• (2)绝缘的可靠性
• 绕组在运行中要受到电场力、机械力及热的综合作用，要求其绝缘 能在复杂的工作条件下长期可靠地工作，因此要求其绝缘可靠性应 有较多的裕度。在电机出厂试验时应能保证经受2U+1000V的耐压试 验(U为额定工作电压，单位为V)。在对绕组绝缘质量进行破坏性击 穿试验时，其击穿电压值更高。
散嵌式
成型式
圈式
半圈式或 导条式
电机绕组的分类
分类
同步电机
凸极 隐极
转子绕组 磁极绕组 阻尼绕组 磁极绕组
异步电机
绕线转子型 笼型
磁极绕组 补偿绕组
绝缘导线绕制
光导பைடு நூலகம்绕制
平绕 边绕
条式
电枢绕组 均压线
绕组型式 等距
导条式
不等距
插入式
嵌入式
散嵌
成型
铜条
铸铝
波绕
单圈
迭绕
蛙绕
多圈
波绕 迭绕
单圈式
• 3.从工艺的角度分类
• (1)尺寸和形状的准确性 如绕组的轴向长度、宽度(或弦长)、鼻子高 度、绕组角度及每个绕组边截面的宽度和高度等，这些尺寸应符合 图样要求。
• 若尺寸和形状不正确，绕组将无法嵌入槽内，即使能嵌入，也很难 排列整齐，有时还会在电机运行中发生事故。如果绕组的截面尺寸 过小，在运行中由于电磁力的影响，绕组将在槽内发生松动，严重 时还会造成绝缘磨损。同时，由于绕组与槽壁间有空隙，使热量的 散出增加困难，导致电机温升增加。
0.00423
70~80
• 2.铝
• 铝的资源很丰富，价格比铜低，导电性能仅次于铜，但密度仅为铜 的30%，故以铝代铜时，如保证电阻不变，则所用铝的重量尚不到 铜的一半，这是有利之处。如果维持电阻不变，则铝线线径比铜线 约大30%，因此槽形要适当加大，其用铁量增加，这是不利之处。
• 铝很容易氧化，氧化膜一形成，就可以防止铝继续氧化，铝在空气 中不容易被腐蚀。由于氧化膜的存在，增加了铜—铝或铝—铝焊接 的困难，必须采取特殊的焊接工艺，这种工艺在我国电机行业中已 积累了一定的经验。铝的物理性能见表4-2。
• 可分为定子绕组和转子绕组。常见的结构型式分类见表4-1。但有时 也有例外，如小型同步电机也有的把磁极绕组放在定子上，而把原 来的定子绕组放在转子上等。
交流电机 直流电机
分类
小型同步发电 机
小型同步电动 机
小型异步电动 机
大型同步发电 机
大型同步电动 机
大中型异步电 动机
定子绕组 绕组型式
表4-1
第四章 绕 组 制 造
目录
第一节 绕组材料 第二节 散嵌绕组制造 第三节 绕组绝缘处理 第四节 高压定子绕组制造 第五节 绕线转子绕组制造 第六节 直流电枢绕组制造
第七节 磁极绕组制造
• 第一节 绕组材料
• 一、概述
• 绕组是电机的心脏。电机的寿命和运行可靠性，主要取决于绕组的 制造质量和运行中的电磁作用、机械振动及环境因素的影响。而绝 缘材料与结构的选择、绕组制造过程中的绝缘缺陷和绝缘处理的质 量，是影响绕组制造质量的关键因素。为此，为了确保绕组的制造 质量，必须正确地掌握绕组制造、绕组的嵌装和绝缘处理工艺要领、 工艺参数和工艺诀窍。
• (3)绕组的牢固性 电机绕组能够承受在起动、突然短路等恶劣条件 下电磁力及其他外力的作用而不产生变形或磨损，因此在嵌线后必 须牢固地加以紧固，尤其在大容量电机中更应如此。
• (4)焊接质量的可靠性 焊接后的接触电阻要小，以免造成局部发热、 脱焊或断线等事故。大型电机用并头套锡焊的结构，由于焊接质量 不易保证，运行中不可靠，故逐步采用含银焊料单根对焊所代替。 水冷电机中焊接质量更为重要，因为不但要保证电的方面接触良好， 而且要满足长期运行中不漏水、不渗水。
• 二、绕组的分类及其技术要求
• 电机的绕组具有不同的结构型式，种类很多，其分类方法也各不相 同。
• 1.按电压等级分类
• 可分为高压绕组和低压绕组。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，而其他小型电机的定子绕组、 磁极绕组、直流电机电枢绕组等都属于低压绕组。
• 2.按绕组在电机上的位置分类
• 可分为单圈(包括半圈的)和多圈绕组。单圈绕组如大型交流电机定子 绕组、直流电机电枢绕组、插入式转子绕组、补偿绕组、阻尼绕组 及均压线等，多圈绕组如中小型交流电机散嵌和成型定子绕组及磁 极绕组等。
• 绕组的技术要求很多，由于绕组是电机的重要部件，它的价格高， 制造工时多，又是容易损坏的薄弱环节，尤其是高电压、大容量电 机技术要求更高。根据绕组制造和运行维护的需要，绕组应满足下 列基本要求：
表4-2 铜与铝的物理性能
名称
密度/(kg·m-3)
线胀系数/K-1
熔化温度/℃
电阻率/(Ω·m) (20℃)
电阻温度系数 /K-1(20℃)
抗拉强度极限 /(MN·m-2)
铜
8.9×103
17×10-6
1084
1.692×10-3
0.00393
200~220
铝
2.7×103
24×10-6
660
2.62×10-8
• 通常对于6000V级的绕组击穿电压应不低于额定值的7倍，对于 10000V级的绕组应不低于额定值的5倍。这种破坏性试验对于新材料、 新结构与新工艺试用时应该进行，对于正常生产中的绕组也应进行 抽查，当工艺比较稳定时可抽查得少一些。
• 为保证电机在正常工作温度下长期运行，要正确选择绝缘材料，绝 缘层要紧密均匀，绝缘漆(或胶)要坚实无空隙。
• 1.铜
• 铜是导电材料中重要的一种金属，它具有一系列优点：电阻率小； 在常温下具有足够的机械强度与良好的延展性，便于加工；化学性 能稳定，不易氧化和腐蚀，容易焊接等。
• 绕组材料应用的铜是纯铜，含铜量为wCu99.9%~99.95%。铜分为硬铜 和软铜，硬铜即铜经过压延、拉制等加工后，其硬度、弹性、抗拉 强度及电阻率均有所增加。如将硬铜经过退火处理，即可得到软铜。 软铜的导电性能好，伸长率高，可以拉成很细的导线，但其机械强 度差些，可用来作电机绕组的导线。铜的物理性能见表4-2。
• (5)其他要求 绕组所用的材料要求供应方便、价格低，结构与工艺 的选择力求工时省、劳动强度低，并尽量避免或减少有毒性和刺激 性物质。对有特殊要求的电机，还应满足耐酸、耐碱及耐油等要求。
• 三、常用绕组材料
• 绕组是电机电路的组成部分。绕组材料应是电阻率很小的优良导体， 还应具有一定的机械强度和加工性能，且资源丰富、价格低廉及供 应方便。目前，电机制造工业中所采用的绕组材料是铜和铝。现将 铜和铝的基本特性分别介绍如下：