在电机、变压器等电气设备中,绕组是电流的通道和磁通的载体,它是电气设备中最关键的组成部分之一。双层绕组是指在绕组中同时出现了两层绕组,相当于将两个绕组通过一定方式,同时放置于同一个铁芯中,形成相互独立、相邻交错的双层结构。
相比于单层绕组,双层绕组具有以下几个特点:
(1) 能够有效提高绕组的填充系数,即绕组中的电导体占用的绕组空间比例更高,进而使得电磁能量转换更高效;
(2) 利用两层绕组的减少内阻和磁损耗等特点,显著地提高了电机或变压器的发热量和工作效率;
(3) 双层绕组的复杂性相对于单层绕组较高,需要具备相对更高的技术水平,进而提高了设备制造成本。
双层绕组在电机、变压器等电气设备中有着广泛的应用。例如:
(1) 在中高功率三相异步电动机中,双层绕组广泛应用,并成为新型电机的主流形式之一;
(2) 在配电变压器中应用,双层绕组抑制泄漏磁通的能力更强,能提高变压器的性能和稳定性;
(3) 在大型发电机和火电厂中,双层绕组同样得到了广泛的嵌入。其不仅能提高电机的效率和可靠性,还能减少整机所需占用空间,使得机器能够得到更好的发展。
双层绕组的制造是一项非常重要的技术任务,需要借助各种高端设备和制造工艺,是绕组制造领域的核心技术之一。其主要工艺步骤如下:
(1) 绕制两个层次的绕组并且相互齿合;
(2) 将绕组穿过定子排,使其交替出现在内部和外部;
(3) 定子和转子之间实现装配,确保两者之间形成紧密拼合的状态;
(4) 在转子和定子之间加上绕组绝缘物,使其达到良好的绝缘和安全工作状态;
(5) 经过不同测试过程后,于有效载荷情况下运行,以确保其安全运作和数值正确。