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线圈和绕组的结构工艺

来源: | 发布日期:2022-08-08
  线圈和绕组的结构设计不仅要满足电气性能和温升限制的要求,还要注意电磁线和绝缘材料的经济合理使用。结构简单,制造方便,即工艺性好。为了实现更好的工艺性和可靠性,必须在早期阶段考虑一些控制点。对于这些问题,小编将参与分享一些内容。
  成型线圈导线的排列

  单根单排或双根双排绕制方便,匝间绝缘不易受损,设计时应尽可能采用这种排列方式。单根双排制造是较困难的,为使匝间电压不致过高,每排都要换位,虽然换位处有附加绝缘,但仍是匝间绝缘最易损坏之处,生产实践证明,这种线圈的废品率非常高。两排分别绕成后,在鼻端联接起来,可以避免匝间绝缘受损,但是排间电压较高,必须考虑附加绝缘。


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  导线和绝缘材料的选择
  绝缘扁导线截面尺寸,厚与宽之比以1:2左右较为适宜,接近方形的导线,绕制时容易扭转;过于扁平的导线,线圈张形时,边缘易翘起,容易损坏匝间绝缘。扁导线绝缘一般采用双玻璃丝包或双玻璃丝包漆包,如双玻璃丝包漆包仍不能满足要求,最好采用薄膜绕包。
  国外发展一种Nomenm纸(一种含50%粉云母的芳香族聚酰胶纸)纵包绝缘扁导线,用于中大型电机。这种导线绝缘薄而可靠,并且可减少线圈制造工作量,降低成本。
  Nomenn纸只用一层,厚0.08毫米,纸带整个包住导线的两个狭边及一个宽边。因为第二个宽边是面对邻圈,那里不产生电晕,所以原理上不需要电晕保护层,在这宽边留一纵向狭缝,并不会引起漆包线变质的可能。在线圈边的顶部(或底部),这狭缝面对主绝缘,且由于狭缝仅约0.08毫米,主绝缘的第一层云母层和树脂完全可以将其填充。
  扁绕磁极线圈的弯曲半径与带状导线的宽度和厚度有关。过小的半径会使带状导线外缘发生裂纹,根据实际经验,允许的最小弯曲半径R见式:
  R=0.05b2/a
  式中a和b为带状导线的厚度和宽度,一般取a:6=1:15及以下。
  软绕组用的圆铜线,直径一般不应大于1.56毫米,最大不应大于1.68毫米,因为粗线太硬,绕线嵌线困难,但如增加并绕根数,将使线槽的空间利用率降低,同时导线直径越小,单位重量的价格越高,因此在设计时,对这几方面都应分析比较。
  电磁线绝缘层和绝缘材料在嵌线等过程中都要受到机械力的作用,在选用材料时,须根据绕组不同特点,对其机械强度留有必要的裕度。同时尚须考虑它们之间的相容性及成本;应尽量避免采用来源困难的材料。
  电机绕组现趋向于减薄绝缘厚度和合理提高耐热等级。设计绝缘结构时,应优先采用薄膜、玻璃纤维、合成纤维制品;需要云母制品时,首先应考虑采用粉云母。
  3线槽填充
  就电机有效材料的充分利用和运行性能来说,线圈填充以较紧密为好,过松的填充使导线在槽内可能移动,绝缘易损坏,同时导热性差;但线槽过紧,将引起嵌线困难,使嵌装劳动量显著增加,并易损伤绝缘。
  设计软绕组时,对槽满率的选取,应结合铁心槽形特点,以及生产经验确定。一般取75~78%,不大于80%;2极电机不宜大于75%。在相同的情况下,转子绕组的槽满率可以比定子绕组稍高些。对于开口槽和半开口槽形的设计,应根据线圈的尺寸,留出适当的装配间隙,双边间隙一般约为0.4~0.6毫米。
  4端伸长度
  减少端延伸可以节省电磁线,减少电阻损失,但端延伸尺寸太短会导致嵌入和端整形困难。因此,增加了匝间短路的可能性。双层绕组端延伸随绕组节距(或极数)变化较大,而相同节距的同心绕组端延伸变化较小,可使用相同的端盖部件。

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