电机学槽极实训报告.doc

科学技术学院SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF
NANCHANG UNIVERSITY
《工 程 训 练》报 告
REPORT ON ENGINEERING TRAINING

题 目： Y2-116-M6 型三相异步电动机的制作
学科部、系： 信息学科部 自动化系
专业班级： 电气121
学 号：
学生姓名： 孔志城
指导教师； 许仙明 涂剑鹏
起讫日期： 2023-12-9——2023-12-20

Y2-116-M6型三相异步电动机的制作
学生姓名：孔志城 学号：
专业：电气工程及其自动化121 指导教师：许仙明 涂剑鹏
摘 要
三相异步电动机在人们的生活生产中使用广泛，为此我们要深刻、细致地了解电机的原理及构造。所以进行了本次的电机实训。
在本次工程实训中，我们重要学习了三相异步电动机的结构、工作原理、交流绕组的基本知识和电动机的绕组嵌线。我们一方面学习了三相异步电动机的结构以及观看了该电机的制作工艺视屏，然后，我们到南昌电康富机制造厂实地参观了三相同步发电机的整个生产过程。之后，我们把我们所看到的和我们所学习得理论知识相结合，学习了一些相关电机的基本知识，通过公式计算出相关的参数和有关数据。然后我们学习了三相绕组的嵌线方法，在老师的指导下我们进行了实际动手操作。通过一个星期的学习有关知识，我们已经对电机有了很大的了解，又用了一个星期的实际动手操作，最后我和同伴们一起组装了一个三相异步电动机（型号为：Y2-116-M6）。我们通过绕三相线圈、嵌线、调试、组装转子和外壳、通电检测。最后老师的问答及总结这次的工程实训最终结束。
关键词：电机 三相对称绕组 定子 转子

英文摘要
Motor everywhere，Whether industrial equi pment for motor，Household appliances can not do without motor，The same fashion digital products without motor，Future traffic power depends on the motor。The three-phase asynchronous motor is mainly composed of stationary and rotating the two parts, the static portion is called the stator。The stator is made of silicon steel sheet laminated cylindrical core, its inner circumferential groove used for placing the three-phase symmetrical windings，Symmetrical three-phase winding of each phase in the spatial difference between 120 °, can be connected into a Y shape or a triangle shape. The three-phase asynchronous motor rotating part is called the rotor, is the use of silicon steel sheet laminated cylindrical core， With the stator core together form a magnetic circuit。Outer circumference of the rotor groove used for mounting a rotor winding.Rotor winding cage and wire winding type two. Squirrel cage type: copper strip is inserted in the groove, both ends of the copper ring short circuit, or the direct use of aluminum melting casting from short circuit winding. Winding type: placement of three-phase symmetrical windings, one end thereof connected together to form a Y shape, The other end connection three has been contacted Y shaped resistor, or directly through the short circuit ring short circuit.
关键词:key words motor three-phase winding stator rotor

目 录
摘 要 1
第一章 异步电机的基础理论 3
1.1　三相异步电动机的结构 3
1.2　三相异步电动机的工作原理 3
1.3　交流绕组的基本知识 5
第二章 电动机绕组的嵌线 8
2.1　绕线工具 8
2.2　绝缘材料与制作槽楔 9
2.3　绕组嵌线 11
第三章 三相异步电动机的调试及检测 13
3.1 三相异步电动机的调试 13
3.2 三相异步电动机轴承及外壳的组装 13
3.3三相异步电动机的通电检测 14
实训总结及心得体会 14
参考文献（References） 14
课程设计成绩评估表 15

第一章 异步电机的基础理论

1.1　三相异步电动机的结构
异步电机由定子和转子两部分组成，定子和转子之间有气隙，为了减小励磁电流，提高功率因数，气隙应尽也许小。按转子结构不同，异步电动机分为笼型异步电动机和绕线转子异步电动机两种。这两种电机定子结构完全同样，仅转子结构不同。
1．定子的结构
异步电动机定子由定子铁心、定子绕组和机座等组成。定子铁心是电机磁路的一部分，一般由绝缘漆的0.5mm硅钢片叠压而成。定子铁心的内圆上开有很多个定子槽，用来安放三相对称绕组，有引出3根线的，也有引出6根线的，可以根据需要连接成星形或三角形。机座的作用重要是固定定子铁心的，因此除有足够的强度外，还要考虑通风与散热的需要。
2．转子的结构
异步电动机转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是磁路的一部分，一般由0.5mm硅钢片叠成，铁心与转轴必需可靠的固定，以传递机械功率。转子绕组分绕线型和笼型两种，绕线型转子铁心的外圆周上也充满槽，槽内安放转子绕组。绕线型转子为三相对称绕组，常连接成星形，3条出线通过轴上的3个滑环及压在其上的3个电刷把电路引出。
笼型转子绕组由槽内的导条和端环构成多相对称闭合绕组，有铸铝和插铜条两种结构。铸铝式转子爸导条、端环和风扇一起铸出，结构简朴，制造方便，常用于中小型电动机。插铜条式转子把所有的铜条与端环焊接在一起，形成短路绕组。
1.2　三相异步电动机的工作原理
一般三相交流电机的定子铁心表面都开有齿槽，匝数相同的三相绕组均匀的分布在这些槽内，各相绕组串并联后的等效轴线在空间上互差120°，符合上述条件的绕组称为三相对称绕组。
当三相对称绕组接至对称的三相交流电源上时，绕组内部便产生对称的三相对称电流，其瞬时表达式由下式给出：
iA=Imcosωt
iB=Imcos(ωt-120°)
iC=Imcos(ωt-240°)
三相对称电流随时间变化的

为了定性说明三相对称绕组通以三相对称电流所产生合成磁场的情况，下图分别绘出了相应ωt=0°、ωt=120°、ωt=240°、ωt=360°四个瞬时的合成磁场情况。
仔细观测下图可以发现：随着时间的推移，定子三相绕组所产生的合成磁场是大小不变、转速恒定的旋转磁场。 当某相电流达最大，则定子合成磁场位于该相绕组的轴线上。由于三相定子电流的最大值是按照A、B、C的时间顺序依次交替变化的，相应合成磁场的旋转方向也是按照A、B、C逆时针方向旋转。

ωt=0° ωt=120°

ωt=240° ωt=360°
对上图所示两极电机而言，每相电流的最大值随时间变化一次，则相应的合成磁场就旋转一周即移动两个极距。考虑到每相电流一秒内变化f次，由此可以获得两极电机旋转磁场的转速为n=60f(r/min)。
若三相绕组为p对极，每相电流的最大值随时间变化一次，则相应的合成磁场将仍移动两个极距或1/p周。考虑到每相电流一秒内变化f次，则相应的合成磁场一秒内旋转f/p周，由此求得合成磁场的转速为n=60f/p(r/min)。
对于极对数拟定的电机，由于合成磁场的转速与三相定子绕组的通电频率之间符合严格的同步关系，频率越高则转速越高，因此，旋转磁场的转速又称为同步转速简称为同步速。

1.3　交流绕组的基本知识
绕组是电机结构的重要组成部分，电机的电动势和磁动势特性均与绕组的构成有关。
（一）电角度
在电机理论中导体每转过一对磁极，电动势变化一个周期，故称一对磁极距相应的角度为360°电角度，而一个圆周几何上定义为360°机械角度。对于极数为p的电机两者之间的关系为 电角度=p×机械角度
（二）相带
每极面下每相绕组占有的范围称为相带，一般用电角度表达。例如为了获得三相对称绕组，一种方法是在每个极面下均匀提成三个相等的范围，每个相带占有60°电角度；另一种方法是把每对极面所占范围分为三等分，使每个相带占有120°电角度。一般均采用60°相带绕组。
（三）每极每相槽数q
q=Z／2pm
式中Z——总槽数
p——极对数
m——相数
q=1称为集中绕组，q≠1称为分布绕组；q为整数称为整数槽绕组，q为分数称为分数槽绕组。普遍采用的是整数槽分布绕组。
（四）槽距角α
相邻两槽之间的电角度为α= p×360°／Z
（五）极距τ
相邻两磁极相应位置两点之间的圆周距离称为极距。有两种表达方法：一种是用每极的相应的定子内圆或转载外圆的弧长来表达
τ=πD／2p D为定子内圆直径或转子外圆直径。
另一种用每极所相应的槽数来表达τ=Z／2p
（六）节距y
槽中线圈的两个元件边的宽度称为节距，其宽度一般用槽数来表达，如y=τ称为整距，y＜τ称为短距，y＞τ称为长距。
交流绕组的基本规定是：
（1） 对于三相交流绕组，三相基波电动势和磁动势要对称，即大小相等，相位互差120
（2） 力求获得较大的基波电动势和磁动势，尽量减少或消除谐波分量；
（3） 提高导线的运用率，提高制造的工艺性。

三相单层绕组
各相所属的槽号拟定后，只要按电动势相加的原则进行连接，其连接的先后顺序和各圈边之间的互相搭配并不影响电动势的大小。实用中圈边之间不同的连接组成的绕组形式也不同，单层绕组通常有链式、交叉、同心式和等元件。采用何种绕组形式，与极数和每相每极槽数有关，要有助于节省铜量、并使嵌线方便等。

1、单层链式绕组
如例a相绕组的4个线圈接成2—7,8—13，14—19,20—1，线圈之间连接方式依据电动势相加原则进行调整，链式绕组的端部接线较短，可节省铜线，这种绕组合用于q=2，p>1的小型交流电机。如图所示：

第二章 电动机绕组的嵌线

2.1　绕线工具
1.钳子
钳子根据形状分为尖嘴钳、扁嘴钳、斜嘴钳和花腮钳等，它的大小用长度来标称，常用的一般有4寸、6寸、8寸三种，修理电动机一般用尖嘴钳和8寸花腮钳，重要用来切断不需要的导线或将导线拧合在一起，是电动机修理工作中不可缺少的工具。
2.板子
板子分开口板子（死口板子）、活口板子、套管板子，它是在拆装电动机时拧紧或旋松螺丝之用。最佳选用开口板子和套管板子。
3.剪子
按其长度可分为大、中、小号三种，重要用它来裁制绝缘纸和每嵌完一把线剪掉高出定子表面无用的槽绝缘纸边。最佳选用手术用弯剪，这种剪子使用起来比较灵活好用。
4.电工刀
电工刀是由钢性的刀头和镶有绝缘的刀柄组成，按长短不同分为大号、小号两种。在电动机修理工作中，用它可以制作槽楔儿、刮去导线上的绝缘层及裁制绝缘纸等。
5.螺丝刀（改锥）
螺丝刀，是由工具钢制成的刀杆和木质或塑料制成的刀柄组成，它是用来拧紧或旋松带有沟槽的螺丝。根据螺丝的粗细可以选用螺丝刀的大小，螺丝刀的大小用长来标称，一般可分为3寸、4寸、6寸、8寸四种，在修理电动机时常用4寸和6寸的螺丝刀。
6.榔头
1）金属榔头是由工具钢锻打淬火制成，它的大小用重量来计算。一般工作中常用的是
0.75kg重，它重要使用在拆装电动机中。
2）橡胶榔头是用橡胶制作的，专门用于绕组整形。
7.划线板
划线板是用绝缘板锉磨而成的，划线板的头部呈鸭嘴形。在往槽中划线时用鸭嘴部将导线一根根划进槽中，它的大小可根据电动机槽口大小制作。
8.压脚
压脚是用黄铜或不锈钢制成。它的大小根据电动机槽而定，一般4.5kW以下JO系列电动机可以使用同样型号压脚。压脚的作用是每嵌完一槽线把的边，运用压脚伸进槽中，将包在导线上的槽绝缘纸压平，使蓬松的导线紧压在一起，使槽楔儿顺利插入槽中。注意操作时不要用力过猛，以免损坏导线的绝缘层。
9.打板
打板是用软质木料做成，它的形状像个鸭嘴，大小可根据电动机定子绕组来拟定。用它可修定绕组形状。
2.2　绝缘材料与制作槽楔
1)放置槽绝缘
将已裁剪好的槽绝缘纸纵向摺成"U"形插入槽中，绝缘纸光面向里，便于向槽内嵌线。
2)线圈的整理
1．缩宽
用两手的拇指和食指分别拉压线圈直线转角部位，将线圈宽度压缩到能进入定子内膛而不碰触铁心。也可将线圈横立并垂直于台面，用双手扶着线圈向下压缩。
2．扭转
解开欲嵌放线圈有效边的扎线，左手拇指和食指捏住直线边靠转角处，同样用右手指捏住上层边相应部位，将两边同向扭转，使线圈边导线扭向一面。
3． 捏扁

右手指边捏边向下
搓，使下层边梳理成扁平的刀状，
见图六 所示。如扁平度不够
可多搓捏几次。

线圈的捏扁梳理示意图
3）沉边 (或下层边)的嵌入
右手将搓捏扁后的线圈有效边后端倾斜靠向铁心端面槽口，左手从定子另一端伸入接住线圈，如图七所示。双手把有效边靠左段尽量压入槽口内，然后左手慢慢向左拉动，右手既要防止槽口导线滑出，又要梳理后边的导线，边推边压，双手来回扯动，使导线有

下层边的嵌线方法示意图
效边所有嵌入槽内。假如尚有未嵌入的导线有效边部分，可用划线片将该部分逐根划入槽内。导线嵌入后，用划线片将槽内导线从槽的一端连续划到另一端，一定要划出头。这种梳理方式的目的，是为了槽内导线整齐平行，不交叉。然后再把层间绝缘(对双层绕组)摺成"∩"形，插入槽口包住槽内导线。对线圈未嵌入的另一有效边则采用吊边。
4）浮边(或上层边)的嵌入
嵌过若干槽的沉边（或下层边）后，由嵌线规律得知，就要嵌入浮边，当嵌入第一个浮边后，以后再嵌入的线圈就能进行整嵌，而不用吊边。在浮边嵌入前要把此边略提起，双手拉直、捏扁理顺，并放置槽口。再用左手在槽左端将导线定于槽口，右手用划线片反复顺槽口边自左向右划动，逐个将导线劈入槽内。在槽内导线将满时，也许影响嵌线的继续进行，此时，只要用双拇指在两侧按压已入槽的线圈端部，接着划线片通划几下理顺槽内导线，把余下的导线又可划入槽内。也可将压线条从一侧捅入并出到另一侧，再用双拇指在两侧按压压线条两端，按压后抽出压线条，接着余下的导线又可顺利地划入槽内。

上层边的嵌入与浮边雷同，只是在嵌线前先用压线块在层间绝缘上撬压一遍，将松散的导线压实，并检查绝缘纸的位置，然后再开始嵌入上层边。
5）封槽口
导线嵌入槽后，先用压线块或压线条将槽内的导线压实，方可进行封口操作。其操作过程为：
1．压线
用压线块从槽口一侧边进边撬压到另一侧，使整个槽内的导线被挤压，形成密实排列；也可用压线条从槽口一端捅穿到另一端，让压线条嵌压在整个槽口上，再用双掌按压压线条的两头，从而压实槽内导线。保证导线不弹出槽口。
注意：压线块或压线条只能压线，不能压折绝缘纸。
2．裁纸
保存嵌压在整个槽口内的压线条不动，用裁纸刀把凸出槽口的绝缘纸平槽口从一端推裁到另一端，即裁去凸出部分。然后再退出压线条。
3．包折绝缘纸
退出压线条后，用划线片把槽口左边的绝缘纸折入槽内右边，压线条同时跟进，划线片在前折，压线条在后压，压到另一端为止；对槽口右边的绝缘纸也用此法操作。
4．封口
在退出压线条的同时，槽楔有倒角的一端从其退出侧顺势推入，完毕封口操作。

1-压线条 2-划线片在前压折绝
3-压线条退出时， 边插边压缘纸，压线条随后压进槽楔顺势插进
封口操作示意图

2.3　绕组嵌线

第三章 三相异步电动机的调试及检测
3.1 三相异步电动机的调试
1.定子绕组的接线
在绕组线圈嵌好后，要进行端部接线，也就是把每极的极相绕组串连成一路（或并联成多路），然后把三相的6个引出线头连接到电动机的出线板上。若接线不妥，电动机就不能正常运转。
绕组的接线方式必须符合绕组内电流方向，使磁场都是相加而不是相减。在该电机中我们采用“反串”接法：端部采用“尾接尾”、“头接头”相接的原则连接。
2.绝缘测试
用摇表测试绝缘性：在测试前要先了解摇表的用法，用摇表分别测试相与相，相与机座间的绝缘性。
若接线对的了，则要对新绕制的电动机要进行绕组对机壳及绕组互相间的绝缘测试。测量时要用兆欧表，其绝缘电阻值一般不低于0.5M（380v的电动机）。假如发现绝缘性不好要设法找到问题的所在并将其弄好。

3.2 三相异步电动机轴承及外壳的组装
1．安装轴承
一般采用敲打法：
把轴承套到轴上对准轴颈用一段铁管其内径略大于轴颈直径外径略大于轴承内圈的外径铁管的一端顶在轴承的内圈上用手锤敲铁管的另一端把轴承敲进去。假如没有铁管也可用铁条顶住轴承的内圈对称地、轻轻地敲轴承也能水平地套入转轴用铁管轻敲轴承用铁条轻敲轴承。
2．上端盖
假如拟定绝缘性已没问题就开始上端盖，之前要先将转子部分插进去，然后将两端盖的螺丝先分别用手拧一拧，再用工具将其中一个端盖拧紧，拧的时候要旋转着拧。接着用锤子将另一端盖敲打进去，敲的时候同样要旋转着敲，用力均匀，最后将螺丝拧紧。

3.3三相异步电动机的通电检测
在通电前还要测一遍绝缘性，假如确认绝缘性没问题才可通电。在通电加压时要一点点往上升，同时要注意观测电机，一旦电机开始冒烟就需要停止通电

实训总结及心得体会

通过这次的电机实训我对三相异步电动机的理论有了更加进一步的了解，同时在具体的制作过程中我们发现现在书本上的知识与实际的应用存在着不小的差距，书本上的知识很多都是抱负化后的结论，忽略了很多实际的因素，或者涉及的不全面，可在实际的应用时这些是不能被忽略的，我们不得不考虑这方的问题，这让我们无法根据书上的理论就容易得到预想中的结果，有时结果甚至很差别很大。通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，我们在此后的学习工作中会更加的注重实际，避免称为只会纸上谈兵的赵括。
总之，通过这次实训，我更纯熟的掌握了电机绕组的知识，学会了对知识的运用。汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。虽然这只是一次的极简朴的电机绕组制作，可是平心而论，也花费了我们不少的心血。在实训过程中，收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。同时我也明白对任何事情假如付出越多，那么你收获也就越多。因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把课程设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前！

参考文献（References）
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[5]胡虔生，胡敏强．电机学[D]．北京：中国电力出版社，2023．

课程设计成绩评估表
专业：电气工程及其自动化 班级：121班 学号：姓名： 孔志城
项目名称
Y2-124-M6型三相异步电动机的制

设计任务与规定

这两周我们设计并组装一台三相交流异步电动机，通过学习异步电动机的结构和原理，自己绕线，嵌线最后组装成一台36槽三相异步电动机，且电动机成功旋转。

指导教师评语

建议成绩： 指导教师：

教研组评估意见

评估成绩：

负责人：

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