在电机和发电机的绕组或复卷过程中,线圈被放置在定子中,而楔块和相位绝缘被放置在绝缘磁线和相分离的位置。一旦完成这项工作后需要对绕组进行捆绑或花边,这种定子花边工艺是为了用编织线紧紧地固定电机或发电机定子的励磁线圈端部。花边是用来提高长期预期寿命,并有助于确保磁场线圈端到一个紧端线圈。使用花边的原因是将热保护器、柔性加热条和其他传感器技术固定到位,有助于延长电机的寿命,防止不必要的振动,可导致疲劳和故障期间运行。有些情况下,制造商不使用花边,通常降低电机的成本。
典型的定子花边带或软线由多种不同的产品制成,每种产品都有其独特的应用优势。最常用的花边带是热缩聚酯带。该产品的优点包括在350F时产品收缩约10%,从而收紧端部线圈以减少移动和震动。因此,通过使用编织花边线等系带,可以增加电机和发电机的强度和寿命。
清漆是用来固定电机漆包线圈的,避免线圈移动所造成意想不到的破坏,反之,也表示线圈是会有移动的可能性。有些电机的线圈是卷绕在转子之上的,转子会旋转作动,线圈亦会受到离心力的作用向外侧甩动是可以理解的。但有些电机线圈是卷绕在定子上面,並不会移动,也看不到明会的力量作用,但仍需要以清漆或其他方式固定形状。
常看到感应电机定子线圈会先用棉绳捆绑,再用清漆固定,主要受到制程的影响,感应电机大多采用入线式制程,先卷绕成线圈后,在塞入电机槽孔內。为了让线圈容易塞入,则线圈会较较为大卷且松散,因此塞入后需要额外的保护固定来限制线圈。
但事实上不仅仅如此,牛頓运动定律中提到”作用力等于反作用力”,电机中的作动方式是先藉由电能产生磁能,磁能在与磁铁相互作用,运用磁性的”同极相斥,异极相吸”的力量作用来产生动能,使电机得以旋转。电机会在转子上形成一作用力造成旋转运动,相对的也会产生反作用力,作用于线圈之上。电机內部的力量作用称之为罗伦茲力,当有一导体通過电流后,会依照安培定则产生磁场作用,生成的磁场与外部磁铁间的相互作用,就会产生罗伦茲力。由于电机结构设计中,定子受到外部壳件的限制固定不动,转子则为自由旋转的活动构件,因此大多部分的力量表现会呈现在转子部分。
但是需要特別注意的是,若线圈处于一個松散有移动空间的状态,使罗伦茲力能在上面作用时,那线圈就会开始移动。线圈的移动虽然不至于影响到定子结构,但电机漆包线圈上有一层绝缘保护的漆包膜,一旦长时间的摩擦将会使绝缘层破损,产生短路漏电的危险。
结论
电机的线圈在卷绕完成后,仍需要去对线圈做保护的动作,尤其是功率越大的电机,其上面的罗伦茲力作用越大,就更危险,这点需要特別注意。