电机实训总结报告.doc

电机实训报告

　　　　 电机绕组设计与实训

学院(系)　　 　
年级专业　　
学生姓名　　　
指引教师　
日期　　
电机设计与实训任务书
学院：自动化工程学院
学
号

学生
姓名

专 业
班 级

实训内容：
1、 复习电动机基本知识，掌握电动机基本构造，理解电动机基本运营原理；
2、 掌握异步电动机定子线圈绕线办法；涉及链式、同心式、交叉式；
3、 结识各种嵌线工具；
4、 掌握线模制作办法；
5、 重点掌握电动机定子绕组线圈嵌放以及连接；
6、 学会检查所绕制定子绕组与否合格。

实训进程：
第1，2天：复习电动机基本常识，学习电动机定子绕组绕线办法；
第3天： 结识和纯熟使用各种嵌线工具，以及制作适当线模；
第4，5天：将定子绕组绕成链式，并检查与否合格；
第6，7天：将定子绕组绕成同心式；并检查与否合格；
第8，9天：将定子绕组绕成交叉式；并检查与否合格；
第10天： 总结实训内容，写实训报告。

指引教师：

目 录
电机绕组设计与实训 I
一 实训目 1
二 异步电机基本理论 2
2.1　三相异步电动机构造 2
2.2　三相交流电机旋转磁场产生 6
2.3　交流绕组基本知识 7
三 电机绕组嵌线 10
3.1　绕线工具 10
3.2　绝缘材料与制作槽楔 13
3.3　链式绕组嵌线 14
3.4 同心式绕组嵌线 15
3.5 交叉式绕组嵌线 16
四 实训总结及心得体会 17

一 实训目
1. 加深理解三相电动机工作原理
2. 熟悉电动机嵌线工艺、装配流程

二 异步电机基本理论
2.1　三相异步电动机构造
三相异步电动机种类诸多，但各类三相异步电动机基本构造是相似，它们都由定子和转子这两大基本某些构成，在定子和转子之间具备一定气隙。此外，尚有端盖、轴承、接线盒、吊环等其她附件，
如下图示：

封闭式三相笼型异步电动机构造图
1— 轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁心；7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—电扇

2.1.1 定子某些

定子是用来产生旋转磁场。三相电动机定子普通由外壳、定子铁心、定子绕组等某些构成。

1. 外壳

三相电动机外壳涉及机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它作用是保护和固定三相电动机定子绕组。中、小型三相电动机机座尚有两个端盖支承着转子，它是三相电动机机械构造重要构成某些。普通，机座外表规定散热性能好，因此普通都铸有散热片。
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子可以在定子中均匀地旋转。
轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型，它作用是固定转子，使转子不能轴向移动，此外起存储润滑油和保护轴承作用。
接线盒：普通是用铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组引出线端子。
吊环：普通是用铸钢制造，安装在机座上端，用来起吊、搬抬三相电动机。

2. 定子铁心

异步电动机定子铁心是电动机磁路一某些，由0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆薄硅钢片叠压而成，如图所示。由于硅钢片较薄并且片与片之间是绝缘，因此减少了由于交变磁通通过而引起铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布槽口，用来嵌放定子绕圈。

（a）定子铁心 （b）定子冲片
定子铁心及冲片示意图

3. 定子绕组

定子绕组是三相电动机电路某些，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立绕组构成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机定子线圈则用较大截面绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁心槽内。定子三相绕组六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1，V1，W1 ，末端分别标为U2，V2，W2 。这六个出线端在接线盒里排列如下图所示，可以接成星形或三角形。

（a）星形连接 （b）三角形连接
定子绕组连接

2.1.2 转子某些

1. 转子铁心

是用0.5mm厚硅钢片叠压而成，套在转轴上，作用和定子铁心相似，一方面作为电动机磁路一某些，一方面用来安放转子绕组。

2. 转子绕组

异步电动机转子绕组分为绕线形与笼形两种，由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机。
① 绕线形绕组
与定子绕组同样也是一种三相绕组，普通接成星形，三相引出线分别接到转轴上三个与转轴绝缘集电环上，通过电刷装置与外电路相连，这就有也许在转子电路中串接电阻或电动势以改进电动机运营性能，见图

1—集电环；2—电刷；3—变阻器
图 绕线形转子与外加变阻器连接
② 笼形绕组
在转子铁心每一种槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一种铜环（称为端环）把导条连接起来，称为铜排转子，如图（a）所示。也可用铸铝办法，把转子导条和端环电扇叶片用铝液一次浇铸而成，称为铸铝转子，如图（b）所示。100kW如下异步电动机普通采用铸铝转子。

（a）铜排转子 （b）铸铝转子
笼形转子绕组
3.其她某些

其她某些涉及端盖、电扇等。端盖除了起防护作用外，在端盖上还装有轴承，用以支撑转子轴。电扇则用来通风冷却电动机。三相异步电动机定子与转子之间空气隙，普通仅为0.2mm～1.5mm。气隙太大，电动机运营时功率因数减少；气隙太小，使装配困难，运营不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增长以及使启动性能变差。

2.2　三相交流电机旋转磁场产生
三相异步电动机要旋转起来先决条件是具备一种旋转磁场，三相异步电动机定子绕组就是用来产生旋转磁场。咱们懂得，但相电源相与相之间电压在相位上是相差120度，三相异步电动机定子中三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一种旋转磁场，其产生过程如图1所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场产生过程。电流每变化一种周期，旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场旋转速度与电流变化是同步。旋转磁场转速为：n=60f/P 式中f为电源频率、P是磁场磁极对数、n单位是：每分钟转数。依照此式咱们懂得，电动机转速与磁极数和使用电源频率关于，为此，控制交流电动机转速有两种办法：1、变化磁极法；2、变频法。以往多用第一种办法，当前则运用变频技术实现对交流电动机无级变速控制。

观测图1还可发现，旋转磁场旋转方向与绕组中电流相序关于。相序A、B、C顺时针排列，磁场顺时针方向旋转，若把三根电源线中任意两根对调，例如将B相电流通入C相绕组中，C相电流通入B相绕组中，则相序变为：C、B、A，则磁场必然逆时针方向旋转。运用这一特性咱们可很以便地变化三相电动机旋转方向。     定子绕组产生旋转磁场后，转子导条（鼠笼条）将切割旋转磁场磁力线而产生感应电流，转子导条中电流又与旋转磁场互相作用产生电磁力，电磁力产生电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1转速旋转起来。普通状况下，电动机实际转速n1低于旋转磁场转速n。由于假设n=n1，则转子导条与旋转磁场就没有相对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生电磁转矩，因此转子转速n1必然不大于n。为此咱们称三相电动机为异步电动机

2.3　交流绕组基本知识
2.3.1 交流绕组基本概念

绕组：按一定规律排列和连接线圈总称。

2.3.2 交流绕组某些基本术语

1. 机械角度与电角度

机械角度——一圆周360度；
电角度——一对磁极占有空间角度是360度电角度
关系： 电角度 = p * 机械角度 （ p为极对数）

2. 极距t

沿定子内圆每个磁极所占有距离 t = Z / 2p （定子槽数）

3. 线圈与节距y1

线圈：由一匝或多匝导线串联而成，有两个引出线，一种称为首端，一种称为末端。
节距y1：线圈两个有效边沿定子内圆距离
整距（y1 = t）、短距（y1 < t）、长距t（y1 > t）

4．槽距角a

相邻两槽之间电角度 a = p*360 / Z

5．每极每相槽数q

每相绕组在每一磁极下所占有槽数q = Z / 2pm（整数槽和分数槽）

6．相带和极相组（线圈组）

相带： 每一极下，每相绕组所占有电角度（qa）
—— 60度分相法
极相组： 每一极下属于同一相q个线圈相串联。

7. 槽电势星形图：

假设气隙磁密在圆周上按正弦规律分布，转子旋转――定子各槽内导体感应电势也将随时间按正弦规律变化。当把电枢上各槽内导体按正弦规律变化电势分别用矢量表达时，这些矢量构成一种辐射星形图。各槽内导体感应电势在时间相位上互差α电角度。
例如：2P＝4，Z＝24槽电势星形图为：

普通说，当P和Z有最大公约数t时，
则有t个重叠槽电势星形图。
1,13
2,14
3,15
4,16
17,5
18,6
19,7
20,8
21,9
22,10
11,23
12,24
A
B
C

2.3.3 构成原则

1. 规定磁势和电势波形为正弦波形；
2. 规定磁势和电势三相对称，三相电压对称；
3. 电力系统均有统一原则频率，国内规定工业原则频率为50Hz。
在一定导体数下，获得较大基波电势和基波磁势。

2.3.4 定子绕组分类：

1. 按相数：单相和三相；
2. 按槽内层数：单层、双层
3. 按绕组端接某些形状：
单层有同心式、交叉式、链式；
双层有迭绕组、波绕组

三 电机绕组嵌线
3.1　绕线工具
3.1.1 清槽片

1．作用
清槽片是清除电机定子铁心槽内残存绝缘物，锈斑等杂物专用工具。
2．形状
清槽片可运用断钢锯条在砂轮上磨成尖头或钩状，尾部用塑料带包扎作成手柄，其形状如图3-1所示。

3.1.2 划线片（板）

1．作用
划线片是嵌放线圈时将导线划进铁芯线槽内，以及理顺已嵌入槽里导线专用工具。
2．形状
划线片可运用层压树脂板或西餐刀用砂轮磨削制作，最佳用锯床锋钢锯条制成，其形状如图3-2所示，尺寸普通长约150～2O0mm，宽约10～15mm，厚约3mm。头端略尖形，一侧稍薄些，整体表面光滑，以免操作时损伤导线绝缘。

3-1 清槽片 3-2 划线片

3.1.3 压线块（铁）

1．作用
压线块是把已嵌入线槽导线压紧并使其平整专用工具。

2．形状
用不锈钢或黄铜材料制成，装上手柄，便于操作。形状如图3-3所示，尺寸取决于线槽宽度，配备几种不同规格，依线槽宽度供选取使用。

3.1.4 压线条

1．作用
压线条又称捅条，是小型电机嵌线时必要使用工具。
压线条捅入槽口有两个作用：其一是运用楔形平面将槽内某些导线压实或将槽内所有导线压实，压某些导线是为了以便继续嵌线，而压所有导线是为了便于插入槽楔，封锁槽口；其二是配合划线片对槽口绝缘进行折合、封口。最佳依照槽形大小制成不同尺寸多件，压线条整体要光滑，底部要平整，以免操作时损伤导线绝缘和槽绝缘。
2．形状
普通用不锈钢棒或不锈钢焊条制成，横截面为半圆形，并将头部锉成楔状，便于插入槽口中，见图3-4所示。

图3-3 压线块 图3-4 压线条
3.1.5 刮线刀

1．作用
刮线刀是用来刮去导线接头上绝缘层专用
工具。

2．形状
刮线刀刀片可运用普通卷笔刀上刀片， 图3-5 刮线刀
每个刀片用螺钉紧固，或用强力胶粘牢。其形状如图3-5所示。

3.1.6 裁纸刀

1．作用
裁纸刀是用来推裁高出槽面槽绝缘
纸专用工具。 图3-6 裁纸刀
2．形状
普通用断钢锯条在砂轮上磨成，其形状如图3-6所示。

3.1.7 绕线模

1．作用
绕线模是用来绕制电机绕组线圈
专用工具。
2．形状
在使用中最重要是线圈形状和尺
寸定型，由于绕线模尺寸拟定不适当，绕制线圈就不能嵌装。线圈太小，导致嵌线困难；线圈过大，不但挥霍导线， 图3-7 中型活络式绕线模
且因线圈端部相应过长给装配电机端盖带来困难，甚至会与端盖紧靠而影响对地绝缘。
普通绕线模为购买物品，其形状如图3-7所示，尺寸大小由被修理电机瓦数决定。

3.1.8 千分尺

1．作用
千分尺有内外径之分,电机修理只使用外径千分尺，外径千分尺是用来测量导线线径。其分度值为0.001mm。
2．使用
千分尺是一种精密量具，见图3-8所示，使用时应注意：
(a)测量前，先把千分尺两个测量面擦干净，然后转动测力装置—棘轮，使两个测量面轻轻地接触，并且没有间隙，先检查两测量面
间平行度与否良好，再检查零位对准与否。
（b）把被测量物表面擦干净，以免有脏物影响测量精度。
(c)测量时用左手精确地握着千分尺尺架(平端或垂直)，右手两指旋转刻度套管。当两个测量面将要接近被测量零件表面时，就不要直接旋转刻度套管，而只转动棘轮，以得到固定测量力。等到虽然转动棘轮而刻度套管不再转动时，并听到棘轮发出”卡卡"声，即可读出要测量数值。
(d)在读取测量数值时，当心读错0.5mm，即在固定套管上多读或少读半格(O.5mm)。
(e)为避免测量一次所得成果误差，可在第一次测量后松开棘轮，再重复测量几次，
取平均值即可。

图3-8 用外径千分尺测量导线线径

3.2　绝缘材料与制作槽楔
绝缘材料是用来隔离带电或不同电位导体，使电流按拟定途径流通。绝缘材料种类诸多。在电机修理中，不同部位需采用不同绝缘材料，所用绝缘材料绝缘级别必要与所修电机铭牌上绝缘级别相符。

1． 绕组用主绝缘材料
表3-1电机绕组用主绝缘材料
重要用途
各绝缘材料名称及绝缘级别
E级（120℃）
B级（130℃）
F级（155℃）
槽绝缘
相间绝缘
层间绝缘
直流电机绕组匝间绝缘
(1)聚酯薄膜绝缘纸复合箔（6520）
（2）聚酯薄膜玻璃漆布复合箔（6530）
（3）聚酯薄膜青壳纸（2920）
（1）聚酯薄膜玻璃漆布复合箔（6530）
（2）聚酯薄膜聚酯纤维纸复合箔（DMD 、DMDM）
（1）聚酯薄膜芳香族聚酰胺纤维纸复合箔（NMN）
(2) 聚酯薄膜芳香族聚砜胺纤维纸复合箔（SMS）
用于直流电机
（3）三聚氰胺醇酸玻璃漆布（2432）
（4）环氧玻璃粉云母带（5483）
（5）醇酸玻璃柔软云母板（5131）

2．电机绕组包绕用绝缘材料
表 3-2 电机绕组包绕用绝缘材料
重要用途
各绝缘材料名称及绝缘级别
E级（120℃）
B级（130℃）
F级（155℃）
包绕用绝缘
（1）油性玻璃漆布带（2412）
（1）青醇酸玻璃漆布带（2430）
（2）醇酸玻璃漆布带（2432）
（3）环氧玻璃粉云母带（5483-1）
（4）钛改型环氧玻璃粉云母带（9541-1）
（1）硅有机玻璃漆布带（2450）
（2）聚酰亚胺玻璃漆布带（2560）
（3）聚酰亚胺薄膜
（4）有机硅玻璃粉云母带（5450-1）

3.3　链式绕组嵌线
单层链式绕组由形状、几何尺寸和节距相似线圈连接而成，整个外形如长链。链式绕组每个线圈节距相等并且制造以便；线圈端部连线较短并且省铜。重要用于q=24、6、8极小型三相异步电动机。

3.4 同心式绕组嵌线
同心式绕组由几种几何尺寸和节距不等线圈连成同心形状线圈组构成。 同心式绕组端部连线较长，合用于q=4、6、8等偶数2极小型三相异步电动机。

3.5 交叉式绕组嵌线
单层交叉式绕组由线圈数和节距不相似两种线圈组构成，同一组线圈形状、几何尺寸和节距均相似，各线圈组端部互相交叉。 交叉式绕组由两大一小线圈交叉布置。线圈端部连线较短，有助于节约材料，并且省铜。广泛用于q>1且为奇数小型三相异步电动机。

四 实训总结及心得体会
1. 通过实验我结识到：做实验过程中要遵循流程按环节进行。
2. 通过电机实习进一步理解了三相异步电动机工作原理，掌握了电机详细拆卸与制造环节，并且学会了分析某些简朴电机故障。从而将电机理论应用到了实践当中，将理论详细化，发现了理论与实际差距和理论对实践指引意义。
3. 绕电机重要是要细心，防止把线弄断，或者导致短路。