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1、课程设计报告课程名称： 电机与电器制造工艺 姓名： 班级学号： 指导教师： 完成日期： 目录Shanghai Dianji University1第1章课程设计的目的及基本要求31.1课程设计目的31.2课程设计的任务汇总和要求3第2章 Y100L2-4定子绕组型式的选择42.1单层绕组的特点和型式42.2 Y100L2-4定子绕组型式42.3 三相单层交叉式绕组展开图画法5第3章Y100L2-4定子绕线模的设计93. 1需求分析93. 2概要设计93. 3详细设计9第4章Y100L2-4定子绕线工艺94. 1需求分析94. 2概要设计94. 3详细设计9第5章Y100L2-4定子嵌线工艺10
2、5.1嵌线前的准备工作105.2嵌线原则105.3具体嵌线工艺105.4质量检查11第6章工艺文件及图纸126. 1定子线圈绕线工艺守则126. 2定子散嵌绕组嵌线工艺手则13第7章小结14参考文献15第1章课程设计的目的及基本要求1.1课程设计目的通过本课程学习，学生能掌握电机与电器制造的相关专业知识；学会根据零件图纸来编制电机与电器加工工艺、操纵机床及相关装备进行简单的加工、能够独立将电机与电器的零件进行装配和检验；培养学生勇于创新、敢于实践的精神；提高学生的就业、创业的能力。课程设计是在学生在理论上电机定转子绕组的制造工艺、电器线圈制造工艺。1.2课程设计的任务汇总和要求最终提交实训成果
3、来证明其独立完成各种实际任务的能力。从而反映出理解和运用本课程知识的水平和能力。具体如下：1.根据选题制定工艺方案并分析；2.相关主要工艺装备及模具设计。3.相关工艺文件的制定。4.书写课程设计报告和画相关图纸。实训报告内容包括以下几个方面：确定工艺方案编写工艺文件绘制工艺图纸实训小结第2章Y100L2-4定子绕组型式的选择2.1单层绕组的特点和型式单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组，因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比较简单；没有层间绝缘故槽的利用率提高；单层结构不会发生相间击穿故障等。缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想，电机的铁损和噪音
4、都较大且起动性能也稍差，故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。在小型三相异步电动机的定子中，单层绕组应用非常广，与双层绕组相比，有如下特点：（1）因为每槽内只嵌放1个线圈边，所以电动机的线圈总数等于铁心槽数的一半，节省绕线和嵌线工时。（2）因为槽内只有1个线圈边，所以不需要层间绝缘，在槽内不存在相间击穿问题，且槽面积的利用率较高。（3）绕组线圈的端部较厚，相互交叠，整形困难。（4）单层绕组虽然也可采用短距线圈，但是从电磁性能看，绝大多数绕组仍属整距绕组，故电气性能较差。单层绕组的最初形式为叠绕式，经过改进有同心式、链式、交叉式及同心交叉式等形式，以适用不同的电动机。2.2Y100L2-4定子
5、绕组型式1.单层叠绕组是由基本绕组发展而形成的。基本绕组的每极每相槽数为q=1（集中绕组），而叠绕组的每极每相槽数q1（可以是2、3、4、）。基本绕组每相在1对磁极下只放1个线圈元件，而单叠绕组每相在1对磁极下则放1个线圈组，这个线圈组是由q个线圈依次串联绕制而成的，通常称之为极相组。每相的若干个极相组之间仍是“首-尾”依次串联。2.单层同心式绕组是对单层叠绕组的改进形式，主要优点是：嵌放线圈容易，特别适用于定子内腔较小、节距较大的2极小型电动机中；主要结构特点是：极相组是由节距不等、大小不同而中心线重合的线圈组成，故命名同心式。单层链式绕组是对q=2的单叠绕组的另一种改进形式。主要结构特点是
6、：所有线圈的形状、大小完全相同，三相线圈的排列如链互扣，故称为链式绕组。但是，线圈的节距y必须是奇数，否则无法构成。3.单层交叉式绕组是对q=3的单叠绕组的改进形式。主要优点是端部用铜量减少。主要结构特点是：每相绕组由线圈数不等、节距不同的2种线圈组交叉排列构成。4.单层同心交叉式绕组是将交叉式绕组中2个相同线圈为1组的极相组改为同心式线圈绕制。它同时具备了同心式绕组和交叉式绕组的优点。5.单层短距链式绕组即属于短距类型的绕组，嵌放既简单，电气性能又得到好改善。这种绕组在一些油泵电动机中获得了应用。根据Y100L2-4三相异步电动机的定子数据可知：极数4、功率3kw、外径155mm、内径98m
7、m、长度135mm、槽数36、每槽线数31、宽度D1=65mm、D2=70mm、长度L=144mm、线模匝长C1=492mm、C2=508mm。每极相槽数:q=Q/2p*m式中：Q-定子槽数36；p-极对数2；m-相数。q=单层同心绕组和同心交叉式绕组的优点为绕组的绕线、嵌线较为简单，缺点则为线圈端部过长耗用导线过多。现除偶有用在小容量2极、4极电动机中以外，目前已很少采用这种绕组形式。因此根据计算出的q=3，选用单层交叉式绕组2.3三相单层交叉式绕组展开图画法电机型号:Y100L2-4,绕组形式:单层交叉式,定子槽数Q=36槽,极数2P=4极,相数m=3相,节距y=1-9,2-10(大线圈)
8、,1-8(小线圈)。试画出绕组展开图。图136槽4极单层交叉式绕组分极分相图具体步骤如下:1画出定子槽数并分极分相见图1。极距为：线圈节距y1为：每极每相槽数q为：2根据节距y=1-9,2-10和1-8及各绕组在磁极下均匀分布的原则,画出A相绕组图见图2。图236槽4极单层交叉式绕组A相绕组图3根据右手螺旋定则及相邻边电流方向相同的原则以及绕组头接头,尾接尾的规律确定各线圈的电流方向,并将各线圈连接起来见图3图336槽4极单层交叉式绕组A相线圈连接图4根据各相绕组电源引出线应彼此相隔120电角度的规律,画出B相和C相绕组。计算每槽所占电气角度电气绕组所占总电气角度为:P360=2360=720
9、每槽所占电气角度为:720Z1=72036=20确定每相绕组引入、引出线槽数:A相引入第1槽,引出第29槽;B相引入第7槽,引出第35槽;C相引入第13槽,引出第5槽。画出B相、C相绕组分别见图4(a)、(b)。将图3、图4画在一起即为我们所需要的36槽,4极单层交叉式绕组展开图见图5。(a)(b)图436槽4极单层交叉式绕组B、C相线圈连接图图536槽4极单层交叉式绕组展开图单层交叉式绕组的节距总为1-9,2-10(大线圈),1-8(小线圈);单层交叉式绕组每极每相下的线圈个数总为3个;单层交叉式绕组节距总为8槽(大线圈)和7槽(小线圈);单层交叉式绕组定子槽数和电动机的极数成正比,其规律为
10、:定子槽数=电动机极数9。所以同单链绕组的规律一样,不论电动机的极数如何,电动机的绕组展开图均可在4极的基础上增删。单层交叉式绕组一般用于功率为22至11kW左右的电动机上。第3章Y100L2-4定子绕线模的设计3.1需求分析3.2概要设计3.3详细设计第4章Y100L2-4定子绕线工艺4.1需求分析4.2概要设计4.3详细设计第5章Y100L2-4定子嵌线工艺5.1嵌线前的准备工作嵌线前应将各项准备工作做好,以免耽搁嵌线时间。具体准备工作见工艺手则。5.2嵌线原则单层交叉式绕组的嵌线原则是(起先嵌小线圈)嵌一槽隔两槽再嵌两槽,嵌两槽隔一槽再嵌一槽;或(起先嵌大线圈)嵌两槽隔一槽再嵌一槽,嵌一
11、槽隔两槽再嵌两槽。5.3具体嵌线工艺根据以上嵌线原则,起先任选小线圈(嵌一槽)或大线圈(嵌两槽)均可。我们选大线圈先嵌。首先认清楚电动机定子铁芯的出线端,并将定子铁芯出线端部摆在操作者左边前方,任选定子铁芯内一槽作为起槽,并定义为第9槽。滚动电动机定子铁芯,使第9槽处在定子铁芯的最下面,并与工作面垂直,以便于嵌线。垫好绝缘纸,将第1个大线圈中的一个线圈边嵌入第9槽,另一边应嵌入第1槽,但因应压着另外的绕组暂时搁在定子铁芯内(以下均同)。滚动电动机定子铁芯,使第10槽处在定子铁芯的最下面,垫好绝缘纸,将第1个大线圈中的第2个线圈的一边嵌入第10槽,另一边暂时搁在定子铁芯内。嵌第10槽时应注意绕组
12、应与第9槽中绕组的绕流方向一致,也就是电流方向一致,否则,嵌出来的电动机绕组是错误的,电动机将发热。见图6。第10槽嵌好经检查无误后,隔一槽,选小线圈,将小线圈的一边嵌入第12槽,另一边也暂时搁在定子铁芯内。此时应用棉纱带将第1个大线圈和第1个小线圈搁在定子铁芯内的线圈边捆扎好固定在定子铁芯内,便于后面的绕组嵌线。尔后隔两槽,将第2个大线圈中的一个线圈边嵌入第15槽中,另一边嵌入第7槽。此线圈正好压着第一个大线圈以及第一个小线圈的起始边第9槽和第10槽以及第12槽。第7槽嵌好后,将第2个大线圈的第2个线圈的一边嵌入第16槽,另一边嵌入第8槽。这个线圈将第9、10和12槽及第15槽压着。嵌第2个
13、大线圈时同样要注意两个线圈的电流方向一致,见图6(以下均同)。嵌好第16槽,隔一槽,将第2个小线圈的一边嵌入第18槽,另一边嵌入第11槽。以后按照嵌一槽隔两槽再嵌两槽,嵌两槽隔一槽再嵌一槽的规律一直嵌下去。当嵌到第6个大线圈时,要将第1个大线圈及第1个小线圈搁在定子铁芯内的线圈边,反扳过来垫好绝缘纸,用棉纱带捆好,以便第6个大线圈和第6个小线圈嵌入第3槽和第4槽及第6槽。当第6个小线圈嵌完后,将第1个大线圈及第1个小线圈的另一边依次嵌入第1、2、5槽中。至此,该电动机绕组就算嵌好。我们仍然用数字表示整个电动机嵌线的步骤,用内的数字表示电动机的槽数,则整个嵌线过程见表1。在以上嵌线过程中,每嵌好
14、一槽,需要对嵌好的绕组整形,以便后面的绕组嵌线,否则后面的绕组难以嵌入应有的槽中。待全部绕组嵌好后,定子线的端部应用绝缘纸相与相之间隔离开,然后对整个绕组整形,以便安装电动机转子时转子能顺利放进去。连接好引出线,用棉纱带捆扎好绕组端部,即可进行浸漆处理。5.4质量检查检查所用材料的尺寸及规格，应符合图样及技术标准的规定。具体质量检查工作见工艺手则。第6章工艺文件及图纸6.1定子线圈绕线工艺守则定子线圈绕线工艺守则1适用范围本守则适用于Y1系列三相异步电动机及其派生系列电动机的定子线圈的绕制。2材料2.1电磁线：漆包铜圆线。2.2聚氨脂玻璃纤维漆管2741。2.3聚脂玻膜粘带6230。2.4焊料
15、：HLKSn40PbSbB。2.5焊剂。3设备及工具3.1附有计数器的绕线机并配置线盘用的搁线架和衬有毛毡的夹线板以及拉紧装置等设施。3.2绕线模3.3焊接工具：电流可调碰焊机。3.4绕线常用一般工具：克丝钳、剪刀、扳手、刮线夹头、钢皮尺。3.5检查工具和仪器：千分尺、匝数实验器。3.6工位器具。4工艺准备4.1准备线圈绕制所需的技术文件和材料以及绕线所需工具。4.2检查导线线径，并将导线盘装置在搁线架上。4.3检查线模尺寸，并将其装置在绕线机的主轴上。4.4试车运转：调整绕线机转速，校对计数器并调至零位。4.5将漆包铜圆线端头，穿过夹线板的衬垫，然后将拉紧装置调至合适的紧度（使漆包线拉直，且不致使漆包线拉细和破坏绝缘为宜）。5工艺过程5.1按规定的规格，根据一次连绕线圈的个数、组数及并绕根数，剪制好绝缘套管，依次套入导线。5.2将导线始端按规定留出适当的长度，并弯折后嵌入线模特制
