單相異步電動機(jī)繞線模尺寸的確定方法【摘要】以單相異步電動機(jī)系列為例，有效控制電機(jī)定子端部尺寸，保證繞組在嵌線過程中工藝的合理性，提高設(shè)計(jì)的正確性和可靠性，本文提出了一套更實(shí)用的繞線模尺寸的確定方法?！娟P(guān)鍵詞】繞線模繞組同心式繞組匝數(shù)1引言我們在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常為繞線模尺寸的確定而煩惱，通常需經(jīng)過反復(fù)多次的修正、試驗(yàn)方能確定。在小功率單相異步電動機(jī)系列中，電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般有以下特點(diǎn)：端部尺寸要求嚴(yán)格，匝數(shù)多，槽滿率高，整個機(jī)體可空空間小。因此一個合理的繞組尺寸，對定子嵌線、整形及電機(jī)總裝起著非常重要的作用。2繞線模尺寸確定的數(shù)學(xué)模型在小功率單相異步電動機(jī)中，為保證運(yùn)行的平穩(wěn)性，一般均采用同心式繞組。同心式繞線模的形式可分為方形和圓形(見圖1)。我們從實(shí)際的嵌線要求出發(fā)，通過對定子結(jié)構(gòu)特征、嵌線、整形的工藝過程分析來確定一個較合理的繞線模尺寸。(a) (b)圖12.1單圈繞組繞線模尺寸的確定以方形繞線模來分析，繞組模尺寸主要包括：長度、寬度、厚度。2.1.1繞線模長度(L)的確定繞線模的長度一般應(yīng)視電機(jī)整體結(jié)構(gòu)所允許的端部高度而定，但從其最低必須保證的長度來分析，可建立下列計(jì)算式：Lm=Li+2K其中：L一定子鐵芯長度；K—繞組與定子端面的空間距離。國際和國家對電器安全要求KN5mm，考慮到小功率電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，在保證安全的前提下，取K為3?5mm，特殊情況下在定子鐵芯端面覆蓋絕緣板或絕緣漆，K值可取＜3mm。2.1.2繞線模寬度的確定繞線模寬度尺寸大小取決于繞組所跨槽數(shù)和其工藝上所要求的松緊度A。A值的選取必須考慮以下兩點(diǎn)：（1）有利于其它繞組的下線；（2）有利于嵌線后的整形。在充分考慮到上述因素后，可在1?1.5范圍內(nèi)選?。ǜ鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)一般跨槽數(shù)越多，A值越?。?。繞線模寬度B的計(jì)算公式可表示為B=[(1+T)Bz+tBc].A其中：T一繞組跨槽數(shù)；B一齒寬；Z Bc—平均槽寬，氏=[三⑴]+/）,}—z—槽數(shù)。2.1.3繞線模厚度尺寸的確定以槽內(nèi)繞組情況來分，可有兩種情況（見圖3）。其中，a是槽內(nèi)有兩個繞組，^的計(jì)算公式可表示為:b=(D-2h)/4D1—定子外徑;h：—軛寬。(a)(b)(a)(b)對于圖3（b），即槽內(nèi)只有一個繞組的bm值，其計(jì)算公式可表示為:bm=（D1-2h）/2目前一般繞線模厚度的確定是任意設(shè)置的?，F(xiàn)在我們用公式來確定目的是在嵌線前對繞組有一個基本定形，這樣便于嵌線后的扎線和整形。以上是以單圈方形繞組為例，介紹繞線模的長度、寬度、厚度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在很多情況下，為了繞制方便，常采用圓形繞線模。這時我們將長度、寬度轉(zhuǎn)換成繞線模直徑。2.2同心式繞線模尺寸的確定同心式繞線模的寬度和厚度尺寸完全可以按上述方法逐個確定，但是除最小的繞組繞線模之外，其它繞線模的長度尺寸，應(yīng)根據(jù)端部的要求，按下列公式計(jì)算確定（以兩圈同心式繞組為例，見圖4）。L2=L1+2C+2K12I淫一 二；N一繞組1的匝數(shù)；d：一漆包線最大截面直徑；K：一繞組1、繞組2間的間隙。圖4在定子端部要求較高的情況下，ki2可選取其值為0。3與實(shí)際繞線模尺寸的比較分析我們以6W、15W、25W三種規(guī)格的單相異步電動機(jī)的實(shí)際繞線模尺寸