淺談電動機繞組導線替代的實用方法

董在興(錦西天然氣化工有限責任公司）

一、概述

三相異步電動機繞組修理時,經常遇到現有的導線與電動機原繞組導線數據相差很大，找不到所需線徑的導線，或原繞組導線過粗，造成嵌線困難，而且對電機繞組的整形工作也有一定的難度。 面對上述問題，憑借以往的工作經驗，想到了用多根細圓導線代替原有導線進行繞制，以方便嵌線，解決這一難題，保證生產的正常進行。

二、選用繞組導線代用的基本原則

1、電動機絕緣等級要保持原有水平或有所提高。

在電動機等電氣設備中，絕緣材料是最為薄弱的環節。 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別， 采用不同絕緣材料的電氣設備其耐受高溫的能力就有不同。 因此一般的電氣設備都規定其工作的最高溫度。

根據不同絕緣材料耐受高溫的能力對其規定了7 個允許的最高溫度，按照溫度大小排列分別為：90、105、120、130、155、180和180℃以上，對應的電動機絕緣等級分別為Y、A、E、B、F、H 和C。 比如F 級絕緣， 說明的是該電動機采用的絕緣耐熱溫度為155℃。 使用者在電動機工作時應該保證不使電動機絕緣材料超過該溫度才能保證電動機正常工作。

2、槽滿率基本保持不變。

槽滿率是反映槽內導體松緊的程度，槽滿率是小于1 的數，對于圓導線而言一般在0.60~0.80 范圍內。 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， 而且嵌線時容易使圓導線的絕緣受損， 導致發生短路故障。

3、電流密度要盡量保持原有值

電機圓銅線的電流密度，受電流的趨膚效應影響，電流向導體的表面集中，導致實效載流面積減小，導體上的電流向導體上的電流密度，電阻和損耗增加；趨膚效應對載流導體的影響與電流的頻率和導體的載面形狀有關。 電流密度大小，取決于電流通過時圓導線的截面積。

但是，當提高電機絕緣等級時，電流密度可以適當增加。

三、繞組導線代用的接線方法。

（1）不改變接線方式

(2)改變繞組的并聯支路數

當導線的并繞根數過多時，不容易使線圈繞制的平正整齊。如果線圈導線繞制的零亂，會給嵌線造成困難，易使繞組絕緣受到損傷，這是我們可以改變繞組的并聯支路數α。

在改變繞組的并聯支路數時必須在該電機所允許的并聯支路數內變換，電機所能聯出的并聯支路數和極對數有關，交流電動機繞組并聯支路數是其極對數的約數，一般情況下，雙層繞組最大并聯支路數等于極數， 單層繞組最大并聯支路數等于極對數。

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

（3）改變繞組接線方式

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

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，每相繞組所承受的電壓為380V。 改成星形接法時，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，每相所承受的電壓之比為

如果要保持改變前后電動機的額定功率不變， 則因為角形接法改成星形接法時電壓之比為所以電流之比為導線的截面積應該與相電流成正比，所以

②星形接法改成角形接法

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

四、鋁導線電動機的繞組導線替代

幾年來我們在修理電機過程中，有些是鋁線電機，給我們的接線和引出線的焊接帶來很大不便， 若有斷線時只能用自制的鋁管壓接，一般鋁線電機損壞后大都換了銅線，2008 年，我公司編織廠一臺拉絲機上的成套設備中的一臺電機 （Y-160M-4 15KW）燒毀，該電機繞組為漆包鋁導線型號為：QZL∮1.18，并繞根數2，我們在重繞時保持原鋁導線直徑，采用型號為QZ∮1.18 漆包銅導線， 把原來E 級絕緣的青殼紙， 改為F 級絕緣的DMD 絕緣紙，浸漬漆用的155 聚酯絕緣漆，繞組型式、節距，每個元件組的線圈匝數， 接線方式等繞組其他數據均與原鋁線電機繞組數據相同。 這樣也就相當于增大繞組導線截面積，每相繞組通過的電流也隨之增大。 實際運行時，電動機的輸出功率相應地增加，同時絕緣性能得到提高，增加了電機容量，降低了銅損，提高了電機的工作效率。 此臺電機至今仍然高效運行。

五、結論

這種采取代用料的措施似乎是在電機修理過程中應急的一種手段，其實不完全是這樣。在我們實際修理電機工作中,采用新材料、新工藝是必要的,通過簡單的計算,合理地改變原導線的規格,不但解決缺料的問題,同時對于舊電機改善電機性能、降低溫升、提高輸出功率、延長使用壽命等等,帶來許多好處，可以廣泛推廣使用。

（1）《電動機實用手冊》

（2）《電機維修技能實訓》