浅谈中型变频电机的绕组型式
摘要：文章根据变频电机电源的特点，分析了散下绕组、成型绕组和半成型绕组耐脉
冲电压冲击功能、电气性能、制造难度、生产成本及它们对中型低压变频电动机的实用性和
可靠性的影响。
中型（铁芯外径 Ф500～Ф1000）、低压（380V～1140V 或 1650V）一般电动机输出功
率都比较大。通常电源由交流电网供给，电压稳定，波形基本为正弦波，谐波很少，除大
气过电压或开关操作过电压等事故状态外，电动机正常运转期间很少受电压波动的冲击。
其定子绕组型式，以前 JBR 和一些大电流曾采用成型线圈，早年 380V 的 JS、JS2 采用半
成型线圈，近年来多采用散下线的迭绕或同心绕组。如 380V 的 Y 和 Y2 315-355、380V～
690V 的 IMJ315-450 和 ILA8 315-450 等。而变频电机一般由逆变器供电，电压多含高脉冲
高频率谐波，文章将着重讨论中型低压变频电动机的绕组形式。
一、中型低压变频电动机电源的特点
一般变频电动机多采用晶体管逆变器供电，晶体管逆变器采用高频率脉冲，脉冲升
降时间很短，从而在电机绕组中产生高电压谐波，电压脉冲峰值比标准额定电压高得多 ，
因而线圈匝间和相间以及同相线圈间的电压应力可能非常高。有
报导：380V 电动机
相间脉冲电压达 1000V～1100V，相首线圈的脉冲电压达 700V～900V，线圈间脉冲电压
达 650V～900V；500V 电压的变频电动机的电压应力，相间脉冲电压达 1200V～1400V，
相首线圈的脉冲电压达 900V～1000V，线圈间脉冲电压达 8000V～1000V。电压脉冲峰值
“
与电动机额定电压呈正相关关系，电压脉冲在绕组线圈中传播逐渐衰减。 Δ”接线绕组相
首相尾的匝间以及相邻相间的线圈端部，是脉冲高压的最危险受害部位。因此，提高中型
低压电动机绕组耐电压脉冲应力的问题不容忽视。
二、中型低压变频电机绕组型式的评价
（一）散下圆铜线绕组
由于圆铜线散下绕组结构简单、下线工艺传统化；散下线绕组端部短、用铜少、电阻和
漏抗小；与散下线相配套的半闭口槽槽口相对较小，对降低齿谐波幅值、均衡气隙磁场、
改善电机性能、降低温升、提高出力等有利，所以一般中型低压的普通电机经常采用，一
些小功率变频电机也采用圆铜线散下绕组。
因电动机功率大、电源电压低、电流很大，线圈导线并绕根数多达 70 多根，匝数少至
2～3 匝，匝间工作电压高。如采用 2 级漆包圆铜线线制作线圈，因漆包线或多或少都存在
一些小针孔，加上制造工艺的损伤，匝间工作电压高和散下在槽内的线圈首匝与末匝相
碰的机遇较多，匝间进行耐压试验或运行一段时间后发现一些电机发生匝间短路故障。
即使采用 3 级漆包线（所谓变频电机专用线），绝缘层加大了导线的安全距离，但
漆层的小孔仍难以杜绝，加厚的漆层在制造期间易变脆，使用期间出现老化变得越来越
脆，容易产生危险的裂纹。当浸渍漆填充不好的气隙、针孔或后发生的裂纹处就很可能在
高频脉冲电压下发生放电甚至局部出现电晕，使线圈绝缘加速老化、击穿或烧毁，降低了
中型低压变频电动机的可靠性。绕组的过早损坏将缩短中型低压变频电机的寿命，有的运
行一、二年，甚至几个月就出现损坏。
（二）成型绕组
成型绕组一般是用扁线绕绕制，经涨型、整型、压型、包绝缘等工序，一根扁线的截面
积比散下绕组一根 Φ1.5～Φ1.6 圆线的截面积大得多，因而导体的并绕根数也少得多，导
线绝缘占槽面积少；扁线的 4 个圆角所空的面积比并绕多根圆线四角所空的面积少得多，