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粗略估算电动机绕组的方法

来源:网络作者:佚名日期:2016-11-14 11:07

计算的依据
1.导线的截面积
导线的截面积取决于电动机的额定电流,额定电流可以从铭牌上得到。
该电动机的铭牌如图1所示,其额定电流为15.4A。根据额定电流的大小,就可以在电工手册上查出导线的截面积。但当时新华书店里除毛泽东著作和部分学校的教材外,几乎没有其他的书;图书馆里也只开放阅读报纸的阅览室。找不到可参考的书籍,只能凭经验估算。 

粗略估算电动机绕组的方法
图1 异步电动机的铭牌
一般来说,电动机里所用的导线,每平方毫米允许通过的电流大约是4A左右,当额定电流为15.4A时,导线的截面积大约为4mm2(平方毫米)左右。
s0=4mm2(平方毫米)
式中,s0—导线的截面积,mm2(平方毫米)。
2.定子槽的面积
图2a所示为定子槽的大致情形,图2b所示为定子槽的截面。尽量准确地量出如图所示的三个尺寸,就可以粗略地算出其截面积:  粗略估算电动机绕组的方法
图2 电动机的定子槽
a)定子槽的外形 b)定子槽的尺寸
S1和S3可按半圆面积计算:
S1=πD1 2(平方)/8
S3=πD2 2(平方)/8
S2按梯形面积计算:
S2=(D1+D2)H/2
此外,电动机把定子绕组嵌入定子槽后,需用槽楔把它固定,槽内还要放置绝缘纸,包括绕组和槽之间的绝缘和上、下两层绕组之间的绝缘。所以,在计算有效面积时,应扣除辅助面积(包括槽楔加绝缘纸的面积):
S=S1+S2+S3−S4
上式中,S1:槽底半圆的面积,mm2(平方毫米);
D1:槽底半圆的直径,mm;
S2:槽口半圆的面积,mm2(平方毫米);
D2:槽口半圆的直径,mm;
H:槽底与槽口间的距离,mm;
S3:槽底与槽口之间的面积,mm2(平方毫米);
S4:辅助面积,mm2(平方毫米);
S:每槽的有效面积,mm2(平方毫米)。
计算绕组匝数
1.粗略算法
粗略地算,绕组匝数为
W=0.5γS/δ
式中,不锈钢水箱,W:定子绕组每槽的匝数;
γ:槽满率,其定义见后述;
δ:导线的截面积,mm2(平方毫米)。
因为在一般情况下,都采用双层叠绕组,即每个槽内要放两个绕组边。所以,每个绕组的匝数需乘以0.5。
2.匝数的修正
在计算定子槽内的绕组匝数时,还应计入槽满率。
槽满率的定义是:
γ=ΣS0/S
式中,不锈钢水箱,Σs0:导线的总面积(包括上、下两层绕组),mm2(平方毫米)。
计入槽满率的作用是:
定子绕组嵌入定子槽时,导线和导线之间如挤得太紧,在嵌线过程中,容易使导线的绝缘受到损伤,同时,也使导线在通入电流后产生的热量过于集中,容易导致绕组的匝间短路。计入槽满率的目的,是使绕组的线匝之间不要挤得太紧。
按以上方法修复电动机后,运行情况取得了满意的结果。
无铭牌电动机的修复
某工厂,有一台废旧电动机,拿到电机修理部,请求修理。
我曾经在技校讲授过“电机修理”这门课,但时间长了,一些经验公式已经记不真切,手头没有相关资料,只好在不出大问题的前提下试试看。
依稀记得,电动机的容量和机座号有关,机座号又和中心高(见图3)“关系密切”。但具体算法,实在记不清楚了,于是想了个笨办法:量好中心高和机壳长度,到工厂去和多台电动机进行比对。以尺寸十分接近者的铭牌数据作为依据,再按照上面所述的方法进行计算和绕制。
修理完成后,用到某生产机械上试车,取得了令人满意的结果。  粗略估算电动机绕组的方法
图3 电动机的中心高

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