3.2 绕线模与绕线机
3.2.1 绕线模
定子线圈是在绕线模上绕制而成的。绕制的线圈是否合适，取决于绕线模的尺寸是否合适，若绕线模的尺寸太小，则使线圈端部长度不足，将造成嵌线困难，甚至嵌不进去，影响嵌线质量，缩短绕组正常使用寿命；若绕线模尺寸做得太大，则绕组的电阻和端部漏电抗都将增大，使电动机的铜损耗增加，影响电动机的运行性能，而且浪费电磁线，还可能造成线圈端部过长而碰端盖。所以，合理地设计和制作绕线模是保证电动机质量的关键因素之一。
（1）半圆形绕线模的简易计算
半圆形绕线模（又称鼓形绕线模）如图3-5（a）所示。其简易计算方法如下。
图3-5 常用线圈的形式及有关尺寸
①绕线模的宽度τp
式中 Di1——定子铁芯内径；
hs——定子槽的深度；
Z1——定子槽数；
y——线圈节距，用槽数表示；
bp——定子槽的中部的宽度。
②绕线模端部圆弧半径R
式中 LD——绕线模端点距离；
LZ——绕线模直线部分的长度。
半圆形绕线模端点距离LD、绕线模直线部分长度LZ及绕线模厚度b的简易计算方法与棱形绕线模相同。
（2）棱形绕线模的简易计算
棱形绕线模（又称梭形绕线模）的形状如图3-5（b）所示，双层绕组常用这种绕线模。其简易计算方法如下。
①绕线模的宽度τp
式中 Di1——定子铁芯内径；
hs——定子槽的深度；
Z1——定子槽数；
y——线圈节距，用槽数表示。
②绕线模端点距离LD
LD=l+KLτp
式中 l——定子铁芯长度；
KL——经验系数，可由表3-1选取。
电机绕线模端部长度经验系数KL见表3-1。
表3-1 电机绕线模端部长度经验系数KL
注：极数多者取较大值。
③绕线模直线部分长度LZ
LZ=l+2A
式中 2A——线圈直线部分伸出铁芯长度，对于小型电动机，一般取15～30mm。
④绕线模厚度（即模心厚度）b
双层绕组
b=（0.37～0.41）hs
单层绕组
b=（0.40～0.58）hs
（3）绕线模的制作
绕线模由模心和夹板两部分构成，如图3-6所示。模心一般斜锯成两块，半块固定在上夹板上，另半块固定在下夹板上，这样绕成线圈后容易脱模。
图3-6 绕线模的结构
绕线模一般用干燥的木料制作。从准确性和耐用性来说，宜用硬木制作，但硬木加工困难，且容易变形、开裂，所以也常用容易加工、不易变形的杉木做绕线模。制作时，必须选用没有开裂的木板，按绕线模厚度刨削平整，再用砂纸打去毛刺，按尺寸锯出绕线模，磨去粗糙锯痕，保留模板棱边，最后在模板中心钻一绕线机轴孔，则单块模板即 可完成。对于大量或长期使用的绕线模，可用层压玻璃布板、塑料板或铝合金板制作。
夹板形状可随模心形状，也可做成长方形、八边形或其他相应形状。夹板的尺寸应视电动机而定，一般小型电动机，夹板的每个边长应比模心大出10～15mm；较大的电动机每个边长应比模心大出20～30mm。小型电动机夹板厚度一般取10～12mm；较大的电动机夹板厚度一般取15～20mm。多联模的中间夹板的厚度一般取7～10mm。
绕线模还可以按每极每相的线圈个数制作，如每个极相组有3只线圈，则可做成3块模心，4块模板，如图3-7所示。绕制线圈时，可以将3只线圈连绕，省去线圈间的焊接，可以节省工时和提高接线的质量。对于容量较小的电动机或大批量生产的电动机，还可以制作成将一相（或一条支路）内各线圈连绕的绕线模，既可省去各线圈之间的焊接，又可省去极相组之间的焊接。
图3-7 棱形连绕线模
绕线模的尺寸除用简易方法进行计算外，还可用试槽法估算（见图3-8），即用一根电磁线做成线圈形状，按规定的节距放入定子槽中，将线圈两端弯成椭圆形，向下按线圈两端，当线圈端部与机壳轻微相碰时，这个线圈的尺寸可作为绕线模的参考尺寸。另外，在拆除定子绕组时，也可留出一个较完整的线圈，取其中最小的一匝作为绕线模的尺寸。
图3-8 试槽法示意图
（4）多用绕线模
上文所介绍的绕线模，都是一模一用的专用绕线模，它要耗用大量材料，很不经济。为了达到一模多用，还可以设计、制作或外购各种形式的多用绕线模。
常用多用绕线模分别如图3-9和图3-10所示。使用时，只要根据线圈尺寸调节绕线模上的螺栓即可。
图3-9 多用绕线模
图3-10 同心式绕组的多用绕线模
除购买多用绕线模外，也可自制更简易的多用绕线模，如图3-11所示。模板可用木板、层压玻璃布板或塑料板等制作。在板上钻几排孔（图中为三排孔），若用于不同节距，可以多钻几排孔，用六根竹棒插入孔中，每根竹棒上套上一个外径约12mm、厚10mm的塑料垫圈，再套上一块同样的模板，装夹到绕线机上，就可绕制。若需连绕几只线圈，只要多做几块模板和塑料垫圈，并将竹棒做长一些即可。
图3-11 自制的多用绕线模
3.2.2 绕线机
绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。凡是电器产品大多需要漆包铜线（简称漆包线）绕制成线圈，就需要用到绕线机。例如：电动机、变压器、电抗器等的线圈都需要用绕线机来绕制。
绕线机的种类繁多，按其用途分类，可分为通用型和专用型；按其功能分类，可分为全自动绕线机、半自动绕线机和手动绕线机等。
全自动绕线机是通过电动机、电动元件、气动元件、传动装置、传感器、控制系统等组合成一台具有高自动化程度的设备。通常具有自动排线、缠头、断夹线、上下料等功能。半自动绕线机仅能够实现自动排线，剩下所有操作需操作工完成。电机修理常用的绕线机有手动（又称手摇）和电动两种，如图3-12所示。
图3-12 常用小型绕线机
绕线机使用注意事项如下。
①工作前应检查电源开关、制动器开关是否正常。
②操作之前，应确定绕线机所有功能是否正常，如转动圈数是否与计数器所显示圈数保持一致等。
③将绕线模套入绕线机转轴，用专用螺母顺时针方向拧紧。
④根据《电动机绕线参数对照表》检验漆包线规格等数据，然后空机试转1次，确定绕线机正常运行，才能正式绕制线圈。
⑤把漆包线头在专用钉上缠住，并留有一定的长度。
⑥绕线时，应留意计数器上显示的读数，与设置读数是否保持一致。还应注意避免出现线圈凌乱、松动等现象。
⑦操作时发现有螺栓松动和异常声音时，应立即报告并及时维修。
⑧维修设备时，应先断电源后再进行。
⑨工作前必须穿戴好劳保用品，女同志戴好工作帽以防止头发卷入。
⑩绕大型线圈时不得用高速挡绕制。
工作场地要保持清洁干净，产品及其他物品要摆放整齐。
滑动和转动的位置应常注润滑油。