1.2.1 三相交流电动机绕组的分类及名词术语

一、绕组术语 交流电动机绕组术语

(1) 线圈：线圈是以绝缘导线按一定形状绕制而成的，它可由一匝或多匝组成，又称 绕组元件。每线圈的圈数称为匝数。

(2) 极相组：在交流电动机中，凡是一相中形成同一个磁极的线圈（一个或多个）定 为一组，叫极相组，又称线圈组。

(3) 每极每相槽数：即每一相绕组的一个极所占的槽数，常用字母g表示

2 pm

式中 m 相数：

p  极对数；

Q,——定子铁心槽数。

(1) 极矩：每磁极所占有的槽数或相邻两磁极中心所跨占的槽距称为极距，用字母r

表兩

_ Q,

^τ 一 2P

式中 Q——定子铁心槽数；

D₁ 定子铁心内径（cm);

P——极对数。

(2) 节距：一个线圈的两条有效边之间相隔的槽数，称为节距。用字母y表而。 节距有全节距和短节距之分，全节距乂称整节距，它等于极距，即y r。小于极距 的节距称短节距，即_y< r。大于极距的节距称长节距，即_y> r，见图1-6。

(1) 电角度：每个线槽占据空间的电角度。它与电动机的磁极对数有关，即电角 度=磁极对数X空间的平面角度。

电动机的电角度α = X 180°

定子每槽电角度《 = ^2/)^¹⁸°^〇

式中 p 电动机磁极对数；

Q 定子铁心总槽数。

(2) 相带：定子绕组一个磁极下每一相所占有的电角度，称为相带。即

相带=

式中 q 每极每相槽数；

α——每槽的电角度。

当= 120°时，称为120°相带；当= 60°时，称为60°相带。交流定子绕组常采用 60°相带的分布形式，即在每一磁极下=相分别占据60°电角度的位置。

(3) 并联支路数：在定子绕组内每相中有多个极相组的引线头直接与电源相连接， 叫绕组的并联支路。并联支路数符号用“ a ”表示。

如果一相中的极相组只有两个引线头与电源相连接，称为一路串联，用a = 1表不。 如果有4个引线头两两并联后，再与电源相连接，称为二路并联，并a= 2表示，依次类推，有=路、四路等。

(1) 单层绕组：单层绕组就是在铁心槽内仅嵌有一个线圈边的绕组，通称为单层绕 组。单层绕组的元件数目等于定子槽数的一半。单层绕组可分为同心式、单链式和交叉 式3种。

(丄0)双层绕组：双层绕组的特点是每一个槽内有上下两个线圈边，线圈的某一个边 嵌在某一个槽的下层，另一个边则嵌在相隔3；槽的上层，整个绕组的线圈数正好等于 槽数。

双层绕组有叠绕式和波绕式两种。

(U)分数槽绕组：电机定子槽数若不能被极数和相数所整除，即g是分数时，称为分 数槽绕组。

二、电动机绕组分类

交流电动机绕组包括交流电机定子绕组和交流电机转子绕组。

(一）交流电动机定子绕组

=相交流电动机定子绕组，按其外形特征可分为条式绕组和圈式绕组。条式绕组主 要用于大中型汽轮发电机、水轮发电机中。圈式绕组广泛用于中小型交流电动机中。

按结构形式和嵌线方式划分，圈式绕组可按如下划分。

(丄）散嵌绕组：散嵌绕组又称软绕组，它用圆绕组线绕制而成，其各匝导线的相对位 位置无一定的排列规律，绕组绕好后，即可嵌线。嵌线时根据铁心半闭口槽槽口宽度，将 绕组边捻扁并顺次嵌人已放好槽绝缘的槽内。嵌装后绕组再浸漆处理。

(2) 分另绕组：它适合于半开口槽，是用两股扁组线并绕，经张形、整形和匝间胶化 后，将绕组两端的两另分开并分别包端部绝缘。嵌线时，分先后将同一绕组的两另嵌人 定子槽内，然后在槽内拼合。预先安放的槽绝缘充当绕组的槽部对地绝缘，见图1-7。

整嵌绕组：它是用一股或数股扁绕组线绕制，经张形、整形、匝间胶化、绝缘包扎 和绝缘处理而成的。这种绕组适合于开口槽。在高压电机中普遍采用。

(二）交流电动机转子绕组

(1) 同步电动机的转子线圈：这种绕组分为凸极式转 子绕组和隐极式转子绕组。

① 凸极式转子绕组多采用单层多匝式结构，导线沿窄 边绕制，即称扁绕，各匝形状、尺寸相同、匝间绝缘通常采 用环氧玻璃坯布垫人，经热压固化成形。

(3)绕线转子异步电动机转子绕组：这种绕组有散嵌式绕组和插人式线棒两种。前 者用于小型电动机，后者用于中大型电动机。

插人式线棒见图1-10。

缘是线圈自身的主绝缘。

1.2.3 YR系列三相异步电动机转子绕组绝缘结构及绝缘规范

一、绝缘结构

YR系列（ΙΡ44) Η132〜280mm和（ΙΡ23) H160mm电动机转子绕组采用圆铜线，散 下双层短距叠绕组，绝缘结构，见图1-13。

YR系列（ΙΡ4ΌΗ200〜280mm和（IP23)H180〜280mm电动机转子绕组均采用扁 铜导线，散下双层短距叠绕组，绝缘结构，见图1-14。

端部绝缘结构，见图1-15。

三、插入式转子绕组的绝缘结构

插人式转子绕组大多数采用裸扁铜线制造。先弯一端，再包绝缘，嵌线时再弯另一 端。插人式线棒绝缘结构，见表1-10。

1.2.4 三相交流电动机定子绕组的接线

一、绕组的接线

当电动机嵌线完成之后，便进行接线。这时先把每个线圈元件按每极每相槽数g值 和线圈分配规律接成极相组。然后把属于同相的极相组按要求进行串联、并联或混联接 成相绕组。再把相绕组接成Λ联结或丫联结，最后将引出线（3或6根引出线）接在出线 盒的接线板上。

(1) =角形联结：用符号“Λ”表示。即将第一相末端U2接到第二相始端V，第二相 末端V2接到第三相始端W1，第三相末端W2接到第一相始端U1，3个联结点接引出 线，见图1-丄6。

(2) 星形联结：用符号“丫”表示。即将=相绕组末端U2、V2、W2接在一起，始端 U1、VI、W丄接引出线，见l-16a)。

三、识别三相低压电动机定子绕组的实际接线

对于决定绕组重绕，进行大修的电动机，在拆线前首先必须判断出=相绕组的接线 方法和极数。

(丄）确定接线方法：先确定与电源线联线的导线数。

① 若每根电源线只与一根导线连接，则是一路星形连接，如阁1-18所示

② 假使每根电源线与两个线圈组相连接，则可能是一路三角形连接，或二路并联星 形连接，如图1-19所示。

这时需再找一下是否有6个线圈组连接在一起的星形中性点，或者是3个线圈组连 接在一起的两个星形中性点，这两种情况都是二路并联星形连接。如果不是这两种情 况，那就一定是一路三角形连接。

假使每根电源线与3个线圈组相连接，如图1-20所示。则这台电动机一定是三 路并星形连接。

 假使每根电源线与4个线圈组相连接，如图1-21所示。这台电动机可能是二路 并联三角形连接或四路并联星形连接，若12个线圈组连接在一起的星形中点，则是四路 并联星形连接。

四、三相异步电动机引出线头和尾的检查

在修理电机时，有些旧的电动机出线端的标记往往已经丟失或模糊不清，为了正确 接线，必须重新判断绕组的首尾，其方法如下。

(一）灯泡检查法

先用兆欧表分清哪两个线头是同一相的，再将任意两相串联起来接到220V交流电 源上，在第三相两端接上36V灯泡。如果灯亮表示第一相的末端是连接第二相的首端， 如罔1-23所示。如灯不亮，即表示第一相的末端是接第二相的末端。用同样的方法可 决定第三相的首端和末端。试验速度要快，以免电动机绕组长时间通过大电流而烧坏。

(二）万用表检查法

将=相电动机绕组任意假定首尾后，把3个尾端接在一起成星形（丫），再把其中一相 接上36V交流电源上，在其余两相出线端接上万用电表（用10V交流电压档），观察表针, 记下有否读数。然后再改接两出线端，观看表针，再记下有否读数，但应注意以下几点：

① 如果两次都没有读数，说明接线正确。

② 如果两次都有读数，说明这两次都没有接电源的那一相反了，即中间的那一相

反了。

③ 如果两次中只有一次无读数，而另一次有读数，说明无读数的那一次连接电源的 一相反了。

当没有36V交流电源时，可用干电池作电源，万用电表选10V以下直流电压档。一 个引线端接在电池的正极，将另一引线端去接电源的负极。当接通电池的瞬间万用电表 的指针摆动，即表示有读数，如万用电表不摆动，即表示无读数，判断首末的方法如上 所述。

1.2.3 Ξ相交流电动机定子绕组展开图的绘制方法

定子绕组所有线圈的连接方法一般是用展开图来表示的。其绘制方法如下：

(丄）両槽、标号：即把所修电动机的定子槽数按等距离地在纸上両出平行线，如 电动机是24槽，就両；I1, 24根平行线，即一根平行线代表一槽，并标明每槽的序号， 见图1 -24。

(2 )定极距（分极性）：从第一槽的前半槽起，至最末一槽的后半槽画一长线，线的长 度代表电机的总电角度。再按磁极数等分，每一等代表一个极距，相当于180°电角度。 然后标出极性，N、S、N、S……。

(1) 标出电流方向：按N—极性下的导线电流方向相丨司，不丨司极性下的导线电流方 向相反的原则，标出每个槽内线圈边的电流方向。若设N极下各线圈边的电流方向都向 上，则S极下各线圈边的电流方向都向下。

(2) 分相带：将每一极划分为二等分，即60°相带，在阁1-24 b)中每极每相占2槽。 假如第1槽为U相的首端，则1、2、7、8、13、14、19、20等槽均属U相，而V相首端应 与U相首端相差120°电角度，即5、6、11、Ί2、17、18、23、24槽均属V相。其余的均 属W相，最后重复的依次标上相序号U、W、W。

(3) 分别连接各绕组：按照电机绕组的类型及节距、连接各相绕组。如图1-24所示， 先将U相的两个线圈顺着电流方向连接成线圈组，再依照电流方向将U相各线圈组串 联起来组成U相绕组，见图1-24 c)。再按上述方法将V相（V相首端从第5槽开始）和 W相（W相的首端从第9槽开始）的各线圈组串接起来，组成V相和W相绕组，即构成 了一个完整的三相定子绕组展开阁，见阁1-24 (I)。

1.2.6三相交流电动机绕组圆形接线图

在修理电动机时，为了清楚地看出各极相组之间的连接方式，常采用一种简化的圆 形接线图。画圆形接线图时，不管每极每相有几个槽，或一个极相组内有几个线圈，每个 极相组都用一个带箭头的圆弧短线（或小矩形）来表7K。箭头表疋电流的方向，箭头方向 为一正、一反、一正、一反相间隔。

(1) 圆弧线段数量的确定：圆弧线段的数量就是一台电动机极相组数（显极接 法）。如三相4极电动机的圆弧线段数为相数乘极数，即3X4 = 12;三相6极为3 X

6 = 18。

(2) 依次给线段编号相4极电动机的线段数为12个，以相序为U、W、V、 U…的次序排号，即1为U相、2为W相、3为V相、4为U相、5为W相…（U、V、 W相号可不标在图上h这样1、4、7、10为U相，2、5、8、11为W相，3、6、9、12 为V相。

(3) 确定二相绕组的始端：二相绕组的始端相隔Ί20°电角度。以极相组1的始 端为U相始端U1 ,则极相组3的始端为V相始端VI，极相组5的始端为W相始端 W1D

(4) 连接成完整的三相绕组：按“反串”的方法把U相4个极相组连接起来，如图 丄-25所示。然后按此规律把V相、W相连接起来，即成为一个完整的三相绕组。

(5) 并联支路的连接：极相组间并联的条件，是绕组感应电动势的大小及相位都要 相同，并联支路中绕组数相等。并联支路的接法常用的有两种。

①短跳接法是由相邻的同相极相组串联成为同一支路，如图1-26所示。以36槽4 极电动机U相为例，说明两路并联（α = 2 )的接法。把U相中1〜4串联成一路，7〜10 串联成另一路，然后两路并联。

(2) 嵌完一个槽后，空一个槽再嵌另一相线圈的下层边。

(3) 同一相绕组线圈组之间的连接线（又称为过桥线）为上层边与上层边相连，或下 层边与下层边相连。各相绕组引出线的始端（相头）或末端（相尾）在空间互相间隔120°， 即4个槽。

现以Q =24槽，2力=4极、g=2、_y=5槽（即^是丄〜6槽）的单链绕组为例加以 说明，图1-28是该绕组的展开图。