异步电动机定子绕组重绕工艺
第一章定子绕组制作与电机装配
在介绍电动机定子绕组制作之前,先介绍小型三相鼠笼型感应电动机的制造工艺流程。
1.1 小型异步电动机制造工艺流程
定子:
图1.1 定子工艺流程
转子:
图1.2 转子工艺流程
端盖、机座:
图1.3 端盖、机座工艺流程
其它零件;
将所有零部件总装配,再检查试验就可以出厂了。
1.2 电机实习制作工艺流程
图1.4 电机实习的工艺流程
1.3 电机拆卸
既然是定子绕组重绕,那第一步就肯定是电机拆卸了。
1.3.1 结构
三相异步电动机的结构主要有:前端盖、前轴承、转子(鼠笼、转子铁心)、后轴承、定子(绕组、定子铁心)、后端盖、风叶、风罩。
1.3.2 拆卸步骤
同学们应不急于动手拆电机,先仔细地看一下以前同学绕的。
1)记录原始数据
包括铭牌数据(型号、功率、转速、绝缘等级、电压、电流和接法等)、铁芯和绕组数据、线圈尺寸。
2)拆卸风罩、风扇
3)拆卸轴承盖和端盖
4)抽出转子
5)拆除旧绕组
先把槽里面的竹签拔出来,然后切割旧绕组的端部绕组,切割后在电机的另一端开始拔线,一直拔完为止。
因为绕组嵌的比较紧,这个过程比较费力。
6)清理铁芯
把槽内的残余绝缘清理干净。
1.4 绕制线圈
一、绕线前准备
1.绕线模的制作,定子线圈是在绕线模上绕制而成的。
绕线模的尺寸。
可按照电机的型号,在电工手册等有关技术资料中查到;
2.细检查电磁线牌号、规格、绝缘厚度公差符合规定,裸线直径允许偏差符合表1-1内规定;
3.将成盘的电磁线放在线轴上往下放,不应直接从原线捆上往下拉着使用;
4.检查绕线机运行情况良好,要放好绕线模,调好记圈器。
二、绕线过程
1.在绕线模上放好卡紧布带,将引线头放在右手边,然后由右边向左边开始绕线;
2.绕线过程中要求拉力适当,使线圈各线匝之间服帖、靠紧。
绕完后,留出所需的引线长度,不可以过长以防浪费。
3.检查线圈的尺寸、匝数,均符合要求后,再成批生产。
注意:线圈的两个出头分别在线圈的两侧,我们规定把左侧称为上层边,右侧为下层边。
1.5 嵌线
嵌线就是根据绕组设计要求把一个个线圈放进定子槽内,组成整个绕组。
嵌线质量的如何直接影响到电机是否能达到规定的技术要求,所以嵌线工序是整个重嵌绕组中最重要的
一环,在我们的电机实习中大概有70%的时间要用在嵌线上。
一般电机的嵌线工艺流程是:准备绝缘材料-放置槽绝缘-嵌线-封槽口-端部整形。
一、绝缘材料的使用
异步电动机定子绕组绝缘分为槽绝缘、相绝缘和层间绝缘三种。
槽绝缘用于槽内,是绕组与铁芯之间的绝缘。
相绝缘又称端部绝缘,用于绕组端部两相绕组之间的绝缘。
层间绝缘是用于双层绕组上下层之间的绝缘。
绝缘材料要根据电动机的绝缘等级和电压等级来选择主绝缘材料,并配以适当的补强材料,以保护主绝缘材料不受机械损伤。
本次实习我们用的绝缘材料是青壳纸、绝缘套管和棉线。
二、绝缘材料的裁剪与放置
1.槽绝缘
放置绝缘纸,露出槽的长度应该适中,太长会造成浪费,也易造成端盖损伤导线的故障;太短,绕组与铁芯的安全距离不够,使的端部绝缘很难与槽绝缘衔接,造成嵌放端部相绝缘的困难。
考虑到定子槽两端绝缘最容易损坏,一般将伸出铁芯槽外部分的绝缘材料尺寸加倍后折回,使槽外部分成为双层,以增强槽口绝缘。
2.相间绝缘
绕组端部不相的相邻线圈之间的绝缘,也叫“隔相”。
3.槽契
用来压住槽内导线,防止绝缘和导线松动。
一般用竹制成。
三、三相绕组连接
嵌线工艺的关键是保证绕组的位置和次序正确,绝缘良好。
为使线圈按照正确的位置和顺序嵌入,嵌线前必须弄清楚电机的极数、线圈节距、绕组形式和接线方法等,以保证嵌线的质量。
我们在实习中的电机是三相异步电机,单层绕组,24槽,极对数为2,每槽匝数125,60度相带,整距Y=6,可以推出每极每相槽数为2,那么电机的各相槽号如下表所示(电机学,128页)。
表1-2 电机的各相槽号(Z=24,p=2)
画绕组展开图。
110
9
8
7
6
5
4
32
11
20
19
18
17
16
15
14
13
12
21
24
23
22
a
b
c z
x y
图1.5 绕组展开图
属于a 相的有8个槽,即1、2、7、8、13、14、19、20,按电势相加原则构成元件(电势星形图如电机学122页图所示),在此方案中每个元件都是整距,即每个元件的跨距为6个槽,同为单层,每相每对极可以连接成一个元件组,这个电机为2对极,每相共有2个元件组,它们是1-7-2-8,13-19-14-20,元件组之间串联起来,当流入电流便形成4极磁场。
把a 作为相绕组首端,x 作为相绕组的末端。
B 相和c 相的连接规律与a 相完全相同。
但各相首端位置应相差120度,本电机中槽距角为30度,那么各相首端应相差4个槽,现设a 相首端位于第1槽,则b 相的首端应位于第5槽,c 相的首端应位于第9槽。
四、开始嵌线
嵌线的顺序是:3,4-1,2-7,8-5,6-11,12-9,10-15,16-13,14-19,20-17,18-23,24-21,22 1) 选好第1槽的位置,最好用胶布贴在边上,方便以后检查和连线;
2) 嵌3,4槽,从绕组的展开图上看,它们应为绕组的下层边,如有可能在绕组的出线上贴上胶布,表示这是第几槽的出线;
3) 嵌1,2槽,它们应为绕组的上层边; 4) 就这样直到所有绕组都嵌进槽内。
整个过程是比较耗时和耗力的,希望同学们要有耐心。
到时实验室老师会做示范和指导的。
1.6 连线
按照绕组展开图,将各个绕组连接起来。
将两个线头连接起来应该先刮掉铜线表面的绝缘漆,然后将两根线绞接在一起,套上绝缘套管,最后和端部绕组用棉线扎在一起。
1.7 检查
首先测量各相电阻是否相等,用万用表测量各相电阻的阻值应该差不多,如果某一相的电阻很大,那原因可能是线圈接头处连接不当,绝缘漆没有刮干净造成的。
下一步测量相间绝缘。
用兆欧表(也称摇表)测量三相之间的电阻,应该为100兆欧左右,否则检查接线,然后增加相间绝缘。
检查每相和定子铁芯之间的绝缘,兆欧表的两探笔一接相首端,另一靠着定子铁芯。
如果电阻很小就要检查端部绝缘和槽内绝缘。
将转子放入,端盖盖上,再检查每相和端盖之间的绝缘。
如果不绝缘就要检查端部绕组和端盖是否接触,绝缘漆是否掉了,加绝缘纸绝缘。
1.8 测试
检查完后,到实验室老师处上电,看电机是否可以转动。
如果不能转,通常都是绕组接线有问题,接出来的不是对称的三相绕组,无法形成旋转电势。
1.9 报告
电机实习结束后要求一份不少于3000字的报告,要求写明绕电机的技术要求,过程。
另外还要有参观的内容和体会。
第二章电动机绕组故障及检修
电动机发生故障的原因很多,但大体上可以分为电动机本身和外部电源引起的故障两类,而电动机本身又可归纳为电磁方面和机械方面的故障。
一般来讲电动机铁芯很少发生故障的,而绕组却是容易损坏而产生故障的部件。
绕组修理可分为局部修理和全部重绕两大类,本章讲述的是绕组局部检查与修理。
受潮、受热、绕组绝缘老化、电机过载、单相运行等均可能导致绕组故障,常见的故障有绕组接地、绕组短路和断路等。