波繞法在多極旋轉(zhuǎn)變壓器集中繞組中的應(yīng)用
陳雁章 (福建工業(yè)學校)
1雙層疊繞組
多極旋轉(zhuǎn)變壓器是一種精密的角度傳感器，其角度分辨率與電機極對數(shù)有關(guān)。為了獲得更高的角度分辨率，而增大其極對數(shù)，所以目前有些多極旋轉(zhuǎn)變壓器的極對數(shù)多達128。但是由于受電機定轉(zhuǎn)子尺寸的限制，沖片的齒槽數(shù)不可能無限制地增加。對于極對數(shù)較大的多極旋變，齒槽配合只能按一方為分數(shù)槽(q<1)，另一方按最小整數(shù)槽(q=1)的原則選取。在q一1時，繞組型式為集中繞組。例如多極旋變發(fā)送機，原方采用單相集中繞組，置于轉(zhuǎn)子方，每個轉(zhuǎn)子齒就是一個磁極。某一瞬間轉(zhuǎn)子槽內(nèi)導(dǎo)體電流方向和磁極分布如圖1所示。
多極集中繞組的布線型式通常采用雙層疊繞組。繞組的線圈個數(shù)等于電機極數(shù)。同相相鄰線圈頭接頭、尾接尾，如圖2所示。實際下線過程是將預(yù)先繞制好的2P個小線圈嵌入槽后，再按頭對頭、尾對尾的規(guī)律進行極間連線焊接�；蛘邽榱耸∪O間的連焊工序，將一相內(nèi)所有2P個小線圈聯(lián)繞成一串，嵌線時按一正一反的規(guī)律將小線圈逐個嵌放相應(yīng)的槽中。眾多的小線圈只要有一個繞向不正確，將是前功盡棄，而繞線工序更為費事，且不說繞制一串有2P個小線圈串聯(lián)的線圈花費的工時，單就為了保證每個小線圈之間的匝數(shù)誤差(通常要求不超過一匝)，對繞線機計數(shù)裝置和操作人員都提出了相當苛刻的要求。因此，采用雙層疊繞組，不僅繞線嵌線費工費時，而且質(zhì)量也難以保證。
2波繞法
按照槽內(nèi)導(dǎo)體電流方向分布規(guī)律，多極集中繞組的布置還可以采用一種便于繞線嵌線的方法，這就是波繞法。 采用波繞法時，不管電機極對數(shù)是多少，繞組的線圈只是一個大線圈。大線圈的匝數(shù)為槽導(dǎo)體的一半，即與疊繞式小線圈匝數(shù)相同。大線圈的周長等于疊繞式所用小線圈周長的總和。 嵌線時，線圈在每個齒間來回穿梭，像波浪一樣向前延伸。嵌到最后一槽線圈折回，波浪一樣后退，繞組布線型式如圖3所示。
大線圈的匝數(shù)也可以等于槽導(dǎo)體數(shù)，而將周長減為原來的一半。嵌線時線圈在每個齒間來回穿梭，波浪式向前延伸，下到最后一槽不再折回，布線型式如圖4所示。
可以看出，采用波繞時，繞組的導(dǎo)線總長度、槽導(dǎo)體數(shù)、繞組的端部長度均與疊繞式一樣。因此，不會引起電機電氣參數(shù)的變化。與雙層疊繞組相比，波繞式繞組****的優(yōu)點是從根本上消除了每個繞圈之間的匝誤差，因為每個極線圈都是整個大線圈的一部分。這樣可減少多極旋變的電氣誤差。其次是降低了繞線模板的要求，因為只有一個線圈，繞線模板制造快捷簡單，在試制或批量不大的情況下甚至無需制造專用的繞線模板，而且繞線工序占用的工時比通常減少數(shù)十倍，以至上百倍。 第三，波繞式繞組直觀，嵌線時不易發(fā)生差錯。因為極間連線為繞組端部接線所代替，繞組外觀呈矩形波形狀，操作人員用不著時刻留心線圈的正反極性。因而嵌線效率高，嵌線質(zhì)量可靠。
波繞法繞組的缺點是繞組的第一匝線圈與最后一匝線圈并存于同一槽內(nèi)。電機通電工作時，同一槽內(nèi)匝間****電位差就是電機的激磁電壓，這對電機的匝間絕緣是不利的。但多極旋變的激磁電壓通常較低，一般都36V以下，比起漆包線漆層的擊穿電壓(通�？蛇_500V左右)低得多。只要繞嵌過程注意不損傷漆包線漆層，嵌好后經(jīng)完善的浸漆絕緣處理，繞組匝間絕緣是完全有保證的。
3應(yīng)用
波繞法我們最初應(yīng)用于1：8雙通道多極旋變精機激磁繞組。按此法繞嵌的產(chǎn)品各項指標均符合技術(shù)要求。小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品精機電氣誤差均在45"以內(nèi)。 |
