波绕法在多极旋转变压器集中绕组中的应用
陈雁章 (福建工业学校)
1双层叠绕组
多极旋转变压器是一种精密的角度传感器，其角度分辨率与电机极对数有关。为了获得更高的角度分辨率，而增大其极对数，所以目前有些多极旋转变压器的极对数多达128。但是由于受电机定转子尺寸的限制，冲片的齿槽数不可能无限制地增加。对于极对数较大的多极旋变，齿槽配合只能按一方为分数槽(q<1)，另一方按最小整数槽(q=1)的原则选取。在q一1时，绕组型式为集中绕组。例如多极旋变发送机，原方采用单相集中绕组，置于转子方，每个转子齿就是一个磁极。某一瞬间转子槽内导体电流方向和磁极分布如图1所示。
多极集中绕组的布线型式通常采用双层叠绕组。绕组的线圈个数等于电机极数。同相相邻线圈头接头、尾接尾，如图2所示。实际下线过程是将预先绕制好的2P个小线圈嵌入槽后，再按头对头、尾对尾的规律进行极间连线焊接。或者为了省去极间的连焊工序，将一相内所有2P个小线圈联绕成一串，嵌线时按一正一反的规律将小线圈逐个嵌放相应的槽中。众多的小线圈只要有一个绕向不正确，将是前功尽弃，而绕线工序更为费事，且不说绕制一串有2P个小线圈串联的线圈花费的工时，单就为了保证每个小线圈之间的匝数误差(通常要求不超过一匝)，对绕线机计数装置和操作人员都提出了相当苛刻的要求。因此，采用双层叠绕组，不仅绕线嵌线费工费时，而且质量也难以保证。
2波绕法
按照槽内导体电流方向分布规律，多极集中绕组的布置还可以采用一种便于绕线嵌线的方法，这就是波绕法。 采用波绕法时，不管电机极对数是多少，绕组的线圈只是一个大线圈。大线圈的匝数为槽导体的一半，即与叠绕式小线圈匝数相同。大线圈的周长等于叠绕式所用小线圈周长的总和。 嵌线时，线圈在每个齿间来回穿梭，像波浪一样向前延伸。嵌到最后一槽线圈折回，波浪一样后退，绕组布线型式如图3所示。
大线圈的匝数也可以等于槽导体数，而将周长减为原来的一半。嵌线时线圈在每个齿间来回穿梭，波浪式向前延伸，下到最后一槽不再折回，布线型式如图4所示。
可以看出，采用波绕时，绕组的导线总长度、槽导体数、绕组的端部长度均与叠绕式一样。因此，不会引起电机电气参数的变化。与双层叠绕组相比，波绕式绕组****的优点是从根本上消除了每个绕圈之间的匝误差，因为每个极线圈都是整个大线圈的一部分。这样可减少多极旋变的电气误差。其次是降低了绕线模板的要求，因为只有一个线圈，绕线模板制造快捷简单，在试制或批量不大的情况下甚至无需制造专用的绕线模板，而且绕线工序占用的工时比通常减少数十倍，以至上百倍。 第三，波绕式绕组直观，嵌线时不易发生差错。因为极间连线为绕组端部接线所代替，绕组外观呈矩形波形状，操作人员用不着时刻留心线圈的正反极性。因而嵌线效率高，嵌线质量可靠。
波绕法绕组的缺点是绕组的第一匝线圈与最后一匝线圈并存于同一槽内。电机通电工作时，同一槽内匝间****电位差就是电机的激磁电压，这对电机的匝间绝缘是不利的。但多极旋变的激磁电压通常较低，一般都36V以下，比起漆包线漆层的击穿电压(通常可达500V左右)低得多。只要绕嵌过程注意不损伤漆包线漆层，嵌好后经完善的浸漆绝缘处理，绕组匝间绝缘是完全有保证的。
3应用
波绕法我们最初应用于1：8双通道多极旋变精机激磁绕组。按此法绕嵌的产品各项指标均符合技术要求。小批量生产的产品精机电气误差均在45"以内。 |
