第四章重绕教材

PAGEPAGE52第四章三相异步电动机的定、转子绕组重绕电动机的铁心使用寿命很长，但是它的绕组部分较脆弱。例如三相电动机单相运行，因为保护设备还不够完善，往往一台新电机只需十分钟单相运行，即能将绕组烧坏。另外，电机长期过热，使绝缘老化，或者绕组局部修理已无法挽救，这样就需要全部拆换绕组。本章内容包括一般电机绕组拆换的步骤和成型组及绕线式转子绕组的修理。现分述如下：第一节三相异步电动机的拆卸在修理电动机时，需要把电动机拆开，如果拆得不好，会把电动机拆坏，或使修理质量得不到保证。因此，必须掌握正确拆卸和装配电动机的技术，学会在复杂情况下正确拆卸的方法。拆卸前，首先要做好准备工作，即准备各种工具，以及做好拆卸前的记录和检查工作，然后进行正确的拆卸。1、拆卸前的记录拆卸前的记录包括以下几项。⑴修理编号。⑵出线口方向（以辨别机座的负荷端与非负荷端）。⑶联轴器与轴台距离。⑷举刷装置把手的行程（滑环式异步电动机）。⑸标记端盖负荷端与非负荷端。2、拆卸方法和步骤拆卸前后应熟悉电动机的结构,操作者应了解该类防爆电动机的防爆原理及结构特征；查阅产品的使用维护说明书或参照同类产品的结构。⑴拆卸电动机引线一般电动机拆卸时，先拆卸电动机的引线，记录三相绕组是Y形接法还是Δ形接法。拆线前必须先切断三相电源线，即关断电源开关，防止触电。拆线时，每拆下一个线头，应随即用绝缘带包好线头，用白布线作好标记，以便恢复接线时不会弄错维修完毕，应按铭牌所规定的接法把三相绕组连接起来，并把原有的地线或零线与外壳接牢。三相电动机接线盒中的Δ形、Y形接线方法如图4－1所示。⑵拆卸皮带轮或联轴器在拆卸皮带轮（或联轴器）之前，最好在皮带轮（或联轴器）的轴头上作好记号，或者测量皮带轮（或联轴器）到端盖之间的距离，并记录下来，在装配时有依据。首先应将皮带轮（或联轴器）上的固定螺丝或销子松脱，再用专用工具抓手，把皮带轮（或联轴器）慢慢拉出，如图2－2所示。使用抓手时要顶正，抓手螺杆中心线要对准电动机轴的中心线，并注意抓手和皮带轮（或联轴器）受力情况，不要将轮缘拉裂或把抓手扳裂。如遇拆不下来时，可以渗些煤油再拉，或用喷灯、瓦斯加热，乘热迅速拉下。不需清洗的轴承或有轴承套的电动机，有时可不拆卸皮带轮（或联轴器）。⑶拆卸端盖拆一个端盖还是拆两个；拆一个时，要拆哪一端时取决于电动机的结构。比如YB系列低压隔爆型电动机，一般先拆轴伸端，带着外风扇将转子抽出。拆轴伸端端盖时，应先将轴承内、外盖螺栓卸下，若有拆卸螺孔，应借助拆卸螺栓将端盖在均匀受力的状况下被“顶”出来；若制造厂没在端盖上设有拆卸螺孔，则应该用铜锤轻而均匀地将端盖敲下。对于较重的端盖，拆卸时应将端盖先用起重设备吊住再拆。拆卸滑动轴承端盖前，先将油放出。有滑环或换向器的，一定要举起或提起电刷。先卸负荷端，卸时将端盖螺丝拆下，用扁铲把端盖铲开，同时检查止口的配合松紧。旧电动机的止口最大间隙不应超过表4－1中的数值。表4－1旧电动机端盖止口的最大允许间隙端盖止口外径/mm3005008001000最大允许间隙/mm0.050.100.150.20拆卸螺丝时，应将端盖架住，大型电动机要吊住，否则端盖可能会自行脱落，容易伤人或损坏机轴。在拆卸滚动轴承端盖时，必须在机壳和端盖上作记号，以免装配时弄错位置。卸时可先卸小盖，然后松下大盖螺丝，再卸大盖。一般小型电动机都只拆风扇一侧的端盖，将另一侧的轴承盖螺丝拆下，并将转子、端盖、轴承盖和风扇一起抽出。对大、中型电动机，因转子较重，可把两侧端盖都拆下来（拆时可利用端盖上起盖螺孔顶出端盖）。为防止定、转子机械碰伤，拆下端盖后应在气隙中垫以钢纸板。⑷抽出转子先将风罩及端盖与机座的联接螺栓卸掉，对于小电动机，可以不用专用工具，若外风扇端采用的是球轴承，轻高中轴伸即可使定、转子脱离；对于较大的，如50转子抽出。当采用专用工具时，往往要将外风扇或者风扇与端盖一起拆下；再大的电动机，要将两端端盖同时拆下，并且要借助于假轴将转子抽出，见图8-43。有时因场地小，一次抽不出来，还可以分两次抽，见图8-44。图8-4250～500kW左右电机抽转子专用工具图8-43接假轴抽转子方法图8-44两次抽出转子方法1－机座2－地脚抽转子是拆卸防爆电动机的关键工序，应注意以下几点：1）对于较大功率的二极电动机，因气隙比较大，当一端端盖与机座脱离前，应将转子托住，以免因一端端盖与机座脱离后，转子落在定子内径上，使咖一端轴承呈悬臂状态受力而损坏；2）带内循环通风的电动机，应注意内风扇、挡风板的尺寸、形状，若内风扇外径大于定子内径（低速电动机有这样情况），或挡风板与内风扇的径向间隙较小，抽转子时要注意抽的方向，并防止刮伤挡风板；3）注意轴承的布置，对于采用两个球轴承的电动机，先拆哪一端均可；当采用一个球轴承、一个柱轴承时，以先拆柱轴承端盖为宜。此时柱轴承一般置于轴伸端，因此如前所述，先拆轴伸端端盖；4）若拆后不拟更换润滑脂，应将轴承保护好，且勿被灰尘污染。转子抽出后，应放在清洁的木板或橡胶板上，以防转子外缘及转子导条受伤；5）抽、插转子时，注意保护隔爆面及定子绕组。小型电动机的转子可用手取出，注意不要擦伤铁心和绕组，转子风扇若大于定子内孔时，应从有风扇一侧取出。有滑环或换向器的电动机，应从滑环或换向器一侧取出。对于较大电动机，取出转子要使用吊车，用吊车钢丝绳吊住转子轴，先将转子重心慢慢移至定子外面，放在支架上，转子下面垫上钢纸板（如果轴短不足以移出转子重心，可在轴上套一根管子），转子即可吊出。⑸拆卸轴承、平衡环、风扇等与轴配合较紧的零部件这类零部件要借助于专用的拆卸工具，参照拆卸皮带轮或联轴器的方法，把轴承从轴上拆下。同时要详细检查轴承是否磨损严重或彻底损坏，因转子和定子间隙一般在0.3mm左右，轴承一旦磨损严重或损坏，会造成扫膛故障，损坏绕组，必须及时更换新轴承。对轴承运转时有杂音的，要进行清洗，加润滑油继续使用。由于防爆电动机的防护等级比较高，轴承结构比较复杂，对于隔爆型电动机，止口处的隔爆接合面比较长，隔爆面又要防止磕碰，因此在拆装中与普通电动机相比，有些不同。见图8-45。有时还要用酒精喷灯等对所拆件加热。当转子上有“障碍”，拆卸工具的钩爪不能到位时，可借助内盖或一个可以分开的专用工具，见图8-46、8-47。图8-45用拆卸工具作电动机的联接件1—联接件2－钩爪3－钢珠4－拉杆5－主螺杆图8-46利用轴承内盖拆下轴承图8-47利用两个对缝铁板拆出轴承拆卸时应注意以下两点：1）拆卸过程中使用拆卸工具时，应使被拆件均匀受力；2）拆下来的零部件应做上标记，重装时最好还装在原位上。一三相异步电动机铭牌及原始数据记录当三相电动机发生故障时应进行必要的检查和测试，切不可随意进行绕组拆除。只有确认定子绕组烧毁或严重短路时，才能拆除绕组进行重新嵌线。电动机在上旧绕组时，必须记录以下项目，作为制作绕线模、选用线径、绕制线圈和复算等的依据。1、三相电动机重绕前的原始记录卡⑴铭牌数据抄录待修电动机名牌数据填入表4－2中。型号功率转速绝缘等级电压电流接法⑵铁心和绕组的数据把测量得到的铁心和绕组的数据填入表4－3中。表4－3铁心和绕组的数据总槽数绕组型式每槽匝数节距线规（并绕根数/直径）并联路数导线类别铁心长铁心内径铁心外径槽形尺寸2、绕组形式的判断⑴单层绕组与双层绕组的判断拆除旧绕组时，首先要仔细观察三相电动机的端部，查看有多少个槽，每个槽端部有几个线圈边。如果在槽内只有一个线圈边，则是单层绕组；如果槽中有两只线圈边，两只线圈这间还垫有一层绝缘纸，那么就可以肯定这是双层绕组。三相电动机绕组是单层还是双层，也可以通过定子槽数和定子绕组的线圈个数来判断，若是绕组的线圈数目等于定子铁心的槽数，那肯定是双层绕组；如果线圈的数目只有槽数的那无疑是单层绕组。⑵双层叠绕组的判断若三相电动机的端部线圈，一个线圈端部压着另一个线圈端部，整个端部都是这样，就可以判断这台三相电动机是采用双层叠绕组。⑶单层同心绕组的判断如果同一极相组q个线圈的跨距不同，且在同一平面上大圈套小圈，则可判断这是单层同心绕组。⑷单层叠式、链式、交叉式绕组的判断三相电动机定子绕组采用单层交叉时，每极每相所占的槽数必为奇数，从端部交叉处向前或向后的q个线圈的节距不相同；若端部交叉处向前或向后的q个线圈的节距相同，则为叠式或链式绕组，一般节距为整距的是叠绕组，节距为短距的是链式绕组。3、三相电动机极数的判别⑴看型号三相电动机的定子磁场的磁极数，可以从三相电动机铭牌上的型号看出来。如J31-2、Y-112S-6、JO3-801-2、JR-114-4等，型号的最后一个数即为三相电动机的极数。⑵看三相电动机转速三相电动机铭牌上的转速，一般为额定转速。已知转速或同步转速，便可通过表4－4查出电动机的磁极数。表4－4转速与磁极数对照额定转速/（r/min）同步转速/（r/min）磁极数额定转速/(r/min)同步转速/（r/min）磁极数2700～298530002650～73075081300～145015004550～67060010750～95010006450～49550012若是三相电动机铭牌丢失，可用转速表实测三相电动机的空转（不带负载时）速度，空转速度一般接近同步转速，由此亦可查表4－4求得磁极数。如果没有转速表，则可通过定子绕组最大线圈的第一跨距来确定定子的磁极数。方法是：查出最大线圈跨距所跨过的槽数、定子槽数，第一跨距大约等于磁极的极距，即＝τ，而极距τ等于定子槽数除以磁极数2P。所以磁极数应该用下式计算，且取近似的偶数：2P＝4、线圈跨距的判别线圈的跨距用线圈所跨过的槽数来表示，可在拆线过程中查出。但必须注意同一绕组中可能有不等跨距的线圈（如交叉式、同心式等），这些在绕组拆线时要仔细记录。拆除旧绕组时，只要将一个极相组的线圈全部抽出来，记录下每个线圈的两个有效边所在的槽号。5、线圈并绕根数、线圈匝数的确认线圈的并绕根数和匝数是绕组的重要参数，倘若有错将引起一连串的问题。因为绕组有Y形、Δ形接法，又可采用多路并联，它们都与线圈有直接的关系，所以查线时容易出错。正确判断方法如下。⑴线圈并绕根数的判定将两线圈组间连接的明显进入线圈端剪断，数出的导线根数，就是线圈的并绕根数。⑵线圈匝数对于每槽只有一个线圈，且每一圈的并绕导线为1（即1根），这时的每槽匝数即为线圈匝数。如果这只线圈由多根导线并绕，那么线圈匝数CO＝是整数（CO为线圈匝数，为这只线圈实际查出的导线根数，n为线圈并绕根数）。例如，实际查得槽中线圈有60根，并绕根数有2根，那么线圈的匝数CO＝60/2＝30匝，是个整数。如果不是这样，则有误，必须重新查实。如果是双层叠绕，那么线圈的匝数为除以2，再除以并绕根数n。6、并联支路的判别三相电动机的定子绕组并联支路数，指的是一相绕组同时有几个电流支路。一般来说，四极以上的三相电动机定子绕组出现的并联支路的可能性较大：两极三相电动机都是单一支路。当三相电动机功率大于75kW时，定子绕组常采用多路并联，所以拆线时务必注意。并联支路判别最简单的方法，就是剪断定子绕组引出线与绕组的焊接处，只要查出导线的根数，再除以并绕根数，即为并联支路数。7、线径和线圈周长的测定测量线径前，要用火焰烧掉漆包线外面的绝缘层，再用软织物擦去外层的灰垢，然后用千分尺、线规测量。切不可用砂布或刀片去乔绝缘层，以免损伤线径致使测量不准确。测量线圈周长时，要选出线圈中几匝最短的线圈，取测量的平均值。在拆除旧绕组时，要保留一个极相组的线圈作为样品，供制作绕组线模时参考。8、Y形、Δ形内接的判别有的三相电动机只有三根引出线，拆换旧绕组前必须判断该电动机三相绕组之间的内接线方式。⑴Y形内接的判别如果三相电动机只有三根引出线时，先在接线端找星点，找到后剥开外面的绝缘，确认是Y形接法。⑵Δ形内接判别如果三根引出线的三相电动机中没有星点，则说明是Δ形接法。9、槽形尺寸的测量槽形尺寸可按下图所示的方法进行测量。测量时，可用一张较厚的白纸按在槽口上，摸压数下，留下槽形痕迹，即可绘出实际槽形，在槽形痕迹上就可测量出槽形尺寸。10、铁心长度的测量铁心长度可分为铁心总长度和铁心净长度。铁心总长是指包括通风沟在内的长度，铁心净长则需除去通风沟的长度。11、绕组端部伸出铁心的长度在拆除绕组前，还需量出绕组端部伸出铁心的长度，以便嵌线后作为端部整形时参考。第三节绕组数据的核对与校验在拆除故障绕组之前，除了填好三相电动机原始数据记录卡以外，绘制绕组接线图也是十分重要的。留下三相电动机的原始接线图，为重绕后三相电动机的接线提供了方便。绘制绕组展开图待修理的三相电动机一般已使用多年，大多是说明书早已丢失，即使有说明书很少有介绍三相电动机接线图的。三相四极36槽单层交叉式绕组，以U相为例（见图），说明绕组接线图的绘制方法。绘制步骤如下：⑴拆开端部绑扎带三相电动机的所有接线，一般都集中在出线盒端。制造厂将这些接线用绝缘带捆绑在端部上，并同绕组一起经绝缘漆的浸渍，然后烘干处理，使它们成为一体。为了工艺美观，这些接线做得平滑，有的还比较隐蔽，如果不拆开端部的绑扎带，很难查清是如何接线的。拆除绑扎带可用电工刀、尖嘴钳等工具。因绑扎多用玻璃丝带、黄绸带之类质地很好的绝缘带，又经绝缘漆的浸渍，烘干处理，绑扎带在绕组上粘附的十分坚固，只好用锋利的电工刀将绑扎带切断，然后用尖嘴钳把扎带逐一撕下，使接线全部与绕组端部分离，以便观察。⑵刮去接点上的绝缘层三相电动机的线圈之间、极相组之间、绕组与绕组、绕组与外接引线之间的连接方法尽管各异，但都有接点，这个接点一般是用玻璃丝套管护套套着，由于浸渍了绝缘漆，所以这些接点不仅有护套层保护，而且接点本身也附一层漆。在查看接线时，有时用肉眼不能准确判断，就需要用万用表或通灯来测量，因此，接点的绝缘层能否刮得干净，直接影响测量的准确性。当然，能直观判断的接线点，也可以不刮去绝缘层。⑶绘出铁心槽形，标出槽号如图所示，在一张白纸上，按铁心的实际槽数（本图为36槽）等分绘出，粗黑线条代表铁心，实细线条代表线圈，标有“首尾”（或头尾）字样的线段代表绕组间的接线，“首-U1”、“首-U2”、为三相电动机到接线盒之间的引出线。右边有一道粗黑线没标槽号，它与槽1所属同一个槽，因左边已标出，所以此处省略。可以在第1槽旁边作个记号。⑷查接线可用数字万用表来查接线，因为这种表有一档是专门用来测量电路通断的，如果被测线段是通的，它就会发出“嘀－”的鸣叫声。耳听比眼睛看更为方便，且可腾出眼睛观察。万用表表笔最好换成鳄鱼夹。因为鳄鱼夹能牢固地将线头夹住，可腾出一只手来拨拉接线。但为了叙述方便，这里仍用表笔讲解测试方法。首先查看U、V、W三相是否断线，绕组之间、绕组对地绝缘是否良好。测量从U相开始。红表笔接在接线盒U1端，黑表笔分别碰及槽“2”、槽“11”、槽“12”、槽“19”、槽“20”、槽“29”、槽“30”、槽“1”等处线头，若万用表都会发出“嘀－”的鸣叫声，表明这几处都是相通的，因为三相电动机绕组阻值很小。但是，这些地方的接线仅凭通断是无法确定接线顺序的，所以必须边测边拆，边绘出线条。将红表笔接在接线盒的U1端子上，将槽“11”上的尾端接拆开，再用黑表笔测槽“11”以后各点就不通了。这表明U1到槽“2”首端接线是通的，用笔将这条线在图上绘出。尔后，用红表笔与刚从槽“11”上拆下的导线尾连接，再将槽“19”拆下的“尾”线接黑表笔，万用表发出“嘀－”声，表明这根导线是相通的，而用黑表笔与槽“12”中的线圈接触，若万用表无反映，则表示这根导线拆下前是接在槽“11”与槽“19”这两个线圈的接线上的，用笔在图上把这两点用导线连接起来。以后按上述方法，边拆边测边绘，将所有U相的各接线绘出，便成了如图所示的U相绕组展开图。图绘完后，再认真检查一遍看看是否有错。然后，用同样的方法，测绘出V相的接线，并将这两相的接线图与U相相对照，除它们所处的槽号不同外，接法应是一致的。绘制完毕，再认真检查一下三相电动机的端部应无一根接线，这才算是完全拆下了。所有拆下的导线及其绝缘套管，应该保管好以便重绕接线时使用。第四节嵌线前的预务事项制线圈前的准备工作在绕制线圈之前，必要的准备工作是不可少的，可从以下三个方面着手。1、准备好电磁线根据三相电动机原用电磁线的型号、线径，或根据重新设计的线圈所选用的导线线径，购置新的电磁线（如漆包线、扁铜线）。导线购回后在正式绕线之前要用千分尺或线规等量具检查导线绝缘厚度是否合乎要求，对于导线直径过细、超出公差值，会使绕组电阻增大5％以上的，应坚决不用。因为太细的导线会影响三相电动机的电气性能。相反，若是导线绝缘厚度超过规定值，那也不能用，因为过厚的绝缘会增大线圈的厚度，影响入槽嵌线，使槽空间的利用率下降，一般的三相电动机，单根导线直径应超过1.60mm，如果超过可采用两根或多根细导线并绕，这样较柔软，也便于嵌线。此外，还需检查一个电磁线的软硬程度，劣质电磁线含黄铜或砂太多，导线太硬，不宜用作线圈。试绕试嵌用对好尺寸的绕线模先绕一只线圈或若干匝，按要求嵌入槽内，检查端部是否过长或过短，嵌线是否困难。如果端部过长或过短，应修改绕线模的尺寸，直至大小合适才可正式用线模绕制线圈。对绕线机械的检查线圈通常是在绕线机上利用绕线模来绕制的。一般小线圈重绕时，多用手摇绕线机或自制的简易绕线机绕制，较大线圈则可利用电动绕线机进行绕制。在正式绕制线圈之前，应严格检查绕线机的计数装置是否正确计数，操作是否灵活、可靠。使用电动绕线机时，应注意接地是否良好，安全是否有保障，必要时应进行一次检修和试绕。二、线圈的绕制线圈绕制操作步骤⑴将备绕电磁线安放到放线架上，放线架如图所示。放线架一般用角铁或扁钢焊接而成，在立板开有一个斜口槽，以便放入轴。线盘就放在转轴上，以便转动自如。为了便于多线并绕，转轴可以适当做长些，如图所示的转轴放了一大一小两个漆包线线盘。在绕制线圈时必须用紧线夹把导线夹紧，以便把导线拉直、拉紧。紧线夹应垫有浸过石蜡的毛毡，并调整夹的夹紧程度。⑵线圈绕制，如图所示。调整绕线模大小以确定绕制线圈的尺寸，固紧后将绕线模安装在绕线机的轴上，用螺丝拧紧。把电磁线线头固定在绕线机的转轴上，检查并调整计数器使其置零。较小线圈一般采用人工绕制，通常是左手摇动绕制机，右手代替紧线夹握着电磁线放线，这时的操作者需带干净的纱手套（最好是浸石蜡），以免弄破电磁线。切忌直接用手放线，因为手上有油渍汗迹，这些脏物会影响线圈的绝缘。绕线时要求拉力均匀，不论是用紧线夹还是人手放线，均不可拉线过紧或过松。要求导线在绕线模模心上排列整齐、紧密，不得有交叉现象。⑶每个极相组的线圈连绕时，过线不用套绝缘管。每相的线圈连绕时，极相组之间，有的用中间套管套着，也有的连接线在绕组内部通过，不用套管。⑷线圈绕满规定的匝数之后，留足尾线。⑸用绑扎线把绕线模槽内的各线圈绑扎好，以防线圈散乱。⑹退出绕线模，取出绕制好的线圈，如图所示。绕制注意事项⑴用机器绕制时，转速不宜太快。太快容易发生拉断电磁线或排列不齐，发生导线交叉等现象。通常，绕线机的转速为150～200r/min为宜。⑵绕制线圈时必须使导线排列整齐，避免交叉。因为交叉导线会增大导线在铁心槽中的面积，使嵌线困难，而且容易造成匝间短路。⑶线圈的匝数必须合乎设计要求，不可过多，因为多了不仅浪费铜线，而且会因过多而使槽内容纳不下，并使漏抗增大，最大转矩和起动转矩降低；匝数也不能少了，因为少了使三相电动机的空载电流增大，功率因数降低。⑷三相绕组匝数也必须相等，倘若有一相不等，则会造成三相电流不平衡，也会使三相电动机性能变坏。⑸导线的线径必须符合设计要求。粗了，嵌线困难，同时也浪费线材；细了，不仅容易拉断，而且会增大三相电动机绕组的直流电阻，直接影响三相电动机的性能。⑹绕线时必须保护导线的绝缘层，不允许有丝毫的破损，否则就会造成线圈的匝间短路故障。⑺导线的接头或损伤，在每只线圈中不得超过一处；在每相绕组中，不得超过二处；在每台三相电动机中，不得超过四处。接头必须在线圈端部斜边处，不允许将接头留在铁心槽内。线的检验绕制后的线圈必须进行检验，让问题得到及时解决，不能让有隐患的线圈进入槽内，避免更大的返工。检验的方法如下。⑴眼看手持线圈到亮处仔细观察有无漆皮破裂处，如有怀疑，可用放大镜来观察，对有裂纹的线圈，如裂纹在线圈端部，可以用毛笔蘸绝缘漆进行涂补；如裂纹处于有效边（直边）上，必须坚决取缔不用。⑵用万表测量碰到线径较细、匝数较多不易用肉眼观察的线圈，可用万用表（R×1Ω挡）来观察导线是否折断，可与正常线圈进行比较，了解是否短路。如要知道线圈是否有漆皮受损现象，可用盆盛清水，将线圈放在清水中，线头在水外（注意线头不得弄湿），将万用表打在R×1kΩ挡，红表笔接线圈的一头，黑表笔放在水中。线圈正常时，表针不动，指在500kΩ或∞处，有漆皮破损时，导线与水接触，万用表指示数千欧甚至更低，且黑表笔离线圈漆皮破损处越近，电阻越小。⑶用线圈测量仪检查用线圈测量仪来检查三相电动机新绕线圈，既快又准确。该仪器不仅能检查新绕线圈有无破损引起的匝间短路，而且能准确地测出线圈阻值。线圈的绑扎绕好的线圈在正式嵌入线槽之前，必须将线圈头尾引线理直，套上玻璃管，并在端部进行绑扎，。为了防止玻璃漆管丢失，可在套管套上之后，将线头弯个小钩。三嵌线前的其他准备工作绝缘件的裁剪电动机的绝缘件主要是指槽绝缘、层间绝缘、端部绝缘。这些绝缘件的材料都是由绝缘纸制成的，加工绝缘件的场所，应保持清洁干燥。⑴槽绝缘槽绝缘能使嵌入的线圈与铁心槽相互绝缘。对于大功率电动机一般采用两层槽绝缘，紧贴槽外层用0.15mm厚的青壳绝缘纸或聚酯薄膜；里层用0.15mm厚的聚酯纤维纸复合箔DMD。对于小功率电动机可用一层槽绝缘，0.2mm或0.25mm厚的薄膜纸或聚酯纤维纸复合箔DMD.一般要求槽绝缘两端伸出铁心的长度均匀，以保证绕组对铁心有足够的爬电距离。其伸出铁心长度要根据电动机容量而定，Y80～Y280系列电动机槽绝缘伸出铁心长度如表所示。J2、JO2系列电动机槽绝缘伸出铁心长度，可参照Y系列电动机。表Y80～Y280系列电动机的槽绝缘伸出铁心长度中心高度/mm80～112132～160180～280伸出长度/mm6～77～1012～15对宽度来说，若是里外两层的，外层的宽度只要纸的左右下三面紧贴槽壁，而上面正好比槽壁缩进一些即可。里层的宽度则要使纸的三面紧贴槽壁外，上面要高出槽口约5～10mm，以便嵌线时使导线能从高出槽口的两片纸中间进去，起引槽作用，如图所示。另一种可使里外两层的宽度相同，都让纸的三面紧贴槽壁，上面正好比槽壁缩进些。嵌线时，槽口插入两片宽度约20mm薄膜青壳纸，临时引导导线滑进槽里，当导线嵌满槽后，抽出两纸片，再插入裁剪好的绝缘纸条覆盖槽口。⑵层间绝缘层间绝缘是双层绕组槽内上、下层线圈的隔电绝缘，其材质和厚度一般可与槽绝缘相同，层间绝缘必须纵向弯成U形。由于槽内层间是相间电压，为了防止层间线圈短路，层间绝缘纸的宽度一定要可靠地包住下层线圈边。⑶端部绝缘绕组端部绝缘是相间绝缘，即极相线圈组之间的绝缘。其形状如半月形，大小要求能隔开整个极相组线圈的端部，裁剪时放大些，待整形时将多余部分修剪掉。其材质与槽绝缘相同。⑷剪裁要求1）裁剪玻璃丝漆布时应与纤维方向成45°角裁剪，这样不宜在槽口处撕裂；2）裁剪绝缘纸时，应使纤维方向（即压延方向）与槽绝缘和层间绝缘的宽度方向（长边）相一致，以免折叠封口时困难。加工槽楔槽口绝缘件就是槽楔，槽楔是在槽绝缘封口后加在槽口内的压紧件，以防止槽内导线滑出槽外和保护导线不致因电动力而松动。槽楔一般用环氧玻璃布板（或钢板纸、空气介质绝缘纸板）加工。也可因地制宜，就地取材，用竹料。木材或胶木制作槽楔。槽楔长度一般比槽绝缘短2～3mm。槽楔截面成梯形或半圆形。槽楔形状尺寸是否准确，可在线槽内试行推入，以能顺利推入而松紧适宜为准。两端下边的棱角，需用砂布打磨掉，表面平整光滑，以免打入时损伤槽内绝缘层，划伤漆包线。槽楔加工后，在使用前必须作烘干处理，以除掉槽楔中所含水分。对于要求防潮好的三相电动机，槽楔先经烘干然后再作浸漆处理，再烘干待用。浸渍槽楔广泛使用的浸漆是三聚氰胺醇酸漆。第五节定子绕组的嵌线一、手工嵌线1、嵌线的一般过程通常是把待嵌线的定子放在工作台上，工作台务必结。定子的引出线孔应放在右手侧，以便于观看嵌图或嵌线表。把裁好的槽绝缘插入槽内，并使槽绝缘均匀地伸出铁心两端。由于嵌线时要左右拉动线圈，易使槽绝缘走偏，因此每嵌完一个线圈边，要认真检查槽绝缘的位置是否仍在正确的位置上。装好槽绝缘后，将线圈有效边经槽口分散嵌入槽内。嵌线时，槽口需垫引槽纸（即将内层槽绝缘伸出槽口），以防槽口棱角刮伤导线绝缘。虽然绕组对导线排列无严格要求，但导线在槽内不能太乱，更不得交叉线太多，以免线槽容纳不下和损伤导线绝缘。对槽满率太高的电动机，尤其更要注意将线圈的导线理直。在嵌线过程中，需随时注意将线圈的端部整形，两端部的长度必须整齐对称。每嵌完一组线圈，即应压出端部斜边。对于双层绕组，槽内层间绝缘必须纵向弯成U形垫条插入槽内，包住下层线圈边，不允许有个别导线跳到层间绝缘之上。当把线圈的上层边嵌入槽内后，将槽盖绝缘插入，或沿槽口用弯剪剪平槽绝缘纸，将槽口的横绝缘纸摺边复叠入槽，折复槽绝缘需重叠2mm以上。再用压线板将绝缘纸压平，然后打入槽楔。在进行此项工作时不得损伤导线和槽绝缘。端部绝缘的放置有两种方法：一种是每嵌入一组即垫入，全部嵌好后校正、整理一遍；另一种是全部绕组嵌完后，用划线板撬开端部插入绝缘纸，这种方法在小型三相电动机嵌线中采用较多。垫入的绝缘纸必须到位，对双层绕组端部绝缘要与层间绝缘交叠，对于单层绕组端部绝缘要与槽盖绝缘交叠，否则容易引起绕组短路故障。连绕线圈嵌线时，必须注意极性要求。一般双层绕组，嵌最后一个跨距线圈时，需将第一跨距线圈的上层边吊起，使最后一跨距的线圈下层边嵌在槽底部分，这样嵌出的绕组均匀对称。有的小型三相电动机，将第一跨距线圈的两线圈边全部嵌在下层，而最后一跨距线圈的两线圈边全部嵌在上层，这样嵌线方便，工效高，绕组的三相阻抗实测结果差别甚小，但绕组外形不对称，最后一跨距的线圈，也易因膨胀而翘起来，这两个节距线圈的冷却情况亦不相同，温差较一般线圈大，所以大多数三相电动机在嵌线时多采用吊边方式。2、嵌线的基本操作技巧放置槽绝缘将已裁剪好的槽绝缘纸纵向摺成“U”字形插入槽中，绝缘纸光面向里，便于向槽内嵌线，槽绝缘纸两端伸出铁心的长度均匀，如图所示。⑴线圈的整理1）缩宽。用两手的拇指和食指分别拉压线圈直线转角部位，将线圈宽度压缩到能进入定子内膛而不碰触铁心。也可将线圈横立并垂直于台面，用双手扶着线圈向下压缩。2）扭转。解开欲嵌放线圈有效边的扎线，左手拇指和食指捏住直线边靠转角处，同样用右手指捏住上层边相应部位，将两边同向扭转，使线圈边导线扭向一面。3）捏扁。将右手移到下层边与左手配合，尽量将下层直线边靠转角处捏扁，然后左手不动，右手指边捏边向下搓，使下层边梳理成扁平的刀状，如图所示。如扁平度不够，可多搓捏几次。二、嵌线工艺嵌线，俗称下线，是一种技艺要求较强的工作，它需要精心细作，一点也不能马虎，因为嵌线的水平关系到电动机的质量，直接影响到重绕三相电动机的电气性能。1、嵌线的通用规则⑴为了便于嵌线、接线，在同一台三相电动机定子腔中，所有线圈的头和尾引出线或过渡线，都应在出线盒侧，这样便于查线、引线。⑵双层叠绕的引出始端或终端，应该同在底层或同在上层。这样做可避免绕组引出线接错，也方便查对引线。⑶务必嵌线方向一致，也就是每个线圈导向一致。嵌线通常采用顺时针倒退法嵌线，如图所示。2、嵌线操作方法嵌线操作按如下几个步骤进行。⑴沉边（或下层边）的嵌入线圈引线先行嵌入槽内，右手将搓捏扁后的线圈有效边后端倾斜靠向铁心端面槽口，左手从定子另一端伸入接住线圈，如图所示。双手把有效边靠左段尽量压入槽口内，然后左手慢慢向左拉动，右手既要防止槽口导线滑出，又要梳理后边的导线，边推边压，双手来回扯动，使导线有效边全部嵌入槽内。如果尚有未嵌入的导线有效边部分，可用划线板将该部分导线逐根划入槽内，导线嵌入后，是为了槽内导线整齐平行，不交叉。⑵浮边（上层边）的嵌入及理线理线俗称划线。在线圈的下层边（又叫尾端边、沉边）拉入槽内后，将上层边（首端边、浮边）推至槽口，理直导线，左手拇指和食指把槽外的线圈边捏扁，把导线一根根或几根不断地送入槽内的同时，右手用理线板在槽内线圈边两侧交替划拨导线，使槽内导线理直、平行。当大部分导线被嵌入到槽内之后，两掌向里向下按压线圈端部，使端部压下去一点，从而使线圈张开一些，迫使已嵌入的电磁线不堆积在槽口，以便槽外的线顺利进入槽内，划线方法如图所示。⑶导线压实当槽满率较高时，除了用划线板理顺导线外，还必须用压线板夺实，操作方法如图所示。通常是一手持划线板从左至右划线，另一只手拿着压线板压线。压线不可用力过猛。使用新压线板时，要他细检查压线板工作面是否平展、光滑，如果表面粗糙、有棱有角，应用砂布打磨、涂蜡，以免损伤漆包线的外皮，定子较大，导线较粗，线圈端部在槽口转角处的导线往往凸起使后续导线不易嵌入时，可以垫入竹板向下敲打。（4）垫入层间绝缘当以边（尾端边、沉边）嵌完，即可将层间绝缘弯成U形插入槽内，盖住下层边，如图所示。插入后需仔细观察是否有导线跳到层间绝缘之上，如果有，必须把它压下去，盖在下面。这是因为下层边的导线跳到上层边后，如果这两层边分别属于两个极相组，极易造成短路或相间击穿等故障。（5）封槽口槽满率越高，封槽口越重要。先将导线用压线板压实，然后将槽盖绝缘插入，或将槽口的槽绝缘纸折合包住导线，如图所示，折复槽绝缘需重叠2mm以上，再用压线板压实绝缘纸，跟随着压线板压出的空隙插入槽楔（楔板），如图所示。如果插楔困难，则可用橡皮锤敲打槽楔。一个人不好操作的话，可请助手，一个人压压线板，另一个人敲打槽楔。值得一提的是，要观察槽绝缘包封面是否被槽楔撕破，如果受损，应及时采取措施，否则，不仅会造成槽楔无法到位，还很可能损伤漆包线，造成更大的返工。（6）端部相间绝缘端部相间绝缘放置前宜将绝缘纸裁剪成半月状（先剪一张插入端部绕组试一下，经试修几次认可后再行裁剪），然后仔细辨认极相组，逐个分别插入绝缘纸。插时必须将绝缘塞到槽绝缘处，并与之吻合（至压住层间绝缘为止）。（7）端部造形对定子绕组端部进行造形，俗称端部整形，即将端部做成一个喇叭口状。在全部线圈嵌完、端部相间绝缘垫妥后，放入端部开型工具，用木锤轻敲整形。自己修理三相电动机缺乏端部开型工具时，可用图所示的方法，一手持橡皮锤，一手拿竹板压线圈端部，用锤敲打竹板，将线圈端部敲成一个喇叭口状。值得一提的是，喇叭口直径大小要合格，不能锤成歪嘴口或扁嘴，偏向某一边都是不妥当的，这样会影响定子通风散热，甚至转子放不进字子腔内。但是喇叭口也不能很大，致使线圈端部碰触机壳，影响绝缘性能。敲好喇叭后，修剪相间绝缘纸，应使绝缘氏边缘高出线圈3～5mm。修毕，把转子放进定子腔内试一下，观察线圈不碰及转子即可。（8）定子端部的包扎在线圈嵌完之后，就可着手对定子端部进行统一绑扎。这是因为定子绕组虽说是静止不动的，但电动机在起动和运转的过程中，线圈要受到电磁力的冲击所以必须将端部绑扎结实。绑扎方式如图所示。端部绑扎含绕组引出线的绑扎，在定子绕组连接线焊接之后，一般是用绝缘套管套住接线头，如接线头较大，则可用绝缘绸带绑扎。为了防止拉脱，引出线的线头要进行绑扎。绑扎方法有两种：一是把引出线、连接线及其套管与线圈端部一起捆扎，这样绑扎较牢固；另一种是不与线圈直接捆在一起，而是把引出线和连接线单独绑扎。定子绕组各相连接线绑扎后便形成一个圈，通常采有两种布置形式：第一种为端部绑扎，连接线全部置于定子绕组顶端部位，用蜡线进行绑扎成捆，如图所示。这样就会使绕组端部加长，容易引起碰触端盖的接地故障。所以常用于极数较多而绕组端部较短，且端部轴向空间较大的三相电动机。第二种是绕组端部外侧绑扎，它是把全部连接线放在绕组端部外侧绑扎，如图所示，无疑这将减少绕组端部的轴向尺寸，但却增加了绕组端部的径向尺寸，这种方法适用于绕组端部较长而定子铁轭较厚的二极三相电动机。三、绕组嵌线范例上面介绍的是适用于手工嵌线的操作技巧。但由于各种型式的绕组各具特性，所以在嵌线上既有共同性，以有其特殊性。嵌线的基相规律⑴嵌线时，从线圈的首边所在的槽开始，相邻末边所在的槽先不嵌线，因为线圈首边位置定下来后，根据节距线圈的末边位置就定下来了。⑵一般来说，单层绕组每极每相槽是q，先嵌的q个线圈的首边吊起，末边嵌入相应的槽中，从第q＋1个线圈开始，两个边可同时嵌入相应的槽中，双层叠绕组节距是y，先嵌的，先嵌的y个线圈的首边吊起，末边嵌相应的槽中，从第y＋1个线圈开始，两个边可同时嵌入相应的槽中。⑶等所有线圈嵌完，再嵌吊起的线圈。第六节定子、转子绕组的接线1．接线总原则对于正规三相60°相带单层及双层绕组的构成及接线，可按下列原则。⑴每相绕组由a支路并联组成；每条支路由若干个线圈组（极相组）串联组成；一个线圈组（极相组）由q（每极每相槽数）个线圈串联组成。接线时，先把线圈接成“线圈组”，然后接成“支路”，再接成“相绕组”，这样目的明确，层次分明，出现问题也容易检查。⑵每个线圈组的q个线圈必串联每个线圈组的q个线圈，依次相距一个槽距角，处于同一磁极下的不同磁场位置中，因而感应电动势的相位是不同的，即同一时刻的电动势大小是不等的。若把线圈并联起来，就相当于本身短路，形成内部环流而使线圈过热烧毁。所以这q个线圈任何情况下都不能并联而只能彼此串联。⑶对60°相带而言，单层绕组每相有p个线圈组，双层绕组每相有2p个线圈组。（4）无论是单层还是双层绕组，同相各线圈组电动势的有效值是相等的，只是正负不同而已。因此，一相中的各线圈组电动势可以串联也可以并联。（5）同相各线圈组之间究竟是串联还是并联，这完全取决于并联支路数a，只要知道了并联支路数，每条支路串联的线圈组数就不难算出。单层绕组中，每相绕组的线圈组数等于极对数p，故每条支路就由p/a个线圈组组成。双层绕组每相的线圈组数是2p，则每条支路的串联线圈组数为。（6）线圈组之间，按顺着电流方向的原则串联。（7）三相绕组的首端（和末端）在空间上依次相差120°电角度。2、绕组接头的焊接无论是绕组的过线、极相组间的接头，还是三相绕组引线端，其接头均可叫做“绕组接头”，这些接头必须进行焊接，使接头接触牢固，接触电阻最小。⑴线圈头尾去漆皮在做绕组接头这前，必须将线圈头尾导线的绝缘层去掉，方法有刮除法、化学除法、机器除法等多种。1）刮线刀刮漆皮漆包线上附着一层较薄但又很结实的漆皮，为了去掉它，有人采用火烧，火烧会使铜导线变软，影响导线的力学强度。较简单的方法是用刮线刀来刮，刮线刀外形酷似指甲剪，可以自行加工。也可以用类似形状的长指甲刀代用。操作方法：左手握住漆包线，右手持刮线刀，让刀刃“咬”住线头的一定长度，顺线往下一拉，漆皮便掉了下来，然后再“咬”住线头的另一外刮，直至线头全部呈现铜的本色为止。如果加工刮线刀不便，也可用断锯条来刮线，利用锯条的断口刮去漆皮。操作虽没有刮线刀方便，但只要细心，也能将漆皮刮尽刮好。2）化学除漆采用化学除漆，所用配方如下。甲酸（又名蚁酸，工业用，浓度为88％）6g香蕉水1g白蜡（防止液体蒸发）适量将上述药品按质量比配备，放在玻璃或陶瓷器皿里，加热到85～90℃，使融化了的白蜡浮在液体上面达100mm厚。把待去漆皮的线头尾浸在上述溶液中（深度由去皮长短来决定），大约浸3min，漆层便与铜线分离。取出线头，用布擦掉残留液和漆皮即可。这种溶液具有很强的腐蚀性，并有较大的刺激臭味。操作中，必须戴好口罩、眼镜、手套等劳保用品，不可让手和皮肤直接触及去漆溶液，以免受伤。万一有微量的去漆溶液溅到皮肤上，可立即用清水冲洗。3）电动刮线机去漆采用漆包线电动刮线机去漆，既快又好，操作十分方便，将待去漆皮的线头插入电动刮线机的“口”中，按动开关，漆皮便立即磨去。⑵焊接头的连接形式绕组接头的接线可分为单股线接头、多股软导线接头、扁铜线接头等多种。1）绞接对于导线较细的绕组，可采用绞接，即直接把线头绞合在一起。各种线头的绞接，如图所示。接头长度可根据导线粗细而定，一般为20～40mm。2）扎线连接对于导线较粗的绕组，可采用扎线连接。各种线头的扎线连接，如图所示。扎线一般用0.3～0.8mm的铜线（去掉绝缘），扎线的粗细和圈数应根据线头的大小和根数而定。线头应扎紧，但不要太密，以便于锡液流入。3）并头套连接扁线或扁铜排时，一般采用并头大连接，如图所示。并头套一般采用0.5～1.0mm的薄铜片制成，铜片应刮净、搪锡，并头套的长度应根据扁线的截面大小而定。头套套上后，要用手钳夹紧，在接头处应留有1～2mm的缝隙，以便于锡液流入并头套内部。⑶铜绕组软钎焊工艺导线连接如果只是将线头互相绞合，固然也能通电，但这只能是在绞合导线的表面传递电流。三相电动机在长时间的运行中，传递电流的导线表面，在空气中极易氧化，而氧化物是不良导体，久而久之会成为绝缘体，造成三相电动机单相运行故障。因此，必须采用焊接工艺，使导线接头改变表面接触状态。电动机绕组焊接难度较大，如接头尺寸小，数量多，形式多变，接线处空间狭窄，邻近的绝缘物易损坏，而且不允许焊锡掉入线槽、绕组之中。因此，在确定焊接方法时，必须是在保证焊接质量的前提下，尽量选用通用性强、不具磨蚀性、不影响邻近线圈及绝缘性能，且经济而又简便的焊接方法。铜绕组多采用钎焊接工艺。所谓钎焊，主要是采用焊料的熔点这一特点。钎焊料通常根据熔点分类：熔点在260℃以下的，称为“低温焊接”（亦叫软焊料）；熔点在260～380℃的，叫“中温焊料”；熔点在400℃以上的，叫做“高温焊料”（又叫“硬焊料”）。在钎焊过程中，铜导线接头保持固体状态，焊料呈熔化状态，与接头表层金属相互熔解和扩散，使之熔焊为一体。正因为铜的可钎焊性较好，所以铜绕组一般采用钎焊方法。软钎焊加热温度低，操作方便，焊接时对周围绝缘物影响小，在一般电动机中应用更为普遍。硬钎焊的力学强度好，一般只用于耐热性和力学强度高，容易烧伤邻近绝缘物，线圈发生故障时拆修不便。（4）钎焊焊料与焊剂的选用1）焊料。焊料应具有适宜的熔点、良好的润湿性、流动性、抗腐蚀性和导电性，要求价格便宜。润湿性和流动性好的焊料，易于渗流到微小的接头缝隙中去。锡和铅这方面的性能好，所以被普遍用作软焊料的主要成分，绕组铜接头常用的锡铅焊料牌号及应用举例如下。HISnPb50常用于绕组引出线的焊接HISnPb58－2常用于各种线圈之间的焊接HIShPb68－2多用于线头线尾搪锡铜线绕组常用的硬焊料为磷铜或银铜。磷铜较脆，不耐振动，不宜用于转子绕组的焊接；银铜焊料较贵，一般只用于力学及电气强度要求特别高的场合。2）焊剂。钎焊焊剂应能溶解和除去氧化物，使钎焊容易进行；能改善焊料对焊件的润湿性；且具有低于焊料的熔点和一定的流动性，容易脱渣等特征。钎焊剂可分为有机焊剂和无机焊剂两种。有相焊剂，又叫中性焊剂，在铜绕组钎焊中变遍采用的是松香或松香酒精溶液。它没有磨蚀作用，可形成坚硬的薄膜保护焊接处不受氧化和腐蚀。这里介绍两种松香助焊剂配方如下。配方一（松香-酒精溶液）：松香（工业用）150～170g三乙醇胺（工业用）2～4g酒精（工业用，95％）1000mL配制方法：把松香碾成粉末状态后，倒入酒精容器中，用玻璃棒或竹楔搅拌，待完全溶解后再加入三乙醇胺（市化学试剂商店有售）。此焊剂调配好后，可用一个加盖的瓶子存放。配方二（松香-松节油-酒精溶液）：松香粉末32g三乙醇胺4g松节油10g酒精100g水杨酸13g配制方法：先将松香粉末倒入酒精中，用玻璃棒搅拌，待松香粉末完全溶解后，再加入松节油、水杨酸和三乙醇胺，边加边搅拌，直至充分混合后再用有盖的瓶子装起来待用。无机焊剂，又叫酸性焊剂，是卤族元素的盐类制品，市五金、化工商店有成品“焊油”膏出售。它能有效地清除焊件的氧化物，改善焊料的润湿性和流动性，但由于它对铜和绝缘都有强烈的腐蚀性，在绕组的焊接中一般不用，仅在焊接铜线鼻子等大件时采用。焊后必须认真清除焊剂和焊渣，而焊前要采用有效措施，防止焊剂掉入绕组内。（5）软钎焊方法常见的钎焊方法有烙铁焊、浇锡焊、浸渍焊等。1）烙铁焊。常用的烙铁有火烙铁、电烙铁、快速烙铁等。目前多采用电烙铁，使用电烙铁应先让烙铁头吃锡（搪锡），不能让电烙铁通电时间过久，烧得过热，以免氧化而搪不上锡。电烙铁的功率应根据铜线线头的大小确定。40Ｗ小功率的烙铁只能用于线圈之间的过线接头。因为功率太小，不仅无法焊牢，而且会增加对线头的加热时间，烧焦漆包线。焊接时，先在搪过锡的接头上涂上松香酒精溶液，然后把吃了锡的烙铁头置于接头的下面（注意：不可放在接头上面），当松香酒精溶液在接头处冒烟时，立即将锡焊条涂在烙铁及接头吻合处，锡液便源源不断地流入接头内。焊接时，烙铁可稍停一会，让锡液充分流入铜线接头处，形成一个不带尖刺的圆点。2）浇锡焊。用铁锅或铁瓢在电炉或煤油炉上，将锡熔化，然后用小勺对已涂有松香焊剂的铜线接头浇注锡水，不一会便把接头焊好，如图所示。如果把引线线头与线鼻子挂好，插入锡水中，只需数十秒，便将它们焊为一体。当焊接线头数量很多时，采用浇锡焊接比较方便。浇锡时温度不要太高，掌握温度的方法是这样的，用小勺拨开锅内锡水表面的氧化层后，在10s内，锡水表面由银白色变成金黄色时最佳。如果很快变成紫色，则说明焊锡温度过高了，此时必须停止加热。3）浸渍焊。浸渍焊一般采用手提式电热浸焊戽。这种戽通常自行加工，方法如图所示。用铁棒车制一个熔锡锅，这是一个带着“尾巴”的锅。锅体通常高为50mm，外径500mm，内径400mm。锅的“尾巴”直径与长度应与电烙铁心的内径与长度配合好，以能插入为宜，电烙铁心功率大于75Ｗ。然后做一个铁皮盒，盒的一侧装一个木柄，木柄穿入一根电源线通过小瓷管与电烙铁接好即可。给浸焊戽通入220Ｖ电源后，将锡焊料加热熔化，洒上松香粉末。待锡化为锡水之后，将铜线接头插入焊戽，渍入1～3s即可抽出。浸渍焊适用于引线接头搪锡，也可浸焊铜接线片线头。当焊接线头数量较多时，采用浸渍焊接比较方便。（6）铜绕组硬钎焊工艺硬钎焊的焊料熔点高，一般采用电阻焊和气焊加温。1）电阻焊所谓电阻焊，是利用线头接触电阻大，当通过大电流时，在接触处产生高热，从而使焊料熔化成液态，填充进接头缝隙，使接体一体化。电阻焊采用焊钳。使用方法如图所示，在焊钳上装上石墨电极，焊接前先将线头弯形搭接好，用焊钳将搭接处夹紧，接通电源，涂上硼砂焊剂（如用磷铜焊料可不用焊剂），然后放上焊料，待焊料熔化后填满接头缝隙，切断电源即可。电阻焊也可采用碰焊机，常用于扁铜绕组制作中导线断头的焊接。焊接时，首先按照焊机使用规范，根据导线截面选择电流大小，调整挡位开关。将待焊线头的绝缘层处理干净，用锉刀锉平接触面，将扁铜线接头处放进碰焊机钳头，夹紧并对准待焊接处的中心，然后操作焊机，通过电流产生高温，放上硼砂焊剂和银铜焊料，使其熔化填充接头缝隙，即告焊好。2）气焊气焊是利用氧气乙炔火焰，将线头局部加热，使铜线接头熔化成一体。气焊是利用乙炔与氧气混合而成的气体，经气焊焊枪点火后形成火焰来熔化焊料的，根据氧气与乙炔混合比例不同，可形成三种气焊火焰：即氧化焰、还原焰和中性焰。在绕组的焊接中，一般采用中性火焰焊接。这种火焰的焰心、内焰和外焰有明显的界限，如图所示。焰心约300℃，距焰心1～2mm处温度最高，约达3200℃，外焰温度约为1200℃。焊接前，先把接头按要求搭接并固定好，对接可用夹钳夹牢。接头处不得有水分，否则可能在接头处形成一道焊缝或气孔。为防止温度过高，影响接头处的力学强度，焊接时宜将待焊接头放在外焰处。当接头呈樱红色时，在焊接处洒上焊剂，然后放上焊条，让接头的热量传给焊条，令其自然熔化，填充焊缝即可。值得一提的是，不可用火焰直接烧焊条，否则绕组接头温度不够，焊条熔化堆积在接头上形成假焊，如同豆腐渣一般。第七节出厂试验与铭牌安装电机修好后，一定要进行检查试验，合格后方可出厂，以对安全生产负责，对矿工负责。一般的检查试验有下面七项参照拆卸皮带轮或联轴器的方法，把轴承从轴上拆下。同时要详细检查轴承是否磨损严重或彻底损坏，因转子和定子间隙一般在0.3mm左右，轴承一旦磨损严重或损坏，会造成扫膛故障，损坏绕组，必须及时更换新轴承。对轴承运转时有杂音的，要进行清洗，加润滑油继续使用。由于防爆电动机的防护等级比较高，轴承结构比较复杂，对于隔爆型电动机，止口处的隔爆接合面比较长，隔爆面又要防止磕碰，因此在拆装中与普通电动机相比，有些不同。第二节防爆原理及结构特征因电动机运行时要发热，在事故状态下还有可能产生火花、电弧及过热，因此在易燃易爆场所中使用的防爆电动机就要采取措施：防止火花、电弧或过热的产生；或者虽产生，却不能引燃周围的爆炸性混合物。这就是不同类型防爆电机在设计、制造时的出发点，其防爆原理亦基于此。一、增安型电动机防爆原理增安型电动机的防爆原理，简而言之就是使其本身不成为引燃源。就是在电动机的设计、制造中采取一系列措施，使其在正常运行善下不会产生火花、电弧及可能点燃爆炸性混合物的高温。结构特征相对于普通电动机，防爆电动机的接线盒比较复杂，防爆规程对其规定的条款也比较多，故在主体结构之后对其单独介绍。其主体结构与隔爆型电动机的主要区别是无隔爆面要求；外壳强度亦无特殊要求；接线盒的防护等级不低于IP54。1.主体结构采取的防止火花、电弧及过热的措施⑴设计、制造上采取防止产生火花的措施避免产生机械火花①对装有滚动轴承的电动机，定、转子间径向单边气隙须大于表8－11的规定。表8－11装有滚动轴承增安型电动机的最小单边气隙值（mm）极数径向单边气隙δ与转子直径D2的关系D2≤7575≤D2≤750D2＞75020.250.25＋（D―75）/3002.740.20.2＋（D―75）/5001.76及以上0.20.2＋（D―75）/8001.2若铁心长度L超过转子直径D2的1.75倍时，则最小气隙按表8－11计算的值再乘以L/（1.75D2）。变极多速电动机的δ值按电少极数取。②装有滑动轴承的电动机，其δ值按表8－11算得后再乘1.5。端盖上应有周向彼此相差120°的测气隙孔同，在静止状态下测量三点。③转动的零部件与静止的零部件之间应留有足够的间隙、距离，以防止相擦产生火花。避免产生电火花①裸导线的电气间隙应大于表8－12。表8－12电气间隙（mm）额定电压/V最小电气间隙额定电压/V最小电气间隙3646601060611401812763000362206600060380810000100②绝缘导体对地（如绕组端部对机壳、端盖）要有足够的距离。③接线螺栓应有防松措施。④转子铜条与端环应采用硬焊或熔焊；绕组的引接线、连接线处应采用熔点较高的焊料焊焊接，或采用合适的硬焊。⑤加强绕组匝间、相间及对地的绝缘强度。如采用厚漆腊（低压电动机）或玻璃丝包薄腊绕包（高压电动机）的导线；槽绝缘适当加强，如高压电动机加一层补强槽衬等。⑥提高绕组绝缘的耐压试验值。低压绕组应比国家对普通电机规定的试验值高10%；高压应提高30%。⑵设计、制造上采取防止产生电弧的措施1)裸导体沿绝缘表面的爬电距离应大于表8－13规定的最小值。表8－13爬电距离额定电压/V最小爬电距离/mmabcd3644446066661276781022068101238081012156601216202511402128354530004560759060008511013516010000125150180240注：额定电压可高于表列数值的10%。表8－13中a-d为绝缘材料的耐泄痕性分级，见表8－14。表8－14常用绝缘材料耐泄痕性分级绝缘材料耐泄痕性分级绝缘材料a上釉的陶瓷，云母，玻璃b三聚腈胺石棉耐弧塑，硅有机石棉耐弧塑料c聚四氟乙烯塑料，三聚腈胺玻璃纤维塑料，表面用耐弧漆处理的环氧玻璃布板d酚醛塑料，层压制品2）接线板等绝缘件用泄痕性较好的三聚腈胺石棉耐弧塑料4220压制成。3）高压6kV及以上的电动机绕组除加强主绝缘外还涂半导体防电晕漆，以防止电晕(采用VPI工艺的6kV绕组可以不作防电晕处理)。4)与裸导体接近的金属内表面，如接线盒，涂1321或1320耐弧漆。5)铝风扇的含镁量不大于0.5%。⑶设计、制造中采取的防止过热的措施1)温升限度在绝缘等级规定的基础上再降低10k.2)在非正常运行条件下，借助保护装置实现断电运行。在正常运行时，若电动机突然堵转，其堵转时间tE应允许大于5s。在此时间内，电动机不会产生危险过热；同时在tE时间内，过热保护继电器动作，切断电源。TE时间的定义是：在最高环境温度下，达到额定运行最终稳定温度的交流绕组，从开始通过堵转电流时计起，直到上升到极限温度时的时间，见图8-1。图8-1确定tE时间的图例0A—允许最高环境温度(40℃)0B—额定运行时的最终稳定温度0C—tE终止时允许的极限温度额定运行时的温度曲线电动机堵转时的温度曲线增安型电动机的另一个考核指标是堵转电流比Ist/IN(Ist、IN分别是堵转电流及额定电流)。tE、Ist、IN均应标注在铭牌上，以供选择继电保护用(见图8-2)。图8-2tE时间最小值与堵转电流比Ist/IN关系tE时间，当电动机功率小于160kW时，用实测法测得；功率等于或大于160kW时，按下列计算求得：tE=CGθ2/(TstPN)(S)式中Tst—堵转转矩倍数；PN—电动机额定功率(KW)；C—系数对于铜C=0.42kW•S/(kg•K);对于黄铜C=0.38kW•s/(kg•k)；对于铝C=0.92kW•s/(kg•k).G—转子绕组质量(kg)；θ2—笼型绕组在tE霎时间终了时允许升高的温升(k)。在石油化工系统中使用的增安型电动机，其环境中爆炸性混合物的组别一般不高于T3组，则：θ2=200-(k1θ1+40)(k)式中k1—经验系数，可取k1=1.3；θ2—定子绕组稳定温升实测值(K)。核算tE时间内定子绕组的温升θ1Te可按下式：θ1Te=k2J21sttE(K)式中k2—与绕组材料和温度有关的系数，对于F级绝缘的铜绕组，可取k2=0.0065K/[(A/mm2)•s]J1st—堵转时定子绕组电流密度(A/mm2)。2.接线盒增安型电动机接线盒为一独立的防爆壳体，它采取以下措施达到防爆要求：⑴防护等级不低于IP54接线盒、进线口处及接线盒与电动机主体的接合面处均用耐油、耐老化的橡胶板或橡胶密封圈密封(见图8-3、8-4)。⑵电气间隙、爬电距离如图8-3、图8-4所示，应大于表8-12、表8-13的规定。⑶电缆引入装置电缆引入处应能防止拔脱和可靠地密封。共有三种引入装置：1)密封圈式引入装置它适用于引入橡套电缆、鎧装电缆及钢管布线。引入的电缆或导线应该用压盘(如图8-5)或压螺母(如图8-6)将橡胶密封圈压紧，并有防松及防止电缆拔脱的措施。进线口处应为喇叭口状，其内缘应平滑。橡胶密封圈须采用邵尔氏硬度为45-55的橡胶，并经防爆规程规定的老化试验的合格品。图中金属垫片是在电缆未引入时使用，以保持接线盒的密封性。金属垫圈则为增加压紧时的接触面积而在橡胶密封圈的一侧或两侧采用。为配合不同外径的电缆，允许在密封圈上切割同心槽。为了起到密封防爆的作用，防爆规程对密封圈的尺寸作了规定(见图8-7、图8-8及表8-15)。图8-5压盘装置1—防止电缆拔脱用的夹板2—压盘3—金属垫片4—橡胶密封圈图8-6压紧螺母装置适用于公称外径不大于20mm的电缆适用于公称外径大于20mm的电缆1-压紧螺母2-金属垫圈3-金属垫片；4-橡胶密封圈5-防止电缆拔脱用的夹板图8-7铠装及橡套电缆用的密封圈D=电缆公称外径±1mmA≥0.7D(不小于10mm)B≥0.3D(不小于4mm)图8-8钢管布线用的密封圈d=导线公称外径±0.5mmD=φd孔外切圆直径A≥0.7D(不小于10mm；不大于35mm)B≥d/2(不小于4mm)C≥d/2(不小于4mm)采用钢管布线时，钢管与过渡管接头的啮合扣数应大于6扣。装密封圈处接线盒进线口的内径D0与密封圈外径D1配合的直径差须不大于表8-15的规定。表8-15D0与D1的直径差(mm)D1D0-D1D1≤201.020<D1≤601.560<D12.0对于浸油式电缆，接线盒空腔内备有放置电缆头的空腔。电缆头可以用环氧树脂浇封(见图8-9)。图8-91—环氧树脂电缆头2—金属垫圈3—橡胶密封圈4—压盘5—铠装外接地线2)浇注固化填料密封式引入装置用于固化的密封填料应满足下列要求：具有不燃性或难燃性；不必加热即可填充；填充后，在常温下短时间内即可固化；固化后，不产生有害裂纹，且软化温度不低于95℃对电缆护套不产生不良影响；浇注的填料深度应大于电缆引入口孔径的1.5倍(最小40mm)，并应有表示所需填充量的标记，见图8-10。图8-10填料深度及填充标记固化密封填料2—联通节3—电缆4—填弃标记5—防止电缆拔脱用夹板3)金属密封环式引入装置当采用金属护套电缆时选用该种引入装置。本结构也适用于ⅡA、ⅡB级隔爆型电机，见图8-11。图8-11金属密封环式引入装置1—金属护套电缆2—螺母3—套筒4—端部固定套管5—导体6—绝缘套管7—绝缘填料8—金属密封环⑷接线盒的内、外接地接地螺栓应采用铜质或钢质镀锌的。对于内接地螺栓，当电缆小于35mm2时，应大于接线螺栓截面的1/2，但不得小于35mm2以下时的规格。对于外接地螺栓，当电动机功率大于10kW时，应采用不小于M12的螺栓；功率在5—10kW时，不小于M10；再小的电动机，应不小于M8。二、隔爆型电动机1、防爆原理隔爆型电动机的防爆原理简而言之就是“间隙灭焰”。就是说，将电动机的定、转子及接线部分置入外壳中，这种外壳称为“隔爆外壳”。当由于电气火花、电弧或过热引起壳内爆炸性混合物爆炸时，该外壳不但能承受爆炸压力及爆炸火焰的高温而不破损变形，又能靠“间隙灭焰”的作用，防止内部爆炸生成物通过外壳间隙向壳外传播而引起周围爆炸性混合物爆炸。壳内的爆炸性混合物是由于电动机间断性运行，壳内气体热胀冷缩产生“呼吸”作用，或者由于其他原因(如电动机安装位置较低、爆炸性混合物的密度比空气大)而进入电动机内腔的。“间隙灭焰”的原理，一是爆炸压力、火焰在向外传播时，因体积迅速变化而使其能量受到损失；二是间隙处温度低，又起降温灭焰的作用。因隔爆外壳允许内部产生爆炸及压力外泄，所以它的防爆要点是：外壳要有够的强度；壳体与外部贯通处的配合面，即“隔爆面”的尺寸、粗糙度形成的间隙有灭焰的效果；此外就是电动机进线口处具有密封及抑制电动机处表面的温度、意外的火花。2、结构特征隔爆型电动机的设计、制造就是考虑满足上述的防爆要点。除满足使用上的其他要求外，困隔爆型电动机的特殊要求，与普通电动机相比，在结构上具有以下特征：⑴外壳材质用于Ⅰ类，在采掘面上使用的隔爆电动机，其外壳应采用钢板或铸钢，其他场所可采用不低于HT250的高强度铸铁；对于Ⅱ类，隔爆电动机的外壳应采用不低于HT200的灰铸铁。⑵外壳紧固螺栓连接外壳的紧固螺栓除承受必要的锁紧力外，要承受爆炸压力。考虑这些因素后，每个螺栓的计算拉伸力Q可按下式计算：对于平面法兰结构Q=1.3Q0(N)对于止口(圆筒)结构Q=1.1Q0(N)Q0=Qp/z(N)式中Q0—每个螺栓的计算应力(N)；Qp—爆炸时螺栓承受的总压力(N)；Z—螺栓个数；P—设计时考虑爆炸时应承受的压应力(Pa)，对于ⅡC级取1.5Mpa，其余取1.0Mpa；A—承受爆炸压力的有效面积(m2)。外壳紧固螺栓的间距，对于对于ⅡC级不大于(70-80)mm；对于其他隔爆等级的平面结构时，一般不大于120mm，止口结构一般不大于140mm。但螺栓的个数，对于平面结构一般不少于4个；止口结构不应少于3个。外壳紧固螺栓的拧入深度，对于铸铁外壳，最少为1.25～1.5倍螺栓直径；对于钢质外壳，最少为1.0倍螺栓直径。外壳紧固螺栓的螺纹余量，当螺孔为不透孔时，螺栓拧紧后还须留有大于2倍防松垫圈厚度的剩余螺纹，以便在垫圈丢失后也能将防爆外壳紧固。外壳上的不透螺孔，其周围及底部的厚度应大于螺孔直径的1/3，但至少应大于3mm。⑶隔爆面粗糙度隔爆接合面表面粗糙度应不低于3.2μm；对于活动接合面，如轴、操纵杆等应不低于1.6μm。⑷隔爆事面的间隙、长度隔爆接合面的间隙W、长度L、L1应符合GB3836.2的规定。表8-16～8-20列出常用范围的W、L、及L1(参见图8-12～8-14)。图8-12平面接合面W、L、L1示意图a)连接螺栓为通孔b)连接螺栓为不通孔图8-13止口接合面W、L、L1示意图1、当W≤0.2，f≤1.0时，L1=a+b；否则，L1=a2、当f≤1.0时，L=a+b图8-14圆筒式接合面W、L示意图W=ФD-фd表8-16Ⅰ类隔爆接合面结构参数接合面型式L/mmL1/mmW/mm外壳容积V/LV≤0.10.1<V平面、止口或圆筒结构6.012.525.040.06.08.09.015.00.300.400.50——0.400.500.60带有滚动轴承的圆筒结构6.012.525.540.0————0.400.500.600.80 表8-17ⅡA隔爆结合面结构参数接合面型式L/mmL1/mmW/mm外壳容积V/Lv≤0.10.1<V≤2.0V>2.0平面、止口或圆筒结构6.012.525.040.06.08.09.015.00.300.300.40——0.300.400.50—0.200.400.50带有右列轴承的电动机滑动轴承6.012.525.040.0————0.300.350.400.50—0.300.400.50—0.200.400.50圆筒结构滚动轴承6.012.525.040.0—0.450.500.600.70—0.450.600.75—0.300.600.75表8-18ⅡB隔爆接合面结构参数接合面型式L/mmL1/mmW/mm外壳容积V/Lv≤0.10.1<V≤2.0V>2.0平面、止口或圆筒结构6.012.525.040.06.08.09.015.00.200.200.20——0.200.200.25—0.150.200.25带有右列轴承的电动机圆筒结构滑动轴承6.012.525.040.0————0.200.250.300.40—0.200.250.25——0.200.25滚动轴承6.012.525.040.0————0.300.400.450.60—0.300.400.45—0.200.300.40表8-19ⅡC(不包括乙炔)隔爆接合面结构参数①接合面型式L/mmL1/mmW/mm外壳容积V/Lv≤0.10.1<V≤2.0V>2.0平面、止口或圆筒结构6.012.525.06.08.09.00.100.150.15—0.100.10——0.10滚动轴承6.012.525.0———0.150.200.25—0.150.20——0.20可在保证安全系数不小于1.5的条件下，通过试验确定结构参数。表8-20ⅡC(乙炔)隔爆接合面结构参数①接合面型式L/mmL1/mmW/mm外壳容积V/Lv≤0.020.02<V≤0.10.1<V≤0.5V>0.5止口结构6.012.525.0———0.100.150.20—0.100.15—0.100.10——0.01爆炸时隔爆间隙是趋向压缩的平面结构(如电机轴承内盖接触平面)25.09.0———0.05操纵杆圆筒结构6.012.525.0———0.100.150.20—0.100.15—0.070.10——0.10电动机滚动轴承结构6.012.525.0————0.200.25—0.200.25——————①可在保证安全系数不小于1.5的条件下，通过试验确定结构参数。⑸接线盒隔爆型电动机的接线盒为独立的防爆空腔，可以制成隔爆型或其他防爆类型的。若制成增安型的，其要求同本节之“一”；若制成隔爆型的，除将盒盖与盒体、盒体与电动机间平面接合面处的橡胶密封垫取消，零部件配合面变为隔爆面(见图8-15、8-16)，外壳材质按隔爆型要求外，其余特征及要求与增安型接线盒相同。⑹轴承结构本章的“轴承结构”系指轴承及与之相关的零部件，如轴承内、外盖等组合起来所构成的与该处的运行、维护的全部质量问题相关的这样一个整体结构而言。由于隔爆型电动机“间隙灭焰”的要求，使其轴承结构比其他类型的防爆电动机，特别是比普通电动机要复杂。图8-17～8-18列出国内隔爆型电动的两种典型结构。其接线盒部分参见图8-15、8-16；轴承部分见图8-19～8-23。图8-15低压660V隔爆型接线盒型结构图8-16高压6Kvb隔爆型接线盒典型结构图8-17低压隔爆型电动机典型结构图8-18高压隔爆型电机两种典型结构(下部为“三轴承”结构)图8-19圆筒式轴承结构(用于小型隔爆电动机)1—端盖2—内盖3—外盖4—甩油盘5—橡胶密封圈(IP54时采用)图8-20曲路式轴承结构(用于中型隔爆或ⅡC级隔爆电动机)1—端盖2—内盖3—曲路环4—轴承套5—橡胶密封圈6—甩油盘7—外盖图8-21推盖式轴承结构(用于中型隔爆或ⅡC级隔爆电机)1—推盖2—端盖3—轴承套4—外盖5—甩油盘图8-22三轴承的轴承结构(用于YB4002极隔爆电动机)1—端盖2—轴承盖3—外盖4—甩油盘5—橡胶密封圈图8-23滑动轴承用轴贯穿处隔爆结构端盖2—导轴承内盖3—导轴承4—导轴承外盖国5—轴三、正压型防爆电动机1、防爆原理正压型防煤电动机，是将壳体内充入保护气体—新鲜空气或惰性气体，其压力保持高于周围爆炸性气体混合物的压力，以避免外部气体混合物进入壳内达到防爆目的。充入壳内的气体可以与外界呈流动状态，(老防爆规程称“防爆通用型”)，也可以不与外界呈流动状态，仅在壳内呈闭路循环。2、结构特征正压型防爆电动机的防护等级因其防爆原理的要求，一般采用IP54。其接线盒及电缆引入方式、结构与增安型电动机基本相同。它的设计、制造要点是：借助继电保护系统使壳内维持正压，壳内不存在通风的“死角”。⑴保持壳内正压在进、出风管处及壳体的上、中、下有关部位安放微压计，当微压计的读数低于200Pa时，通过继电保护系统，使电动机停止运行；或者使通风或充气系统提高充入壳内气体的压力。⑵消灭通风“死角”在电动机开始不能移去之前，壳内先通以5倍净容积的新鲜空气或惰性气体，以将内腔中的爆炸性气体混合物全部吹拂出去。因此，壳内不允许存在“死角”。顾名思义，“死角”氷是在通风过程中吹拂不利的角落。在设计时，按照空气动力学的原理，应设法消除这样的角落。正压型防爆电动机在国内的石油化工企业中使用的较少，并且大部分都是由国外进口的。四、无火花型防爆电动机1、防爆原理它是一种在正常运行条件下不产生火花、电弧和危险温度，因而也就不会将周围爆炸性气体混合物引爆的防爆电动机。2、结构特征在接线盒、电缆引入方式及结构，以及防护等级的要求与增安型电动机相同，但无tE及降低10K温升的要求(其余求与增安型类似)，其安全程度比增安型略低，因此它仅能用于2区。无火花型电动机在国内起步较晚，目前尚未批量投入市场。英国GEC公司成系列生产无火花型防爆电动机已有多年的历史。五、粉尘防爆电动机粉尘防爆电动机虽未被GB3836防爆规程列入如上所述的防爆类型之中，但