- 電機繞組端面模擬彩圖總集(第四分冊)
- 潘品英等編著
- 6243字
- 2019-01-04 16:12:56
2.1 三相正弦雙層布線繞組端面布接線圖
本節是雙層疊式布線的三相正弦繞組,其布線型式與普通三相疊繞組相同,即上、下層是以線圈有效邊在槽中所處層次表示,而線圈號則用該線圈所處下層槽號代表線圈號。但由于三相正弦繞組是將普通繞組的60°相帶分裂為角形和星形部分,故又稱為30°相帶繞組,從而構成不同相位的角形繞組和星形繞組,并在接線時分別連接,然后再根據要求接成內角星形()或內星角形(
)。
本節三相正弦繞組每例由雙圖組成,其中圖(a)是接線示意簡化圖,屬輔圖,用于輔助和指導繞組的接線;圖(b)是主圖,采用潘氏畫法的繞組端面布接線圖。故本節共收入雙層疊式布線三相正弦繞組14例,含布接線彩圖28幅。
2.1.1 60槽4極(y=14、ay=ad=4)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=60 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=60 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=15
每組圈數 Sd=3 線圈節距 y=14
Sy=2 △聯路數 ad=4
極相槽數 q=5 Y聯路數 ay=4
△線圈數 Qd=36 Y線圈數 Qy=24
△極相槽 qd=3 Y極相槽 qy=2
每槽電角 α=12° 繞組系數 Kdpd=0.937
出線根數 c=3 Kdpy=0.973
(2)繞組布接線特點
本繞組為60槽定子,常用于功率大的電機,故多采用四路并聯。每極相槽數為奇數(q=5),繞組采用不輪換排列,即qd=3、qy=2,角形部分每極多占1槽。雙層疊繞嵌線吊邊雖多至14,但一般定子的內腔都較大,嵌線難度不算大。線圈可用同尺寸線模繞制,角形部分線圈繞制三聯組;星形部分線圈繞雙聯組。此外,由于qy<qd,星形部分槽滿率較高,為滿足嵌線工藝要求,可能會降低電機的出力。
(3)繞組改繞應用與換算
本繞組主要應用于如JO2-91-4等相類規格電動機的改繞。若正弦繞組仍按四路并聯改繞時,改繞后各線圈數據可由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.625Ny
導線截面 A'y=0.85Ay
角形 線圈匝數 Wd=0.417Nd
導線截面 A'd=1.2Ad
式中,Ny、Nd、Ay、Ad由表2-1中公式計算。
(4)繞組端面布接線
如圖2-1(a)、(b)所示。

圖2-1 60槽4極(y=14、ay=ad=4)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.2 54槽6極(y=8、ay=ad=3)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=54 電機極數 2p=6
總線圈數 Q=54 繞組接法
線圈組數 u=36 繞組極距 τ=9
每組圈數 Sd=1、2 線圈節距 y=8
Sy=2、1 △聯路數 ad=3
極相槽數 q=3 Y聯路數 ay=3
△線圈數 Qd=27 Y線圈數 Qy=27
△極相槽 Y極相槽
每槽電角 α=20° 繞組系數 Kdpd=0.96
出線根數 c=3 Kdpy=0.96
(2)繞組布接線特點
本例主要用于容量較大的電動機,每極相槽為奇數(q=3),即原繞組每極相有3只線圈,故可將其分裂成單、雙圈二組,并按1212規律交替輪換分布。由于極數較多,故其分組也多,使改繞后的接線很煩瑣。
(3)繞組改繞應用與換算
本繞組是由湖南楊師傅實修電機所提供資料繪制而成。應用實例有FVX180L-6。也可用于JO2L-62-6等電動機改繞,改繞的基本參數Ny、Nd和Ay、Ad由本章前述表2-1中公式計算,但線圈匝數由下式確定:
星形線圈匝數 Wy=Ny/2
角形線圈匝數 Wd=Nd/2
(4)繞組端面布接線
如圖2-2(a)、(b)所示。

圖2-2 54槽6極(y=8、ay=ad=3)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.3 54槽8極(y=6、ay=ad=2)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=54 電機極數 2p=8
總線圈數 Q=54 繞組接法
線圈組數 u=48 繞組極距
每組圈數 Sd=1 線圈節距 y=6
Sy=1、2 △聯路數 ad=2
極相槽數 Y聯路數 ay=2
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=30
△極相槽 qd=1 Y極相槽
每槽電角 α=26.6° 繞組系數 Kdpd=0.985
出線根數 c=3 Kdpy=0.965
(2)繞組布接線特點
本例繞組為二路并聯,雙層疊式顯極布線,常用于中等容量電動機。由于每極相槽數和每槽電角度均為分數,三相進線無法滿足相距120°電角的要求,但對運行不致產生明顯影響。此外,兩套繞組占槽不等,即在每極距內的星形部分比角形多占1/4槽,為此,角形部分每只線圈為1組,而星形部分則采用分數線圈安排,每4組增加1只線圈,從而使每相中的八極繞組由8只單圈組和2只雙圈組構成。
(3)繞組改繞應用與換算
正弦繞組基本參數Ny、Nd、Ay、Ad由前述表2-1中公式計算。本例qy≠qd,線圈匝數和導線截面積由下面確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.45Ny
導線截面積 A'y=0.625Ay
角形 線圈匝數 Wd=0.563Nd
導線截面積 A'd=0.889Ad
(4)繞組端面布接線
如圖2-3(a)、(b)所示。

圖2-3 54槽8極(y=6、ay=ad=2)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.4 54槽8極(y=6、ad=ay=2)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=54 電機極數 2p=8
總線圈數 Q=54 繞組接法
線圈組數 u=48 繞組極距
每組圈數 Sd=1 線圈節距 y=6
Sy=1、2 △聯路數 ad=2
極相槽數 Y聯路數 ay=2
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=30
△極相槽 qd=1 Y極相槽
每槽電角 α=26.6° 繞組系數 Kdpd=0.985
出線根數 c=3 Kdpy=0.965
(2)繞組布接線特點
54槽定子屬小型電機中功率較大的電機,故常采用多路并聯,但繞制八極繞組時極相占槽為分數,只能用二路并聯,而線圈節距較短,嵌線吊邊數不多,不存在嵌線困難的問題,故正弦繞組也采用雙層疊繞。在顯極繞組中,八極繞組每相共有8個極相組,角形部分均為單圈組;星形部分的8組中有2個雙圈組,屬兩套繞組占槽比不等的正弦繞組,但雙圈組對稱分布于定子鐵芯。線圈用同尺寸線模繞制,但兩種線圈的匝數及線徑都不同,嵌線時必須注意,勿使弄錯。
(3)繞組改繞應用與換算
改繞是以相同并聯路數(a=2)為基礎進行換算。正弦繞組的基本參數Ny、Nd及Ay、Ad由表2-1中公式計算。因qd≠qy,故改繞后的線圈匝數和導線截面積要由下式確定。
星形 線圈匝數 Wy=0.45Ny
導線截面積 A'y=1.11Ay
角形 線圈匝數 Wd=0.563Nd
導線截面積 A'd=0.888Ad
(4)繞組端面布接線
如圖2-4(a)、(b)所示。

圖2-4 54槽8極(y=6、ad=ay=2)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.5 48槽4極(y=11、ad=ay=4)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=48 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=48 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=12
每組圈數 Sd=2 線圈節距 y=11
Sy=2 △聯路數 ad=4
極相槽數 q=4 Y聯路數 ay=4
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=24
△極相槽 qd=2 Y極相槽 qy=2
每槽電角 α=15° 繞組系數 Kdpd=0.957
出線根數 c=3 Kdpy=0.957
(2)繞組布接線特點
48槽四路并聯繞組在三相電動機中一般都屬較大的中容量電動機。雙層布線時嵌線吊邊數為11,因其內腔較大,嵌線也并未顯十分困難。改繞正弦后,兩套繞組占槽相等,每組均由2只交疊線圈組成,且線圈由同一線模繞制,容易造成兩種不同參數線圈混淆,故嵌線時要特別注意區分。
(3)繞組改繞應用與換算
本例繞組主要應用于JO2L-72-4等四路并聯的電動機改繞。正弦繞組基本參數可由前述表2-1中公式計算;而本例ad=ay,改繞后的線圈匝數由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=Ny/2
角形 線圈匝數 Wd=Nd/2
(4)繞組端面布接線
如圖2-5(a)、(b)所示。

圖2-5 48槽4極(y=11、ad=ay=4)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.6 48槽4極(y=11、ay=ad=4)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=48 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=48 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=12
每組圈數 Sd=2 線圈節距 y=11
Sy=2 △聯路數 ad=4
極相槽數 q=4 Y聯路數 ay=4
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=24
△極相槽 qd=2 Y極相槽 qy=15°
每槽電角 α=2 繞組系數 Kdpd=0.956
出線根數 c=3 Kdpy=0.956
(2)繞組布接線特點
本例繞組基本結構與上例是相同的,不同的是接線方式,即上例是接法,本例則改用
接法。無論從工藝性和技術性能來說兩種接法都一樣,但若三相不平衡,則
形接法就可能產生環流而使電動機運行性能變差。就這點而言則本例優于上例。
(3)繞組改繞應用與換算
本例繞組應用于如JO3-250S-4等四路并聯的電動機改繞。正弦繞組基本參數計算可參考前述表2-1。而本例ay=ad,改繞后的線圈匝數由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=Ny/2
角形 線圈匝數 Wd=Nd/2
(4)繞組端面布接線
如圖2-6(a)、(b)所示。

圖2-6 48槽4極(y=11、ay=ad=4)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.7 42槽2極(y=14、ay=ad=2)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=42 電機極數 2p=2
總線圈數 Q=42 繞組接法
線圈組數 u=12 繞組極距 τ=21
每組圈數 Sd=4 線圈節距 y=14
Sy=3 △聯路數 ad=2
極相槽數 q=7 Y聯路數 ay=2
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 qd=4 Y極相槽 qy=3
每槽電角 α=8.57° 繞組系數 Kdpd=0.818
出線根數 c=3 Kdpy=0.84
(2)繞組布接線特點
本例采用雙層疊式布線,線圈選用節距較小,故嵌線吊邊數也較少,即工藝性較優。而布線上采用兩套繞組占槽不等,即角形每組4圈,星形每組3圈,故屬4、3圈輪換排列。繞組是二路并聯,即同相僅有兩組線圈,接線時反極性并聯。由于每槽所占電角度為分數,星角兩套繞組互差不等于30°相位,但相差極微,不致影響正弦繞組性能。
(3)繞組改繞應用與換算
本例應用于JO2-91-2、JO2L-92-2等二路并聯的電動機改繞正弦繞組,改繞后參數由本章前述表2-1中公式計算。由于qy≠qd,故線圈匝數和導線應重新確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.583Ny
導線截面 =0.857Ay
角形 線圈匝數 Wd=0.438Nd
導線截面 =1.143Ad
(4)繞組端面布接線
如圖2-7(a)、(b)所示。

圖2-7 42槽2極(y=14、ay=ad=2)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.8 42槽2極(y=19、ay=ad=2)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=42 電機極數 2p=2
總線圈數 Q=42 繞組接法
線圈組數 u=12 繞組極距 τ=21
每組圈數 Sd=4 線圈節距 y=19
Sy=3 △聯路數 ad=2
極相槽數 q=7 Y聯路數 ay=2
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 qd=4 Y極相槽 qy=3
每槽電角 α=8.57° 繞組系數 Kdpd=0.935
出線根數 c=3 Kdpy=0.96
(2)繞組布接線特點
本例雙疊繞組選用較大的節距,故繞組系數較高,但線圈跨距大,使嵌線顯得困難。兩套繞組占槽不等,正弦繞組采用不輪換排列;角形部分每組4圈,星形部分每組3圈,比角形部分少占1槽。同套繞組中每相僅兩線圈組,采用二路并聯時用反方向接線則顯得較為方便。但由于每槽所占電角度為分度數,雖兩套繞組互差不等于30°,但相差極微,不致造成不良影響。
(3)繞組改繞應用與換算
本例應用于Y280S-2等二路并聯的改繞,正弦繞組參數計算可參考本章前述表2-1。而qy≠qd,故改繞后線圈匝數及導線應重新確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.583Ny
導線截面
角形 線圈匝數 Wd=0.438Nd
導線截面
(4)繞組端面布接線
如圖2-8(a)、(b)所示。

圖2-8 42槽2極(y=19、ay=ad=2)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.9 36槽2極(y=17、ay=ad=1)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=36 電機極數 2p=2
總線圈數 Q=36 繞組接法
線圈組數 u=12 繞組極距 τ=18
每組圈數 Sd=3 線圈節距 y=17
Sy=3 △聯路數 ad=1
極相槽數 q=6 Y聯路數 ay=1
△線圈數 Qd=18 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 qd=3 Y極相槽 qy=3
每槽電角 α=10° 繞組系數 Kdpd=0.96
出線根數 c=3 Kdpy=0.96
(2)繞組布接線特點
本例是雙層疊式顯極布線,兩套繞組占槽相等,每組均由3只線圈組成,線圈由同尺寸線模繞制,但兩套繞組的線圈參數不同。線圈端部排列整齊、美觀;但線圈跨距大,嵌線吊邊數多達17,嵌線較困難。
(3)繞組改繞應用與換算
本繞組應用于如JO2-72-2等雙層繞組或JO3-180M1-2等單層繞組一路接線電動機改繞正弦。基本參數由表2-1中公式計算。線圈匝數由下式確定
星形 線圈匝數 Wy=0.5Ny
角形 線圈匝數 Wd=0.5Nd
(4)繞組端面布接線
如圖2-9(a)、(b)所示。

圖2-9 36槽2極(y=17、ay=ad=1)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.10 36槽2極(y=17、ad=ay=1)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=36 電機極數 2p=2
總線圈數 Q=36 繞組接法
線圈組數 u=12 繞組極距 τ=18
每組圈數 Sd=3 線圈節距 y=17
Sy=3 △聯路數 ad=1
極相槽數 q=6 Y聯路數 ay=1
△線圈數 Qd=18 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 qd=3 Y極相槽 qy=3
每槽電角 α=10° 繞組系數 Kdpd=0.956
出線根數 c=3 Kdpy=0.956
(2)繞組布接線特點
本例結構與上例相同,都采用雙層疊繞顯極布線,且星、角兩套繞組占槽也相等,即每組均由3只線圈組成,但星、角線圈匝數不等而尺寸相同。與上例不同的是本例為形接法。本繞組可用于單層改雙層,改用雙層則可使繞組排列整齊,端部美觀;但大跨距造成吊邊數多達17個,給嵌線造成困難。
(3)繞組改繞應用與換算
本例應用于一路串聯接線的電動機改繞正弦繞組,基本參數由前述
表2-1中公式計算,而qd=qy,改繞后線徑選取仍由前面計算決定,但線圈匝數必須重算:
星形 線圈匝數 Wy=0.5Ny
角形 線圈匝數 Wd=0.5Nd
(4)繞組端面布接線
如圖2-10(a)、(b)所示。

圖2-10 36槽2極(y=17、ad=ay=1)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.11 36槽4極(y=8、ad=ay=1、qd=qy)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=36 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=36 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=9
每組圈數 Sd=2、1 線圈節距 y=8
Sy=1、2 △聯路數 ad=1
極相槽數 q=3 Y聯路數 ay=1
△線圈數 Qd=18 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 Y極相槽
每槽電角 α=20° 繞組系數 Kdpd=0.96
出線根數 c=3 Kdpy=0.96
(2)繞組布接線特點
本例采用雙層疊式顯極布線,兩套繞組占槽相等,即占槽比i=1,但由于每極相占槽數為奇數(q=3),則每組線圈為分數(Sd=Sy=),故線圈安排輪換排列,如在第1極距內角形部分比星形多占1槽,第2極則少占1槽,從而形成角形線圈按2121,而星形按1212的規律分布。但線圈節距相同,可用同規格線模繞制。嵌線吊邊數為8,從第9只線圈開始整嵌;線圈數量多,嵌繞較耗工時。
(3)繞組改繞應用與換算
本繞組宜用于JO-72-4等一路接法的雙層繞組的改繞。正弦繞組基本參數由表2-1中公式計算,而本例qd=qy,故改繞后線圈匝數由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.5Ny
角形 線圈匝數 Wd=0.5Nd
(4)繞組端面布接線
如圖2-11(a)、(b)所示。

圖2-11 36槽4極(y=8、ad=ay=1、qd=qy)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.12 36槽4極(y=8、ad=ay=1、qd≠qy)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=36 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=36 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=9
每組圈數 Sd=2 線圈節距 y=8
Sy=1 △聯路數 ad=1
極相槽數 q=3 Y聯路數 ay=1
△線圈數 Qd=24 Y線圈數 Qy=12
△極相槽 qd=2 Y極相槽 qy=1
每槽電角 α=20° 繞組系數 Kdpd=0.926
出線根數 c=3 Kdpy=0.985
(2)繞組布接線特點
本繞組每極相槽數也是奇數(q=3),與上例不同的是兩套繞組采用不同的占槽,即i≠1;角形部分占總槽數的2/3,星形部分僅占1/3;角形繞組每組線圈數為2,星形時每組只有1只線圈,故無需交替輪換安排,但兩套繞組相位差仍保持30°相角。此外,由于兩套繞組占槽比過大,會造成槽滿率相差過大而使改繞后功率減少較多,電機鐵芯不能充分利用而造成浪費。本例僅作為q=奇數,正弦繞組不輪換排列的示例。
(3)繞組改繞應用與換算
本繞組可用于JO-72-4等一路接線的電動機改繞,正弦繞組參數由
表2-1中公式計算;而qd≠qy,故改繞后線圈數據由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.75Ny
導線截面
角形 線圈匝數 Wd=0.375Nd
導線截面
(4)繞組端面布接線
如圖2-12(a)、(b)所示。
圖2-12 36槽4極(y=8、ad=ay=1、qd≠qy)內星角形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.13 36槽4極(y=8、ay=ad=1)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=36 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=36 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=9
每組圈數 Sd=2、1 線圈節距 y=8
Sy=1、2 △聯路數 ad=1
極相槽數 q=3 Y聯路數 ay=1
△線圈數 Qd=18 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 Y極相槽
每槽電角 α=20° 繞組系數 Kdpd=0.96
出線根數 c=3 Kdpy=0.96
(2)繞組布接線特點
本繞組是雙層疊式顯極布線,每極相槽數為奇數(q=3),改繞正弦繞組后,兩套繞組極相占槽為分數,線圈組為不等圈安排,即每相為單雙圈輪換分布,使兩套繞組的線圈數目相等。但每一極距范圍內兩套繞組共占3槽,本例采用第1極下角形占2槽,星形占1槽,第2極則反之,角形占1槽而星形占2槽,余者類推。
(3)繞組改繞應用與換算
本例繞組應用于如Y-160L-4等原繞組為一路接線的電動機改繞。改繞后正弦參數由表2-1中公式計算。因兩套繞組支路數相同(ay=ad)且線圈數相同,故改繞后導線截面積從上計算,而線圈匝數由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=0.5Ny
角形 線圈匝數 Wd=0.5Nd
(4)繞組端面布接線
如圖2-13(a)、(b)所示。

圖2-13 36槽4極(y=8、ay=ad=1)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
2.1.14 36槽4極(y=8、ay=2、ad=1)內角星形正弦繞組雙層疊式布線
(1)繞組結構參數
定子槽數 Z=36 電機極數 2p=4
總線圈數 Q=36 繞組接法
線圈組數 u=24 繞組極距 τ=9
每組圈數 Sd=2、1 線圈節距 y=8
Sy=1、2 △聯路數 ad=1
極相槽數 q=3 Y聯路數 ay=2
△線圈數 Qd=18 Y線圈數 Qy=18
△極相槽 Y極相槽
每槽電角 α=20° 繞組系數 Kdpd=0.96
出線根數 c=3 Kdpy=0.96
(2)繞組布接線特點
本例星形和角形兩部分繞組采用并聯路數不等(ay≠ad)的接線方式,但兩部分的線圈數仍是相等的,如圖2-14(a)所示。在線圈安排上,由于,即兩部分繞組極相槽為分數,歸納后構成單、雙圈,故采用1212或2121的輪換排列分布。此繞組雖用輪換排列,但接線較為簡練而工藝性尚好,且對高次諧波有較強的抑制效果。
(3)繞組改繞應用與換算
本例適用于一路接法的原繞組改繞。正弦繞組基本參數由表2-1中公式計算。改繞后線圈參數由下式確定:
星形 線圈匝數 Wy=Ny
導線截面
角形 線圈匝數 Wd=Nd/2
導線截面
(4)繞組端面布接線
如圖2-14(a)、(b)所示。

圖2-14 36槽4極(y=8、ay=2、ad=1)內角星形正弦繞組雙層疊式布線