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电机修理技师手册单相异步电动机绕组

一、绕组型式及特点

单相异步电动机体积小,定了膛孔较小,为了嵌线方便,一般采用单层绕组,裉少采用双层绕组。为了起动,单相异步电动机除了有一套工作绕组(主绕组)之外,还有一套起动绕组(辅绕组),这两套绕组在空间相差90P电角度。嵌线时,主绕组嵌在槽底部,目的是使漏抗小,电动机性能好,而辅绕组是嵌在槽上部,目的是使电动机起动时堵转转矩较大。因此,在嵌槽程序上是先嵌主绕组,后嵌辅绕组。这对修理也带来方便,因为辅绕组故障率较大,在槽上边易于局
部修理。

单层绕组有以下型式:

1.单层叠绕组

单层叠绕组是由等距线阖构成,主、辅绕组可采用各种布线方案。一般为显极接线,即同相

绕组相邻线圈间的极性相反,采用头、头或尾、尾相接。绕组系数计算公式为:

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式中——绕组极对数

9——主绕组或辅绕组每极所占槽数。

例1 一台2极〖2槽单层叠绕组,试计算绕组系数(接线图如图3-13所示)。

主绕组的绕组系数^为:

从图3-13看出,主绕组每极所占槽数^ =4,辅绕组每极所占槽

主绕组的绕组系数为:

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于每组只有一只线圈的,可进行连绕、连嵌工艺、节省组间连接。为了节省铜线和嵌线方便,可将连绕的形式改为分裂式。闱3-14所示为24槽、4极单层链式绕组,将绕组中每组的两个线圈分裂开.

成为单个线圈则得到图3-14b形式,节距从6降为5。

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因辅绕组与主绕组嵌线方式相同,所以=0.924
3.单层同心式绕组
单层同心式绕组是由大、小同心式线圈套在一起T串联而成的,由亍这种绕组线胭平均匝较长,浪费铜线,所以多改为分裂式形式,

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例一台8槽2极单层链式绕组,如图M5所示,试求绕组系数是多少?

解主绕组的绕组系数

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改后,显极绕组的绕组系数

sin( 180° x 晉)

如 ㈣(180^)

隐极绕组的绕组系数& :

式中y——同心线圈平均节距;

r——极距,r = #;

2P

p——电动机极对数;

Q——电动机槽数;
q——每极占槽数。

例一台单相单层同心式绕组如图3-17所示,已知2极、18槽,
求主、辅绕组的绕组系数。

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4.单双M混合绕组

单层绕组的优点在T线阍数为槽数的一半,节省绕组和嵌线工时,无层间垫,使槽内有效面积增大,俏由于整节距,磁势波形不好。

双层绕组的线圈节距可以适当缩小.从而降低髙次谐波,使磁势波形改善。但线圈数等于槽数,增加绕线和嵌线r时,另外槽内有上下线圈边,所以必需加层间垫条,减少槽有效面积,因此两种绕钽各有所长,各有所短,单双挺混合绕组就是吸收两者的优点,摒弃两者的缺点而产生的。这种绕组实质是双层绕组,把同一槽内同相的上下层线圈边改为一个线圈.就变为皁层绕组,其余的双层绕组保留,从而构成单双层混合绕组。其特点是:

1)线圈数目介于单层绕组和双煜绕组之间y
例如12槽的双层绕组,线圈数应等于12; 12槽的单层绕组,线
圈数目应等f 6,而单双层混合绕组的线圈数为如图3,18所汞,

幻改善磁势波形,起动性能好。

3)具有单层槽有效面积大和双层的线圈节

距可以选择的优点。

这种绕组的缺点是工艺复杂,易出现差错。

绕组系数

式中r~心绕组的平均节距;

c——为每极相槽数9 w = 中不可约分的假分式中的分子。

5.单相正弦绕组

对于小容量电动机,采用单层绕组有许多优点,但磁势波形不 好,于是研究出榷内线圈匝数按正弦规律分配的绕组,这样既保持单 层绕组的优点f又克服单层绕组磁势波形不好的缺点。当前这种绕组 型式得到了广泛的应用。

二、正弦绕组的计算

正弦绕组的主、辅绕组在槽中的线圈匝数是按正弦规律分布的, 所以使电动机气隙磁势的分布接近正弦形。从而可削弱附加损耗和附 加转矩,提髙电动机效率,同时改善电动机的起动性能和运行特性。

由于各槽匝数不同,给修理带来丁一定困难。在拆除旧绕组时不 像普通电动机那样只记录一个线圈数据便代表全体,而必需把每槽导 线匝数都要数清,

因一个槽内有主、辅线圈同时存在,并且各线圈线 规和匝数都不同,所以必须认真记录,便于重绕。

正弦绕组安排时有整节距和短节距两种^整节距的线圓的最大节 距等于极矩,其线圓匝数为该槽总匣数的一半u短节距的线圈的最大 节距小于极矩,节距越大,匝数越多,随着节距缩小,匝数也少,类 似同心式绕组。

由于正弦绕组有上述两种类型,另外还有多种分布方案,所以比 较复杂。而且每极线圈越多,绕组系数越低,但正弦形越好,对于相 同的每极楢数,可以有不同的分布。

为了计算方便,表3-9中列出丁正弦绕组分布方案,采用査表法 就可以确定出各槽匝数和每个线睡节距,不必进行复杂计算

另外整节距分布比短节距分布的绕组的绕组系数高。所以选择方案 时要考虑绕组系数大小(绕组系数大省铜)、正弦形程度、槽满率等。 现在主绕组和辅绕组均选择序号6的方案,主绕组节距为1 一7,

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三、小容*三相异步电动机改单相电动机运行的接线及计算

1.断开屮性点和相间联结点的接线法

1)图3-23是丫接绕组。断开中性点,按图3-23将W相和V相串联做为主绕组,接到单相电源t MV相做为辅绕组,串人工作电容C,和起动电容C2后,并入电源(Q和C2并联)。

运转电容=271〇€(#);

起动电容= (2.5-3)

C, (iiF)0

当电动机转速达到额定转速的80%左右断开S接点后f甩掉辅绕组中的起动电容C23
2)图3-24是丫接绕组D

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