專利名稱：定子繞組端部分組連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交流電機(jī)領(lǐng)域，具體涉及大功率汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組的端部連接。
背景技術(shù)：
就大功率的三相發(fā)電機(jī)而言，其額定電流達(dá)到數(shù)千甚至數(shù)萬安培，其定子繞組最終形成的是六個(gè)“大”線圈組，用于感應(yīng)形成三對(duì)六個(gè)電勢(shì)，定子繞組由成束股線形成的線棒嵌入鐵心上均勻分布的槽內(nèi)；一般大中型電機(jī)都采用雙層繞組，即定子槽內(nèi)嵌入彼此之間絕緣的上下兩根線棒，每根線棒在定子兩端按序連接形成線圈組，每個(gè)“大”線圈組均勻分布在定子圓周槽上下層內(nèi)，只留下頭尾兩端作為發(fā)電機(jī)的輸出端。
趨膚效應(yīng)是導(dǎo)體中的交變電流在趨近導(dǎo)體表面處電流密度增大的效應(yīng)，由于趨膚效應(yīng)的存在，在發(fā)電機(jī)定子繞組設(shè)計(jì)時(shí)，需將導(dǎo)體沿著定子槽深方向分成若干根相互絕緣的股線，以減少漏磁在導(dǎo)體中引起的渦流損耗；同時(shí)為了使不同位置的股線感應(yīng)相同的電勢(shì)，減少漏磁場(chǎng)引起的股線間的循環(huán)電流產(chǎn)生的附加損耗，還需對(duì)股線進(jìn)行編織換位。編織換位有多種方法，有在槽部進(jìn)行360°或540°換位，而在端部不換位的；或在槽部進(jìn)行360°或540°換位后，還在端部進(jìn)行90°或180°換位的；還有在槽部進(jìn)行540°+空換位，而在端部不換位的，其中有換位方式可對(duì)端部漏磁場(chǎng)取得完全抵消的效果，但其工藝復(fù)雜性和對(duì)結(jié)構(gòu)的要求，使得其不能在每臺(tái)機(jī)組上都得到切實(shí)應(yīng)用。本發(fā)明可以通過較為簡單的方法，改善端部漏磁場(chǎng)對(duì)繞組的影響，取得較為理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種定子繞組端部連接方式，減少漏磁在導(dǎo)體中引起的渦流損耗和漏磁場(chǎng)引起的股線間循環(huán)電流產(chǎn)生的附加損耗，而且定子的線棒連接易于工藝上實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是定子繞組端部分組連接方法，定子繞組為雙層三相結(jié)構(gòu)，線棒為股線束，上下層線棒按序相連形成對(duì)應(yīng)三相的6個(gè)線圈，線棒的一端或兩端端部股線起碼分成為A、B兩大組且彼此絕緣，上層線棒A、B大組和所對(duì)應(yīng)相連接的下層線棒的A、B大組分別連接，A、B組內(nèi)股線數(shù)不等。
線棒股線一端或兩端均勻分為N組，N等于定子總槽數(shù)的1/6，N組之間彼此絕緣，線棒連接時(shí)N組對(duì)應(yīng)相接。所分N組編為兩大組，即A、B兩大組，N＝A+B，A和B組的組數(shù)至少其中之一為單數(shù)。上層線棒的兩個(gè)大組和所對(duì)應(yīng)的下層線棒的的兩個(gè)大組分別按編號(hào)對(duì)應(yīng)連接。
本發(fā)明應(yīng)用于線棒出線端及非出線端，可一端分組連接，而另一端不分組連接；或者將線棒兩端均分組連接。
本發(fā)明的有益效果是便于實(shí)現(xiàn)，通過將繞組分組的方式，改變繞組股線在端部的空間位置，使得繞組股線在一個(gè)極相組內(nèi)通過的路徑趨于相同，盡可能感應(yīng)相同的電勢(shì)，極大地削弱環(huán)流產(chǎn)生的可能因素，有效地降低端部漏磁場(chǎng)對(duì)繞組的影響，達(dá)到降低附加損耗、提高發(fā)電機(jī)效率之目的，同時(shí)還使定子線棒發(fā)熱程度降低、溫度趨于均勻，更好地保證了線棒的絕緣壽命。


圖1為本發(fā)明應(yīng)用于42槽定子一個(gè)極相組出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖2為本發(fā)明應(yīng)用于42槽定子一個(gè)極相組非出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖3為本發(fā)明應(yīng)用于42槽定子時(shí)上下層線棒的一種連接示意圖。
圖4為本發(fā)明應(yīng)用于48槽定子一個(gè)極相組出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖5為本發(fā)明應(yīng)用于48槽定子一個(gè)極相組非出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖6為本發(fā)明應(yīng)用于48槽定子時(shí)上下層線棒的一種連接示意圖。
圖7為本發(fā)明應(yīng)用于54槽定子一個(gè)極相組出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖8為本發(fā)明應(yīng)用于54槽定子一個(gè)極相組非出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖9為本發(fā)明應(yīng)用于54槽定子時(shí)上下層線棒的一種連接示意圖。
圖10為本發(fā)明應(yīng)用于60槽定子一個(gè)極相組出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖11為本發(fā)明應(yīng)用于60槽定子一個(gè)極相組非出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖12為本發(fā)明應(yīng)用于60槽定子時(shí)上下層線棒的一種連接示意圖。
圖13為本發(fā)明應(yīng)用于66槽定子一個(gè)極相組出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖14為本發(fā)明應(yīng)用于66槽定子一個(gè)極相組非出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖15為本發(fā)明應(yīng)用于66槽定子時(shí)上下層線棒的一種連接示意圖。
圖16為本發(fā)明應(yīng)用于72槽定子一個(gè)極相組出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖17為本發(fā)明應(yīng)用于72槽定子一個(gè)極相組非出線端的一種實(shí)施示意圖。
圖18為本發(fā)明應(yīng)用于72槽定子時(shí)上下層線棒的一種連接示意圖。
圖19為本發(fā)明N組股線的連接位置分為空間交錯(cuò)的兩組。
具體實(shí)施例方式
以48槽定子為例，線棒之間的連接見圖4-6，其每極每相的槽數(shù)為8，將上下層線棒端部導(dǎo)線均勻分為8組，組與組之間進(jìn)行有絕緣層。如圖4、圖5所示，上部表示上層線棒，下部表示下層線棒，其中一個(gè)縱列表示一個(gè)定子槽的一層線棒的分成8個(gè)組，橫向來看即是一個(gè)極相組的8個(gè)槽，表中編號(hào)分別表示分出的8個(gè)組。上表的一個(gè)縱列與下表同列相互進(jìn)行連接。將上、下層線棒處于同樣位置的上3組編為A組，編號(hào)相同的組對(duì)應(yīng)相接；上、下層線棒位置相同的下5組編為B組，對(duì)應(yīng)相接，A、B組之間也要絕緣。圖6為一個(gè)槽內(nèi)的線棒總的連接示意圖，其中上部為上層線棒，下部為下層線棒，A、B組對(duì)應(yīng)相連，兩組的連接在空間上構(gòu)成上下交錯(cuò)。每個(gè)線棒都這樣相接，經(jīng)過一個(gè)極相，8組的每一組都將按規(guī)律均勻經(jīng)過線棒內(nèi)的各個(gè)空間位置，如圖4、圖5中的組1，這樣就使得繞組導(dǎo)線在一個(gè)極相組內(nèi)通過的路徑趨于相同，也就抑制了產(chǎn)生環(huán)流的可能性，降低了端部漏磁場(chǎng)對(duì)各個(gè)分組的不同影響，因而降低了附加損耗，使得定子線棒發(fā)熱的程度降低、溫度趨于均勻，不僅提高了發(fā)電機(jī)的效率，而且還延長了線棒的絕緣壽命。
其它槽數(shù)的定子實(shí)施方式與前述48槽定子相同，圖1～18分別表示了42、48、54、60、66、72槽六個(gè)常用槽數(shù)的實(shí)施方案，其它槽數(shù)的實(shí)施方案照此類推。
所列示意圖的A、B大組分組并非唯一的分組方式，A和B組的組數(shù)至少其中之一為單數(shù)即可。如上述48槽定子的8個(gè)小組，也可1組編為A組，7組編為B組，優(yōu)選3組/5組的分組方式；再如60槽定子，均勻分為10個(gè)小組，分大組時(shí)可采用3組/7組或1組/9組的分組方式，優(yōu)選3組/7組的分組方式。
本發(fā)明可單獨(dú)用在繞組線棒出線端或非出線端，也可在線棒兩端同時(shí)使用?？偛蹟?shù)的1/6即為每極每相的槽數(shù)N，按此將繞組線棒導(dǎo)線均勻分N組，N個(gè)組再編為A、B兩大組，A和B組的組數(shù)至少其中之一為單數(shù)，對(duì)應(yīng)連接，如圖19所示。
權(quán)利要求
1.定子繞組端部分組連接方法，定子繞組為雙層三相結(jié)構(gòu)，線棒為股線束，上下層線棒按序相連形成對(duì)應(yīng)三相的6個(gè)線圈，其特征在于線棒的一端或兩端端部股線起碼分成為A、B兩大組且彼此絕緣，上層線棒的A、B大組和所對(duì)應(yīng)相連接的下層線棒的A、B大組分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于線棒股線一端或兩端均勻分為N組，N等于定子總槽數(shù)的1/6，N組之間彼此絕緣，所述上層線棒的N組和所對(duì)應(yīng)相連接的下層線棒的N組分別對(duì)應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于線棒端部所分N組再分為兩大組，即分成A和B大組，N＝A+B，上層線棒和所對(duì)應(yīng)的下層線棒的的兩個(gè)大組分別對(duì)應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于A、B組內(nèi)股線數(shù)不等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于線棒出線端或非出線端的一端分組連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于線棒出線端或非出線端兩端均分組連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于線棒股線的連接位置分為空間交錯(cuò)的兩組。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于A和B組的組數(shù)至少其中之一為單數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于48槽定子的每根線棒端部均勻分為8組，其中的3組編為A組，5組編為B組。
10.根據(jù)權(quán)力要求3所述的定子繞組端部分組連接方法，其特征在于60槽定子的每根線棒端部均勻分為10組，其中3組編為A組，7組編為B組。
全文摘要
定子繞組端部分組連接方法，定子繞組為雙層三相結(jié)構(gòu)，線棒為股線束，上下層線棒按序相連形成對(duì)應(yīng)三相的6個(gè)線圈，線棒的一端或兩端端部股線起碼分成為A、B兩大組且彼此絕緣，上層線棒A、B大組和所對(duì)應(yīng)相連接的下層線棒的A、B大組分別連接，A、B組內(nèi)股線數(shù)不等。本發(fā)明便于實(shí)現(xiàn)，通過將繞組分組的方式，改變繞組股線在端部的空間位置，使得繞組股線在一個(gè)極相組內(nèi)通過的路徑趨于相同，盡可能感應(yīng)相同的電勢(shì)，極大地削弱環(huán)流產(chǎn)生的可能因素，有效地降低端部漏磁場(chǎng)對(duì)繞組的影響，達(dá)到降低附加損耗、提高發(fā)電機(jī)效率之目的，同時(shí)還使定子線棒發(fā)熱程度降低、溫度趨于均勻，更好地保證了線棒的絕緣壽命。
文檔編號(hào)H02K3/28GK101022229SQ20071002108
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者周華翔 申請(qǐng)人:南京汽輪電機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司