情景3三相异步电动机绕组的更换

,矿用电气设备维护与保养,学习情境,1,三相异步电动机的拆装与保养,平顶山工业职业技术学院自动化系,三相异步电动机绕组的更换,学习情境,3,矿用电气设备维护与保养,绕组概述,三相单层绕组,三相双层绕组,三相异步电动机绕组的更换,学习情境,3,1,2,3,3,绕组概述,1,）,线圈（绕组元件）,1,（,a,）单匝线圈 （,b,）多匝线圈 （,c,）多匝线圈（简化）,端部,有效边,2,）交流绕组的构成原则,（,1,）合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、谐波）,（,2,）三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差,120,电角度，即保证各相电动势磁动势对称，电阻电抗相同）,（,3,）铜耗减小，用铜量减少。,（,4,）绝缘可靠、机械强度高、散热 条件好、制造方便。,绕组概述,1,交流绕组的分类,按相数,单相,三相,多相,按每极每相槽数,整槽数,分槽数,按槽内层数,单层：同心式、链式、交叉式,双层：叠绕组、波绕组,单双层,绕组概述,1,交叉式绕组线圈,绕组概述,1,同心式绕组线圈,链式绕组线圈,双层绕组图,迭绕组和波绕组线圈,迭绕组,绕组嵌线时，相邻的两个串联线圈中，后一个线圈紧“迭”在前一个线圈上，这种绕组称为迭绕组。,波绕组,把所有同一极性下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成一组；再把所有另一极性下属于同一相的线圈按波浪形依次串联起来，组成另一组；最后把这两大组线圈根据需要串联或并联，构成一相绕组。,波绕组的优点：可减少线圈之间的连接线,4,）交流绕组的基本概念,（,1,）极距,：表示一个磁极所占有的槽数。,=Z/2p,式中,Z,定子槽数,p,磁极对数,（,2,）相带、每极每相槽数,q,，极相组、线圈组数,相带：将一个磁极分成,m,份，每份所占电角度,每极每相槽数,q,：表示每相绕组在每个磁极下所分到的槽数，又称相带宽度。,q=Z1/2pm,式中,m,相数,极相组：将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的,q,个线圈，按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。,线圈组数,=,线圈个数,/q,绕组概述,1,4,）交流绕组的基本概念,（,3,）节距,y1,：绕组元件的两条有效边之间所相隔的槽数。,采用短距绕组，可改善电势和磁势波形，使其更接近正弦波，双层绕组通常采用,y1=,（,0.80.9,）,的短距绕组。,（,4,）电角度：电动机铁心圆周在几何上分成,360,，称为机械角度（即空间角度）。,（,5,）槽距角：相邻两槽间的电角度。,=p,360,/Z1=p,360,/2pmq=180,/,mq,。,（,6,）并联支路数,a,（,7,）槽电动势星形图,（,8,）绕组图：表示绕组联接方法的图。常用的有三种：绕组的端面图、展开图与极相组联接图。,绕组概述,1,绕组概述,1,单层绕组主要优点,嵌线方便,槽满率高,工作可靠,主要缺点,接距不能任意,电磁噪声及铁耗大,端部排列困难,注意：三相单层绕组主要用于小型异步电动机中，三相单层绕组有链式绕组和同心式绕组两种,。,三相单层绕组,2,1,）单层链式绕组,（,1,）单层链式绕组的连接规律,为便于分析说明，现以,Z1=24,槽,2p=4,极三相异步电动机为例。,第一步，根据已知条件，求极距,、槽距角,、每极每相槽数,q,。,=Z1/2p=24/4=6,（槽）,=p360/Z1=2360/24=30,q=Z1/2pm=24/,（,43,）,=2,（槽）,三相单层绕组,2,第二步，根据,画槽电势星形图，如图,3-4,。图中每根向量代表槽中导体的电势向量。,19,18,图,3-4,槽电势星形图,23,30,0,24,22,21,20,8,17,16,15,14,13,12,11,10,9,6,7,5,4,3,2,1,1,）单层链式绕组,三相单层绕组,2,第三步,按,60,0,相带法分相,U,2,30,0,W,1,W,2,V,2,V,1,U,1,24,23,22,21,20,8,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,6,7,5,4,3,2,1,图,3-5,画分相带的槽电势星形图,1,）单层链式绕组,三相单层绕组,2,第四步，绘制绕组展开图,S(,),N(,),S(,),N(,),U,2,U,1,首,尾,尾,端,首,端,图,3-6 U,相单层交叉链式整距绕组展开图,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,1,）单层交叉链式绕组,三相单层绕组,2,首,尾,尾,首,首,尾,首,S(,),N(,),S(,),N(,),U,2,U,1,尾,15,16,17,18 19,20,21,22,23 24,1,2,3 4,5,6 7 8 9 10 11 12,13,14,图,3-7 U,相单层链式绕组展开图,与图,3-6,相比，图,3-7,线圈端部的连线缩短了，节约铜线,。,1,）单层链式绕组,三相单层绕组,2,13 14,W,2,W,1,V,2,V,1,U,2,U,1,图,3-8,三相单层链式绕组展开图,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,1,）单层链式绕组,三相单层绕组,2,单层链式绕组的嵌线工艺,单层链式绕组的嵌线特点：隔槽嵌线法，其吊把线圈边数为每极每相槽数,q,。,W,2,W,1,V,2,V,1,U,2,U,1,图,3-8,三相单层链式绕组展开图,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,三相单层绕组,2,1),极数的判别,(1),按线圈节距判断电动机极数。线圈节距在设计时总是选择接近或等于电动机的极距，如,2,极电动机，线圈节距大约等于圆周的,1,2,；,8,极电动机，线圈节距约等于定子圆周的,1,8,，如图,61,所示。,判断电动机极数的方法,(a)2,极；,(b)4,极；,(c)6,极；,(d)8,极,图,61,2,）单层同心式绕组,1,）单层同心式绕组展开图 仍以,24,槽,4,极电动机为例，其槽电势星形图如图,3-4,，画出其绕组展开图（这里仅画,U,相），如图,3-9,。,U,1,U,2,图,3-9 U,相单层同心式绕组展开图,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24,三相单层绕组,2,同心式绕组多用于,10kW,以下的两极异步电动机和单相异步电动机中。其优点是端接部分重叠层次少，便于布置。缺点是各线圈的节距不等，端接线也较长。,（,2,）单层同心式绕组的嵌线工艺,吊把线圈边数为,q,同一线圈组的嵌放顺序是先小线圈边，后大线圈边；先下边后上边。,下槽规则是：下两个槽，空两个槽，再下两个槽。即下二隔二法,。,2,）单层同心式绕组,三相单层绕组,2,.,电动机采用三相双层绕组的优点,:,a.,节距可任意选择，一般采用短距；,b.,距可任意选择，一般采用短距,;,c.,每相线圈数较多，可组成两条以上的并联支路。,缺点：,同槽中的上下层边可能不属同一相，故层间承受电压较高有发生相间短路的可能；,总线圈数较多，嵌线较费工时。,3,三相双层绕组,端部联结方式的不同可分为：,波绕组：两个相连接的线圈成波浪式前进,叠绕组：相邻两个串联绕组中，后一个绕组叠加在前一个线圈上,3,三相双层绕组,例如,:,三相,4,极,24,槽电动机,极距,=Z1/2p=6,（槽）,槽距角,=p3600/Z1=30,度,每极每相槽数,q=Z1/2pm=2,（槽）,取节距,y1=6(5/6)=5,（短距）,1,）双层叠绕组展开图,3,三相双层绕组,（,1,）画槽并编号,实线代表放在槽上层的线圈边，虚线代表放在槽下层的线圈边,（,2,）画端部连线,把相例邻的,q=2,个线圈串联成极相组,（,3,）画极相组之间的连线,因每相极相组数等于极数，要使相邻极相组获得异名极性，其中通过的电流应相反，属于同一相带的各极相组间应采用头接头或尾接尾的反串联结，构成,a=1,的一相绕组,U,相。,1,）双层叠绕组展开图,3,三相双层绕组,1,）双层叠绕组展开图,3,三相双层绕组,2,）双层叠绕组端部接线图,（,1,）将定子圆周按极相组数等分为,12,段圆弧，每段的小方框代表一个极相组。,（,2,）依次给极相组编号，根据,60,0,相带分配原则，,U,相由,1,、,4,、,7,、,10,号极相组构成；,V,相由,3,、,6,、,9,、,12,号极相组构成；,W,相由,2,、,5,、,8,、,11,号极相组构成。,（,3,）根据三相绕组首端（或末端）之间互成,120,0,电角度的原则，确定三相绕组的首端：,U,相为,1,号极相组的头，,V,相为,3,号极相组的头，,W,相为,5,号极相组的头，并分别标记为,U,1,、,V,1,、,W,1,。,（,4,）根据反串规则联结各相的极相组。,3,三相双层绕组,3,）双层叠绕组嵌线,特点,（,1,）吊把线圈边数等于节距槽数,（,2,）垫好层间绝缘,双层叠绕组端部接线图,作用：,1.,增强绕组的耐潮性。,2.,提高绕组的绝缘强度和机械强度。,3.,改善绕组的散热能力和防腐作用。,3,三相双层绕组,步骤：,（,1,）,预热,为便于浸漆，驱除绕组和绝缘材料中的潮气 温度,1100,时间,4,8,小时 每隔一个小时既量一次绝缘电阻，待稳定后结束预热。,3,三相双层绕组,（,2,）,浸漆,对有绕组定子铁心浸漆方法有二种,一种是把整个铁心浸入漆槽中的沉浸法,另一种是使铁心转动,把漆滴在绕组端部的滴浸法。预烘后绕组需降温到,700,才能浸漆。浸漆约,15,分钟直到不冒气泡为止,。,3,三相双层绕组,它就是醇酸烘干绝缘漆,小电机绕组用刷子来刷上绝缘漆,（,3,）,烘干,一般有两个阶段：,1.,低温阶段：温度,700,800,，时间,2-4,个小时，此时溶剂挥发慢，可避免表面很快形成漆膜，使内部气体无法排除，形成气泡。,2.,高温阶段：温度在,120,左右，时间,8-16,个小时，使表面形成坚固的漆膜。,烘干方法：,1.,灯泡烘干法,2.,电流干燥法,.,小型电机在定子绕组中通入单相,220v,交流电，电流控制在电机额定电流的,60%,左右，测绝缘电阻时应切断电源,.,3.,循环热风干燥法。干燥室 用耐火砖砌成，中间用石棉或硅藻等材料隔热。热风应均匀鼓入其中。,3,三相双层绕组,