2.5 三相单层同心交叉式绕组布线接线图
单层同心交叉式绕组是具有“回”字形线圈组的“同心”和相邻线圈组元件数不相等的“交叉”的双重特征。它是将交叉式绕组的等距交叠线圈改变端部形式而成,因此它基本上具有单层交叉式绕组的特征,即每组线圈数为带1/2圈的带分数,实属单层布线的分数线圈绕组。
一、绕组结构参数
总线圈数:每只线圈跨占2槽,故绕组总线圈数Q=Z/2
极相槽数:是电动机绕组每极每相所占槽数q=Z/2pm
每组圈数:单层同心交叉式绕组每组线圈(平均)数为分数,故安排为不等圈数的大、小联
大联圈数 SD=Q/u+1/2
小联圈数 SX=Q/u-1/2
线圈组数:显极 u=2pm
庶极 u=pm
绕组极距:以槽数表示的每极宽度 τ=Z/2p
绕组系数:计算同2.1节。
每槽电角:参考2.1节计算。
绕组最大可能并联支路数 am=u/2
以上各符号意义见2.1节。
二、绕组特点
1)单层同心交叉式绕组同时具有同心式和交叉式绕组的特征。
2)绕组为全距,线圈由节距不等的大小联组成。显极布线时大、小联中最小线圈节距相等;庶极布线则是最大线圈的节距相等。
3)同心交叉式绕组的同组线圈端部处于同一平面而便于布线。
4)所有单层交叉式绕组均有可能改变而成为同心交叉式,但由于绕圈端部稍长而增加漏磁,且线圈规格增多,故实际应用反比交叉式绕组少。
三、绕组嵌线
绕组嵌线有两种方法,但此绕组是为适应整圈嵌线而设计,线圈组端部无交叉而处于同一平面,故较多采用整嵌法,对庶极绕组采用隔组嵌线,使大、小联端部分别处于两个平面上成为双平面绕组;而显极绕组可逐相分层嵌线构成三平面绕组,或用交叠法嵌线。
四、绕组接线
1)显极绕组相邻线圈组极性相反,即同相相邻组间是“尾与尾”或“头与头”的反向连接。
2)庶极绕组相邻线圈组极性均相同,即接线是顺向连接,如尾端与另一组头端相接。
2.5.1 18槽2极单层同心交叉式绕组
图 2.5.1
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=18
每组圈数 S=1
并联路数 a=1
电机极数 2p=2
极相槽数 q=3
线圈节距 y=1—10、2—9、11—18
总线圈数 Q=9
绕组极距 τ=9
绕组系数 Kdp=0.96
线圈组数 u=6
每槽电角 α=20°
2.嵌线方法 本例采用显极布线,可采用两种嵌线方法。
1)整嵌法 逐相分层嵌入,使绕组端部形成三平面层次。嵌线顺序见表2.5.1a。
表2.5.1a 整嵌法
2)交叠法 线圈交叠嵌线是嵌2槽空1槽,嵌1槽空2槽,吊边数为3。由于本绕组的线圈跨距大,对内腔窄小的定子嵌线会有困难。嵌线顺序见表2.5.1b。
表2.5.1b 交叠法
3.绕组特点与应用 本绕组由交叉式绕组(见2.4.1节)演变而来,是同心交叉链的基本形式,常应用于小功率专用电动机,用形联结,出线3根。应用实例主要有老系列JW-07A-2三相小功率电动机;JWYB-22、45三相油泵电动机;电钻系列的J3Z-13、19、23、32等三相异步电动机。
2.5.2 30槽2极单层同心交叉式绕组
图 2.5.2
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=30
每组圈数 S=2
并联路数 a=1
电机极数 2p=2
极相槽数 q=5
绕组系数 Kdp=0.957
总线圈数 Q=15
绕组极距 τ=15
线圈节距 y=1—16、2—15、3—14、17—30、18—29
线圈组数 u=6
每槽电角 α=12°
2.嵌线方法 绕组可用两种嵌法,但因线圈跨距大,交叠法嵌线要吊5边,给嵌线带来一定难度,故通常只采用整嵌法,即逐相分层嵌线,使端部形成3个层次的平面。嵌线顺序见表2.5.2。
表2.5.2 整嵌法
3.绕组特点与应用 本例为30槽电机应用较多的绕组形式。绕组由3个同心线圈的大联组和2个线圈的小联组构成,每相有大、小联各1组,因是显极式布线,两组间的接线是反向串联,使其极性相反。主要应用实例有JO3T-112S-2老系列电动机;Y-112M-2、Y-132S2-2新系列电动机和YLB-132-2深井电泵电动机等。
2.5.3 18槽4极单层同心交叉式(庶极)绕组
图 2.5.3
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=18
每组圈数 S=1
并联路数 a=1
电机极数 2p=4
极相槽数 q=1
线圈节距 y=1—6、2—5、10—15
总线圈数 Q=9
绕组极距 τ=4
绕组系数 Kdp=0.96
线圈组数 u=6
每槽电角 α=40°
2.嵌线方法 嵌线可用整嵌法或交叠法。
1)整嵌法整圈嵌线是隔组嵌入,即先嵌双圈后嵌单圈,完成后绕组端部形成层次清楚的双平面;嵌线无需吊边,嵌线方便,是本绕组嵌线的首选方法。嵌线顺序见表2.5.3a。
表2.5.3a 整嵌法
2)交叠法嵌线需吊2边,嵌线顺序见表2.5.3b。
表2.5.3b 交叠法
3.绕组特点与应用 本例采用庶极布线,绕组由单、双圈联组成,每相两组是顺向串联,使其极性相同。绕组的线圈组数少,尤其采用整圈嵌线时嵌绕工艺方便省时,是国外电机常用的绕组型式之一,但国内极少使用,仅见于JW-07-4小功率电动机。
2.5.4 30槽4极单层同心交叉式(庶极)绕组
图 2.5.4
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=30
每组圈数 S=2
并联路数 a=1
电机极数 2p=4
极相槽数 q=2
线圈节距 y=9、7、5
总线圈数 Q=15
绕组极距 τ=7
绕组系数 Kdp=0.957
线圈组数 u=6
每槽电角 α=24°
2.嵌线方法 嵌线宜用整嵌法,嵌线时可先嵌3个圈组,然后再把双圈组嵌于上面。嵌线顺序见表2.5.4。
表2.5.4 整嵌法
3.绕组特点与应用 本例是庶极布线,绕组由三圈组和双圈组构成,每相两组线圈顺向串联形成4极。此绕组实际应用较少,曾用于JO3系列电动机改绕。
2.5.5 36槽4极单层同心交叉式绕组
图 2.5.5
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=36
每组圈数 S=1
并联路数 a=1
电机极数 2p=4
极相槽数 q=3
绕组系数 Kdp=0.96
总线圈数 Q=18
绕组极距 τ=9
线圈节距 y=1—10、2—9、11—18
线圈组数 u=12
每槽电角 α=20°
2.嵌线方法 本例可用两种方法嵌线。
1)整嵌法 采用逐相整嵌构成三平面绕组。嵌线顺序见表2.5.5a。
表2.5.5a 整嵌法
2)交叠法交叠嵌线吊边数为3,嵌线顺序见表2.5.5b。
表2.5.5b 交叠法
3.绕组特点与应用 绕组由单、双同心圈组成,是由交叉式(见2.4.5节)演变而来的型式,属显极式绕组,同组间接线是反接串联。主要应用实例有JO2L-32-4型电动机。
2.5.6 36槽4极(a=2)单层同心交叉式绕组
图 2.5.6
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=36
每组圈数 S=1
并联路数 a=2
电机极数 2p=4
极相槽数 q=3
绕组系数 Kdp=0.96
总线圈数 Q=18
绕组极距 τ=9
线圈节距 y=9、7
线圈组数 u=12
每槽电角 α=20°
2.嵌线方法 嵌线可用交叠法或整嵌法,但整嵌将构成三平面绕组,使端部整形困难,故通常都采用交叠嵌线,其嵌线顺序见表2.5.6。
表2.5.6 交叠法
3.绕组特点与应用 本例采用两路并联,每相由4组线圈组成,每个支路由单、双圈各一组反极性串联再并接成两路。主要应用实例有JO3L-160S-4等老系列电动机。
2.5.7 54槽6极单层同心交叉式绕组
图 2.5.7
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=54
每组圈数 S=1
并联路数 a=1
电机极数 2p=6
极相槽数 q=3
线圈节距 y=1—10、2—9、11—18
总线圈数 Q=27
绕组极距 τ=9
绕组系数 Kdp=0.96
线圈组数 u=18
每槽电角 α=20°
2.嵌线方法 嵌线可用整嵌法或交叠法。整圈嵌线是逐相分层嵌入,形成三平面绕组,嵌线顺序见表2.5.7。
表2.5.7 整嵌法
3.绕组特点与应用 本例为显极式布线,绕组由单、双同心圈交替轮换;每相由6组单、双圈构成,同相组间接线是反接串联。主要应用实例有JR-115-6绕线式转子。
2.5.8 *36槽8极单层同心交叉式(庶极)绕组
图 2.5.8
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=36
每组圈数 S=1
并联路数 a=1
电机极数 2p=8
极相槽数 q=1
线圈节距 y=1—6、2—5、10—15
总线圈数 Q=18
绕组极距 τ=4
绕组系数 Kdp=0.96
线圈组数 u=12
每槽电角 α=40°
2.嵌线方法 本例是单层同心交叉式庶极布线,常用嵌线方法是整嵌法,无需吊边。嵌线时先嵌同心双圈,而同心组中则先嵌小线圈。当双圈嵌完后再嵌单圈于面,使绕组端部构成双平面结构。具体嵌线顺序见表2.5.8。
表2.5.8 整嵌法
3.绕组特点与应用 本绕组为单层同心交叉式,绕组由单圈组和同心双圈组构成,每相有4组,其中两个单圈组和两个双圈组,分别按2121安排;因属庶极绕组,同相相邻两组间的极性相同,即顺向串联接线。此绕组实际应用不多,常用于一些杂牌电动机和专用小电机。
2.5.9 *36槽8极(a=2)单层同心交叉式(庶极)绕组
图 2.5.9
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=36
每组圈数 S=1
并联路数 a=2
电机极数 2p=8
极相槽数 q=1
绕组系数 Kdp=0.96
总线圈数 Q=18
绕组极距 τ=4
线圈节距 y=1—6、2—5、10—15
线圈组数 u=12
每槽电角 α=40°
2.嵌线方法 本例是单层庶极布线,绕组由单、双圈组成。嵌线可用整嵌法,嵌线时先把同心双圈顺次嵌入相应槽中,完成后其端部处于同一平面上;然后再把余下的单圈嵌入相应槽,其端部则处于上平面,从而构成双平面结构。嵌线顺序见表2.5.9。
表2.5.9 整嵌法
3.绕组特点与应用 本例绕组结构基本同上例,但采用两路接线,即每相4组中分成两个支路,采用短跳接法,即把相邻同相的两组顺接串联,然后再把两个支路并接。此绕组结构简单,嵌线和接线都方便;但由于8极电动机本来应用就少,故此绕组的实际应用也少。
2.5.10 60槽8极单层同心交叉式(庶极)绕组
图 2.5.10
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=60
每组圈数 S=2
并联路数 a=1
电机极数 2p=8
极相槽数 q=2
线圈节距 y=1—10、2—9、3—8、16—25、17—24
总线圈数 Q=30
绕组极距 τ=7
线圈组数 u=12
每槽电角 α=24°
绕组系数 Kdp=0.957
2.嵌线方法 本例为庶极布线,采用隔组嵌入,先嵌三圈联于底,再嵌双圈联于上,构成双平面分置。嵌线顺序见表2.5.10。
表2.5.10 整嵌法
3.绕组特点与应用 本绕组是庶极布线,大联由3个同心圈组成,小联由2个同心圈组成,每相4组大小联交替分布,并顺向串联成同极性线圈组。主要用于转子绕组,应用实例有AK-61/8型绕线式转子改绕。
2.5.11 *60槽8极(a=2)单层同心交叉式(庶极)绕组
图 2.5.11
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=60
每组圈数 S=2
并联路数 a=2
电机极数 2p=8
极相槽数 q=2
绕组系数 Kdp=0.957
总线圈数 Q=30
绕组极距 τ=7
线圈节距 y=5、7、9
线圈组数 u=12
每槽电角 α=24°
2.嵌线方法 本例是单层庶极布线,故宜用整嵌法嵌线。嵌线一般先嵌多圈组,即先把3圈组嵌入相应槽内,完成后再把双圈组嵌于面,从而使绕组端部构成双平面结构。具体嵌线顺序见表2.5.11。
表2.5.11 整嵌法
3.绕组特点与应用 本例是单层同心交叉式绕组,故由三联和双联同心线圈构成。每相有4组线圈,按同相相邻同极性安排庶极;而本绕组为两路并联,所以,每相分为两个支路,即每个支路由相邻的三联组和双联组串联而成,并使两个支路并接于电源。本例绕组见用于大容量电机的转子绕组。
2.5.12 *72槽8极(a=2)单层同心交叉式绕组
图 2.5.12
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=72
每组圈数 S=1
并联路数 a=2
电机极数 2p=8
极相槽数 q=3
绕组系数 Kdp=0.989
总线圈数 Q=36
绕组极距 τ=9
线圈节距 y=7、9
线圈组数 u=24
每槽电角 α=20°
2.嵌线方法 本例是单层绕组,采用显极布线,若采用整嵌法嵌线则绕组端部呈现三平面结构,故一般都用交叠法嵌线,这样可使端部形成较圆滑的喇叭口,有利通风散热。具体嵌线顺序见表2.5.12。
表2.5.12 交叠法
3.绕组特点与应用 本例绕组由单双圈构成,其中双圈是同心线圈,采用两路并联,故每相8组线圈分成两个支路,每个支路由4个交替分布的单双圈按同相相邻反方向串接;然后再把两个支路并接于电源。此绕组实际应用较少,偶见于国外电机产品。
2.5.13 *72槽8极(a=4)单层同心交叉式绕组
图 2.5.13
1.绕组结构参数
定子槽数 Z=72
每组圈数 S=1
并联路数 a=4
电机极数 2p=8
极相槽数 q=3
线圈节距 y=7、9
总线圈数 Q=36
绕组极距 τ=9
绕组系数 Kdp=0.989
线圈组数 u=24
每槽电角 α=20°
2.嵌线方法 本例是单层显极布线绕组,嵌线常用交叠法,即嵌2槽,退空1槽嵌1槽,再退空2槽嵌2槽,循此嵌入;需吊边数为3。嵌线顺序见表2.5.13。
表2.5.13 交叠法
3.绕组特点与应用 本例单层同心交叉式绕组采用显极布线,并由单圈组和同心双圈组构成;每相有8组线圈,分为4个支路,故每个支路由单双圈按相邻反极性串联而成,而4个支路则并接于电源。此绕组结构简单,嵌接线也较方便,而且绕组系数也高,但国内极少应用。