淺談電動(dòng)機(jī)繞組導(dǎo)線替代的實(shí)用方法

董在興(錦西天然氣化工有限責(zé)任公司）

一、概述

三相異步電動(dòng)機(jī)繞組修理時(shí),經(jīng)常遇到現(xiàn)有的導(dǎo)線與電動(dòng)機(jī)原繞組導(dǎo)線數(shù)據(jù)相差很大，找不到所需線徑的導(dǎo)線，或原繞組導(dǎo)線過粗，造成嵌線困難，而且對(duì)電機(jī)繞組的整形工作也有一定的難度。 面對(duì)上述問題，憑借以往的工作經(jīng)驗(yàn)，想到了用多根細(xì)圓導(dǎo)線代替原有導(dǎo)線進(jìn)行繞制，以方便嵌線，解決這一難題，保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

二、選用繞組導(dǎo)線代用的基本原則

1、電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)要保持原有水平或有所提高。

在電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備中，絕緣材料是最為薄弱的環(huán)節(jié)。 絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞。 不同的絕緣材料耐熱性能有區(qū)別， 采用不同絕緣材料的電氣設(shè)備其耐受高溫的能力就有不同。 因此一般的電氣設(shè)備都規(guī)定其工作的最高溫度。

根據(jù)不同絕緣材料耐受高溫的能力對(duì)其規(guī)定了7 個(gè)允許的最高溫度，按照溫度大小排列分別為：90、105、120、130、155、180和180℃以上，對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)分別為Y、A、E、B、F、H 和C。 比如F 級(jí)絕緣， 說明的是該電動(dòng)機(jī)采用的絕緣耐熱溫度為155℃。 使用者在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)應(yīng)該保證不使電動(dòng)機(jī)絕緣材料超過該溫度才能保證電動(dòng)機(jī)正常工作。

2、槽滿率基本保持不變。

槽滿率是反映槽內(nèi)導(dǎo)體松緊的程度，槽滿率是小于1 的數(shù)，對(duì)于圓導(dǎo)線而言一般在0.60~0.80 范圍內(nèi)。 槽滿率若過低，雖然嵌線容易，但槽面積未充分利用；槽滿率若過高，不僅嵌線難度增大， 而且嵌線時(shí)容易使圓導(dǎo)線的絕緣受損， 導(dǎo)致發(fā)生短路故障。

3、電流密度要盡量保持原有值

電機(jī)圓銅線的電流密度，受電流的趨膚效應(yīng)影響，電流向?qū)w的表面集中，導(dǎo)致實(shí)效載流面積減小，導(dǎo)體上的電流向?qū)w上的電流密度，電阻和損耗增加；趨膚效應(yīng)對(duì)載流導(dǎo)體的影響與電流的頻率和導(dǎo)體的載面形狀有關(guān)。 電流密度大小，取決于電流通過時(shí)圓導(dǎo)線的截面積。

但是，當(dāng)提高電機(jī)絕緣等級(jí)時(shí)，電流密度可以適當(dāng)增加。

三、繞組導(dǎo)線代用的接線方法。

（1）不改變接線方式

(2)改變繞組的并聯(lián)支路數(shù)

當(dāng)導(dǎo)線的并繞根數(shù)過多時(shí)，不容易使線圈繞制的平正整齊。如果線圈導(dǎo)線繞制的零亂，會(huì)給嵌線造成困難，易使繞組絕緣受到損傷，這是我們可以改變繞組的并聯(lián)支路數(shù)α。

在改變繞組的并聯(lián)支路數(shù)時(shí)必須在該電機(jī)所允許的并聯(lián)支路數(shù)內(nèi)變換，電機(jī)所能聯(lián)出的并聯(lián)支路數(shù)和極對(duì)數(shù)有關(guān)，交流電動(dòng)機(jī)繞組并聯(lián)支路數(shù)是其極對(duì)數(shù)的約數(shù)，一般情況下，雙層繞組最大并聯(lián)支路數(shù)等于極數(shù)， 單層繞組最大并聯(lián)支路數(shù)等于極對(duì)數(shù)。

如：原并聯(lián)支路數(shù)為a1，導(dǎo)線直徑為d1，并繞根數(shù)為N1，改變以后的并聯(lián)支路數(shù)a2，導(dǎo)線直徑為d2，并繞根數(shù)為N2，其換算關(guān)系為另外，代用的多根導(dǎo)線的直徑不要相差太大，應(yīng)盡量選用直徑相近的導(dǎo)線，用多根導(dǎo)線代用后槽滿率稍有增加，只要原來的槽滿率不是很高，嵌線就不會(huì)很困難。

（3）改變繞組接線方式

三相交流異步電動(dòng)機(jī)的繞組接線方式可以是星形接法或角形接法。 修理繞組時(shí)，也可以改變繞組接線方式來解決導(dǎo)線的替代問題。

①角形接法改成星形接法

同樣的電源電壓，例如三相380V，在角形接法時(shí)，每相繞組所承受的電壓為380V。 改成星形接法時(shí)，則每相繞組所承受的電壓降為220V。 角形接法改成星形接法時(shí)，每相所承受的電壓之比為

如果要保持改變前后電動(dòng)機(jī)的額定功率不變， 則因?yàn)榻切谓臃ǜ某尚切谓臃〞r(shí)電壓之比為所以電流之比為導(dǎo)線的截面積應(yīng)該與相電流成正比，所以

②星形接法改成角形接法

星形接法改成角形接法時(shí)，在同樣的電源電壓下，相電壓要增大到要求電動(dòng)機(jī)額定功率不變，則

四、鋁導(dǎo)線電動(dòng)機(jī)的繞組導(dǎo)線替代

幾年來我們?cè)谛蘩黼姍C(jī)過程中，有些是鋁線電機(jī)，給我們的接線和引出線的焊接帶來很大不便， 若有斷線時(shí)只能用自制的鋁管壓接，一般鋁線電機(jī)損壞后大都換了銅線，2008 年，我公司編織廠一臺(tái)拉絲機(jī)上的成套設(shè)備中的一臺(tái)電機(jī) （Y-160M-4 15KW）燒毀，該電機(jī)繞組為漆包鋁導(dǎo)線型號(hào)為：QZL∮1.18，并繞根數(shù)2，我們?cè)谥乩@時(shí)保持原鋁導(dǎo)線直徑，采用型號(hào)為QZ∮1.18 漆包銅導(dǎo)線， 把原來E 級(jí)絕緣的青殼紙， 改為F 級(jí)絕緣的DMD 絕緣紙，浸漬漆用的155 聚酯絕緣漆，繞組型式、節(jié)距，每個(gè)元件組的線圈匝數(shù)， 接線方式等繞組其他數(shù)據(jù)均與原鋁線電機(jī)繞組數(shù)據(jù)相同。 這樣也就相當(dāng)于增大繞組導(dǎo)線截面積，每相繞組通過的電流也隨之增大。 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率相應(yīng)地增加，同時(shí)絕緣性能得到提高，增加了電機(jī)容量，降低了銅損，提高了電機(jī)的工作效率。 此臺(tái)電機(jī)至今仍然高效運(yùn)行。

五、結(jié)論

這種采取代用料的措施似乎是在電機(jī)修理過程中應(yīng)急的一種手段，其實(shí)不完全是這樣。在我們實(shí)際修理電機(jī)工作中,采用新材料、新工藝是必要的,通過簡(jiǎn)單的計(jì)算,合理地改變?cè)瓕?dǎo)線的規(guī)格,不但解決缺料的問題,同時(shí)對(duì)于舊電機(jī)改善電機(jī)性能、降低溫升、提高輸出功率、延長(zhǎng)使用壽命等等,帶來許多好處，可以廣泛推廣使用。

（1）《電動(dòng)機(jī)實(shí)用手冊(cè)》

（2）《電機(jī)維修技能實(shí)訓(xùn)》