3.4　各種形式繞組的繞制與嵌線接線工藝

3.4.1　繞線工藝

（1）繞線準備 根據并繞根數放好線軸，一根線只用一個線軸放線即可。把繞線模安裝在繞線機上，并固定好。繞線機有手動的和電動的兩種。通常小型電動機的繞組是在手動繞線機上繞制，開始繞制時要把計圈器的指針調到零位，檢查繞線機動作是否正常。

繞線模是根據繞線要求確定的，在繞制單層小型電動機線圈時最好是一次連續繞完一相或一個極相組的線圈，這樣可節省過線的焊接頭和套管，也避免開焊等隱患。如果繞線模不夠，也可以單個線圈繞制，這樣接頭就非常多了。在繞小型雙層繞組和正弦同心式繞組時，通常是連續繞完一個極相組線圈。

（2）繞線工藝 開始繞線時，要確認繞線模尺寸和電磁線規格是符合要求的。先試繞一個繞圈，拆下后檢查線圈質量，合格后才能再繼續繞線。

繞線時，右手順時針轉動繞線機手柄，左手從右邊第一個模芯開始放線，將線頭留在跨線槽端，邊繞邊看計圈器指針，當達到所需匝數時，停止繞線，把導線從端部跨線槽過到第二個模芯上繼續繞第二個線圈。

由于單相電動機線圈尺寸小，導線較細，所以繞線時拉力不可過大，否則導線會被拉細，造成繞組直流電阻增大，各線圈電阻不一致，使電動機因銅損耗增大而發熱。另外拉力過大也會使電碼北線外表漆膜拉裂，造成匝間短路隱患。拉力大小與導線粗細有關，繞線時可參考表3-10。

在繞線過程中，要注意以下幾點：

① 線圈匝數要準確。

② 線圈導線排列要整齊。

③ 繞線時位力大小要適當。

④ 繞完后線圈綁扎要合適。

⑤ 引出線和過線留的長短符合要求。

（3）線圈檢查項目

① 用雙臂電橋測量線圈的直流電阻值應符合要求。

② 線圈尺寸大小符合要求，線圈外觀和導線絕緣狀態正常。

③ 線圈匝數正確。

3.4.2　嵌線和接線工藝

三相電動機繞組嵌線、接線操作可掃二維碼學習。單相電動機嵌線工具較簡單，常用的工具有線壓子（壓腳）、劃線板（理線板）、剪刀、錘子、打板、電工刀等。

將線圈嵌入槽內的關鍵是要保護槽絕緣和導線絕緣不受損傷，尤其槽口處絕緣不應在壓型時將其壓破。導線在槽內排列要整齊，不可有導線交叉現象，尤其是槽滿率較高時，往往因導線在槽內排列不整齊而造成匝間絕緣破裂。

通常單相電機的主繞組嵌在槽的下層，輔繞組嵌在槽的上層。根據繞組形式和繞線方式不同，嵌線方式也不同。下面介紹單相電動機常見的幾種嵌線方法。

（1）勵磁繞組的嵌線 這類繞組是集中繞組，常用在小型鼓風機定子上（罩極繞組），另外手電鉆的定子繞組也是采用這種繞組形式。定子鐵芯無槽，繞組套放在鐵芯的磁極上，通地銷子或彈性紙楔撐在鐵芯上，如圖3-51（a）、（b）所示，所以嵌裝比較簡單。

當勵磁繞組繞好后，卸模，包好對地絕緣，然后經過壓型達到所需尺寸（小型線圈不經壓型，用手工整型即可），最后將線圈套入磁極內。可先浸漆后套入，也可先套入后浸漆，后者套入方便，套入后浸漆質量較好，因為可使線圈與鐵芯粘成一體。在套入磁極時，應注意：鐵芯尖角勿損傷線圈絕緣，必要時要用絕緣紙墊上尖角處保護好；線圈的極性要正確，比如上邊是N極，下邊是S極，如果把上下磁極線圈全接成N極或S極，則電動勸機轉速減半，不能滿足工作要求；引出線方向不要弄錯。

線圈磁入磁極后，應檢查有無匝間短路和斷路故障，直流電阻應合格，最后還要做耐壓試驗。

（2）正弦繞組嵌線方法 圖3-52所示2極16槽正弦繞組展開圖。主繞組有兩個相組，從左向右分別用UI、UII表示，輔繞組也有兩個極相組，分別用ZI、ZII表示。

主、輔繞組每極相繞組都有三個同心式線圈串產，相鄰的兩個極相組（也就是兩個極）是顯極接法，所以是尾、尾或首、首相連接。

主繞組的首端用U1、尾端用U2表示；輔繞組的首端用Z1表示，尾端用Z2表示。

線圈的繞制是一個極相繞組一次，即繞完三個線圈后卸模，再繞另外一個極相組線圈，所以一臺電動機共繞4次，繞線時是先繞小線圈，再繞中線圈，最后繞大線圈。

① 嵌線準備 裁絕緣紙（槽絕緣、層間絕緣、相間絕緣）；準備槽楔；準備嵌線工具（線壓子、劃線板、打板、錘了、剪刀、鉗子、焊接工具和材料等）；準備引出線。另外將欲嵌的線圈放在定子鐵芯旁，按照繞組展開圖，標志好線圈的首、尾和過線頭，把線圈引出線和過橋線（即極相組之間的過線）都朝一個方向擺好。檢查鐵芯合格后將裁好的槽絕緣插入槽內，要求槽絕緣兩端出槽長度一致。在槽口處為了加強絕緣，也可將出槽口的槽絕緣折回一段。

② 嵌線方法 主繞組嵌線：先嵌主繞組、后嵌輔繞組，所以主繞組在槽的下層，輔繞組在槽的上層，如果一個槽又有主繞組又有輔繞組時，嵌入主繞組線圈后要等輔繞組嵌入后才能打入槽楔；如果槽內只有一種繞組（如槽1、4、5、8、9、12、13、16只有一種繞組），嵌線后便可封槽，打入槽楔。

按嵌套線順序把主繞組從左至右將線圈標為u1、u2、u3、u4、u5、u6，而輔繞組從左向右將線圈標志為z1、z2、z3、z4、z5、z6。

先嵌主繞組的第一極相組UI中的小線圈u1，然后再嵌UI中的中線圈和大線圈。UI中線圈嵌完后，再嵌第二個極相組UII中的小、中大線圈。選好槽1后，便可開始繞線（槽1位置按原始記錄或按距離出線盒較近的槽定為1）。

將定子鐵芯水平旋轉，右手拿起線圈u1在鐵芯右側，左手在鐵芯左側。先用右手把線圈u1捏扁嵌入槽6的槽絕緣中，左手捏住線圈的另一端往槽里拉，右手將線圈捏扁往槽里推，如圖3-53所示。大部分線匝可入槽內，剩余的導線匝用劃線板劃入槽內。再用劃線板（理線板）在槽內多劃幾次將槽內導線理順。理線時，從這頭劃到另一頭，不要中間停頓，否則不易理順，可能出現導線交叉。線圈端部也要整理好，然后可插入槽內層間絕緣。將導線順著槽來回輕輕拉動，使其平服，兩端伸出槽等距，另外要檢查槽絕緣是否移動了，要保持槽絕緣伸出鐵芯槽兩端長度相等，再檢查層間絕緣是否墊正和包住導線，不可將導線偏到層間絕緣于側，甚至未被層間絕緣包住。u1右邊嵌完線后，先不打槽楔，因為還有輔繞組的線圈z2右邊未入槽。這時可將u1左邊嵌入槽3，嵌后放好層間絕緣，先不封槽。這時檢查線圈u1的過橋線是否在槽6內，如果在槽3內，則說明線圈嵌反了，改過來。

拿起線圈u2，其右邊嵌入槽7，左邊嵌入槽2內，均不封槽。接著拿起大線圈u3，右邊嵌入槽8，左邊嵌入槽1，用線壓子壓好槽內導線之后，就可以在槽8和槽1內打入槽楔，因為這兩個槽只有線圈u3。檢查引出線UI是否在槽1內。至此U相的第一個極相組的線圈全部嵌完。

按上述操作方法把U要的第二個極相組UII的三個線圈嵌入槽內。首先嵌線圈u4，右邊入槽14，左邊入槽11，過橋線在槽14引出線。暫不封槽，再嵌套線圈u5，右邊槽15，左邊入槽10，也不封槽。最后嵌線圈u6，右邊嵌入槽16，左邊嵌入槽9，用線壓子壓好槽內導線后，兩個槽可以打入槽楔，U相的尾端U2從槽9引出。

輔繞組嵌線：按主繞組的嵌線操作方法，先嵌ZI極相組中的小線圈z1，其右邊嵌入槽10，左邊嵌入槽7，因為槽內已有線圈u5的左邊和u2的右邊線圈，所以嵌入線圈時因槽內較擠，所以必須用線壓子將槽內導線壓平，否則無法打入槽楔，當線圈z1往槽內嵌時，要隨嵌隨用線壓子把導線壓實，但要注意槽內導線已經用劃線板理順，線壓子要平壓，不要用線壓子尖部或尾部局部受力，另外用力不可猛，用小錘頭輕敲線壓子將導線壓實。然后用劃線板把槽絕緣在槽口部分折過來，包住導線，再用線壓子壓折過的絕緣紙將槽內導線進一步壓實，就可以打入槽楔封槽口了。要求槽楔進入槽內松緊合適，如果太松，要在槽楔下面墊上絕緣板條后再打入槽楔。要求槽楔兩端仲出槽的長度相等。

線圈z1的左邊嵌入槽7后，按上述操作方法打入槽楔，檢查線圈的過橋線慶在槽10處，按嵌線圈z1的方法把中線圈z2的右邊嵌入槽11，左邊嵌入槽6，均打入槽楔，ZI極相組的最大線圈z3的右邊嵌入槽12，左邊嵌入槽5，嵌后經劃線板理順和壓實，打入槽楔，引出線ZI應在槽5內引出。

輔繞組ZII極相組的嵌線方法同ZI極相組，也是先嵌小線圈z4，再嵌中線圈z5，最后嵌大線圈z6。引出線Z2應在槽13中引出。

線圈z4右邊嵌入槽2，左邊嵌入槽15；線圈z5右邊嵌入槽3，左邊嵌入槽14，線圈z6右邊嵌入槽4，左邊嵌入槽13內。

【檢查】　U1從槽1進入，按順時針方向電流流入槽8，再按順時針方向流入槽2和槽7，再流入小線圈u3的右邊槽3，再流入槽6后從過橋線流出進入UII極相組的小線圈u4的右邊槽14，這時按反時針方向流入u4的左邊槽11，再按反時針方向流入中線圈的槽15和槽10，最后流入大線圈u6的右邊槽16和左邊槽9，從引出線U2流出。輔繞組從z1起頭進入大線圈z3的左邊槽5，按順時針方向再進入右邊的槽經過橋線進入ZII的小線圈z4右邊槽2，按反時針方向流入槽15、槽3、槽14、槽4、槽13流出，達到Z2。

不管是主繞組還是輔繞組，電流在第一個極相組內作順時針方向流動，在第二個極相組內作反時針方向流動。

檢查無誤后，要在主、輔繞組之間墊入相間絕緣紙。相間絕緣紙用0.12mm厚的DMD絕緣紙剪成與繞組端部外形相近的形狀，如圖3-54所示。

要求相間絕緣紙墊好后，繞組端部應露出1～2mm，并要從槽絕緣口處開始墊，不可漏墊，最后把主繞且過橋的過橋線焊接上，套入套管，也把輔繞組的過橋線焊接上，套入套管。

最后按圖3-52檢查，符合圖樣的接線要求即可。

（3）繞組嵌線質量要求

① 嵌線環境干凈，嵌一過程中勿使雜物質落入槽內。

② 槽絕緣伸出鐵芯兩端要相等。

③ 導線不可與鐵芯接觸，尤其槽楔下面的槽蓋紙不可偏斜。

④ 導線在槽中排列整齊，無交叉現象。

⑤ 線圈端排列整齊，整形符合要求。

⑥ 嵌線次序正確，極性無誤。單相電動機接線方式大都采取反串聯方式，即相鄰兩極相組的極性是相反的，構成N、S極。用電流方向表示時，一個極相組是順時針時，則相鄰的極相組是反時針方向。

（4）電動機質量檢查

① 外觀檢查 槽楔不高出鐵芯面；繞組伸出鐵芯兩端長度一致；繞組端部排列整齊，相間絕緣墊得正確。繞組端部整形正確、尺寸符合要求。

② 檢查接線 按繞組展開圖檢查繞組接線是否正確，必要時可在未浸漬之前把定子、轉子裝配好后，輔繞組接入啟動元件（如電容器等）通電試轉動，看轉動是否正常。

③ 測絕緣電阻 因為是低壓電動機，可選用500V絕緣電阻表測繞組絕緣電阻，對地的絕緣電阻應小于300MΩ；主、輔繞組之間的絕緣電阻應是∞。

④ 測直流電阻 用多用表測量兩繞組的直流電阻，分別測出的直流電阻值不應超過標準值的±2%。

3.4.3　繞組的絕緣處理

（1）繞組浸漬和涂覆蓋漆的目的

① 繞組浸漬的目的在于：改善繞組的導熱性和提高其散熱性；提高繞組耐電氣強度；提高繞組機械強度，使繞組粘結成一個整體，從而的高抗震性和機械穩定性；提高繞組抗潮性、防霉性以及化學穩定性。

② 繞組加涂覆蓋漆的目的在于：提高繞組表面機械強度；使繞組表面形成光滑的漆膜，增強耐油、耐電弧能力；由于表面湖膜光亮、堅硬，可防止粉塵堆積，一旦積落粉塵，易于清除；提高防霉能力。

（2）浸漬烘干工藝

① 預熱 預熱目的是為了驅除線圈中潮氣，同時加熱線圈，保證浸漬溫度，預熱溫度一般控制高于線圈絕緣耐熱等級5～10℃（因短期超過耐熱等級是允許的），以縮短預熱時間。預熱過程中，每小時要測量一次電動機絕緣電阻值。當絕緣電阻值連續三次不變時，則認為絕緣電阻已穩定，預熱完畢。

② 浸漆 當前有沉浸法、澆漆法、真空浸漆和真空壓力浸漆等方法。對于槽滿率高、導線匝數多、線徑細的電動機，宜采用真空壓力浸漆法，目前多采用澆漆法和沉浸法。浸漆操作過程見3.2.10節的二維碼視頻。

當預熱后繞組溫度降至60～80℃時，便可開始浸漆。絕緣漆的黏度用涂-4黏度計測量。

第一次浸漆的目的是為了使絕緣漆充滿繞組和槽內所有縫隙當中，所以要求漆的流動性和滲透性要好，一般要求20℃時漆的黏度為18～23s。第二次浸漆目的是為了在絕緣表面形成漆膜，所以絕緣漆黏度要高些，一般要求20℃時漆黏度為28～32s。

③ 浸烘工藝 電動機的浸烘可分為兩個階段。第一階段是使絕緣漆中的熔劑揮發掉，所以烘干溫度不必太高，也稱為低溫階段。烘干溫度控制在略高于熔劑的揮發點即可，如二甲苯的揮發點是78.5℃，所以第一階段的烘干溫度控制在70～80℃即可。這段烘干時間為2～4h。此階段的特點是溶劑大量揮發，要求勤放風，排出爐內大量煙氣，以防止著火和爆炸事故發生。第二階段是使絕緣漆氧化和聚合，形成牢固的漆膜階段。這時爐溫可提高到130℃±5℃，為高溫階段。此階段由于絕緣漆的化學反應，要求爐內有大量新鮮空氣進入，所以要定時補入外界空氣，以增強漆膜強度和縮短烘干時間，這段時間內，要每隔一小時測量一次電動機的絕緣電阻值。當連續穩定三次絕緣電阻值不變時，便認為電動機已干燥完畢。

④ 涂覆蓋漆 電動機浸烘完畢后，趁熱在50～80℃時進行涂覆蓋漆工藝。一般采取噴漆方式，無此設備亦可用刷漆方式，但要刷勻，刷全面，否則不易保證質量。涂覆蓋漆質量要求是漆膜厚度均勻，表面光亮。如果使用晾干漆，噴后可不經烘干處理；對于潮濕的惡劣環境要多噴幾遍漆，如三遍漆。

（3）繞組浸烘發生質量問題的原因和對策

① 絕緣漆未浸透 造成的原因和解決辦法如下：

a．絕緣漆黏度太高　繞組表面掛上一層漆，但沒有浸入絕緣的毛細孔中。因此要求絕緣漆的黏度必須符合工藝規程要求。

b．浸漬時間短　采用澆漆法時，澆的時間短；有的只從一端澆漆，電機不翻個，另一端未澆透。解決辦法是改用浸漆法；或者延長澆漆時間，兩端澆漆，使漆浸透。

c．絕緣漆和繞組的溫度不符合工藝要求，溫度過高過低均不好。繞組溫度過高時，絕緣漆未滲入到絕緣的毛細管內就已固化，造成浸不透；繞組溫度過低時，漆的流動性不好，也不能在規定浸漆時間內很好的浸入絕緣內部。

② 烘干不徹底 造成的原因和解決辦法如下：

a．烘房內熱風流動性不好，繞組受熱不均勻，有死角。

b．烘干時間不夠。

c．爐內溫度過低，或測量溫度計指示不準。

d．未按浸烘工藝進行。

烘房最好采取熱風循環、使爐內溫度均勻，無死角。另外溫度計應旋轉在烘房內平均溫度處，不可放在最熱或最冷位置。

嚴格按浸烘干工藝進行，每隔1h測量一次絕緣電阻值，測量之前一定要斷電。當絕緣電阻值升至最高點后，穩定6～8h不變，則認為烘干終止。

③ 繞組烘干時間很長，但絕緣電阻值總是升不上去 造成的原因和解決辦法如下：

a．烘前，電動機未徹底吹風清掃，有油泥和粉塵，雖然長時間烘干，絕緣電阻值也不會上升。

b．線圈有接地點，烘前一定要處理好，否則不能進行烘干。

c．絕緣材料有薄弱環境。應選用合格的絕緣材料。

d．絕緣漆有雜質。要過濾，過期的絕緣漆不可再用。

e．浸烘溫度不夠。應嚴格控制溫度，保證足夠的烘干時間。

④ 繞組表面未形成光亮的漆膜和堅固的整體 造成的原因和解決辦法如下：

a．絕緣漆地期失效，失效變質的漆不可使用。

b．絕緣漆黏度低，浸漬次數不夠。提高絕緣漆黏度，增加浸漆次數。

c．烘干時間和溫度不夠，保證烘干時間和溫度。

d．稀釋劑牌號不對。選用正確的稀釋劑。

⑤ 漆膜有針孔或麻點 造成的原因和解決辦法如下：

a．預熱時間短，潮氣未能全部逸出，浸漆后，繞組內部潮氣突破漆膜跑出，造成針孔或麻點，加長預熱時間。

b．絕緣漆黏度太高，第一次烘干時繞組內部存有氣泡，第二次浸烘時，內部氣泡才逸出，適當降低絕緣漆黏度。

c．低溫烘干時，升溫太快。按照規定升溫。

d．絕緣漆變質或稀釋劑牌號不對。選用合適的牌號。

3.4.4　繞組中極相組之間的連接

關于單層同心式、鏈式、交叉式三種繞組各極相組間的連接，原理上均按繞組展開圖中各極性下槽內電流流向來連接。在實際加工和修理工作中，一般都按繞組端部接線圖來進行，如圖3-55中的短圓弧粗線表示極相組，圓周上的短圓弧數表示了繞組所有極相組序數，箭頭表示各極相組中某瞬時電流流向，其順序號表示了某相和某號的極相組，其余的各圓弧連接線表示了各相繞組的極相組連接。注意各相的首端總是從極相組的箭頭尾部引出，而各相的末端是從極相組的箭頭頭部引出。

一段電源電壓在20V以上的小功率三相異步電動機中代用單路進火。所謂單路進火是極相組間前后串聯；所謂雙路進火是一相繞組串聯成兩條并聯支路，而每一條支路包含的極相數相等；多路進火依次類推。

3.4.5　小功率三相異步電動機的接線標志

小功率三相異步電動機接線板上一般有6個接線柱，而容量小的僅有三個接線柱，特殊用途的有6個以上的接線柱。

一般接線標志如圖3-56所示。圖中△接法是電源電壓為220V時接線；Y接法是電源電壓為380V時接線。小功率三相異步電動機額定電流小，實際使用時采用電網電壓380V直接啟動，對電網不會有何影響，無需采用Y-△接線降壓啟動。電機的三個出線端可直接接電源線，如果電動機有6個出線端，應按標志圖規定連接成與電網電壓相適應的接線。

另外，圖中U1、V1、W1表示電動機三相繞組的始端，U2、V2、W2表示三相繞組的終端。如果接線后，當電源端電壓的相序U、V、W與接線柱U1、V1、W1相對應時，電動機應為順時針方向旋轉（人面對軸伸端方向），如調換任意兩相相序，即能變為逆時針方向旋轉。電動機應接地良好，接線盒設有接地接頭［這里需要說明老標準曾引用過（D1），（D2），…，（D）等作為繞組的接線標志］。