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1、煤矿电气设备检修工艺煤矿电气设备检修工艺教案教案煤炭工业出版社适用专业：机电维修电气工程教研室韩 斌2011.3周周 次次10-110-1授课时间授课时间2011 年 4 月 26 日 授课章节授课章节 感应异步电动机的嵌线原理感应异步电动机的嵌线原理授课专业、授课专业、 班级班级0909 机电维修机电维修知识目标知识目标1、掌握电动机的绕组知识； 能力目标能力目标会画电动机的绕组展开图会画电动机的绕组展开图教教 学学 目目 标标 情感目标情感目标通过学习，提高学生的专业知识通过学习，提高学生的专业知识教学重点教学重点电动机的单层绕组画法教教 学学 要要 点点教学难点教学难点电动机的主要参数计
2、算课型课型新授课新授课教法与学法教法与学法 （教具）（教具）讲授讲授课后小结课后小结 与作业与作业1.1.电动机的节距与极距的概念电动机的节距与极距的概念 2.2.电动机的主要参数计算电动机的主要参数计算教学后记教学后记（教师课后填写）（教师课后填写）绕组之间的绕组之间的 120120 度部分难度大。度部分难度大。教研室教研室 主任主任 审批意见审批意见授课教师授课教师韩斌备课时间备课时间11.4.2611.4.26内容设 计时间 分配复习上次课电动机的起动方式三相单层绕组三相单层绕组的每个槽内只有一个线圈边，整个绕组的线圈数等于总槽数的一半。这种绕组嵌线方便，槽内没有层间绝缘，槽的利用率高。
3、但由于单层绕组本质上是整距绕组，磁势和电动势的波形稍差（谐波较大），故铁损耗、噪声都较大，启动性能也不好，一般用于小容量的三相异步电动机。常用单层绕组有链绕组、同心绕组和交叉绕组等几种，绕组的结钩通常用展开图来表示，展开图一般按以下步骤画出：l、 计算每极每相槽数 q ； 2、按 2P （极数）划分极数，按 q 槽划分相带（600相带法）；3、按照 Ul 一 W2 一 Vl 一 U2 一 Wl 一 V2 相序标明相带；4 按相邻相带电流方向相反，画出所有槽内线圈有效边的参考电流方向；5 、以极相组为单位，按绕组参考电流方向分别连接各相绕组，并标明出线端的首尾.一、链绕组链绕组由相同节距的线圈组
4、成，其结构特点是线圈一环套一环，形如长链。举例说明妞下：例 5 一 1 三相异步电动机 Y 一 90L 一 4 型定子绕组为单层链式，定子槽数 Z1 = 24 ，极数 2P=4 ，请绘出绕组展开图。5 分种35 分 种解：(1)计算极距，每极每相槽数 q : 槽,槽6424 21PZ23424 21PmZq( 2 ）展开图上划分极、相带并画电流方向,图中画出 24 根平行线段，表示的 24 槽，并在每根平行线段上标明槽号。将 24 槽分成 4 个极，每个极下有 6 个槽， 槽，而每个极占有 1800 6电角度，分属于三相，即为 600相带；每极每相有 2 个槽，槽占有 300 电角度。按 U1
5、 、W2 、V1 、UZ 、Wl 、V2 相带排列，则各槽号所属磁极和相带。( 3 ）根据相带和电流方向连接线圈组及相绕组( 4 ）电源引线各相绕组的电源引出线端位置没有严格的规定，通常相隔 120 0电角度，（1）链式绕组先画 U 相绕组。如图 3.10 所示，从同属于 U 相槽的 2 号槽开始，根据y=-1=5，把 2 号槽的线圈边和 7 号槽的线圈边组成一个线圈，8 号和 13 号，14 号和 19 号，20 号和 1 号，共组成 4 个线圈，把这些同一极相的 2p=4 个线圈串联成一个 U1U2 线圈组，构成 U 相绕组。各线圈之间的连线按同一相的相邻的线圈边电流应反相的原则，连成一路
6、串联，其规律是线圈的“尾连尾，头连头”。我们称一相绕组为链式绕组。链式绕组为等距元件，而且每个线圈跨距小，端部短，可以省铜，还有q=2 的两个线圈各朝两边翻，散热好。对于三相绕组，仿上可以画出分别与 U 相相差 120的 V 相（从6 号槽开始）相差 240的 W 相（从 10 号槽开始）的绕组展开图，从而得到三相对称绕组 U1U2, V1V2, W1W2。然后根据铭牌要求，将线引至接线盒上连接成 Y 或 D。 图 三相单层链式（2p=4 q=2）U 相绕组展开图 二、同心绕组同心绕组的结构特点是各相绕组均由不同节距的同心线圈（大线圈套在小线圈外面）经适当连接而成，这种绕组的端部较长，常用于两
7、极电动机中。例 5 一 2 国产 Y 一 100L 一 2 型异步电动机，定子槽数 Z 1 = 24 ，极数 Zp = 2 。绕组为单层同心绕制。试绘出其绕组的展开图。解：( l ）计算极距，每极每相槽数：三相单层同心式绕组 U 相绕组展开图 三、交叉绕组交叉绕组主要用于 q 为奇数的小型三相异步电动机定子绕组中。例 5-3 三相异步电动机型号 Y 一 132s - 4 ，定子槽数 Z1 = 36 槽，极数 Zp=4 ，采用单层交叉绕组，请绘出三相绕组展开图。332236 2PmQq其连接规律是把q=3 的三个线圈分成y=-1 的两个大线圈和y=-2的一个小线圈各朝两面翻，因此一相绕组就按“两
8、大一小”顺序交错排列，故称之为交叉式绕组。端部连线较短，散热好，因此，p2，q=3 的单层绕组常用交叉式绕组。5 分 种图 三相单层交叉式绕组 U 相绕组展开图 小结：1.电动机的节距与极距的计算。2.电动机的绕组展开图单层绕组画法。作业：1.画出四极 24 槽电动机的绕组嵌放展开图。2.说出电动机的极距与节距的概念？周周 次次10-210-2授课时间授课时间2011 年 4 月 27 日 授课章节授课章节第七章第七章 感应异步电动机的检修感应异步电动机的检修授课专业、授课专业、 班级班级0909 机电维修机电维修知识目标知识目标1、掌握电动机的绕组知识； 能力目标能力目标了解电动机的调速了解
9、电动机的调速教教 学学 目目 标标 情感目标情感目标通过学习，提高学生的专业知识通过学习，提高学生的专业知识教学重点教学重点电动机的调速方式教教 学学 要要 点点教学难点教学难点电动机的调速与机械性能的改变课型课型新授课新授课教法与学法教法与学法 （教具）（教具）讲授讲授课后小结课后小结 与作业与作业1.1.电动机的调速方式电动机的调速方式 2.2.电动机的调速原理与各种方式的特性电动机的调速原理与各种方式的特性教学后记教学后记（教师课后填写）（教师课后填写）机械特性部分难度大。下次课用机械特性部分难度大。下次课用 1515 分种复习分种复习教研室教研室 主任主任 审批意见审批意见授课教师授课
10、教师韩斌备课时间备课时间11.4.2711.4.27内容设 计时间 分配 复习上次课三相交流电动机单层绕组画法三相双层绕组双层绕组的每个槽内有上、下层两个线圈边，每个线圈的一条边嵌放在某一槽的上层，另一条边则嵌放在另一槽的下层，整个绕组的线圈数正好等于槽数。双层绕组的主要优点是：( l ）可以选择最有利的节距，例如 y = ，以使异步电动机的65旋转磁场波形更接近于正弦波。因为非正弦波含有高次谐波分量，而谐波分量增加电动机的损耗、噪声、振动，减少电动机的输出功率。( 2 ）所有线圈具有同样的形状和尺寸，便于制造。( 3 ）可以组成较多的并联支路，容易制造大容量电动机，10 kw 以上的电动机一
11、般都采用双层绕组。( 4 ）端部形状排列整齐，有利于散热和增加机械强度。图 5 一 9 双层绕组元件边在铁心槽内的安置l 一槽楔 2 一覆盖绝缘5 分 种35 分 种4 一层间绝缘 5 一槽绝缘3 一上层边吞一下层边双层绕组主要不足之处是同一槽内放置上、下两有效边，可能不属同相，因而层间电压较高，需要可靠的层间绝缘；槽利用率低，且绕组的嵌线工艺比单层复杂。双层绕组可分为叠绕组和波绕组两种形式，这里主要介绍叠绕组。一、双层叠绕组的展开图叠绕组在嵌线时，总是后一个叠在前一个上面，所以得名叠绕组，展开图的画法与单层基本相同，只是用实线来表示线圈的上层边，虚线来表示线圈的下层边。例 5-4 国产 J0
12、2 一 61 一 4 型三相异步电动机，其定子绕组采用双层叠绕的形式，定子槽数为 Z1=36 槽，极数 2p = 4 ，线圈节距 y = 7（即 1 与 8 槽），试绘出绕组展开图。三、槽电势星形图和相带划分当把各槽内导体感应的电势分别用矢量表示时，这些矢量构成一个辐射星形圈，称为槽电势星形图。下面用具体例子说明。例：一台三相四极 36 槽电机，试绘出槽电势星形图及划分相带。2036360236033436 233642QP PmQqmQPQ1、绘槽电势星形图因各槽在空间互差 20 度电角度，所以各槽中导体感应电势在时间上互差 20 度电角度。如 1 号槽相位角设为 0 度，则 2 号槽导体电
13、势滞后 1 号槽 20 度，依此类推，一直到 18 号槽滞后 1 号槽 360 度。经过了一对极，在槽电势星形图上正好转过一周。19 号槽与 1 号槽完全重合，因为它们在磁极下分别处于相对应的位置，所以它们的感应电势同相位。19 号至 36 号槽经过了一对机，在电势星形图上又转过一周。一般地，对于每极每相整数槽绕组，如电机有 P 对极，则有 P 个重叠的槽电势星形。2、划分相带 以 A 相为例， A 相在每极下应占有 3 个槽，整个定子中 A 相3qQ共有 12 个槽，为使合成电势最大，在第一个 N 极下取 1、2、3 三个槽作为 A 相带，在第一个 S 极下取 10、11、12 三个槽作为
14、X 相带，1、2、3 三个槽向量间夹角最小，合成电势最大，而 10、11、12 三个槽分别于 1、2、3 三个槽相差一个极距，即相差 180 度电角度，这两个线圈组（极相组）反接以后合成电势代数相加，其合成电势最大。同理将 19、20、21 和 28、29、30 也划为 A 相，然后把这些槽里的线圈按一定规律连接起来，即得 A 相绕组。同理，为了使三相绕组对称，应将距 A 相 120 度处的7、8、9、16、17、18 和 25、26、27、34、35、36 划为 B 相。而将距 A 相 240度处的 13、14、15、22、23、24 和31、32、33、4、5、6 划为 C 相，由此得一对
15、称三相绕组。每个相带各占 60 度电角度 ，如图 5-2（a）所示，称为 60 度相带绕组。也可按图 5-2（b）所示接线，得到一个对称的 120 度相带绕组。因120 度相带合成电势较 60 度相带合成电势小，所以一般采用 60 度相带绕组。 （因同等数目和幅度的相量相加时，相量间夹角越小总和越大）b)120相带a） 60 相带二、制绕组展开图5 分 种绘制绕组展开图的步骤是：a、绘槽电势星形图 b、划分相带 c、把各项绕组按一定规律连接成对称三相绕组。根据线圈的形状和连接规律，双层绕组可分为叠绕组和波绕组两类，下面分别介绍如下1、叠绕组任何两个相邻的线圈都是后一个叠在前一个上面的，称为叠绕
16、组。下面用一例子说明：例：绘制四极三相 36 槽的双层叠绕组展开图。解：322236922363362qmQP绘制槽电势星形图和相带划分同上，按 y1=8 绘制AZBXCYYCXBZA图4-4 三相双层叠绕组（Q=36,2p=4）a)A相绕组展开图NSNS132357219 11151317 193531 3327 2925A12 3121110192021302928按相邻极下电流必须相反的原则，将各极相组连接起来，构成相绕组，图中实线为上层边，虚线为下层边。 由于 N 极极距内与 S极极距内的线圈组中电流方向必须相反，应将极相组 A 和极相组 X反相串联。由于每相的极相组数等于级数，所以双层叠绕组的最多并联支路数等于 2P如上例中有四极四各级相组，所以最多并联支路数 a=4实际支路数通常小于 2P，且 2P 必须是 a 的整数倍。在工厂中实际绕组图通常用圆图表示，见
