- 電機繞組端面模擬彩圖總集(第三分冊)
- 潘品英等編著
- 6076字
- 2019-01-04 16:11:39
1.2 雙速風扇電動機抽頭調速繞組布接線圖
雙速風扇電動機是在單速電動機繞組的基礎上借用定子鐵芯作為電抗器鐵芯,并在鐵芯上增設一定匝數的調速繞組,且與原電動機主、副繞組交連接入,從而設計成不同接線型式的風扇用單相抽頭調速電動機繞組。本節是雙速繞組,它是在單速繞組中增加一組調速線圈(T),所以,繞組組數u=3,即雙速繞組由主、副、調三組線圈組成。但調速繞組的接線有不同的型式,當雙速線圈數等于極數時為顯極布線,且通常都屬均衡切換調速;若調速線圈少于極數則呈對稱分布,此為對稱切換調速,而且采用庶極接線,即相鄰調速線圈極性相同,接線為“頭與尾”順接。而三繞組的分布和接線關系可構成不同的調速繞組型式。圖1-8是本節雙速繞組的接線型式。

圖1-8

圖1-8 單相抽頭調速風扇用電動機雙速繞組控制接線型式
此外,由于主、副、調三個繞組都有繞組系數,但計算中幾乎不會用到副繞組和調速繞組的繞組系數。所以,繞組參數中標示的是主繞組系數。
1.2.1 8槽4極L-2型雙速風扇繞組4/2-4/3-2/3布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=8 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=2
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=4 繞組系數 Kdpm=1
總線圈數 Q=10 調速圈數 St=2 Kdpm=1
繞組組數 u=3 繞組極距 τ=2 每槽電角 α=90°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
定子8槽4極繞制雙層時為8只線圈。采用L-2型調速接線,所增加的調速繞組(圖中紅色線圈)與副繞組(圖中綠色線圈)同相位,故副繞組槽內有3個有效邊,構成4/2-4/3-2/3布線。
調速電機接線原理如圖1-8(b)所示。V繞組進線在U線左側,本方案是逆時針方向接線。主繞組和副繞組均為顯極布線,分別由4只線圈組成,相鄰線圈應“尾與尾”或“頭與頭”相接;調速繞組只有兩只線圈,對稱分布并安排與副繞組同相位槽中,它是庶極布線,使兩線圈電流方向相同,即“尾與頭”順接串聯,而且,線圈在高速擋時的電流方向應與同槽副繞組線圈相同。
本例部分槽層次多,槽滿率稍高;諧波影響較大,性能稍差于12或16槽電機,主要應用于兩擋調速電扇電容式電動機。
(3)繞組嵌線方法
先嵌主繞組,再嵌副繞組,最后嵌入調速繞組。嵌線時采用對稱整嵌,嵌線順序見表1-8。
表1-8 對稱整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-9所示。

圖1-9 8槽4極L-2型雙速風扇繞組4/2-4/3-2/3布線
1.2.2 8槽4極L-2型雙速風扇繞組4/2-2/2-2/2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=8 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=1—3
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=2 繞組系數 Kdpm=1
總線圈數 Q=8 調速圈數 St=2 Kdpα=1
繞組組數 u=3 繞組極距 τ=2 每槽電角 α=90°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例繞組雖屬雙層鏈式布線,但8只線圈分3組構成雙速電機。除4只線圈的主(相)繞組外,其余兩組由原來副繞組分裂而成,即一組保留2只線圈仍為副(相)繞組(圖中綠色線圈);另一組的2只線圈則改為調速繞組(圖中紅色線圈),從而構成調速型式為L-2型4/2-2/2-2/2布線。
電動機接線原理如圖1-8(b)所示。這時電機是逆時針旋轉(從定子繞組接線端視向。下同)故要求副繞組進線(V)在U線相鄰槽的左側;而且副繞組和調速繞組兩線圈應各自按庶極連接為同極性,但兩繞組必須為異極性。
此繞組槽數少,嵌線方便,但諧波磁勢較大,性能稍差,目前趨向于用16槽或12槽定子所代替。本例常應用于臺式、立式電風扇的電容電動機。
(3)繞組嵌線方法
本例繞組屬雙層鏈式,嵌線可有整嵌或交疊嵌法,但實用上多采用整嵌法,即將線圈對稱整圈嵌入,既容易嵌線,又便于處理層間絕緣。嵌線順序見表1-9。
表1-9 對稱整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-10所示。

圖1-10 8槽4極L-2型雙速風扇繞組4/2-2/2-2/2布線
1.2.3 12槽4極L-2型雙速風扇(異形槽)繞組(每圈)單雙層布線*
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=12 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=2
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=2 總線圈數 Q=8
調速圈數 St=2 繞組組數 u=3 繞組極距 τ=3
繞組系數 Kdp=0.866 每槽電角 α=60°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例繞組的定子鐵芯為方圓形,即把4個圓角位置的槽設計為大截面異形槽,故可安排2個有效邊,如圖1-11中的3、6、9、12號槽。本例主繞組由4個線圈按顯極布線,使相鄰線圈反極性連接;副繞組只有兩只線圈呈庶極布線,安排在相對位置,采用同向串聯形成4極;調速繞組2只線圈與副繞組同相,但相距90°電角,也是庶極布線。此繞組總線圈數較少,節距也小,嵌繞都比較方便。是近年推薦采用的繞組型式。主要用于小型通風機及轉頁扇電動機。本例雙速電動機接線如圖1-8(b)所示。
(3)繞組嵌線方法
本例宜用分層整嵌,即先把主繞組逐個嵌入相應槽內形成下層面繞組,然后再把副繞組和調速繞組分別嵌入,從而構成上層面。嵌線順序見表1-10。
表1-10 整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-11所示。

圖1-11 12槽4極L-2型雙速風扇(異形槽)繞組(每圈)單雙層布線
注:標題解釋——本例標題中“每圈”是指繞組每只線圈都呈單雙層布線,這與常規單雙層有區別。
1.2.4 16槽4極L-2型雙速風扇繞組4-4/2-4/2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=12 主相圈數 Sm=4
副相圈數 Sa=4 調速圈數 St=4
繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
線圈節距 y=3 繞組系數 Kdp=0.924
每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例是原始的L-2型雙速繞組。主繞組由4只占整槽的單層線圈組成,接線同相相鄰反極性;副繞組也是4只線圈,因與調速繞組同槽,故是雙層布線,接線也是“頭與頭”或“尾與尾”相接;調速繞組與副繞組同相安排,故屬“2”型調速,即4只線圈為雙層布線,并嵌于副繞組槽的上層,繞組接線和極性與副繞組相同,即相鄰線圈反極性。
此繞組屬于總線圈數較多的雙速,而且雙層線圈也較多。在雙速繞組中屬嵌繞工藝較繁的型式;但它的諧波干擾較8槽定子少,是取代8槽鐵芯的雙速繞組。此外,調速切換時,4只線圈同時切換到主繞組回路,故有調速平穩的優點,屬均衡調速型。但因線圈多,嵌繞工藝耗費工時,目前多由下例的簡化型式所取代。
(3)繞組嵌線方法
本例繞組采用分層整嵌,先嵌主繞組,再嵌副繞組,最后嵌入調速繞組嵌線順序見表1-11。
表1-11 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-12所示。

圖1-12 16槽4極L-2型雙速風扇繞組4-4/2-4/2布線
1.2.5 16槽4極L-2型雙速風扇繞組4-2(2/2)-2/2布線*
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=1—4
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=4 繞組系數 Kdpm=0.924
總線圈數 Q=10 調速圈數 St=2 每槽電角 α=60°
繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例是L-2型布線,是上例的簡化型式。調速繞組與副繞組同相安排,故有對稱的兩只副繞組線圈與調速線圈安排雙層,其余兩只則是單層線圈。調速繞組是庶極接線,使兩只線圈順接串聯,但高速時的線圈極性與同槽副繞組極性相同;主繞組由4只整槽線圈組成,和副繞組均是顯極布線。此繞組單層線圈較多,鐵芯、槽的有效利用率較高,嵌線也較方便,諧波干擾也較8槽定子少,是取代8槽定子的電扇繞組型式。接線原理見圖1-8(b)。主要應用實例有FS6落地扇電容電動機。
(3)繞組嵌線方法
本例采用分層整嵌,主、副繞組線圈端部分處雙平面上;而調速線圈嵌于副繞組槽的上層,從而構成不規整的三平面繞組。嵌線順序見表1-12。
表1-12 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-13所示。

圖1-13 16槽4極L-2型雙速風扇繞組4-2(2/2)-2/2布線
注:標題解釋——本例副繞組布線結構為2(2/2),表示它由2只整槽(單層)線圈和2只雙層線圈構成4極。以下凡帶分數標題布線項同此解釋。
1.2.6 16槽4極L-2型雙速風扇繞組4-2-2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=1—4
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=2 繞組系數 Kdpm=0.924
總線圈數 Q=8 調速圈數 St=2 每槽電角 α=45°
繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例也是L-2型接線,并在上例基礎上進一步簡化,即把上例的雙層布線副繞組簡去而余下調速線圈,從而使全部線圈成為單層。其主要特點是總線圈數最少,且布接線最簡。繞組由主、副、調3組線圈構成,主繞組占4只整槽線圈,是顯極式布線,相鄰線圈間的連接是“頭與頭”或“尾與尾”相接;副繞組只占2只整槽線圈,采用庶極布線安排在對稱位置,線圈是順接串聯,即“尾與頭”相接;調速繞組也是庶極布線,且與副繞組同相位,但不同槽安排,故構成L-2型雙速繞組。接線原理如圖1-8(b)所示。本例常用于雙速電扇電容式電動機,應用實例為FT1-40型400mm臺扇等。
(3)繞組嵌線方法
本例繞組采用分層嵌線,先嵌主繞組線圈,再嵌副繞組,最后嵌入調速繞組,使主繞組線圈端部處于下層,其余線圈則在上層。嵌線順序見表1-13。
表1-13 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-14所示。

圖1-14 16槽4極L-2型雙速風扇繞組4-2-2布線
1.2.7 16槽4極T-1W型雙速風扇繞組2(2/2)-4-2/2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=3
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=4 總線圈數 Q=10
調速圈數 St=2 繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924 每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例與前幾例繞組不同,前面采用的調速接線是L形,而本例調速繞組接在主、副繞組“L”連接點之外,從而使三個繞組在接線上呈現“T”形,故稱“T”形接線;而且從繞組布線圖可見,調速繞組與主繞組同相位安排,故繞組又屬“1”類安排,如調速接線圖1-8(c)所示。此外,由圖可見,無論調速處于任何擋位,調速繞組均在主、副繞組連接點之外,故又屬主相外(W)抽頭調速。所以,本繞組總稱T-1W型調速。
主繞組有兩只單層線圈和兩只雙層線圈;調速則用兩只雙層線圈,呈庶極布接線;副繞組是4只單層線圈,并與主繞組接線相同,即相鄰極性必須相反。
此繞組相當于在L-1型外加部分線圈來降壓以達到調速,但所需匝數較多,不但耗費銅線,還因調速線圈匝數占用主繞組槽截面積而導致電動機輸出減小。但此型繞組在風扇電動機中有實例。
(3)繞組嵌線方法
本例繞組采用分層整嵌法逐組整嵌,嵌線是先嵌主繞組,然后再把同相安排的調速繞組嵌入相應槽的上層,最后才把副繞組嵌入。嵌線順序見表1-14。
表1-14 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-15所示。

圖1-15 16槽4極T-1W型雙速風扇繞組2(2/2)-4-2/2布線
1.2.8 16槽4極T-2W型雙速風扇繞組4-2(2/2)-2/2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=10 繞組組數 u=3
主相圈數 Sm=4 副相圈數 Sa=4
調速圈數 St=2 繞組極距 τ=4
線圈節距 y=3 繞組系數 Kdp=0.924
每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本繞組也是T形接法,但調速繞組與副繞組同相位,故屬“2”型;而其布接線如圖1-8(d)所示,可見調速繞組在主繞組和副繞組連接點之外,故又是副相外(W)抽頭調速,故稱T-2W型調速繞組。此繞組由4只單層線圈組成主繞組;副繞組則由兩只單層線圈和兩只雙層線圈構成;調速繞組則用兩只與副繞組同槽且對稱分布而呈庶極形式。此繞組具有線圈數較少,嵌線方便等特點。由于外抽頭的調速繞組類似于外附電抗器,其減速效果取決于附加的匝數,即調速繞組匝數越多,則轉速下降幅度也越大。
(3)繞組嵌線方法
本繞組宜用分層整嵌,先嵌主繞組,嵌完后再嵌副繞組,使主、副繞組端部呈兩平面狀態。最后墊好端部絕緣再把調速繞組嵌入副繞組相應槽的上層,從而形成不規整的三平面結構。嵌線順序見表1-15。
表1-15 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-16所示。

圖1-16 16槽4極T-2W型雙速風扇繞組4-2(2/2)-2/2布線
1.2.9 16槽4極T-2W型雙速風扇繞組4-2-2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 繞圈組數 u=3 調速圈數 St=2
電機極數 2p=4 主相圈數 Sm=4 繞組極距 τ=2
總線圈數 Q=8 副相圈數 Sa=2 線圈節距 y=3
繞組系數 Kdp=0.924 每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本繞組再對上例繞組作進一步簡化,把雙層線圈的副繞組簡去,使之副繞組匝數全部集中于2只線圈;而調速繞組獨占整槽,從而使繞組全部線圈都用單層布線,其中主繞組4圈,為顯極布線,副繞組和調速繞組同相安排,均用兩只線圈構成庶極。繞組采用T型2類,因主、副繞組公共點在電機內部連接而把調速繞組排除在公共點之外,故屬“W”型,即副相外抽頭調速,其接線可參考圖1-8(d)。
本例為單層且用線圈數少,嵌繞極為方便,但調速繞組匝數較多。
(3)繞組嵌線方法
本繞組宜用分層整嵌法,先將主繞組4只線圈嵌入相應槽內,其端部便構成下平面,墊好端部絕緣后,再分別將副繞組線圈和調速繞組線圈嵌入各自槽內,從而構成上平面的端部。但由于副繞組與調速繞組屬不同的兩個繞組,故其端部也要用絕緣隔開。嵌線順序見表1-16。
表1-16 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-17所示。

圖1-17 16槽4極T-2W型雙速風扇繞組4-2-2布線
1.2.10 16槽4極T-1N型雙速風扇繞組2(2/2)-4-2/2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=3
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=4 總線圈數 Q=10
調速圈數 St=2 繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924 每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
繞組是T-1N型布接線,即調速繞組與主繞組同相位“1”,“N”則代表“內”,即當擋位“1”時,調速繞組T處于主、副繞組之“內”,如圖1-8(e)所示,故稱主相內抽頭調速。主、副繞組均由4只線圈安排顯極;而調速繞組兩只線圈與主繞組同槽且安排在相對對稱空間,故屬庶極接線。本例是通過改變抽頭,把主繞組部分線圈(即調速繞組)代作共同支路,增加壓降進行調速的,此種調速效果并不理想,故本繞組僅作為此型式調速的示例。
(3)繞組嵌線方法
本例繞組采用分層法嵌線,因屬“1”型,調速繞組與主繞組同相,分層嵌線時先嵌主繞組,襯墊好絕緣后嵌入調速繞組,最后再嵌副繞組,完成后繞組端部形成三平面。嵌線順序見表1-17。
表1-17 分層法

(4)繞組端面布接線
如圖1-18所示。

圖1-18 16槽4極T-1N型雙速風扇繞組2(2/2)-4-2/2布線
1.2.11 16槽4極T-2N型雙速風扇繞組4-2(2/2)-2/2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=3
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=4 總線圈數 Q=10
調速圈數 St=2 繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924 每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
本例為T型2類布線,即調速繞組與副繞組同相位,屬副相內抽頭調速。主繞組和副繞組均有4只線圈,顯極布線,調速繞組僅兩只線圈對稱安排為庶極,即兩線圈是順接串聯,并與副繞組串聯,如圖1-8(f)所示。當“1”擋時通過抽頭1與主繞組交接而成為副繞組的一部分;“2”擋時則抽頭2與主繞組交接,這時構成明顯的“T”形接法。
(3)繞組嵌線方法
本繞組采用分層整嵌,即主繞組先嵌入相應槽內,墊好端部絕緣后再把副繞組線圈嵌入相應槽的下層,構成中層繞組;墊絕緣后把調速線圈嵌入相應槽上層,構成上層繞組。嵌線順序見表1-18。
表1-18 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-19所示。

圖1-19 16槽4極T-2N型雙速風扇繞組4-2(2/2)-2/2布線
1.2.12 16槽4極T-2N型雙速風扇繞組4-2-2布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=16 主相圈數 Sm=4 線圈節距 y=3
電機極數 2p=4 副相圈數 Sa=2 總線圈數 Q=8
調速圈數 St=2 繞組組數 u=3 繞組極距 τ=4
繞組系數 Kdp=0.924 每槽電角 α=45°
(2)繞組布接線特點及應用舉例
繞組由8只線圈構成,其中主繞組4只線圈為顯極布線;副繞組和調速繞組各有兩只線圈,并呈庶極布接線,即各自順接串聯而成,最后將其串聯,并抽出調速“1”、“2”擋線,如圖1-8(f)所示。此繞組的調、副同相,故屬“2”類,而主繞組尾端U2不與副繞組直接交接則有別于L形接法,而且在“1”擋時調速繞組在交接點之內,故稱副相內(N)抽頭調速。
此繞組全是單層,線圈數少,嵌線方便,而且把副繞組一部分作共同支路降壓的同時,也增大主回路的阻抗,故其調速效果尚可。
(3)繞組嵌線方法
本例采用分層整嵌,先嵌主繞組,再嵌副繞組,最后嵌入調速繞組,因副、調線圈無交疊而處于同一平面,故繞組端部呈雙平面結構。嵌線順序見表1-19。
表1-19 分層整嵌法

(4)繞組端面布接線
如圖1-20所示。

圖1-20 16槽4極T-2N型雙速風扇繞組4-2-2布線