情景3 三相异步电动机绕组的更换
简述三相异步电动机拆装流程
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三相异步电动机绕组
三相异步电动机的基础知识
(4)画出极相组线圈,并标明电流参考方向。
三相异步电动机的基础知识
(5)画出各相绕组展开图。
U 相绕组
V相绕组
W 相绕组
三相异步电动机的基础知识
2．同心式绕组 同心式绕组的结构特点是各相绕组均由不同节距的同心线圈
(大线圈套在小线圈外面)经适当连接而成，这种绕组的端部较长， 常用于两极电动机中。
3．交叉链式绕组
交叉链式绕组主要用于q为奇数的小型三相异步电动机定子绕
组中。
例 三相异步电动机型号Y-132S-4,定子槽数Z1=36槽,极数 2p=4,采用单层交叉链式绕组,请绘出三相绕组展开图。
三相异步电动机的基础知基础知识
(3)划分相带。
三相异步电动机的基础知识
三相异步电动机的基础知识
三、三相单层绕组的展开图 展开图一般按以下步骤画出： 第一步，计算极距 和每极每相槽数q。 第二步，按 划分极距，按相同极距内绕组有效边中电流参考
方向相同，相邻极距内绕组有效边中电流参考方向相反的原则，标 出所有槽内线圈有效边的电流参考方向。
第三步，按q 槽划分相带(60°相带法)，在每一对磁极极距(2 ) 内，按照U1—W2—V1—U2—W1—V2顺序标明相带。
二、三相定子绕组的构成原则
1．每相绕组在每对磁极下，按U1—W2—V1—U2—W1— V2相带顺序均匀分布。
2．展开图中每个相同极距内，绕组有效边中电流参考方向 相同；相邻极距之间，绕组有效边中电流参考方向相反。
3．同一相绕组中，线圈之间的连线应顺着电流的参考方向 进行。
4．为了节省铜，线圈的节距应尽可能短。
例 某台三相异步电动机，定子槽数Z1=24，极数2p=4，绕 组为同心式绕组，试绘出其绕组的展开图。
三相异步电动机最常见故障及处理方法
三相异步电动机最常见故障及处理方法1、三相异步电动机的故障一般可分为两大类：一类:是电气方面的故障，如各种类型开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组、转子及启动设备等的故障.另一类是机械方面的故障，如轴承、风叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等故障。
2、电动机发生故障，会出现一些异常现象：如温度升高，电流过大、发生震动和有异常声音等。
检查、排除电动机的故障，应首先对电动机进行仔细观察，了解故障发生后出现的异常现象。
然后通过异常分析原因，找出故障所在，最后排除故障。
3、三相异步电动机内部结构图4、下面是三相异步电动机常见的积累故障现象和检修方法：电动机七类常见故障：1〕电动机不转2〕电动机转速低于额定值3〕电动机外壳带电4〕电动机声音不正常5〕电动机轴承过热6〕电动机温度过高7〕绕线式电动机滑环火花过大一.电动机不转分析电源未接通：1、如果电源没有接入或接触不良，就会导致电动机不转，此时电工人员应检查开关、熔丝、各项触点及接线头，将故障逐步排查出来进行维修。
2、启动时，熔断器熔丝熔断导致不转：查出熔断原因，排查故障，按电动机容量配上同规格的熔丝；3、过电流继电器整定电流太小导致不转：此时应适当调高；负载过大或传动机结构卡主导致不转：选择较大容量电动机或减轻负载，并检查传动机构情况；4、定子或转子绕组断路导致不转：翻开接线盒并用万用表欧姆档检查电动机绕组是否断路〔导线断裂〕，如果有断路那么会出现电阻值的异常，需要翻开电动机进一步检查断开点，连接好；5、定子绕组匝间短路：电动机的绕组式很多匝线圈组成的，当线圈之间短路便可能导致电动机不转，可用万用表检查，找出短路的两厢，拆开电动机将其中一相各线圈的连接线断开，分组检查短路点，查出后重新绝缘。
6、定子绕组对地短路：用摇表或者万用表检查，查出接地绕组，如果是绝缘破损，重新绝缘，严重时可以更换绕组；如果是受潮可以烘干后再涂一层绝缘漆；7、定子绕组接线错误：拆开电动机找出错误，重新接线。
三相异步电动机的拆卸与装配
三相异步电动机的拆卸与装配（一）三相异步电动机的拆卸电动机在使用过程中因检查、维护等原因，需要经常拆卸、装配。
只有掌握正确的拆卸装配技术，才能保证电动机的修理质量。
拆卸电动机之前，必须拆除电动机与外部电气连接的连线，并做好相位标记；准备好拆卸现场及拆卸电动机的常用工具，如图2.1-8所示。
a)拉具 b)油盘 c)活扳手 d)手锤 e)螺钉旋具 f)紫铜棒 g)钢铜棒 h)毛刷图2.1-8 电动机拆卸常用工具1、拆卸步骤参看图2.1-2：三相异步电动机的结构（1）带轮或联轴器；（2）前轴承外盖；（3）前端盖；（4）风罩（5）风扇；（6）后轴承外盖；（7）后端盖；（8）抽出转子；（9）前轴承；（10）前轴承内盖；（11）后轴承；（12）后轴承内盖。
2、主要部件的拆卸方法皮带轮或联轴器的拆卸：（1）用粉笔标记好带轮的正反面，以免安装时装反。
（2）在带轮（或联轴器）的轴伸端做好标记．如图2.1-9所示。
图2.1-9 带轮或联轴器的拆卸（3）松下带轮或联轴器上的压紧螺钉或销子。
（4）在螺钉孔内注人煤油。
（5）按图2.1-9所示的方法安装好拉具，拉具螺杆的中心线要对准电动机轴的中心线，转动丝杠，掌握力度，把带轮或联轴器慢慢拉出，切忌硬拆，拉具项端不得损坏转子轴端中心孔。
在拆卸过程中，严禁用锤子直接敲击带轮，避免造成带轮或联轴碎裂，使轴变形、端盖受损。
然后拆除风罩、风叶卡环、风叶，拆除卡环时要使用专用的卡环钳，并注意弹出伤人，拆除风叶时最好使用拉具，避免风叶变形损坏。
拆卸端盖、抽转子：拆卸前，先在机壳与端盖的接缝处（即止口处）作好标记以便复位。
均匀拆除轴承盖及端盖螺栓拿下轴承盖，再用两个螺栓旋于端盖上两个项丝孔中，两螺栓均匀用力向里转（较大端盖要用吊绳将端盖先挂上）将端盖拿下。
（无顶丝孔时，可用铜棒对称敲打，卸下端盖，但要避免过重敲击，以免损坏端盖）对于小型电动机抽出转子是靠人工进行的，为防手滑或用力不均碰伤绕组，应用纸板垫在绕组端部进行。
三相异步电动机绕组
三相异步电动机绕组第一节三相异步电动机绕组概述三相异步电动机的定子绕组通以三相电流时，即产生旋转磁场，在转子绕组中感生电动势，该电动势在已成闭合回路的转子绕组中产生电流，转子电流与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子驱动机械负载旋转，将电能转化为机械能。
一、三相绕组排列的基本原则三相绕组的排列，应使之成为对称三相绕组，即，三相绕组的各相串联导体数及线规应相同，相与相之间在空间的分布应相互间隔1200电角度。
二、极相组内及相绕组内的连接1、极相组内的连接同一极相组（线圈组）内的线圈应正向串联连接，即“头”与“尾”相连接，在小型电动机中，一个极相组内的线圈通常是连续绕制而成，不用接头。
2、相绕组内的连接属于同一相且同一支路的各极相组，通常有如下两种连接方法：（1）正串连接当每个极组应产生两个磁极时，采用正串连接（又称庶极连接），即尾端接首端、首端接尾端，也即底线接面线、面线接底线，（2）反串连接当每个极相组只产生一个磁极时，采用反串连接（又称显极连接），即尾端接尾端、首端接首端，也即底线接底线、面线接面线。
三、相绕组引出线的位置三相绕组相与相之间在空间的分布应相互间隔1200电角度，在这一前提下，三相绕组的线端（引出线）U1、V1和W1之间的间隔以及U2、V2和W2之间的间隔，通常也是1200电角度，但也可以不是1200电角度，这主要是由于在实际生产中，从工艺上考虑总希望所有引出线都靠拢在机座的出线孔附近的缘故。
四、三相绕组连接的方法三相异步电动机三相绕组连接的方法，通常有两种：一种为星形接法，又称Y形接法；另一种为三角形接法，又称△接法。
常用的三相380伏异步电动机，功率在3千瓦及以下的，一般为星形接法（每相绕组电压设计为220伏）；功率在4千瓦及以上的，一般为三角形接法（每相绕组电压设计为380伏），以便用户根据需要可采用Y-△方式起动。
五、三相异步电动机的绕组型式第二节单层绕组单层绕组在小型三相异步电机中应用甚广，与双层绕组比较有如下特点：1、每个槽内只嵌有一个线圈边，因而电机的线圈总数等于铁心槽数的一半，可节省绕线和嵌线工时。
三相异步水泵电机的故障原因和处理
三相异步水泵电机的故障原因和处理三相异步水泵电机的故障原因和处理：绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障三相异步水泵电机的故障原因和处理绕组是水泵电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。
绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。
现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
一、三相异步水泵电机绕组接地指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
1、水泵电机故障现象机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。
2、水泵电机产生原因绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组端部碰端盖机座；定、转子磨擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压(如雷击)使绝缘击穿。
3.水泵电机检查方法(1)观察法。
通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。
(2)万用表检查法。
用万用表低阻档检查,读数很小,则为接地。
(3)兆欧表法。
根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。
(4)试灯法。
如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。
若灯微亮则绝缘有接地击穿。
若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。
也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。
(5)电流穿烧法。
用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。
应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟；大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。
三相异步电动机的定子绕组解读
3．绕组及绕组展开图
绕组是由多个线圈按一定方式连接起来构成的。表示绕组的 连接规律一般用绕组展开图，即设想把定子（或转子）沿轴向展 开、拉平，将绕组的连接关系画在平面上。
4．极距
每个磁极沿定子铁心内圆所占的范围称为极距。极距 可用 磁极所占范围的长度或定子槽数z1表示 D z1 或 2p 2p 式中D——定子铁心内径 z1——定子铁心槽数
3.2.4 三相双层绕组
双层绕组是铁心的每个线槽中分上、下两层 嵌放两条线圈边的绕组。为了使各线圈分布对称， 安排嵌线时一般某个线圈的一条边如在上层，另 一条则一定在下层。以叠绕组为例，这种绕组的 线圈用一绕线模绕制，线圈端部逐个相叠，均匀 分布，故称“叠绕组”。为使绕组产生的磁场分 布尽量接近正弦分布，一般取线圈节距等于极距 5 5 y 的 左右，即 ，这种 6 y＜ 的绕组叫短距 6 绕组。这种绕组可使电动机工作性能得到改善， 线圈绕制也方便，目前10kW以上的电动机，几 乎都采用双层短距叠绕组。现以4极限24槽三相 电动机为例，讨论三相双层叠绕组的排列和连接 的规律。
5．节距y 一个线圈的两个有效边所跨定子内圆上的距离称为节距。一般 z 节距y用槽数表示。当 y 2 p 时，称为整距绕组，当y＜ 时，称为 短距绕组，当y＞ 时，称为长距绕组。长距绕组端部较长，费铜料 ，故较少采用。
1
6．槽距角 相邻两槽之间的电角度称为槽距角，槽距角 p 360 用下式表示 z 槽距角 的大小即表示了两相邻槽的空间电 角度，也反映了两相邻槽中导体感应电动势在时 间上的相位移。 7．每极每相槽数q 每一个极下每相所占有的槽数称为每极每相 槽数，以q表示 z1 式中 m1——定子绕组的相数 q
2．定子绕组的分类 异步电动机定子绕组的种类很多，按相数分， 有单相、两相和三相绕组；按槽中绕组数量的不 同，有单层、双层和单双层混和绕组；按绕组端 接部分的形状分，单层绕组有同心式、交叉式和 链式之分；双层绕组有叠绕组和波绕组之分；按 每极每相所占的槽数是整数还是分数，有整数槽 和分数槽之分等。但构成原则是一致的。
电机及电气控制《三相异步电动机拆装》实训教案
电机及电气控制《三相异步电动机拆装》实训教案教案首页第一讲一、章节：《电机拆装实训》三相异步电动机结构及工作原理二、教学目标应知：实训目的、内容及要求应会：三相异步电动机的结构、工作原理难点：三相异步电动机的结构及工作原理三、教学方法：实物演示观察四、教学过程：1、对照实物讲解三相异步电动机的结构2、结合演示讲授三相异步电动机的工作原理五、问题与讨论：1、观察电动机各组成部分六、考工必备三相异步电动机的基本结构和工作原理七、课后小结：本次课在电动机各部件实物的辅助之下，学生对电动机的结构已达到了较深刻的认识，同时更加理解电机的工作原理。
《电机及电气控制》课程设计第一讲一、实训目的：1、掌握三相异步电动机的内部结构和工作原理2、熟练掌握电机绕组拆卸、绕组绕制及电机装配过程3、掌握电机绕组端子确定、绝缘电阻测试、空载运行电流测试等方法。
4、掌握万用表、摇表、钳形电流表的使用。
二、实训任务（内容）小型异步电动机的拆装工艺相关工具及仪表的使用（兆欧表、万用表、转速表、钳形电流表）简单故障的检查与维修三、实训要求：1、遵守安全操作规程，避免不安全事故的发生2、掌握工艺过程的动作要领，并能在规定时间内完成。
3、文明生产、杜绝乱拆、乱放、不讲清洁的坏习惯4、理论联系实际：a、怎么做b、为什么5、吃苦耐劳的精神6、实训报告的书写要求：1）思路清晰（目的、内容、步骤、注意点、常见及相关问题、体会）2）语言简单明了（从实习中获取到的信息最大限度的体现出来）类似与产品的安装说明书3）体现个人风格四、仪器和设备：万用表、兆殴表、钳形电流表、三相鼠笼式异步电动机、撬棍、拉具、厚木板、划线板、绕线机、竹签、沙带、铜线、绝缘材料等五、三相异步电动机相关理论知识回顾1、三相异步电动机的结构基本结构：定子定子铁心：嵌放绕组，提供磁路。
定子绕组：产生旋转磁场。
转子转子铁心：嵌放绕组，提供磁路。
转子绕组：感应出电势、电流。
笼型气隙绕线型材料：铁心均由硅钢片叠压而成；2、工作原理：1、内容：三相电通给三相对称的定子绕组，产生旋转磁场，静止的转子相对于旋转磁场有一个相对的切割磁力线的运动，产生感应电动势，产生感应电流，转子绕组上有了电流，在磁场中有会受到电磁力的作用，形成电磁转矩T，克服阻转矩，驱动转子旋转起来，实现了电能转换成机械能的目的。
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矿用电气设备维护与保养— 矿用电气设备维护与保养 学习情境1 学习情境 三相异步电动机的拆装与保养
波绕组 把所有同一极性下属于 同一相的线圈按波浪形 依次串联起来，组成一 组；再把所有另一极性 下属于同一相的线圈按 波浪形依次串联起来， 组成另一组；最后把这 两大组线圈根据需要串 联或并联，构成一相绕 组。
谐波） （2）三相绕组对称（节距、匝数、线径相同、空间互差 120°电角度，即保证各相电动势磁动势对称，电阻电抗相同） （3）铜耗减小，用铜量减少。 （4）绝缘可靠、机械强度高、散热 条件好、制造方便。
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三相双层绕组
.电动机采用三相双层绕组的优点: a.节距可任意选择，一般采用短距 ； b. 距可任意选择，一般采用短距 ; c. 每相线圈数较多，可组成两条以上的并联支路。 缺点： 同槽中的上下层边可能不属同一相，故层间承受电压较高有发生 相间短路的可能 ； 总线圈数较多，嵌线较费工时。
3
三相双层绕组
1）双层叠绕组展开图
例如:三相4极24槽电动机 极距τ=Z1/2p =6（槽） 槽距角α= p×3600/ Z1 =30度 每极每相槽数q = Z1/2pm=2（槽） 取节距y1=6×(5/6)=5（短距）
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三相单层绕组 1）单层链式绕组
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1
2
3
13 14
V1 V2 U1 W2 W1 U2
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图6—1
判断电动机极数的方法(a)2极；(b)4极； 极 判断电动机极数的方法 极 (c)6极；(d)8极 极 极
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1
绕组概述
1）线圈（绕组元件） ）线圈（绕组元件） 端部 有 效 边
（ a ）单匝线圈
（b）多匝线圈 ）
（c）多匝线圈（简化） ）多匝线圈（简化）
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1
绕组概述
2）交流绕组的构成原则 ） （1）合成电动势和合成磁动势的波形要接近正弦形（基波、
波绕组的优点：可 减少线圈之间的连 接线
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绕组概述
4）交流绕组的基本概念 ） （1）极距τ：表示一个磁极所占有的槽数。 τ=Z/2p 式中Z——定子槽数 p——磁极对数 （2）相带、每极每相槽数q，极相组、线圈组数 相带：将一个磁极分成m份，每份所占电角度 每极每相槽数q：表示每相绕组在每个磁极下所分到的槽数， 又称相带宽度。 q= Z1/2pm 式中m——相数 极相组：将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的q个线圈， 按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。 线圈组数 = 线圈个数/ q
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绕组概述
4）交流绕组的基本概念 ） （3）节距y1：绕组元件的两条有效边之间所相隔的槽数。 采用短距绕组，可改善电势和磁势波形，使其更接近正弦波，双层绕组 通常采用y1=（0.8~0.9） τ的短距绕组。 （4）电角度：电动机铁心圆周在几何上分成360°，称为机械角度（即 空间角度）。 （5）槽距角：相邻两槽间的电角度。 α=p×360 ° / Z1= p×360 ° /2pmq=180 ° /mq。 （6）并联支路数a （7）槽电动势星形图 （8）绕组图：表示绕组联接方法的图。常用的有三种：绕组的端面图、 展开图与极相组联接图。
注意：三相单层绕组主要用于小型异步电动机中，三相单层 绕组有链式绕组和同心式绕组两种。
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2
三相单层绕组
1）单层链式绕组
（1）单层链式绕组的连接规律 为便于分析说明，现以Z1=24槽2p =4极三相异步电动机为例。 第一步，根据已知条件，求极距τ、槽距角α、每极每相槽数q。 τ=Z1/2p=24/4=6（槽） α= p×360/ Z1=2×360/24=30 q = Z1/2pm=24/（4×3）=2（槽）
1
绕组概述
交叉式绕组线圈
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同心式绕组线圈
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链式绕组线圈
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绕组概述
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2
三相单层绕组
嵌线方便 单层绕组主要优点 槽满率高 工作可靠 接距不能任意 主要缺点 电磁噪声及铁耗大 端部排列困难
3
三相双层绕组
1）双层叠绕组展开图
2
第四步，绘制绕组展开图
1 2
N(τ)
3
4
5
6
7
8
S(τ)
9
10 11 12 13 14 15
N(τ)
16 17 18 19 20 21 22 23 24
S(τ)
首 端
U1
尾
首
尾 端
U2
图3-6 U相单层交叉链式整距绕组展开图 相单层交叉链式整距绕组展开图
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矿用电气设备维护与保养
学习情境3 学习情境
三相异步电动机绕组的更换
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学习情境3
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1 2 3
绕组概述 三相单层绕组 三相双层绕组
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3
三相双层绕组
端部联结方式的不同可分为：
叠绕组：相邻两个串联绕组中， 后一个绕组叠加在前一个线圈 上
波绕组：两个相连接的线圈 成波浪式前进
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绕组概述
按相数
交 流 绕 组 的 分 类
单相 三相 多相 整槽数 分槽数 同心式、链式、 单层 ：同心式、链式、交叉式
按每极每相槽数
按槽内层数
双层： 叠绕组、 双层： 叠绕组、波绕组 单双层
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14
3
15
第三步,按600相带法分相
8 20 7 5 6 19 18 17 4 16 W2
U2
V1
图3-5画分相带的槽电势星形图 画分相带的槽电势星形图
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三相单层绕组 1）单层交叉链式绕组
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矿用电气设备维护与保养— 矿用电气设备维护与保养 学习情境1 学习情境 组线圈
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迭绕组 绕组嵌线时，相 邻的两个串联线 圈中，后一个线 圈紧“迭”在前 一个线圈上，这 种绕组称为迭绕 组。
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2
三相单层绕组 2）单层同心式绕组
同心式绕组多用于10kW以下的两极异步电动机和单相异步电动
机中。其优点是端接部分重叠层次少，便于布置。缺点是各线圈的节 距不等，端接线也较长。 （2）单层同心式绕组的嵌线工艺 ①吊把线圈边数为q ②同一线圈组的嵌放顺序是先小线圈边，后大线圈边；先下边后上边。 ③下槽规则是：下两个槽，空两个槽，再下两个槽。即下二隔二法 。