電動(dòng)機(jī)繞組按其結(jié)構(gòu)可分為多種類別,常用分類如下:
一、集中式繞組與分布式繞組
1、集中式繞組
安裝在凸形磁極鐵芯上的繞組,如直流電動(dòng)機(jī)定子上的主磁極繞組和換向極繞組。對(duì)于三相電動(dòng)機(jī),如果每相繞組在每個(gè)磁極下只占一個(gè)槽,也是集中式繞組。
2、分布式繞組
分散布置于鐵芯槽內(nèi)的繞組,如直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組、三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組。
分布式繞組較之集中式繞組,能充分利用空間位置,并有利于散熱,還可削弱諧波磁場(chǎng)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)性能。
二、短距繞組、整距繞組與長(zhǎng)距繞組
1、短距繞組
繞組的節(jié)距小于極距的繞組叫短距繞組。廣泛應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組和三相交流單速電動(dòng)機(jī)的定子繞組。
短距繞組較之整距繞組能顯著削弱諧波磁場(chǎng),優(yōu)化電動(dòng)機(jī)性能,并可使線圈端部長(zhǎng)度縮短,節(jié)省銅線。
2、整距繞組
繞組的節(jié)距等于極距的繞組叫整距繞組,又稱全距繞組或滿距繞組。
3、長(zhǎng)距繞組
繞組的節(jié)距大于極距的繞組叫長(zhǎng)距繞組。一般只用于三相交流單繞組多速電動(dòng)機(jī)。
三、單層繞組、雙層繞組與單雙層繞組
1、單層繞組
在鐵芯槽內(nèi)僅嵌一層線圈邊的繞組叫單層繞組。單層繞組的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,嵌線比較方便,因槽內(nèi)無層間絕緣,槽的利用率較高且槽內(nèi)不存在相間擊穿的問題。缺點(diǎn)是線圈端部較厚,相互交疊,不易整形,產(chǎn)生的磁場(chǎng)和電勢(shì)波形較差,從而使電機(jī)鐵耗和噪音都較大,啟動(dòng)性能不良,故多用于小容量的三相異步電動(dòng)機(jī)。單層繞組按其結(jié)構(gòu)形狀又可分為單層鏈?zhǔn)健螌油氖健螌咏徊媸健?/p>
1)單層鏈?zhǔn)?/strong>
單層鏈?zhǔn)嚼@組是由形狀、大小完全相同的線圈一環(huán)套一環(huán),形如長(zhǎng)鏈互扣,故名鏈?zhǔn)嚼@組,又稱等元件鏈?zhǔn)嚼@組。其優(yōu)點(diǎn)是線圈大小一樣,只需做一個(gè)模板,端部較小,節(jié)省材料;缺點(diǎn)是由于線圈相互交疊,端部較厚,整形比較困難。因此,單層鏈?zhǔn)嚼@組一般在每極每相槽數(shù)q<3的電動(dòng)機(jī)中選用。
2)單層同心式
同心式繞組是由節(jié)距不等、大小不同而中心線重合的線圈所組成,故名同心式。其優(yōu)點(diǎn)是線圈同心布置,嵌線較容易;缺點(diǎn)是要制作多個(gè)模板且端部整形較難。因此,同心繞組一般用于q>3的偶數(shù)狀況下。
3)單層交叉式
單層交叉鏈?zhǔn)嚼@組實(shí)質(zhì)上是同心式繞組和鏈?zhǔn)嚼@組的一個(gè)綜合。由于采用了不等距的線圈,它比同心式繞組的端部短,且便于布置。單層交叉鏈?zhǔn)嚼@組主要用于q為奇數(shù)的四極或二極小型三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中。
2、雙層繞組
雙層繞組又稱雙層疊繞組,是在鐵芯槽內(nèi)嵌有上下兩層線圈邊的繞組。雙層繞組的優(yōu)點(diǎn)是可以選擇最有利的節(jié)距來削弱氣隙磁場(chǎng)中的高次諧波,使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波形更接近于正弦波,以改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行性能;所有線圈具有同樣的形狀和尺寸,便于制造,可以組成較多的并聯(lián)支路;位于槽外的線圈端部相互均勻重疊,繞組的端部比較整齊美觀。缺點(diǎn)是每個(gè)槽內(nèi)上下兩層之間都要用層間絕緣隔離,槽面積的利用率低,嵌線比較困難且有可能發(fā)生相間短路故障。所以雙層繞組一般在容量較大(10kW以上)的三相異步電動(dòng)機(jī)中使用。
3、單雙層繞組
單雙層繞組又稱單雙層混合繞組,這種繞組是在短距雙層繞組的基礎(chǔ)上演變而來的。在短距雙層繞組中,一部分槽上下層線圈邊是屬于同一相的,將該同槽同相的雙層線圈邊合并為一個(gè)單層線圈邊,而另一部分槽上下層線圈邊不是屬于同一相的,仍然保留為雙層繞組的結(jié)構(gòu)。對(duì)于同相號(hào)的線圈邊,按同心式繞組形式將其端部連接起來,即成為既有單層又有雙層的單雙層繞組。其優(yōu)點(diǎn)是既保留了雙層短距繞組能夠削弱諧波磁動(dòng)勢(shì),改善啟動(dòng)性能的優(yōu)點(diǎn),又有單層繞組無需層間絕緣,槽利用率較高,線圈數(shù)目少等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是線圈規(guī)格較多、匝數(shù)不同、節(jié)距不等,給繞組的制作工藝帶來不便。
四、整數(shù)槽繞組與分?jǐn)?shù)槽繞組
1、整數(shù)槽繞組
三相電動(dòng)機(jī)繞組中每極每相槽數(shù)為整數(shù)的叫整數(shù)槽繞組。
2、分?jǐn)?shù)槽繞組
三相電動(dòng)機(jī)繞組中每極每相槽數(shù)為分?jǐn)?shù)的叫分?jǐn)?shù)槽繞組。分?jǐn)?shù)槽繞組僅用于雙層繞組。
五、60°相帶、30°相帶和120°相帶繞組
1、60°相帶繞組
相帶為60°的繞組稱為60°相帶繞組,通常單速三相電動(dòng)機(jī)都采用60°相帶繞組。
2、30°相帶繞組
當(dāng)電動(dòng)機(jī)中嵌有丫接法和△接法兩套繞組,丫-△混合連接的三相電動(dòng)機(jī)中,把60°相帶一分為二即為30°相帶繞組。
3、120°相帶繞組
相帶為120°的繞組稱為120°相帶繞組,用于單繞組的三相多速電動(dòng)機(jī)中。
六、疊繞組與波繞組
1、疊繞組
在槽外端部依次均勻地逐個(gè)相疊的繞組元件稱為疊繞組,一般用于直流電動(dòng)機(jī)的電樞、三相電動(dòng)機(jī)的定子繞組和容量較小的三相電動(dòng)機(jī)繞線型轉(zhuǎn)子繞組。
2、波繞組
在槽外端部以波浪形相互連接起來的繞組元件稱為波繞組,通常用于四極及四極以上直流電動(dòng)機(jī)的電樞和容量較大的三相電動(dòng)機(jī)繞線型轉(zhuǎn)子繞組。
七、鼠籠型與繞線型轉(zhuǎn)子繞組
1、鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組
鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)較低,可靠性高,在三相及單相交流電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最為廣泛。
2、繞線型轉(zhuǎn)子繞組
繞線型轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,造價(jià)較高,通常只用于要求具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)距及有一定調(diào)速范圍的三相電動(dòng)機(jī)。
八、顯極式繞組與庶極式繞組
1、顯極式繞組
顯極式繞組每個(gè)線圈組形成一個(gè)磁極,線圈組的數(shù)目與磁極數(shù)目相等。在顯極式繞組中,同一相相鄰的線圈組應(yīng)形成異性磁極,故采用“頭-頭、尾-尾”反串連接。下圖為二極顯極式繞組的示意圖,圖中表示有兩個(gè)線圈組,形成N-S兩個(gè)磁極。
2、庶極式繞組
庶極式繞組每個(gè)線圈組形成兩個(gè)磁極,線圈組的數(shù)目為磁極數(shù)目的一半。在庶極式繞組中,同一相相鄰的線圈組應(yīng)形成同性磁極,故采用“頭-尾、尾-頭”正串連接。庶極式繞組在三相單繞組多速電機(jī)中較為常用。下圖為四極庶極式繞組的示意圖,圖中表示有兩個(gè)線圈組,形成四個(gè)磁極。
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