线圈制造技术

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1、线圈制造技术第一节概述在电机实现能量转换过程中，绕组起着极为重要的的作用。当绕组在磁场中旋转时，绕组将产生感应电势；当绕组中有电流流过时将产生磁场；如果在磁场中，绕组中有电流流过将产生电磁转矩。所以，电机绕组按其用途分，有电枢绕组和磁极绕组。绕组是由按一定的规律连接起来的许多绕组元件组成的，能独立存在的绕组元件也称为线圈。直流电机的电枢一个槽内是把几个相邻绕组元件用绝缘材料组合包扎起来就成为一个整体称为直流电枢线圈。一般一个绕组元件有两个出头，直流电枢线圈的出头是由放在同一个电枢铁心槽内的相邻线圈元件数决定的。根据电机的性能和使

2、用范围的不同，线圈的结构和制造方法也各不相同。按线圈的外形和制造方法分，有硬绕组（成型绕组）和软绕组（散嵌绕组）。一般用扁电磁线、铜扁线制成的绕组为硬绕组，在大、中功率的直流和交流电机中广泛采用硬绕组；用圆电磁线绕制成的散嵌绕组为软绕组，主要用于中、小功率的异步电机和励磁电机。线圈主要由导电材料和绝缘材料两大类材料制作成的。在牵引电机线圈中所用导电材料全部采用铜导线，所用的绝缘材料的耐热等级大部分采用H级，目前越来越多的电机采用200级。线圈在制作过程中根据企业能力和水平的不同，采用的制造方式也不同。线圈制造的方式有：机械制造、

3、半机械制造或手工制造。靠的是非标设备和专用工装、模具，用手工来完成的。随着电机体积功率的不断加大，对线圈制造精度的要求也越来越高。要严格控制线圈制造各工序质量，才能保证下工序电机装配要求。为了提高线圈的规整性和一致性，机械制造是线圈的发展方向。线圈在制造过程中要注意防止毛刺的产生，各生产环节尽可能避免对导线和绝缘的损伤。否则，易造成线圈匝间短路和电机对地击穿。电机在运行过程中线圈将受到电磁作用、热作用、机械振动作用以及环境因素的影响，因此，不断采用先进的制造技术，进一步完善和提高线圈制造工艺水平，对提高线圈制造质量和牵引电机运行

4、的可靠性有着重要的意义。直流电机绕组线圈的主要类型有：励磁线圈、换向极线圈（附加极线圈）、补偿绕组线圈、均压线和电枢线圈；交流电机绕组线圈的主要类型有：电枢线圈、励磁线圈。1.直流电枢绕组直流电机电枢绕组是由线圈元件、换向器、电刷组合的整体。直流电枢绕组有以下几种类型：单叠绕组、复迭绕组、单波绕组、复波绕组及混合绕组。其中单叠绕组和单波绕组是最基本的。各种绕组的差别关键在于他们的联接规律。绕组元件的联接规律，是通过节距来确定的。各种绕组有不同的特点，主要区别在于从电刷外看进去，绕组元件联接成不同数目的并联支路。不同的并联支路数在

5、一定程度上反映了电枢可以通过电流的大小。从结构上讲，一个直流电枢线圈从外形上看分鼻部、直线部、前端接、后端接等部分1.1极距和节距1.1.1极距（τ）在电枢外圆上相邻两主极中心线的距离，称为极距。极距可用外圆弧长表示其公式为：；有时也用实槽数表示。1.1.2节距的定义10所谓节距是指被连接起来的两个元件边或换向片之间的距离。我们把电枢铁心上所开的放置电枢绕组的槽称为实槽；每个实槽内每层包含几个元件边，为了说明每个元件边所处的具体位置，把每个元件边称一个虚槽，就是把实槽看成有几个虚槽所合成。（1）第一节距也称后节距：是一个元件的两

6、个有效边在电枢表面上所跨的距离，也称线圈的跨距。用实槽数来表示，所以应等于整数。为了使直流电机产生较大的感应电势或产生较大的电磁力矩，第一节距应等于或近于一个极距。时，称为“长距”绕组，时，称为“短距”绕组。（2）第二节距：是相串联在一起的两个元件中，第一个元件的下元件边到第二个元件的上元件边之间在电枢表面上所跨的距离，用虚槽数来表示。（3）合成节距y：是相串联在一起的两个元件的对应边在电枢表面上所跨的距离。用虚槽数来表示（4）换向节距：每一个元件的首端和尾端所联接的两个换向片之间在换向器表面上的距离。以换向器的片数表示。1.2

7、绕组的形式（1）单叠绕组：特点是每一绕组元件的两个线端接到两相邻的换向片上，而且位置相邻的两个元件是依次相串联的。它的换向节距和合成节距均等于1。单叠绕组是将同一磁极下相邻的元件依次串联起来，所以单叠绕组的并联支路数等于电机的磁极数。（2）双叠绕组：与单叠绕组的不同点决定于换向节距，＝2，就成了双叠绕组。并联支路数将是单叠绕组的两倍。（3）单波绕组：特点是每一元件的两个线端接到的换向片相隔较远，相串联的两个元件也相隔较远呈波浪形，故称波绕组。它与叠绕组的区别，是在换向节距上，由于两个相串联的元件的感应电势应是同方向的，则两个相串

8、联的元件对应边应处在同极性磁极下，因此换向节距约等于两个极距。它的第一节距与叠绕组一样，近于或等于一个极距。（4）复波绕组：如果波绕组的元件在电枢表面和换向器上绕过一周之后，不是落在与起始换向片相邻的换向片上，而是落在与起始换向片相距两片的换向片上，这样就成为双