作者：潘品英
出版社：化学工业出版社
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电机绕组端面模拟彩图总集.第三分册，单相系列·家用风扇·吊扇·牛角风扇·家电调速及罩极电动机·单,三相通用电动机试读：
前言
电动机绕组端面模拟画法是笔者原创于二十世纪八十年代末，并首用于1993年出版的《家用及中小型电动机重绕修理》一书，后又扩编为《电动机绕组布线接线彩色图集》（机工版）。历经近二十年的数次增订改版，至使全书画法未能统一而存不足，故趁内容扩编之际，特对原图重新绘制，以求尽善。
模拟画法是以电机绕组进（接）线端部视向，模仿绕组的布接线型式、线圈有效边的分布层次，以及绕组接线状况，并分相配以彩色线条，绘制成一种新颖的电机绕组图。因其表现形式与电机绕组实物形象贴切，所以深得广大读者认可，同时也使得众多著作者模仿。
为便于读者看懂端面模拟图，特作说明如下。（1）图中小圆代表定子铁芯槽位及线圈的有效边，因此，单层线圈每槽单圆代表一有效边；双层线圈每槽双圆代表上下层两有效边。（2）电机绕组每线圈由两有效边和与之相连的端部连线构成，所以，端面图的一只线圈就用一根弧线连接两小圆表示。（3）单相电动机的绕组型式与三相大致相同，除双层叠式绕组每极圈数大于3者采用改进后的简化画法外，一般仍用原创画法。（4）单相电机为二相绕组，其布线多为平面分层结构，即主、副绕组分别整嵌，从而使其端部呈双平面结构。《电机绕组端面模拟彩图总集》共分四分册，本书是第三分册，内容是交流单相电动机，包括国产单相系列各时期的型号产品的绕组，家用及工业用牛角风扇电动机绕组，还有家用电器中的电动机和调速电动机单速、双速、三速、四速及五速绕组，此外还有单/三相可通用的电动机绕组等，共计约229例。
本书单相电动机转向除说明外，均设定为顺转，即以绕组接线端视向为顺时针转向，其出线端接法如图（a）所示；如转向与实际不符时，则可调反V相使其反转，接线改接如图（b）所示。图（a）（正转）图（b）（反转）
随着经济发展，家电早已不是城市人专有，在政策扶持之下，目前已普及到广大农户家中，随着家电使用量增加，单相电动机的修理量也日增。为适应此形势，特将单相电动机绕组汇编成集，同时还对调速绕组画法进行改进，即把各挡线圈用不同线条加以区分，使之看图更加明晰，便于修理者识别。
本书重编幸获各位作者朋友通力合作得以完成，在此谨表感谢。由于编者水平有限，谬误难免，如书中有错，敬请读者批评指正。编著者第1章家用电扇的单速及多速电动机绕组
本章电风扇包括家用电扇和室内外调速通风机、排风扇等。电扇用电动机是电容运转电动机的特殊型式；本章特将每极只有一只线圈的单层或双层链式绕组称为电风扇绕组。电风扇电动机最初采用凸极式罩极电动机，因其效率极低而损耗电能，后改进而创制了8槽铁芯绕制4极的双层布线的单速绕组；随着调速电动机的出现，为改善其布线工艺，提高生产效率，后来就改用16槽铁芯的单层布线电动机，所以目前产品都是16槽铁芯调速电动机。
家用电扇包括台扇、落地扇、壁扇、顶扇及各种形式的鸿运扇等，均用4极电动机。家用电扇除在家庭应用外，还用于办公室、会议室以及某些空间较小的生产场所。因此，在日用电器中除照明电器之外是产量最大、使用最普遍的电器产品。目前电扇用的单相电容电动机因绕组分布和接线不同而有多种型式；由于单速电动机的调速要通过串联电抗器来实现，故目前已不生产，但其产品仍在使用。目前的电扇大都采用L-2型抽头调速电动机，它可省去外接电抗器，不但可使制造成本降低，还可节省电能。随着技术进步，性能更优越、节能效果更好的新型抽头调速电机也不断涌现，为适应和满足读者的需要，本章特将其按单速、双速及多速分节进行介绍，以供修理时参考。（1）绕组结构参数
①总线圈数 抽头调速电动机主要是4极绕组并采用8槽或16槽定子，近年有部分也用其他槽数定子。一般来说，主绕组为显极，无论是单层或双层布线都有4只线圈；而副绕组则有显极，也有庶极，故有用4只线圈或2只线圈；调速绕组线圈数与极数无关，一般用2～8只线圈，视具体调速型式而定。
②绕组组数 普通电机的绕组以线圈组为单位接线，每组线圈数有多只线圈；而调速电扇为单圈组，即每组只有1只线圈且无变化。所以本节绕组参数是以主绕组、副绕组、调速绕组及其分组的组数为单位来表达其结构特征。因此，双速电动机就有3绕组，而三速则有4绕组。余类推。
③绕组节距与绕组系数 电扇用电动机采用链式布线，其节距固定，如双链（8槽）绕组的节距y=τ=2；绕组系数K=1。若是单链dp（16槽）布线，则y=3；绕组系数K=0.924。dp
④为使参数排列整齐，本章主绕组和副绕组也用其别称主相和副相表示。（2）绕组特点
①抽头调速可免除外接电抗器，总体而言可节省材料、减轻重量，使成本降低；
②如设计合理则可提高功率因数而有一定的节能效果；
③出线较多，使电机绕组的嵌绕和接线显得较复杂，从而又降低了绕制工效；
④只能用于扇类负载，而且因抽头多，也不便在吊扇上使用，故其应用范围较窄。（3）绕组嵌线
抽头式调速电动机嵌线一般是先嵌主绕组，再嵌副绕组，最后嵌入调速绕组；但对1型布接线电动机而言，则宜先嵌副绕组，然后再嵌主绕组和调速绕组，但随操作习惯，而非硬性规定。（4）绕组调速接线
绕组的主相是显极接线，副相及调速绕组视具体型式而定；此外，电动机调速接线则通过挡位开关控制，并根据接线型式而各不相同。具体接线可参看后文中图1-8及图1-21的抽头调速控制接线。（5）标题含义
抽头调速绕组的标题是用主、副、调三绕组的布线和接线特征来表示，其标题含义如下：1.1 单速电风扇电动机布接线图
单速电扇电动机目前应用不多，但它是双速、多速绕组的基础；它与电抗器串联就成为一台多速电风扇，这就是早年调速风扇的型式。随着技术进步，目前调速风扇已不用这种方式，而是采用电机绕组抽头调速。但是，单速电扇在某些仪表盘或工作室的通风、排气仍有使用。本节收集数例，以供修理时参考。*1.1.1 8槽2极单相电容式风扇单速绕组单层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=8 电机极数 2p=2
总线圈数 Q=4 主相圈数 S=2m
副相圈数 S=2 绕组极距 τ=4a
线圈节距 y=3 极相槽数 q=2
绕组系数 K=0.924 每槽电角 α=45°dp（2）绕组布接线特点及应用举例
本绕组采用显极布线，每极相槽数为2槽；全套绕组仅4只线圈，主、副绕组各由2只对称安排的线圈反极性连接；而主、副绕组之间的相位相距90°电角。由于线圈数少，极距和线圈节距都相应较小，故嵌线比较方便，通常都采用同相连绕工艺，可省去接线工序的消耗工时和材料。此绕组主要应用于仪表盘用的200mm排风扇单相电容电动机；也适合用于其他用途的小功率单相电动机。（3）绕组嵌线方法
本例采用逐相分层嵌线，一般是先嵌主绕组的2只线圈入相应槽内，再嵌副绕组2只线圈，使主绕组和副绕组的线圈端部分别处于下层平面和上层平面。嵌线顺序见表1-1。表1-1 分层整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-1所示。图1-1 8槽2极单相电容式风扇单速绕组单层布线注：标题解释——本例是电风扇单速绕组，属L型接线的电容运转电动机。电容器串入副绕组回路，并接于主绕组后接入单相电源。因电容器启动后仍参与运行。故称“运行型”。以下凡电容式电扇皆同此解释。1.1.2 8槽4极单相电容式风扇单速绕组双层布线（1）绕组参数
定子槽数 Z=8 电机极数 2p=4
总线圈数 Q=8 主相圈数 S=4m
副相圈数 S=4 绕组极距 τ=2a
线圈节距 y=2 极相槽数 q=1
绕组系数 K=1 每槽电角 α=90°dp（2）绕组布接线特点及应用举例
绕组8只线圈嵌于8槽定子，由于节距短，嵌线比较容易，是家用外调速电扇电动机常用的典型绕组型式之一。常用于400mm台扇、落地扇等。（3）绕组嵌线方法
本绕组可采用两种嵌线方法。
①交叠法 属正规布线方法，本例布线图即按此嵌法绘制。它的每个线圈两有效边分别嵌置于两槽的上下层，使绕组端部结构紧密；但嵌线需吊起一边，而每只线圈端部均需衬隔绝缘。嵌线顺序见表1-2（a）。表1-2（a）交叠法
②整嵌法 属简便嵌法。嵌线是先嵌主绕组，后嵌副绕组，使两绕组端部分置于上下平面层次，每一绕组的线圈则要对称嵌入。嵌线顺序见表1-2（b）。表1-2（b）整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-2所示。图1-2 8槽4极单相电容式风扇单速绕组双层布线1.1.3 12槽4极单相电容式风扇单速绕组（异形槽）单双层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=12 电机极数 2p=4
总线圈数 Q=8 主相圈数 S=4m
副相圈数 S=4 绕组极距 τ=3a
线圈节距 y=2 极相槽数 q=
绕组系数 K=0.91 每槽电角 α=60°dp（2）绕组布接线特点及应用举例
此绕组每组线圈数为分数，即无整数槽的单层线圈，绕组方案可属特殊型式布线，原见于国外产品，但近年在国内家用电器上已有应用。本绕组用于运行型电动机，为使主、副绕组占槽相等，在12槽中安排8只线圈，故必有4个槽用双层布线。为此将铁芯设计成方形，并将四角处的3、6、9、12号槽设计为大截面积的异形槽，使其嵌入双层线圈边，这样，无论单层或双层线圈的匝数均相等，铁芯能得到充分利用。此外，绕组用短节距线圈布线，不但嵌线方便、用料节省，而且能有效地削弱高次谐波影响而获得8槽电动机的运行性能。
这是一种绕组结构较新颖的型式，由于电机结构较为合理而使铁芯利用率得以提高，从而有效地节省材料，故是继16槽之后更新的替代产品。目前常见于厨房用抽油烟机电动机以及家庭室内通风的小型排风扇。它也是12槽调速电风扇的基本型式。（3）绕组嵌线方法
本例绕组采用整嵌法，将主绕组线圈嵌入相应槽内，完成后再嵌副绕组。嵌线顺序见表1-3。表1-3 整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-3所示。图1-3 12槽4极单相（异形槽）电容式风扇单速绕组单双层布线1.1.4 16槽4极单相电容式风扇单速绕组单层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=16 电机极数 2p=4
总线圈数 Q=8 主相圈数 S=4m
副相圈数 S=4 绕组极距 τ=4a
线圈节距 y=3 极相槽数 q=2
绕组系数 K=0.924 每槽电角 α=45°dp（2）绕组布接线特点及应用举例
本例为显极布线，绕组节距相等，可采用连绕工艺省去线圈（组）间接线；线圈实际节距小于极距，较省铜线。主、副绕组占槽比相等，各由4只线圈构成，同相线圈之间的连接是“尾与尾”或“头与头”相接，使同相相邻线圈极性相反。此绕组适用于电容运行单相电动机，常用作单速电扇和外接电抗器的调速电扇电动机。但若接线在风扇后端，则宜将U1与V2接成中点，引出线3根，使电动机沿纸面为反时针而电扇叶为顺时针旋转。此绕组是家用调速电风扇的基本型式。主要应用实例有JXD5-4台扇电动机、FA3-6及CFP-1-120等单相排风扇。（3）绕组嵌线方法
本例采用分层整嵌，即先将主绕组线圈逐个嵌入相应槽内，再把副绕组逐个嵌入，使两套绕组分置于上、下两层，形成双平面绕组。嵌线顺序见表1-4。表1-4 分层法（4）绕组端面布接线
如图1-4所示。图1-4 16槽4极单相电容式风扇单速绕组单层布线1.1.5 18槽6极单相电容式风扇单速绕组单双层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=18 电机极数 2p=6
总线圈数 Q=12 主相圈数 S=6m
副相圈数 S=6 绕组极距 τ=3a
线圈节距 y=3、2 极相槽数 q=
绕组系数 K=0.924 每槽电角 α=40°dpm
K=1dpa（2）绕组布接线特点及应用举例
本例主、副绕组采用不同的布线，其中主绕组每极相占2槽，采用单层链式布线；副绕组每极相仅占1槽，是双层链式布线；但它们都是显极绕组，分别采用同相相邻线圈反极性连接。此绕组具有结构简单，嵌绕方便的特点，主要应用于厂房、仓库的换气排风扇。另外，本绕组取自实物，其转向是逆时针旋转，如若反转，可将主绕组出线U和N调换，而副相的尾线也随之换接到调换后的N线上即可。（3）绕组嵌线方法
本例绕组采用整嵌法嵌线，先将主绕组嵌入相应槽内，衬垫好层间绝缘再嵌副绕组。但由于副绕组是双层结构，嵌线不能完全整嵌，而需吊起1边。嵌完后主、副绕组端部便分置于上、下平面。嵌线顺序见表1-5。表1-5 整嵌法注：带“'”槽号表示该槽的上层有效边。（4）绕组端面布接线
如图1-5所示。图1-5 18槽6极单相电容式风扇单速绕组单双层布线1.1.6 24槽6极单相电容式风扇单速绕组单层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=24 电机极数 2p=6
总线圈数 Q=12 主相圈数 S=6m
副相圈数 S=6 极相槽数 q=2a
绕组系数 K=0.924 每槽电角 α=45°dp（2）绕组布接线特点及应用举例
本例为显极布线，主、副绕组分别由8只线圈组成，线圈间的连接是“尾接尾”或“头接头”，使同相相邻线圈的极性相反。此绕组的线圈实际节距小于极距，较为节省铜线。因每组为单圈，24槽定子的内腔也较大，故嵌绕都方便。本例绕组常用于单相电容运转电动机，主要应用实例有F-400扇风机、400mm轴流通风机及500mm排风扇等单相电容电动机。（3）绕组嵌线方法
本例主、副绕组采用分层整嵌，即先将主绕组嵌入相应槽内，再将副绕组也嵌入相应槽中，使先嵌线圈形成一层面，而后嵌的副绕组在其上面，形成双平面绕组。嵌线顺序见表1-6。表1-6 分层整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-6所示。图1-6 24槽6极单相电容式风扇单速绕组单层布线1.1.7 24槽8极单相电容式风扇单速绕组单双层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=24 电机极数 2p=8
总线圈数 Q=16 主相圈数 S=8m
副相圈数 S=8 绕组极距 τ=3a
线圈节距 y=2、3 极相槽数 q=
绕组系数 K=0.924 每槽电角 α=60°dpm
K=1dpa（2）绕组布接线特点及应用举例
本例主、副绕组采用不同的线圈节距，而且占槽率和布线型式也不相同，主绕组用单层布线，8只线圈占16槽；副绕组则是双层布线，也是8只线圈，但只占8槽。主、副绕组均属显极式，故其接线规律相同，即使同相相邻的线圈反极性，也就是接线时“头与头”或“尾与尾”相接。本绕组设计为运行型的电容运转电动机，但有的单速电扇也采用分相启动型，这时，可将运行电容器换接成启动开关即可；若是电容启动型则把启动电容器与启动开关串联。此绕组应用于厂房或仓库的通风机或排风扇。（3）绕组嵌线方法
本绕组采用分层法嵌线，先嵌主绕组构成下层平面，衬垫绝缘后再嵌副绕组，因副绕组是双层布线，故嵌线时需吊起1边。嵌线顺序见表1-7。表1-7 分层嵌线法（4）绕组端面布接线
如图1-7所示。图1-7 24槽8极单相电容式风扇单速绕组单双层布线1.2 双速风扇电动机抽头调速绕组布接线图
双速风扇电动机是在单速电动机绕组的基础上借用定子铁芯作为电抗器铁芯，并在铁芯上增设一定匝数的调速绕组，且与原电动机主、副绕组交连接入，从而设计成不同接线型式的风扇用单相抽头调速电动机绕组。本节是双速绕组，它是在单速绕组中增加一组调速线圈（T），所以，绕组组数u=3，即双速绕组由主、副、调三组线圈组成。但调速绕组的接线有不同的型式，当双速线圈数等于极数时为显极布线，且通常都属均衡切换调速；若调速线圈少于极数则呈对称分布，此为对称切换调速，而且采用庶极接线，即相邻调速线圈极性相同，接线为“头与尾”顺接。而三绕组的分布和接线关系可构成不同的调速绕组型式。图1-8是本节双速绕组的接线型式。图1-8图1-8 单相抽头调速风扇用电动机双速绕组控制接线型式
此外，由于主、副、调三个绕组都有绕组系数，但计算中几乎不会用到副绕组和调速绕组的绕组系数。所以，绕组参数中标示的是主绕组系数。1.2.1 8槽4极L-2型双速风扇绕组4/2-4/3-2/3布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=8 主相圈数 S=4 线圈节距 y=2m
电机极数 2p=4 副相圈数 S=4 绕组系数 aK=1dpm
总线圈数 Q=10 调速圈数 S=2 K=1tdpm
绕组组数 u=3 绕组极距 τ=2 每槽电角 α=90°（2）绕组布接线特点及应用举例
定子8槽4极绕制双层时为8只线圈。采用L-2型调速接线，所增加的调速绕组（图中红色线圈）与副绕组（图中绿色线圈）同相位，故副绕组槽内有3个有效边，构成4/2-4/3-2/3布线。
调速电机接线原理如图1-8（b）所示。V绕组进线在U线左侧，本方案是逆时针方向接线。主绕组和副绕组均为显极布线，分别由4只线圈组成，相邻线圈应“尾与尾”或“头与头”相接；调速绕组只有两只线圈，对称分布并安排与副绕组同相位槽中，它是庶极布线，使两线圈电流方向相同，即“尾与头”顺接串联，而且，线圈在高速挡时的电流方向应与同槽副绕组线圈相同。
本例部分槽层次多，槽满率稍高；谐波影响较大，性能稍差于12或16槽电机，主要应用于两挡调速电扇电容式电动机。（3）绕组嵌线方法
先嵌主绕组，再嵌副绕组，最后嵌入调速绕组。嵌线时采用对称整嵌，嵌线顺序见表1-8。表1-8 对称整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-9所示。图1-9 8槽4极L-2型双速风扇绕组4/2-4/3-2/3布线1.2.2 8槽4极L-2型双速风扇绕组4/2-2/2-2/2布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=8 主相圈数 S=4 线圈节距 y=1—3m
电机极数 2p=4 副相圈数 S=2 绕组系数 K=1adpm
总线圈数 Q=8 调速圈数 S=2 K=1tdpα
绕组组数 u=3 绕组极距 τ=2 每槽电角 α=90°（2）绕组布接线特点及应用举例
本例绕组虽属双层链式布线，但8只线圈分3组构成双速电机。除4只线圈的主（相）绕组外，其余两组由原来副绕组分裂而成，即一组保留2只线圈仍为副（相）绕组（图中绿色线圈）；另一组的2只线圈则改为调速绕组（图中红色线圈），从而构成调速型式为L-2型4/2-2/2-2/2布线。
电动机接线原理如图1-8（b）所示。这时电机是逆时针旋转（从定子绕组接线端视向。下同）故要求副绕组进线（V）在U线相邻槽的左侧；而且副绕组和调速绕组两线圈应各自按庶极连接为同极性，但两绕组必须为异极性。
此绕组槽数少，嵌线方便，但谐波磁势较大，性能稍差，目前趋向于用16槽或12槽定子所代替。本例常应用于台式、立式电风扇的电容电动机。（3）绕组嵌线方法
本例绕组属双层链式，嵌线可有整嵌或交叠嵌法，但实用上多采用整嵌法，即将线圈对称整圈嵌入，既容易嵌线，又便于处理层间绝缘。嵌线顺序见表1-9。表1-9 对称整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-10所示。图1-10 8槽4极L-2型双速风扇绕组4/2-2/2-2/2布线1.2.3 12槽4极L-2型双速风扇（异形槽）绕组（每圈）单*双层布线（1）绕组结构参数
定子槽数 Z=12 主相圈数 S=4 线圈节距 y=2m
电机极数 2p=4 副相圈数 S=2 总线圈数 Q=8a
调速圈数 S=2 绕组组数 u=3 绕组极距 τ=3t
绕组系数 K=0.866 每槽电角 α=60°dp（2）绕组布接线特点及应用举例
本例绕组的定子铁芯为方圆形，即把4个圆角位置的槽设计为大截面异形槽，故可安排2个有效边，如图1-11中的3、6、9、12号槽。本例主绕组由4个线圈按显极布线，使相邻线圈反极性连接；副绕组只有两只线圈呈庶极布线，安排在相对位置，采用同向串联形成4极；调速绕组2只线圈与副绕组同相，但相距90°电角，也是庶极布线。此绕组总线圈数较少，节距也小，嵌绕都比较方便。是近年推荐采用的绕组型式。主要用于小型通风机及转页扇电动机。本例双速电动机接线如图1-8（b）所示。（3）绕组嵌线方法
本例宜用分层整嵌，即先把主绕组逐个嵌入相应槽内形成下层面绕组，然后再把副绕组和调速绕组分别嵌入，从而构成上层面。嵌线顺序见表1-10。表1-10 整嵌法（4）绕组端面布接线
如图1-11所示。
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