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[摘 要] 三相异步电动机单层绕组嵌线,是技工学校电工维修专业的一个技术性强、难度大的实习项目,故学校投资大、学生学习周期长。为此我在实习教学的实践中,探讨出了一些简易的计算公式和归纳出了一套学生易于接受的教学步骤,将实操与仿真练习相结合,取得了良好的教学效果。不仅能使一个具有小学文化程度的人在三至五天里,迅速掌握三相异步电动机各种槽数、极数的绕组嵌线技术,而且为学校节约了大量的实习经费。
[关键词] 电动机单层绕组嵌线 仿真训练 简易计算公式 六个步骤 绕组串线方法
电动机绕组嵌线是电工维修专业中的一个技术性强、难度大的实习课题,也是耗时耗钱的一个项目。如何才能提高学生的学习效率?在教学的过程中,我探讨出了一些简易的计算公式、绕组嵌线规律、和一套易学教学方法来指导学生的学习,获得了良好的教学效果。为了节省实习开支,我又尝试了仿真教学。所谓仿真教学就是用三色塑料扎线代替铜线,让学生按照实际绕组嵌线过程进行绕组嵌线的训练。使用三色扎线不仅可以降低学习成本,不必担心导线损坏,而且便于绕组嵌线的正误检查,大大缩短了学习周期。
整个教学指导过程包含了六个步骤:
一、有关名词解释和计算
绕组嵌线可以放在理论课前面进行,但是一些术语必须让同学们掌握。如:绕组、极数、全节距、短节距、过桥线、线圈组……,这些都要根据实物向同学们说明白。此外,还要根据槽数和极数进行节距Y、每极每相槽数Q(Q=槽数÷极数÷3)的计算。为了使学生便于计算和记忆,我以每极每相槽数为基础,推导出了节距(以及其它参数)的简易计算公式:
① 同心式绕组的节距 Y小=2Q+1 Y中= Y小+2
Y大 = Y中+2。
② 链式绕组的节距 全节距Y=3Q 短节距 Y=2.5Q
如:24槽4极短距绕组的节距是2.5×2=5(1~6)槽
二、绕制三相线圈
绕制线圈是绕组嵌线的第一步,三相绕组都要顺时针方向缠绕,每次缠绕一相线圈。一相线圈的个数是:定子槽数÷相数÷2。因为采用塑料扎线,一个线圈绕上十匝左右即可。
三、串线
串线的目的是将三相绕组均匀分布,形成若干极面的旋转磁场,串线后的三相绕组的过桥线没有焊点,及早排除了事故隐患,电机寿命一般较长,而且绕组造型美观,是值得推广的方法。但有关电动机维修书籍里没有对串线方法的通用总结,为此我在教学中对串线方法做了归纳,它对三相异步电动机不同极数、不同节距绕组的串线都行之有效。下面以24槽4极短距绕组为例来说明串线过程。
1、画出一相绕组的连接图。
一相绕组的连接图是串线的依据。而画出这个图,需要计算出一相绕组有多少个线圈组和线圈组中线圈的个数。
线圈组数的计算:节距是全距时,线圈组数=1/2极数;节距是短距时,线圈组数=极数
线圈组中线圈个数计算: 一相线圈的个数÷线圈组数
如:24槽4极短距绕组的一相绕组有4个线圈,分四个线圈组,每组中有一个线圈。
有了这些数据,我们可以按照下面方法画一相绕组的连接图了。
①先把一相的线圈组全部画出来。②标出每个线圈组的电流方法。全距:各线圈组相邻两有效边电流方向相反(图1);短距:各线圈组相邻两有效边电流方向相同(图2)。③按电流方向连接过桥线。头尾相连叫正串(图1),头头或尾尾相连叫反串。如图2所示的是24槽4极短距一相绕组的连接图。
2、按一相绕组连接图串线
① 按照绕组连接图中的第一个线圈组的连接方式,依次从左至右放下三相绕组的第一个线圈组(如图3所示),余下线圈放在过桥线的所在边。各相线圈组的边以左边为准顺次排开。② 拿起A绕组余下的所有部分,从压着它过桥线的另两相的两个线圈组中穿过去(如图4),按照连接图中第二个线圈组的连接方式放下A相的第二个线圈组,余下的部分仍放在过桥线所在边。(如图5)。B、C相也依照连接图中第二个线圈组的连接方式(反串或是正串),按照步骤②依次放下B、C相的第二个线圈组。(如图6)③ 如此类推,可将余下的三相各第三个、第四个……第X个线圈组,依次按照一相绕组连接图中第三个、第四个……第X个线圈组过桥线的连接方式串线完毕。最后以线圈左侧为准收拢线圈。
四、嵌线
在定子槽里垫上槽纸后,就可以把串好的绕组按一定的节距和规律往定子槽中嵌线了。每一个绕组都有自己的嵌线规律,可是要把所有方法记起来是很麻烦的,因此,我探讨出一个简单通用的方法,指导学生自寻嵌线规律。即去察看每个线圈组中有几个线圈,若有a个线圈,嵌线规律就是嵌a空a……,直至将串好的线圈按照计算的节距依次嵌完。如:24槽4极短距绕组,每个线圈组只有一个线圈组成,嵌线规律就是:嵌一空一……。
五、三相头尾的确定
全距绕组:三相各绕组中第一个线圈的引出线,按照位置顺序为U头、V头、W头,另三头对应为U尾、V尾、W尾,
短距绕组:三相各绕组中第一个线圈的引出线,(图7)按照位置顺序为U头、W尾、V头,另三头对应为U尾、W头、V尾(俗称2、5倒头)
六、嵌线后的检查
让学生自检和互检是实习过程中的一个重要环节。通过自检,既可以免去老师巡回检查的工作量,还能提高同学们的技术水平,使学生对自己的产品质量心中有数。检查可按三个方面进行:
1、电源引出线间隔槽数的检查:电源引出线相邻的三个头或三个尾之间应间隔2Q槽。(这种计算方法抽走了电角度这个参数,学生掌握迅速)
如:24槽4极短距绕组的电源引出线三头或三尾之间间隔4槽(1~5)槽。(图7)
2、槽路的正确性检查
短距绕组:每相相邻线圈组的有效边所在槽互为邻槽(图7);全距绕组:每相相邻线圈组的有效边之间间隔2Q槽;
3、过桥线的检查:
短距:应是头连头、尾连尾;全距:应是头连尾、尾连头。
采用了这几个环节教学,我的学生一般在三~五天里就能掌握三相异步电动机各种槽数、极数的绕组嵌线技术。之后,再让他们进行电动机绕组的实际嵌线时,几乎都准确无误地完成了任务。
[关键词] 电动机单层绕组嵌线 仿真训练 简易计算公式 六个步骤 绕组串线方法
电动机绕组嵌线是电工维修专业中的一个技术性强、难度大的实习课题,也是耗时耗钱的一个项目。如何才能提高学生的学习效率?在教学的过程中,我探讨出了一些简易的计算公式、绕组嵌线规律、和一套易学教学方法来指导学生的学习,获得了良好的教学效果。为了节省实习开支,我又尝试了仿真教学。所谓仿真教学就是用三色塑料扎线代替铜线,让学生按照实际绕组嵌线过程进行绕组嵌线的训练。使用三色扎线不仅可以降低学习成本,不必担心导线损坏,而且便于绕组嵌线的正误检查,大大缩短了学习周期。
整个教学指导过程包含了六个步骤:
一、有关名词解释和计算
绕组嵌线可以放在理论课前面进行,但是一些术语必须让同学们掌握。如:绕组、极数、全节距、短节距、过桥线、线圈组……,这些都要根据实物向同学们说明白。此外,还要根据槽数和极数进行节距Y、每极每相槽数Q(Q=槽数÷极数÷3)的计算。为了使学生便于计算和记忆,我以每极每相槽数为基础,推导出了节距(以及其它参数)的简易计算公式:
① 同心式绕组的节距 Y小=2Q+1 Y中= Y小+2
Y大 = Y中+2。
② 链式绕组的节距 全节距Y=3Q 短节距 Y=2.5Q
如:24槽4极短距绕组的节距是2.5×2=5(1~6)槽
二、绕制三相线圈
绕制线圈是绕组嵌线的第一步,三相绕组都要顺时针方向缠绕,每次缠绕一相线圈。一相线圈的个数是:定子槽数÷相数÷2。因为采用塑料扎线,一个线圈绕上十匝左右即可。
三、串线
串线的目的是将三相绕组均匀分布,形成若干极面的旋转磁场,串线后的三相绕组的过桥线没有焊点,及早排除了事故隐患,电机寿命一般较长,而且绕组造型美观,是值得推广的方法。但有关电动机维修书籍里没有对串线方法的通用总结,为此我在教学中对串线方法做了归纳,它对三相异步电动机不同极数、不同节距绕组的串线都行之有效。下面以24槽4极短距绕组为例来说明串线过程。
1、画出一相绕组的连接图。
一相绕组的连接图是串线的依据。而画出这个图,需要计算出一相绕组有多少个线圈组和线圈组中线圈的个数。
线圈组数的计算:节距是全距时,线圈组数=1/2极数;节距是短距时,线圈组数=极数
线圈组中线圈个数计算: 一相线圈的个数÷线圈组数
如:24槽4极短距绕组的一相绕组有4个线圈,分四个线圈组,每组中有一个线圈。
有了这些数据,我们可以按照下面方法画一相绕组的连接图了。
①先把一相的线圈组全部画出来。②标出每个线圈组的电流方法。全距:各线圈组相邻两有效边电流方向相反(图1);短距:各线圈组相邻两有效边电流方向相同(图2)。③按电流方向连接过桥线。头尾相连叫正串(图1),头头或尾尾相连叫反串。如图2所示的是24槽4极短距一相绕组的连接图。
2、按一相绕组连接图串线
① 按照绕组连接图中的第一个线圈组的连接方式,依次从左至右放下三相绕组的第一个线圈组(如图3所示),余下线圈放在过桥线的所在边。各相线圈组的边以左边为准顺次排开。② 拿起A绕组余下的所有部分,从压着它过桥线的另两相的两个线圈组中穿过去(如图4),按照连接图中第二个线圈组的连接方式放下A相的第二个线圈组,余下的部分仍放在过桥线所在边。(如图5)。B、C相也依照连接图中第二个线圈组的连接方式(反串或是正串),按照步骤②依次放下B、C相的第二个线圈组。(如图6)③ 如此类推,可将余下的三相各第三个、第四个……第X个线圈组,依次按照一相绕组连接图中第三个、第四个……第X个线圈组过桥线的连接方式串线完毕。最后以线圈左侧为准收拢线圈。
四、嵌线
在定子槽里垫上槽纸后,就可以把串好的绕组按一定的节距和规律往定子槽中嵌线了。每一个绕组都有自己的嵌线规律,可是要把所有方法记起来是很麻烦的,因此,我探讨出一个简单通用的方法,指导学生自寻嵌线规律。即去察看每个线圈组中有几个线圈,若有a个线圈,嵌线规律就是嵌a空a……,直至将串好的线圈按照计算的节距依次嵌完。如:24槽4极短距绕组,每个线圈组只有一个线圈组成,嵌线规律就是:嵌一空一……。
五、三相头尾的确定
全距绕组:三相各绕组中第一个线圈的引出线,按照位置顺序为U头、V头、W头,另三头对应为U尾、V尾、W尾,
短距绕组:三相各绕组中第一个线圈的引出线,(图7)按照位置顺序为U头、W尾、V头,另三头对应为U尾、W头、V尾(俗称2、5倒头)
六、嵌线后的检查
让学生自检和互检是实习过程中的一个重要环节。通过自检,既可以免去老师巡回检查的工作量,还能提高同学们的技术水平,使学生对自己的产品质量心中有数。检查可按三个方面进行:
1、电源引出线间隔槽数的检查:电源引出线相邻的三个头或三个尾之间应间隔2Q槽。(这种计算方法抽走了电角度这个参数,学生掌握迅速)
如:24槽4极短距绕组的电源引出线三头或三尾之间间隔4槽(1~5)槽。(图7)
2、槽路的正确性检查
短距绕组:每相相邻线圈组的有效边所在槽互为邻槽(图7);全距绕组:每相相邻线圈组的有效边之间间隔2Q槽;
3、过桥线的检查:
短距:应是头连头、尾连尾;全距:应是头连尾、尾连头。
采用了这几个环节教学,我的学生一般在三~五天里就能掌握三相异步电动机各种槽数、极数的绕组嵌线技术。之后,再让他们进行电动机绕组的实际嵌线时,几乎都准确无误地完成了任务。