粗略估算電動(dòng)機(jī)繞組的方法

計(jì)算的依據(jù)
1.導(dǎo)線的截面積
導(dǎo)線的截面積取決于電動(dòng)機(jī)的額定電流，額定電流可以從銘牌上得到。
該電動(dòng)機(jī)的銘牌如圖1所示，其額定電流為15.4A。根據(jù)額定電流的大小，就可以在電工手冊(cè)上查出導(dǎo)線的截面積。但當(dāng)時(shí)新華書店里除毛澤東著作和部分學(xué)校的教材外，幾乎沒有其他的書；圖書館里也只開放閱讀報(bào)紙的閱覽室。找不到可參考的書籍，只能憑經(jīng)驗(yàn)估算。 

圖1 異步電動(dòng)機(jī)的銘牌
一般來說，電動(dòng)機(jī)里所用的導(dǎo)線，每平方毫米允許通過的電流大約是4A左右，當(dāng)額定電流為15.4A時(shí)，導(dǎo)線的截面積大約為4mm2（平方毫米）左右。
s0=4mm2（平方毫米）
式中，s0—導(dǎo)線的截面積，mm2（平方毫米）。
2.定子槽的面積
圖2a所示為定子槽的大致情形，圖2b所示為定子槽的截面。盡量準(zhǔn)確地量出如圖所示的三個(gè)尺寸，就可以粗略地算出其截面積： 
圖2 電動(dòng)機(jī)的定子槽
a）定子槽的外形 b）定子槽的尺寸
S1和S3可按半圓面積計(jì)算：
S1=πD1 2（平方）/8
S3=πD2 2（平方）/8
S2按梯形面積計(jì)算：
S2=（D1+D2）H/2
此外，電動(dòng)機(jī)把定子繞組嵌入定子槽后，需用槽楔把它固定，槽內(nèi)還要放置絕緣紙，包括繞組和槽之間的絕緣和上、下兩層繞組之間的絕緣。所以，在計(jì)算有效面積時(shí)，應(yīng)扣除輔助面積（包括槽楔加絕緣紙的面積）：
S=S1+S2+S3−S4
上式中，S1：槽底半圓的面積，mm2（平方毫米）；
D1：槽底半圓的直徑，mm；
S2：槽口半圓的面積，mm2（平方毫米）；
D2：槽口半圓的直徑，mm；
H：槽底與槽口間的距離，mm；
S3：槽底與槽口之間的面積，mm2（平方毫米）；
S4：輔助面積，mm2（平方毫米）；
S：每槽的有效面積，mm2（平方毫米）。
計(jì)算繞組匝數(shù)
1.粗略算法
粗略地算，繞組匝數(shù)為
W=0.5γS/δ
式中，不銹鋼水箱，W：定子繞組每槽的匝數(shù)；
γ：槽滿率，其定義見后述；
δ：導(dǎo)線的截面積，mm2（平方毫米）。
因?yàn)樵谝话闱闆r下，都采用雙層疊繞組，即每個(gè)槽內(nèi)要放兩個(gè)繞組邊。所以，每個(gè)繞組的匝數(shù)需乘以0.5。
2.匝數(shù)的修正
在計(jì)算定子槽內(nèi)的繞組匝數(shù)時(shí)，還應(yīng)計(jì)入槽滿率。
槽滿率的定義是：
γ=ΣS0/S
式中，不銹鋼水箱，Σs0：導(dǎo)線的總面積（包括上、下兩層繞組），mm2（平方毫米）。
計(jì)入槽滿率的作用是：
定子繞組嵌入定子槽時(shí)，導(dǎo)線和導(dǎo)線之間如擠得太緊，在嵌線過程中，容易使導(dǎo)線的絕緣受到損傷，同時(shí)，也使導(dǎo)線在通入電流后產(chǎn)生的熱量過于集中，容易導(dǎo)致繞組的匝間短路。計(jì)入槽滿率的目的，是使繞組的線匝之間不要擠得太緊。
按以上方法修復(fù)電動(dòng)機(jī)后，運(yùn)行情況取得了滿意的結(jié)果。
無銘牌電動(dòng)機(jī)的修復(fù)
某工廠，有一臺(tái)廢舊電動(dòng)機(jī)，拿到電機(jī)修理部，請(qǐng)求修理。
我曾經(jīng)在技校講授過“電機(jī)修理”這門課，但時(shí)間長了，一些經(jīng)驗(yàn)公式已經(jīng)記不真切，手頭沒有相關(guān)資料，只好在不出大問題的前提下試試看。
依稀記得，電動(dòng)機(jī)的容量和機(jī)座號(hào)有關(guān)，機(jī)座號(hào)又和中心高（見圖3）“關(guān)系密切”。但具體算法，實(shí)在記不清楚了，于是想了個(gè)笨辦法：量好中心高和機(jī)殼長度，到工廠去和多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比對(duì)。以尺寸十分接近者的銘牌數(shù)據(jù)作為依據(jù)，再按照上面所述的方法進(jìn)行計(jì)算和繞制。
修理完成后，用到某生產(chǎn)機(jī)械上試車，取得了令人滿意的結(jié)果。 
圖3 電動(dòng)機(jī)的中心高