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电机制造工艺学第四章 电机绕组的制造工艺
4.1.2 按绕组在电机上的位置分类
按绕组在电机上的位置可分为定子绕组和
转子绕组,按常见的结构形式分类见表
4-1。
表4-1 电机绕组分类
4.1.3 电机绕组按其用途分类
绕组按用途可分为电枢绕组和磁极绕组。电
枢绕组根据结构和制造方法的不同,可分为软绕组 (散嵌绕组)和硬绕组(成型绕组)。
图4-1 多匝成型线圈 a) 用于开口槽 b) 用于半开口槽
式中 A、 m——通过
试验求得的常 数;
T——寿命;
θ ——温度,
℃。 可见,绝缘材 料的寿命与工 作温度是指数 函数关系。
表4-11 电机常用绝缘材料耐热分级
4.3 电机绕组的绝缘结构
4.3.1 交流低压电机绕组的绝缘结构 4.3.2 交流高压电机绕组的绝缘结构 4.3.3 直流电机绕组的绝缘结构
表4-8 聚酯薄膜与聚酰亚胺薄膜的基本性能
4)云母制品。 5)塑料制品。
表4-9 复合材料的基本性能
)绝缘漆。
表4-10 常用浸渍漆的性能
3.绝缘材料的热老化概念和耐热等级
经过几十年来的图4-5 标准绝缘等级的热寿命曲 线长时间研究。初步总结
了如下公式:
图4-5 标准绝缘等级的热寿命曲线
3.绝缘材料的热老化概念和耐热等级
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4
按电压等级分类 按绕组在电机上的位置分类 电机绕组按其用途分类 绕组按工艺的角度分类
4.1.1 按电压等级分类
按电压等级可以分为高压绕组和低 压绕组。在我国,对于交流电机,高压
绕组是指电压等级在3kV及以上的各种 交流定子绕组;其他小型电机的定子绕 组、磁极绕组,以及直流电机的电枢绕 组等,都属于低压绕组。
图4-4 磁极绕组 a) 绝缘圆导线绕制的主磁极绕组 b) 带状导线绕制的主磁极绕组
c) 凸极同步电机的磁极绕组 d) 隐极同步电机的磁极绕组
4.1.4 绕组按工艺的角度分类
绕组按工艺的角度可分为:单圈(包
括半圈)的,如交流大型电机定子绕组、 直流电机电枢绕组、插入式转子铜排、补
偿绕组、均压线、阻尼绕组等;多圈的,
功率在100kW以上的低压交流电机,由于定子 绕组起动电流大,需承受相当大的机械力,因 此,其绕组由矩形截面的导线组成。由于槽口 宽度只有线圈边宽度的一半,所以线圈是由两
爿拼合而成。嵌线时分爿入槽,在槽内 拼合成线圈,故称为分爿嵌绕组。
分爿嵌绕组的匝间绝缘为双根玻璃丝包扁线之 间的绝缘。分爿嵌绕组的槽绝缘、层间绝缘、 垫条、槽楔等与散嵌绕组的要求大致相同。
包铜导体聚乙烯绝缘尼龙护套耐水绕组 线(SQYN),绞合铜导体聚乙烯绝缘尼龙 护套耐水绕组线(SJYN),耐冷却剂漆包 线(QNF),中频绕组线(QZJBSB)等。
4.2.2 常用绝缘材料
1.对绝缘材料性能的一般要求 2.常用绝缘材料的种类、牌号和性能 3.绝缘材料的热老化概念和耐热等级
1.对绝缘材料性能的一般要求
包括散嵌的和成型的绕组;集中绕组,包 括各种磁极绕组等。
4.2 电机绕组的常用材料
4.2.1 电磁线 4.2.2 常用绝缘材料
4.2.1 电磁线
1.漆包线 2.绕包线 3.特种电磁线
1.漆包线
漆包线的性能一般由漆膜所决定,大致包括以
下几项性能:
1)机械性能。 2)电性能。 3)热性能。 4)化学性能。
表4-2 电机绕组常用的漆包线
2.绕包线
1)玻璃丝包线是用无碱玻璃丝绕在裸导线和
漆包线上,并经胶粘绝缘漆浸渍烘焙而成。
2)薄膜绕包线主要有聚酯薄膜绕包线、聚酰
亚胺薄膜绕包线和玻璃丝包聚酯薄膜绕包线。
3)纸包线主要有普通纸包线,常用于油浸变压
器线圈。
表4-3 电机绕组常用的绕包线
3.特种电磁线
特种电磁线是适用于某种特殊环境 的绝缘结构和性能的导线。例如,漆
表4-14 线圈匝间绝缘结构
① 实际试验时应为脉冲电压,其峰值等
于1.2倍工频试验电压有效值,脉冲次数 为3次。
表4-15 对地绝缘材料的选用
表4-16 线圈槽部绝缘厚度及原始击穿电压
表4-17 高压定子线圈槽内装配尺寸(单位:mm)
2)线圈槽内装配尺寸,除按
所需导线截面和绝缘厚度外, 还需考虑线芯松散、线圈公 差、嵌线间隙和其他绝缘件。
4)防晕结构。
表4-17 高压定子线圈槽内装配尺寸(单位:mm)
图4-7 端部线圈边 之间的绝缘结构 1—线圈直线部分 2—线圈端面 3—空气隙 4—衬垫物
3.端部绝缘
1)端部绝缘厚度及材料。 2)端部间隙。
表4-18 复合式绝缘端部搭接尺寸
3)端部绝缘搭接。
图4-8 复合式绝缘端部搭接方式 a) 框式线圈包带复合式 b) 框式线圈烘卷复合式
4.3.2 交流高压电机绕组的绝缘结构
1.匝间、排间、相间绝缘 2.槽部绝缘 3.端部绝缘
表4-13 常用绝缘结构形式
1.匝间、排间、相间绝缘
图4-6 匝间绝缘典型结构 1—导线本身绝缘 2—匝间绝缘 3—排间绝缘
2.槽部绝缘
1)槽部绝缘厚度在选择对地绝缘厚度时,除考
虑电气方面裕度外,还必须考虑线圈在制造和 嵌线时的工艺损伤、绝缘性能的分散性以及正 常运行条件下的使用寿命等因素。
第4章 电机绕组的制造工艺
4.1 电机绕组的分类 4.2 电机绕组的常用材料 4.3 电机绕组的绝缘结构 4.4 线圈的制造 4.5 绕组的嵌装 4.6 绕组的焊接 4.7 绕组的绝缘处理 4.8 绕组的质量检查与试验
4.1 电机绕组的分类
电机具有相同结构形式的绕组,种类很多,分
类方法也各不相同。
1)绝缘强度。 2)绝缘电阻。 3)耐热性。 4)吸水性。 5)粘度和酸值。 6)介质损耗。 7)介电常数。 8)机械强度。
表4-4
2.常用绝缘材料的种类、牌号和性能 1)纤维制品。
表4-5 绝缘材料的耐热等级和极限温度
2)玻璃纤维制品。
表4-6 玻璃漆布的主要性能
表4-7 玻璃漆管的技术要求
3)薄膜与复合薄膜制品。
表4-11 电机常用绝缘材料耐热分级
4.3.1 交流低压电机绕组的绝缘结构
1.散嵌绕组的绝缘结构 2.分爿嵌绕组的绝缘结构
1.散嵌绕组的绝缘结构
1)匝间绝缘。 2)槽绝缘。 3)槽楔。 4)相间绝缘。 5)层间绝缘。 6)引接线绝缘。
表4-12 不同绝缘等级的槽绝缘材料
2.分爿嵌绕组的绝缘结构