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三相异步电动机定子绕组端部接线研究
作者：张彪
来源：《现代职业教育·中职中专》2016年第08期
[摘 要] 基于绕组展开图的分析，研究和发掘其内在规律，从而归纳出用于实际生产的操作口诀，化繁为简，快速提高实操技能水平。 [关 键 词] 定子绕组；端部接线；口诀
[中图分类号] G718 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）23-0141-01
电动机的修理在维修电工的日常工作中占着相当的比重，然而很多生产企业的维修人员文化程度参差不齐，维修操作技能大多是师傅口口相授，很少掌握电动机相关理论知识。作为中职院校的一线教师，本人数年来致力于从不同角度对三相电动机定子绕组的端部接线的研究，总结出了简单易记的“口诀”，极大地降低了学习和掌握定子绕组端部接线的难度，对三相异步电动机定子绕组的链式、同心式、交叉式和双层多种形式具有通用性，能够快速提高实操技能水平。
研究绕组端部接线，必须明确三相异步电动机定子绕组的构成原则：1.各相绕组在每个磁极下均匀分布；2.各相绕组首端彼此相隔120°电角度；3.同相绕组线圈之间的连接顺着参考电流方向；4.为节约铜线，线圈节距尽可能短。
要真正掌握定子绕组端部接线技能，需要首先对绕组的展开情况进行分析，“知其然，而知其所以然”，然后研究和发掘其内在规律，从而归纳总结用于实际生产的操作口诀。单层链式绕组是三相电动机定子绕组最基本的一种形式，也是学好其他形式绕组的基础。下面以4极24槽小型电机为例来研究端部接线方法。 一、按部就班来作图——绕组原则理论体现 （一）根据电动机基本参数进行必要的计算
已知Z=24，2P=4，m=3。则极距τ=Z/2P=24/4=6槽，相带q=τ/m=6/3=2槽，电角度θ=P*360°=2*360°=720°，槽距角α=θ/Z=720/24=30°。 （二）确定线圈节距
线圈的两个有效边中的电流方向相反，所以放置时两个有效边应处于同一相的不同相带下方。假设线圈的其中一个有效边放在第8槽，则另一个有效边可以放在第1、第2、第13、第14槽，对应的线圈结局分别为y=7、y=6、y=5、y=6。考虑线圈节距尽可能短，确定线圈节距y=5。
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（三）绘制展开图
按照各相绕组在每个磁极下均匀分布的原则，依次绘制U相、V相、W相绕组的各个极相组。
（四）完成端部接线
假设选定第2槽作为U相绕组的进线（首端）U1，按照同相绕组线圈之间的连接顺着参考电流方向的原则，顺应电流方向，U相极相组之间端部接线情况为2-7→13-8→14-19→1-20，第20槽为U相绕组的出线（尾端）U2。按照各相绕组首端彼此相隔120°的原则，由于槽距角为30°，所以间隔4个槽，即第6槽为V相绕组的首端V1，V相极相组之间端部接线情况为6-11→17-12→18-23→5-24，第24槽为V相绕组的尾端V2。同理，再间隔4个槽，第10槽为W相绕组的首端W1，W相极相组之间端部接线情况为10-15→21-16→22-3→9-4，第4槽为W相绕组的尾端W2。
二、探究端部接线规律——立足实践深入浅出
在满足绕组构成原则的前提下，展开图的端部接线可以有多种变化，其中一种情形会出现绕组的六个首尾端集中在一起出线。对此种情形分析可以发现两条规律：一是同一相绕组的各个极相组是相邻的关系，二是六个首尾集中分布时恰好对应于一个完整的相带分布：U1-W2-V1-U2-W1-V2，并且彼此之间间隔一根端线。然而，在实际生产中，电机是没有槽号的，并且所有的极相组一模一样，操作者经常出现分不清各个极相组需要连接的端线。因此，为了保证接线的正确率，可以做创造性的一个变通：当操作者在进行端部接线时，每一个极相组的两个有效边都可以和左右手对应起来以左边和右边来区分，同时结合上述规律，将三相异步电动机链式绕组端部接线归纳为15字口诀：“隔一接一，相邻极相组左接左，右接右”。具体操作如下：任意选定一个方向（顺时针或者逆时针），任意选取一根线头，按照“相邻极相组左接左，右接右”的口诀完成第一相绕组的端部接线；然后在相同的方向上与选取的端线间隔一根端线，继续按照“相邻极相组左接左，右接右”口诀完成第二相绕组的端部接线；重复上述操作，完成第三相绕组端部接线。至于定子绕组的首尾端，1、2、3、4、5、6这6个首尾端和一个完整的相带分布U1-W2-V1-U2-W1-V2之间一一对应标注即可。
上述的常规展开图绘制步骤和通过实践摸索总结出来的基于实操的仿真步骤对比可以看出：前者遵循理论知识的要求，按部就班地进行展开图的绘制，后者则基于理论又突破理论，发掘规律归纳出口诀，完全体现真实的生产情况。“隔一接一，相邻极相组左接左，右接右”这15字口诀不仅适用于链式绕组，对于同心式、交叉式绕组形式也同样适用。至于双层绕组，由于绕组在定子铁芯槽中分上下两层，实际端部接线时必须加以区分，所以15字口诀也要相应地变化为19个字：“隔一接一，相邻极相组左接左，右接右；上接上，下接下”。按此口诀操作，双层绕组的端部接线同样能够化繁为简，快速而准确地完成。 参考文献：
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[1]李学炎.电机与变压器[M].中国劳动社会保障出版社，2001. [2]任艳君.电机与拖动[M].机械工业出版社，2011.
三相异步电动机定子绕组端部接线研究
