CN104539116B - 一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其包括以下步骤：步骤1、设定参数，设绕组导体截面宽为a，绕组导体截面高为b，所用云母箔厚度为c，云母箔卷包层数为n，云母箔下料宽度为S，云母箔下料长度为L；步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，所耗云母箔总的下料宽度S为：S=2(a+b)n+4c.n(n+1)；步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔下料长度L大于绕组铁心长与云母箔搭接区轴向长度之和。本发明通过计算云母箔下料宽度S和下料长度L，一致性好，免除了云母箔试包过程，避免了试包工作者个体技能差异带来的绕组电气性能分散性。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法。
技术背景
电机卷包绝缘绕组的直线绝缘采用卷包结构，端线绝缘采用连续绕包结构，即线圈直线部分采用多胶或少胶云母箔卷包，线圈端部采用云母带绕包而成，卷包绝缘因无接缝，电气性能优异。
卷包绝缘绕组直线绝缘是靠卷包层数来满足相关电压等级的，而且绕组导体截面为规则圆角矩形，使得每层绝缘的外形尺寸逐次增加，不是一个固定值，实际生产中对直线绝缘用云母箔下料一般采用大概的估算，再经多次的试包来确定最终尺寸。这种方法由于包线工作者个体技能的差异，存在很大的不确定性，如果直线绝缘用云母箔下料长度和宽度尺寸不一，则会造成直线绝缘与端线绝缘搭接梯度不均匀，从而影响绕组整体的电气性能，另一方面，直线绝缘用云母箔下料不准直接影响直线绝缘厚度尺寸，这将给线圈下线带来困难。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种质量可靠、性能稳定的电机绕组卷包绝缘用料计算方法。
本发明的技术方案是：一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其包括以下步骤：
步骤1、设定参数，设绕组导体截面宽为a，绕组导体截面高为b，所用云母箔厚度为c，云母箔卷包层数为n，云母箔下料宽度为S，云母箔下料长度为L；
步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，设定卷包第一层所耗的云母箔宽度尺寸为S1，第二层为S2，依次类推第n层则为Sn，线圈所耗云母箔总的下料宽度S则为S1+S2+S3+……+Sn，其中S1至Sn的计算公式为：
S1＝2(a+b)+c×8；
S2＝2(a+b)+c×8+c×8；
S3＝2(a+b)+c×8+c×8+c×8；
………
Sn＝2(a+b)+n(c×8)
所耗云母箔总的下料宽度S为：
S＝S1+S2+S3+…+Sn＝2(a+b)n+8c(1+2+3+……+n)
＝2(a+b)n+8c×1/2n(n+1)
＝2(a+b)n+4c.n(n+1)
步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔下料长度L大于绕组铁心长与云母箔搭接区轴向长度之和，所述云母箔搭接区为直线绝缘与端线绝缘的搭接区。
为了云母箔搭接区有均匀的搭接梯度，所述云母箔在搭接区段的处理为：
对卷包层数1＜n≤3的电机绕组，由于层数少，为保证足够的搭接梯度，在云母箔两端端部宽度方向范围内沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口；
对卷包层数n＞3的电机绕组，层数增多带来云母箔绝缘层挺度增大，为保证云母箔搭接处绝缘层服帖，沿云母箔两端端部宽度方向范围内设有一道与宽度方向成25°～45°夹角的倒角，这样保证了搭接梯度，又保证了绝缘服帖性。
优选的，为了绝缘后的绕组有规则的外形尺寸，还包括步骤4、绝缘收尾层的参数修正，绕组卷包后的收尾层在导体截面b侧范围内，其增量近似等于1/4(2a+2b)，即1/2(a+b)，则修正后的云母箔下料宽度S计算式为:
S＝2n(a+b)+4c.n(n+1)+1/2(a+b)。
优选的，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数1＜n≤3的电机绕组在云母箔两端端部宽度方向处沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口。
优选的，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数n＞3的电机绕组，层数增多带来云母箔绝缘层挺度增大，为保证搭接处绝缘层服帖，沿云母箔两端端部宽度方向处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角以保证搭接梯度和绝缘卷包服帖性。
本发明的有益效果是，通过本发明计算云母箔下料宽度S和下料长度L，并根据卷包层数的不同对云母箔在搭接区段进行不同的处理，利用该云母箔进行绕组卷包后，绕组电气性能稳定、可靠，一致性好，保证了直线绝缘与端线绝缘搭接梯度和绝缘卷包服帖性，免除了云母箔试包过程，避免了试包工作者个体技能差异带来的绕组电气性能分散性。
附图说明
图1为本发明实施例绕组直线绝缘结构图；
图2为卷包层数1＜n≤3的云母箔下料尺寸形状图；
图3为卷包层数n＞3的云母箔下料尺寸形状图。
具体实施措施
以下结合附图和实施例对本发明的做进一步说明。
一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其包括以下步骤：
步骤1、设定参数，设绕组导体1截面宽为a，绕组导体1截面高为b，所用云母箔2厚度为c，云母箔2卷包层数为n，云母箔2下料宽度为S，云母箔2下料长度为L；
步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，设定卷包第一层所耗的云母箔2宽度尺寸为S1，第二层为S2，依次类推第n层则为Sn，线圈所耗云母箔2总的宽度尺寸S则为S1+S2+S3+……+Sn，其中S1至Sn的计算公式为：
S1＝2(a+b)+c×8；
S2＝2(a+b)+c×8+c×8；
S3＝2(a+b)+c×8+c×8+c×8；
………
Sn＝2(a+b)+n(c×8)
所耗云母箔2总的下料宽度S为：
S＝S1+S2+S3+…+Sn＝2(a+b)n+8c(1+2+3+……+n)
＝2(a+b)n+8c×1/2n(n+1)
＝2(a+b)n+4c.n(n+1)
步骤3、确定云母箔下料长度L，所述直线绝缘用云母箔2下料长度L大于等于绕组铁心长度与云母箔2搭接区3轴向长度之和，所述云母箔2搭接区3为直线绝缘与端线绝缘的搭接区，为了云母箔2搭接区3有均匀的搭接梯度，所述云母箔搭接区3形状按以下处理：
对卷包层数1＜n≤3的电机绕组，所述云母箔搭接区Ⅰ3-1，由于卷包层数少，为保证足够的搭接梯度，在云母箔2两端端部宽度方向处沿轴线裁剪出一道长宽与绕组导体1矩形截面相匹配的矩形缺口；
对卷包层数n＞3的电机绕组，所述云母箔搭接区Ⅱ3-2，层数增多带来云母箔2绝缘层挺度增大，为保证搭接处绝缘层服帖，沿云母箔2两端端部宽度方向处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角以保证搭接梯度和绝缘卷包服帖性。
步骤4、绝缘收尾层的参数修正，绕组卷包后的绝缘收尾层在绕组导体1截面b侧范围内，其增量近似等于1/4(2a+2b)，即1/2(a+b)，则修正后的云母箔2下料宽度S计算式为:S＝2n(a+b)+4c.n(n+1)+1/2(a+b)。
Claims (9)
1.一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1、设定参数，设绕组导体截面宽为a，绕组导体截面高为b，所用云母箔厚度为c，云母箔卷包层数为n，云母箔下料宽度为S，云母箔下料长度为L；
步骤2、建立模型方程及求解云母箔下料宽度S，设定卷包第一层所耗的云母箔宽度尺寸为S1，第二层为S2，依次类推第n层则为Sn，线圈所耗云母箔总的下料宽度S则为S1+S2+S3+……+Sn，其中S1至Sn的计算公式为：
S1＝2(a+b)+c×8；
S2＝2(a+b)+c×8+c×8；
S3＝2(a+b)+c×8+c×8+c×8；
………
Sn＝2(a+b)+n(c×8)
所耗云母箔总的下料宽度S为：S＝S1+S2+S3+…
+Sn＝2(a+b)n+8c(1+2+3+……+n)
＝2(a+b)n+8c×1/2n(n+1)
＝2(a+b)n+4c×n(n+1)
步骤3、确定云母箔下料长度L，直线绝缘用云母箔下料长度L大于绕组铁心长与云母箔搭接区轴向长度之和，所述云母箔搭接区为直线绝缘与端线绝缘的搭接区。
2.根据权利要求1所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理为：
对卷包层数1＜n≤3的电机绕组，由于层数少，为保证足够的搭接梯度，在云母箔两端端部宽度方向范围内沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口；
对卷包层数n＞3的电机绕组，层数增多带来云母箔绝缘层挺度增大，为保证云母箔搭接处绝缘层服帖，沿云母箔两端端部宽度方向范围内设有一道与宽度方向成25°～45°夹角的倒角，这样保证了搭接梯度，又保证了绝缘服帖性。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，还包括步骤4，所述步骤4为：绝缘收尾层的参数修正，绕组卷包后的收尾层在导体截面b侧范围内，其增量等于1/4(2a+2b)，即1/2(a+b)，则修正后的云母箔下料宽度S计算式为:
S＝2n(a+b)+4c×n(n+1)+1/2(a+b)。
4.根据权利要求2所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数1＜n≤3的电机绕组在云母箔两端端部宽度方向处沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口。
5.根据权利要求3所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数1＜n≤3的电机绕组在云母箔两端端部宽度方向处沿轴线设有一道长宽与绕组矩形截面相匹配的矩形缺口。
6.根据权利要求2所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数n＞3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
7.根据权利要求3所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数n＞3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
8.根据权利要求4所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数n＞3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
9.根据权利要求5所述的一种电机绕组卷包绝缘用料计算方法，其特征在于，所述云母箔在搭接区段的处理，对卷包层数n＞3的电机绕组，沿所述云母箔两端端部宽度方向处裁剪出一道与宽度方向成30°夹角的倒角。
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