3.2　绕组重绕

3.2.1　数据记录

电动机最常见的故障是绕组短路或烧损，需要重新绕制绕组，绕组重绕的步骤如下。

如图3-11所示，拆卸电动机并详细记录电动机的原始数据。

① 启用记录：

送机者姓名________

单位________

日期　年____月____日____

损坏程度________

所差件______

应修部位________

初定价______

取机日期______

其他事项______

维修人员______

② 铭牌数据：

型号______

极数______

转速______r/min

功率______W

电压______V

电流______A

电容器容量______μF

电动机启动运转方式______式

其他______

③ 定子铁芯及绕组数据。

④ 铁芯数据：

定子外径____mm

定子内径____mm

定子有效长度____mm

转子外径____mm

定子轭高____mm

定子铁芯外径____mm

内径____mm

长度____mm

定槽数____

导线直径____mm

空气隙宽度____mm

转子槽数____

⑤ 定子绕组：

导线规格______

每槽导线数______

线圈匝数______

并绕根数______

并联支路数______

绕组形式______

每极每相槽数______

节距______

绕组形式______式

线把组成______

若是单相电机正旋选波绕组还应记录：

第1个线把（从小线把开始），周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第2个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第3个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第4个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第5个线把，周长____mm，匝数____匝，绕组模标记____。

第6个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

启动绕组记录，周长____mm，导线由____个线把组成，匝数____匝等。

第1个线把（从小线把开始），周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第2个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第3个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第4个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第5个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

第6个线把，周长____mm，匝数____匝，绕线模标记____。

每个启动线圈____圈，长度____mm，导线直径____mm。

运转绕线旧线质量____kg，用新线____kg，

启动绕线旧线质量____kg，用新线质量____kg，

其他____。

⑥ 转子绕组（绕线式）：

导线规格______　　　每槽导线数______　线圈匝数______

并绕根数______　　　并联去路数______　绕组形式______

每极每相槽数______

⑦ 绝缘材料：

槽绝缘______　绕组绝缘______　外覆绝缘______

⑧ 画出绕组展开图与接线草图。

⑨ 故障原因及改进措施________

⑩ 维修总结________

3.2.2　拆除旧绕组

有三种方法：第一种为热拆法；第二种为冷拆法；第三种为溶剂溶解法。

先用錾子錾切线圈一端绕组（多选择有接线的一端），錾切时应注意錾子的角度，不能过陡或过平，以免损坏定子铁芯或造成线端不平整，给拆线带来困难，如图3-12所示。

① 热拆法　錾切线圈后可以采用电烤箱（灯泡、电炉子等）进行加热，如图3-13所示，当温度升到100℃时，用撬棍撬出绕组，如图3-14所示。

② 溶解法　用9%的氢氧化钠溶液或50%的丙酮溶液、20%的酒精、5%左右的石蜡、45%的甲苯配成溶剂浸泡或涂刷2～2.5h，使绝缘物软化后拆除，如图3-15所示。由于溶剂有毒易挥发，使用时应注意人身安全。

③ 冷拆法　把定子垂直立起来，使绕组引出线一端在上面，用一把锋利的扁铲挨着铁芯把绕组一端铲掉，如图3-16所示。扁铲要放平，不能把定子铁芯铲坏，铲掉线把的截面要与定子铁芯成平面，不能有歪茬。然后把定子垫起来，垫物高度应高于定子铁芯的高度。用一把与槽口截面积相似但比槽口截面积稍小的冲子，把转圈从槽中往下冲，如图3-17所示。线把因浸漆烤干已成为坚固的一体，线把在每个槽中四周又有一层绝缘纸随冲子往下冲，槽内绝缘纸与线把的边形成了一道间隙，槽内已成一体的导线是好冲的，但因绕组下面的端部粘连很牢固，使劲冲槽的话就会造成这槽的导线弯曲在槽内，因此要求从某槽开始转圈往下冲，每个槽一次冲下20mm左右。

【注意】　拆除线圈时最好保留一个完整线圈，作为绕制新线圈的样品。

3.2.3　清理铁芯

线圈拆完后，应对定子铁芯进行清理。清理工具主要使用铁刷、砂纸、毛刷等。清理时应当注意铁芯是否有损坏、弯曲、缺口，如有应予以修理，如图3-18所示。

3.2.4　绕制线圈

（1）准备漆包线　从拆下的旧绕组中取一小段铜线，在火上烧一下，将漆皮擦除，用千分尺测量出漆包线的直径。选购同样的新漆包线（如无合适的漆包线，则可适当地选择稍大或稍小的导线代用）。

（2）确定线圈的尺寸　将拆除完整的旧线圈进行整形，确定线圈的尺寸，如图3-19所示。线把太小，将给嵌线带来困难；线把过大，不仅浪费导线，还会造成安装时绕组端部与外壳短路。所以在制作绕线模前，一定要精确测量线把周长，这样制作出的绕线模才精确。

（3）选择线模　按照拆除完整的旧线圈的形状，选择合适的线模，若没有合适的线模，则可以自行制作。

① 固定式绕线模 固定式绕线模一般用木材制成，由模芯和隔板组成，绕线时是将导线绕在模芯上，隔板起到挡着导线不脱离模芯的作用。一次要绕制几联把的线，就要做几个模芯，隔板数要比模芯数多一个。固定式绕线模分圆弧形和棱形两种，图3-20（a）所示圆弧形绕线模的模芯和隔板，用该绕线模绕出的线把主要用在单层绕组的电动机中。图3-20（b）所示棱形绕线模的模芯和隔板，用该绕线模绕出的线把主要用在双层绕组的电动机中。图3-20（c）所示棱形绕线模组装图，跨线槽的作用是在一把线绕好后将线把与线把的连接线从跨线槽中过到另一个模芯上，继续绕另一把线；扎线槽的作用是待将线把全部绕好后，从扎线槽中穿进绑带，将线把两边绑好。

固定式绕线模最好能一次绕出一相绕组（整个绕组中无接头），双层绕组一次能绕出一个极电阻，模芯做好后要放在熔化的腊中浸煮，这样绕线模既防潮不变形又好卸线把。

② 万用绕线模　由于电动机种类很多，在重换绕组时要为每个型号的电动机制造绕线模，不但费工费料，而且影响修理进度。因此可制作能调节尺寸的万用绕线模。图3-21所示即为万用绕线模中的一种。

4个线架装在滑块上，转动左右纹螺杆2时，滑块在滑轨中移动可调整线把的宽度；转动左右纹螺杆1时，滑轨在底盘上移动可调整线把的直线部分长度；另外两个菱端线轮直接装在滑轨上，调整菱端线轮位置就可调整线把的端伸长度。绕线时，将底盘安装在绕线机上，进行绕线。绕好、扎好一组线把后，转动螺杆1缩短滑轨距，卸下线把。

图3-23是一种更为理想的万用绕线模，一次能绕出6把线，并能绕不同节距的线把，适应40kW以下各种型号电动机，调试简单精确。修理部或业余修理者应有一台万用绕线模，以满足修理普通电动机的需要。

● SB-1型万用绕线模使用方法：SB-1型万用绕线模，由36块塑料端部模块、2块1.52mm厚的铁挡板和6根长固定螺杆、12根细螺杆组成。适用于绕制单相和三相电动机不同形式的线把，按每相绕组线把数增减每组模块数，一相绕组可一次成形，中间无接头，同心式、交叉式、链式和叠式绕组全部通用。

图3-22示出了各种形式线把的各部位名称代号，L代表线把两边长度，一般比定子铁芯长20～40mm。D1代表小线把两个边的宽度，D2代表中线把两个边的宽度，D3代表大线把两个边的宽度。C1代表小线把周长，C2代表中线把周长，C3代表大线把周长，表3-2、表3-3分别列出常用JO2、Y系列电动机的D、L、C数值，供修理时参考。

拆线组时每一种线把都要留一个整体的线把，并记下L、D、C数据。

绕制D小于60mm的线把时采用图3-23（a）所示的调试方法，由2组模块组成，每相绕组或每个极相组有几个线把，每组就用几个模块，用细螺杆固定成一个整体，穿在粗螺杆上，改变粗螺杆孔位和每个模块位置，就可以调试出每把线的周长，绕线机轴选穿在Φ2上。

在绕制D大于60mm的线把时，采用图3-23（b）所示的调试方法，由4组模块组成，每相绕组或每个极相组有几个线把，每组就用几个模块，绕线机轴选穿在Φ1上。改变K1、K2和K3、K4的角度，就可以调试出D的尺寸；改变螺杆孔位和K1～K4的位置，就可以调试出L和C的数值。

在绕制D大于90mm的线把时采用图3-23（c）所示的调试方法，由6组模块组成，每相绕组或每个极相有几个线把，每组就有几个模块，绕线机轴选穿在Φ2上。改变K1、K3和K4、K6的角度，就可以调试出D的尺寸；改变螺杆孔距，就可以调试出L的数值；同时配合调整K1～K6模块位置，就可以调试出线把周长C的数值。

在调试链式、叠式绕组的线把时，将模块摞在一起直接调试。在调试同心式、交叉式绕组的线把时，可用Φ1mm左右的导线按小、中、大线把的周长焊成圈，套在模块的模芯上进行调试。SB-1型万用绕线模是针对适应初学者、低成本、通用型设计的，不管调试什么形式的线把，只要L、C、D与原电动机线把尺寸相符即可。

将调试好的万用绕线模每组模块用2根细长螺杆固定在一起，并记录清楚位置，将每组模块穿在粗螺杆上，固定所对应孔的两块挡板之间，最后将装配好的SB-1型万用绕线模固定在绕线机或铁架上，按原电动机线把匝数、线把数分别绕制出单相电动机所需线把数。

● SB-2型万用绕线模的使用方法：如图3-24所示，SB-2型万用绕线模根据D分别是87mm、60mm、47mm的独立的三组模板和模芯分大、中、小三个型号，每个型号由14块塑料挡板、12个模芯、4根细长螺丝杆、1块铁挡板、2根粗螺杆组成。D等于87mm的定为大号，D等于60mm的定为中号，D等于47mm的定为小号。SB-2型万用绕线模每组模芯的组装如图3-25所示。按照电动机线把的要求选择D的尺寸，按图3-26所示调试模芯上下位置就可以调试L的尺寸。

将调试好的万用绕线模按照图3-27所示安装在绕线机轴上，垫上大圆垫圈，拧紧绕线机螺母，按原电动机线把匝数、线把数分别绕制出电动机的匝数、线把数。

线把绕制好后，用绑扎线将各线把两边分别绑扎好，松动螺帽，用手捏住模块，相对于绕组旋转90°，即可取出模块，另一端模块也用同样方法取出，如图3-28所示。

③ 线圈的绕制　确定好线圈的匝数和模具后，即可以绕制线圈。绕制线圈时，先放置绑扎线，然后用绕线机绕制线圈，如图3-29所示。

【注意】　如线圈有接头时，应插入绝缘管刮掉漆皮将线头拧在一起，并进行焊接，以确保导线良好。

④ 退模　线圈绕制好后，绑好绑扎线，松开绕线模，将线圈从绕线模中取出，如图3-30所示。

3.2.5　绝缘材料的准备

按铁芯的长度裁切绝缘纸和模楔。绝缘纸的长度应大于铁芯长度5～10mm，宽度应大于铁芯高度的2～4倍，如图3-31所示。

放入绝缘纸，将裁好的绝缘纸放入铁芯，注意绝缘纸的两端不能太长，否则在嵌线时会损坏绝缘，如图3-32所示。

槽楔是用来安插在槽中封槽口的，最好用新厚竹片子制作，也可用筷子制作。槽楔截面是等腰梯形，长度与槽绝缘纸长度相等，制作方法简单，做出的槽楔要保证与原电动机的槽楔基本相似。具体做法如下。

第1步：把竹片子或筷子截成与槽绝缘纸一般的长度。

第2步：把竹片子或筷子劈开，注意宽度厚度与原槽楔宽度厚度一样。

第3步：右手将电工刀刃卡在桌子上，左手拿槽楔半成品一端（硬皮在下面），往怀中抽，使刀刃平滑地削成斜面，如图3-33所示。千万不要像用刀削萝卜皮一样来削槽楔，那样削出的槽楔既不符合规格又不好用。做出的槽楔不能是“△”形，槽楔上端部不能高出定子铁芯，如果高出定子铁芯，则当转手按入定子内时，可能造成摩擦故障。

第4步：用同样的方法削掉对面斜腰，将槽楔半成品调个方向，用同样的方法削掉另一端的两边斜腰。

第5步：按图3-34所示将槽楔一头削成斜茬，为的是槽楔能顺利插入槽中，并不损坏槽绝缘纸。

槽楔分五步七刀制好。要自己领会，掌握要领，使制作的槽楔与原电动机槽楔一样。

一般是下完一槽线制作一根槽楔，在下线前可将制作槽楔的材料截好，放在一边，一边下线一边制作。

3.2.6　嵌线

线圈放入绝缘纸后，即可嵌线。三相电动机双层绕组嵌线步骤和全过程操作可扫二维码学习。

① 准备嵌线工具　嵌线工具主要有压线板、划线板、剪刀、橡胶锤、打板等。

② 捏线　将准备嵌入的线圈的一边用手捏扁，并对线圈进行整形，如图3-35所示。

③ 嵌线和划线　将捏扁的线圈放入镶好绝缘纸的铁芯内，并用手直接拉入线圈，如有少数未入槽的导线，可用划线板划入槽内，如图3-36所示。

④ 裁切绝缘纸放入槽楔

a．线圈全部放入槽内后，用剪刀剪去多余的绝缘纸，用划线板将绝缘纸压入槽内，如图3-37所示。

b．放入槽楔，用划线板压入绝缘纸后，可以用压角进行振压，然后将槽楔放入槽内，如图3-38所示。

c．按照嵌线规律，将所有嵌线全部嵌入定子铁芯（有关嵌线规律见后面各章节中相关内容），如图3-39所示。

3.2.7　垫相绝缘

嵌好线后，将绝缘纸嵌入导流边中，做好相间绝缘，如图3-40所示。

3.2.8　接线

按照接线规律，将各线头套入绝缘管，将各相线圈连接好，并接好连接电缆，接头处需要用铬铁焊接（大功率电动机需要使用火焰钎焊或电阻焊焊接），如图3-41所示。

3.2.9　绑扎及整形

用绝缘带将线圈端部绑扎好，并用橡皮锤及打板对端部进行整形，如图3-42所示。电动机接线、捆扎可扫二维码学习。

3.2.10　浸漆和烘干

电动机绕组浸漆的目的是提高绕组的绝缘强度、耐热性、耐潮性及导热能力，同时也增加绕组的机械强度和耐腐蚀能力。浸漆操作可扫二维码学习。

① 预加热　浸漆前要将电动机定子进行预烘，目的是排除水分潮气。预烘温度一般为110℃左右，时间为6～8h（小电动机用小值，中、大电动机用大值）。预烘时，每隔1h测量绝缘电阻一次，其绝缘电阻必须在3h内不变化，才可以结束预烘。如果电动机绕组一时不易烘干，则可暂停一段时间，并加强通风，待绕组冷却后，再进行烘焙，直至其绝缘电阻达到稳定状态，如图3-43所示。

② 浸漆　绕组温度降到50～60℃才能浸漆。E级绝缘常用1032三聚氰胺醇酸漆分两次浸漆。根据浸漆的方式不同，分为浇漆和浸漆两种。

浇漆是指将电动机垂直放在漆盘上，先浇绕组的一端，再浇另一端。漆要浇得均匀，全部都要浇到，最好重复浇几次，如图3-44所示。

浸漆指的是将电机定子浸入漆筒中15min以上，直至无气泡为止，再取出定子。

③ 擦除定子残留漆　待定子冷却后，用棉丝蘸松节油擦除定子及其他处残留的绝缘漆，目的是使安装方便，转子转动灵活。也可以待烤干后，用金属扁铲铲掉定子铁芯残留的绝缘漆。如图3-45所示。

④ 烘干　烘干过程如图3-46所示。

烘干的目的是使漆中的溶剂和水分挥发掉，使绕组表面形成较坚固的漆膜。烘干最好分为两个阶段：第一阶段是低温烘焙，温度控制在70～80℃，烘2～4h。这样使溶剂挥发不太强烈，以免表面干燥太快而结成漆膜，使内部气体无法排出；第二阶段是高温阶段，温度控制在130℃左右，时间为8～16h。转子尽可能竖烘，以便校平衡。

在烘干过程中，每隔1h用兆欧表测一次绕组对地的绝缘电阻。开始时绝缘电阻下降，后来逐步上升，最后3h必须趋于稳定，电阻值一般在5MΩ以上，烘干才算结束。

常用的烘干方法有以下几种。

a．灯泡烘干法。操作此法的工艺、设备简单方便，耗电少，适用于小型电动机，烘干时注意用温度计监视定子内的温度，不得超过规定的温度，灯泡也不要过于靠近绕组，以免烤焦。为了升温快，应将灯泡放入电机定子内部，并加盖保温材料（可以使用纸箱）。

b．烘房烘干法。在通电的过程中，必须用温度计监测烘房的温度，不得超过允许值。烘房顶部留有出气孔，烘房的大小根据常修电动机容量大小和每次烘干电动机的台数决定。

c．电流烘干法。将定子绕组接在低压电源上，靠绕组自身发热进行干燥。烘干过程中，须经常监视绕组温度。若温度过高则应暂时停止通电，以调节温度，还要不断测量电动机的绝缘电阻，符合要求后就停止通电。

3.2.11　电动绕组及电动机特性试验

① 电动机浸漆烘干后，应用兆欧表及万用表对电动机绕组进行绝缘检查，如图3-47所示，电动机烘焙完毕，必须用兆欧表测量绕组对机壳及各相绕组相互间的绝缘电阻。绝缘电阻每千伏工作电压不得小于1MΩ；一般低压（380V）、容量在100kW以下的电动机不得小于0.5MΩ；滑环式电动机的转子绕组的绝缘电阻亦不得小于0.5MΩ。三相电动机绕组好坏、判断（或绝缘检查）可扫二维码学习。

② 三相电流平衡试验。将三相绕组并联通入单相交流电（电压为24～36V），如图3-48所示。如果三相的电流平衡，则表示没有故障；如果不平衡，则说明绕组匝数或导线规格可能有错误，或者有匝间短路、接头接触不良等现象。

③ 直流电阻测量。将要测量的绕组串联一只直流电流表接到6～12V的直流电源上，再将一只直流电压表并联到绕组上，测出通过绕组的电流和绕组上的电压降，再算出电阻。或者用电桥测量各绕组的直流电阻，测量三次取其平均值，即R=。测得的三相之间的直流电阻误差不大于±2%，且直流电阻与出厂测量值误差不大于±2%，即为合格。但若测量时，温度不同于出厂测量温度，则可按下式换算（对铜导线）：

式中　R2 ——在温度为T2时的电阻；

　R1 ——在温度为T1时的电阻；

T1，T2 ——温度。

④ 耐压试验。耐压试验是做绕组对机壳及不同绕组间的绝缘强度试验。对额定电压为380V、额定功率在1kW以上的电动机，试验电压有效值为1760V；对额定功率小于1kW的电动机，试验电压为1260V。绕组在上述条件下，承受1min而不发生击穿者为合格。

⑤ 空载试验。电动机经上述试验后无误后，对电动机进行组装并进行半小时以上的空载通电试验。如图3-49所示空载运转时，三相电流不平衡应在±10%以内。如果空载电流超出容许范围很多，则表示定子与转子之间的气隙可能超出容许值，或是定子匝数太少，或是应一路串联但错接成两路并联了；如果空载电流太低，则表示定子绕组匝数太多，或应是三角形连接但误接成星形，两路并联错接成一路串联等。此外，还应检查轴承的温度是否过高，电动机和轴承是否有异常的声音等。滑环式异步电动机空转时，还应检查启动时电刷有无冒火花、过热等现象。

单相电动机绕组好坏判断见5.1节。