组采用缩短节距,交叠嵌线时吊边数仅为2,嵌线较方便;但线圈节距偏离极距较远,使绕组系数下降较多,从而降低了铁芯利用率而影响电动机出力。
双链绕组实际应用并不多,但本例则取自国产系列。主要应用实例有JG2-42-12型辊道用异步电动机。
(3)绕组嵌线方法
本例绕组采用交叠法嵌线,吊边数仅为2,嵌线较方便。嵌线顺序见表1-15。
表1-15 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-15所示。
图1-15 36槽12极(y=2)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.6 45槽16极(y=3、q=15/16)三相电动机绕组双层链式(分数槽)布线*
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=45 电机极数 2p=16
总线圈数 Q=45 极相槽数 q=15/16
线圈组数 u=45 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=64°
绕组极距 绕组系数 Kdp=0.996
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例属双层链式,但绕组每极相槽数q=15/16,即用每相15只线圈形成16极,故是q<1的分数槽绕组。一般来说,双层显极布线每极应有一只线圈,故16极要用16只线圈,但庶极布线时则每只线圈可形成两个极。而本绕组就据此原理,在一相绕组的起始槽和相尾槽安排一只庶极0线圈,使其形成16极;然后再拿掉这0线圈造成缺口,这样在缺口两端槽位会保持原来的极性,从而使15槽产生16极的效果。此外,为使三相对称平衡,减少振动和噪声,本例特意将三个缺口安排在定子圆周相距120°的对称位置。不过,这种q为分数的绕组只可应用于极数绝对多的电机;对于极数较少时,虽然仍可构成,但会因振噪过大而不能正常运转,故不宜采用。
此绕组主要应用实例有JG2-52-16型辊道式异步电动机。
(3)绕组嵌线方法
本例采用交叠法嵌线,吊边数为3。嵌线顺序见表1-16。
表1-16 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-16所示。
图1-16 45槽16极(y=3、q=15/16)三相电动机绕组双层链式布线
注:标题解释——本例是双层链式(分数槽)布线。其基本结构与例1.2.2相同,但每极相槽数不是整数,本例是分数q=15/16;它表示每相有15只线圈,但形成16极,即其中有一只线圈采用庶极连接,从而使其构成2极(庶极)。此外,还必须使三相的庶极线圈在定子上对称分布。以下凡双层链式(分数槽)布线同此解释。
1.2.7 48槽16极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=48 电机极数 2p=16
总线圈数 Q=48 极相槽数 q=1
线圈组数 u=48 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=1
并联路数 a=1 出线根数 c=3
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例每组仅一只线圈,故属双层链式绕组,是双层叠绕组的特殊型式。虽然接线较繁,但线圈节距较短,交叠嵌线仅吊3边;而且,48槽定子接近于中型规格,其铁芯内腔当不致窄小,所以嵌线也算方便。绕组采用显极布线,即同相相邻线圈必须反极性串联。为减少烦琐的接线,通常采用分相连绕工艺,或将每相16只线圈分成2组或4组连绕,然后按极性要求嵌入相应槽内。此绕组取自修理的双绕组三速电动机的配套绕组,是Y形接法,因属专用绕组,故以Y形接线而引出线3根。此绕组应用实例除配套之外,还用于YCT大号的交流测速发电机定子。
(3)绕组嵌线方法
本例采用交叠法嵌线,吊边数为3。嵌线顺序见表1-17。
表1-17 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-17所示。
图1-17 48槽16极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.8 54槽20极(y=3、q=9/10)三相电动机绕组双层链式(分数槽)布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=54 电机极数 2p=20
总线圈数 Q=54 极相槽数 q=9/10
线圈组数 u=54 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=66.7°
绕组极距 绕组系数 Kdp=0.996
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例绕组结构特点与例1.2.6相同,但20极中每相只有18只线圈,因此,每相要有2只0线圈,故每相应有两个0线圈缺口,而三相就有6个缺口,并均匀分布于定子的六个对称位置如图1-18中双层小圆和虚线所示。由于三相互差120°,故无论是一相或三相,都能做到缺口对称平衡,从而将电动机的振噪降至最低。此绕组应用于JG2-72-20型辊道电动机。
(3)绕组嵌线方法
本例绕组采用交叠法嵌线,但连绕时最好是9只线圈连绕,并关注虚线连接两边线圈的极性必须相同。嵌线顺序见表1-18。
表1-18 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-18所示。
图1-18 54槽20极(y=3、q=9/10)三相电动机绕组双层链式布线
1.2.9 72槽24极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线
(1)绕组结构参数
定子槽数 Z=72 电机极数 2p=24
总线圈数 Q=72 极相槽数 q=1
线圈组数 u=72 每组圈数 S=1
线圈节距 y=3 每槽电角 α=60°
绕组极距 τ=3 绕组系数 Kdp=1
并联路数 a=1 出线根数 c=6
(2)绕组布接线特点及应用举例
本例绕组每极相只有1槽,且无法采用短距线圈,故形成具有特殊型式的双层叠绕组,即每线圈组只有1只线圈如链相扣,故又称双层链式绕组。在单相电动机中常有应用,而三相电动机中仅有数例,应用于24/6极电梯配套,作为减速平层停车用的24极绕组,这样实际接线时可将U2、V2、W2在内部连接成星点,仅引出线3根。
本绕组应用实例有JTD系列双绕组双速电梯电动机配套绕组。
(3)绕组嵌线方法
本例绕组采用交叠嵌线,吊边数为3。嵌线顺序见表1-19。
表1-19 交叠法
(4)绕组端面布接线
如图1-19所示。
图1-19 72槽24极(y=3)三相电动机绕组双层链式布线