一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，定子繞組極數(shù)為十八，每極每相槽數(shù)為六；每相繞組包括四條并聯(lián)支路，每相帶包括兩條并聯(lián)支路繞組，各支路繞組間為不對(duì)稱分布；其中每條支路繞組由各對(duì)磁極下對(duì)應(yīng)的被配置的同號(hào)線圈連接組成的線圈組按順序依次連接構(gòu)成。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)相繞組中各并聯(lián)支路繞組間不對(duì)稱程度最小且端部接線整潔，從而有效地降低環(huán)流損耗，簡(jiǎn)化接線，節(jié)約繞組材料，提高電機(jī)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的定子繞組結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
【專利說明】
一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水輪發(fā)電機(jī)定子繞組設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組。
【背景技術(shù)】
[0002]定子繞組作為水輪發(fā)電機(jī)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要部件，其設(shè)計(jì)方案與電機(jī)性能有著密不可分的聯(lián)系;大型水輪發(fā)電機(jī)定子繞組采用支路不對(duì)稱設(shè)計(jì)可以有效減小槽內(nèi)導(dǎo)體的工作電流，解決大容量水輪發(fā)電機(jī)定子繞組的損耗大、溫升高及線棒所受電磁力大等突出問題，有利于電機(jī)的運(yùn)行;但是現(xiàn)有支路不對(duì)稱繞組由于設(shè)計(jì)方案不合理，存在支路不對(duì)稱度大、接線復(fù)雜、跨線過長(zhǎng)等問題，使得環(huán)流損耗高、繞組端部固定困難，影響電機(jī)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，該定子繞組支路不對(duì)稱度非常小且端部接線整潔，有效地實(shí)現(xiàn)了減小繞組損耗，節(jié)約繞組材料，增強(qiáng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，節(jié)能減排的目的。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]提供一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，該定子繞組極數(shù)為十八，每極每相槽數(shù)為六;每相繞組包括四條并聯(lián)支路，每相帶包括兩條并聯(lián)支路繞組，各支路繞組間為不對(duì)稱分布;所述每條支路繞組由各對(duì)磁極下對(duì)應(yīng)的被配置的同號(hào)線圈連接組成的線圈組按順序依次連接構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)相繞組中各并聯(lián)支路繞組間不對(duì)稱程度最小且端部接線整潔的目的;所述每個(gè)相帶下的兩條并聯(lián)支路繞組的結(jié)構(gòu)為:
[0006]第一支路繞組的結(jié)構(gòu)為:
[0007]第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的奇數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的二號(hào)線圈以及第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；
[0008]第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的第二、第三個(gè)線圈以及最后一個(gè)線圈分別被配置為第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的二號(hào)線圈以及第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；
[0009]第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的偶數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的二號(hào)線圈以及第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；
[0010]所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的一號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第一支路一號(hào)線圈組；所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的二號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第一支路二號(hào)線圈組;所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的三號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第一支路三號(hào)線圈組；
[0011]所述第一支路一號(hào)線圈組、第一支路二號(hào)線圈組和第一支路三號(hào)線圈組依次連接構(gòu)成第一支路繞組；
[0012]第二支路繞組的結(jié)構(gòu)為:
[0013]第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的偶數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的五號(hào)線圈、第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；
[0014]第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的第一個(gè)線圈以及第四、第五個(gè)線圈分別被配置為第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的五號(hào)線圈以及第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；
[0015]第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的奇數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的五號(hào)線圈以及第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；
[0016]所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的四號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第二支路一號(hào)線圈組；所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的五號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第二支路二號(hào)線圈組;所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的六號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第二支路三號(hào)線圈組；
[0017]所述第二支路一號(hào)線圈組、第二支路二號(hào)線圈組和第二支路三號(hào)線圈組依次連接構(gòu)成第二支路繞組。
[0018]所述線圈為等節(jié)距線圈，所述每個(gè)等節(jié)距線圈由兩個(gè)線棒通過并頭套焊接連接構(gòu)成，所述線棒的外表面依次設(shè)置有絕緣漆層和用于加強(qiáng)絕緣保護(hù)的玻璃絲帶墊片；該定子繞組方案的支路電勢(shì)幅值不對(duì)稱度為1.37E-14%，支路電勢(shì)最大相位差為0.247°。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型通過確定各支路繞組在每對(duì)極下的分布位置，將各相帶下的兩條支路繞組中等節(jié)距線圈的分布設(shè)置成特定形式，從而實(shí)現(xiàn)相繞組中各并聯(lián)支路繞組間不對(duì)稱程度最小且端部接線整潔降低了繞組損耗和溫升，同時(shí)各支路繞組連接平滑，沒有多余的出線和跨極連線的情況出現(xiàn)，繞組端部接線整潔，節(jié)約繞組材料，增加繞組端部固定強(qiáng)度，提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型定子繞組A相帶下線圈位置分布示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型定子繞組A相帶下各支路繞組連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本實(shí)用新型，但應(yīng)該清楚，本實(shí)用新型不限于【具體實(shí)施方式】的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本實(shí)用新型構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
[0023]本實(shí)用新型提供的十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，其中極數(shù)為18，每極每相槽數(shù)為6;該定子繞組包含三相，每相包含2個(gè)相帶，每相繞組包括4條并聯(lián)連接且呈不對(duì)稱分布的支路繞組;如圖1所示，圖1為本實(shí)用新型定子繞組A相帶下線圈位置分布示意圖；其中，行數(shù)為磁極對(duì)數(shù)，每一行表示一對(duì)磁極下包含的所有A相帶下線圈槽的編號(hào)，根據(jù)各支路繞組在各對(duì)磁極下的分布規(guī)律，可以確定各支路繞組的連接結(jié)構(gòu)，支路繞組由數(shù)量相同的線圈通過并頭套首尾連接組成；由于定子繞組中每個(gè)相帶下的各支路繞組分布規(guī)律相同，因此，以下僅以A相帶下的各支路繞組連接結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明:
[0024]將線圈上層邊所在槽的編號(hào)作為所放置等節(jié)距線圈的線圈號(hào)，對(duì)所有線圈進(jìn)行編號(hào)，如圖1所示;在本實(shí)用新型中，各支路繞組的連接結(jié)構(gòu)是由各磁極中對(duì)應(yīng)的被配置的同號(hào)線圈連接組成的線圈組按線圈組順序依次連接所組成;在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述線圈為等節(jié)距線圈，A相帶包含兩條并聯(lián)的支路繞組，Al支路繞組和A2支路繞組；
[0025]在Al支路繞組中，上述的同號(hào)線圈具體為:
[0026]第一對(duì)磁極下的第1、3和5線圈分別被配置為第一對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第一對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第一對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；第二對(duì)磁極下的第37、39和41線圈分別被配置為第二對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第二對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第二對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；第三對(duì)磁極下的第73、75和77線圈分別被配置為第三對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第三對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第三對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；
[0027]第四對(duì)磁極下的第110、111和114線圈分別被配置為第四對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第四對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第四對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；第五對(duì)磁極下的第146、147和150線圈分別被配置為第五對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第五對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第五對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；第六對(duì)磁極下的第182、183和186線圈分別被配置為第六對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第六對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第六對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；第七對(duì)磁極下的第218、219和222線圈分別被配置為第七對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第七對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第七對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；
[0028]第八對(duì)磁極下的第254、256和258線圈分別被配置為第八對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第八對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第八對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；第九對(duì)磁極下的第290、292和294線圈分別被配置為第九對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第九對(duì)磁極下的二號(hào)線圈及第九對(duì)磁極下的三號(hào)線圈；
[0029]將上述同號(hào)線圈連接組成線圈組，具體如圖2所示:
[0030]分別將上述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的一號(hào)線圈依次連接構(gòu)成Al支路一號(hào)線圈組;第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的二號(hào)線圈依次連接構(gòu)成Al支路二號(hào)線圈組;第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的三號(hào)線圈依次連接構(gòu)成Al支路三號(hào)線圈組；
[0031]最后將Al支路一號(hào)線圈組、Al支路二號(hào)線圈組和Al支路三號(hào)線圈組依次連接構(gòu)成Al支路繞組;也即是:
[0032]將第I號(hào)線圈、37號(hào)線圈、73號(hào)線圈、110號(hào)線圈、146號(hào)線圈、182號(hào)線圈、218號(hào)線圈、254號(hào)線圈、290號(hào)線圈、3號(hào)線圈、39號(hào)線圈、75號(hào)線圈、111號(hào)線圈、147號(hào)線圈、183號(hào)線圈、219號(hào)線圈、256號(hào)線圈、292號(hào)線圈、5號(hào)線圈、41號(hào)線圈串聯(lián)在一起組成A相帶下的Al支路繞組；
[0033]在A2支路繞組中，上述的同號(hào)線圈具體為:
[0034]第一對(duì)磁極下的第2、4和6線圈分別被配置為第一對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第一對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第一對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；第二對(duì)磁極下的第38、40和42線圈分別被配置為第二對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第二對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第二對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；第三對(duì)磁極下的第74、76和78線圈分別被配置為第三對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第三對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第三對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；
[0035]第四對(duì)磁極下的第109、112和113線圈分別被配置為第四對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第四對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第四對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；第五對(duì)磁極下的第145、148和149線圈分別被配置為第五對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第五對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第五對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；第六對(duì)磁極下的第181、184和185線圈分別被配置為第六對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第六對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第六對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；第七對(duì)磁極下的第217、220和221線圈分別被配置為第七對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第七對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第七對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；
[0036]第八對(duì)磁極下的第253、255和257線圈分別被配置為第八的磁極下的四號(hào)線圈、第八對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第八對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；第九對(duì)磁極下的第289、291和293線圈分別被配置為第九對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第九對(duì)磁極下的五號(hào)線圈及第九對(duì)磁極下的六號(hào)線圈；
[0037]將上述同號(hào)線圈連接組成線圈組，具體如圖2所示:
[0038]分別將上述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的四號(hào)線圈依次連接構(gòu)成A2支路一號(hào)線圈組;第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的五號(hào)線圈依次連接構(gòu)成A2支路二號(hào)線圈組;第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的六號(hào)線圈依次連接構(gòu)成A2支路三號(hào)線圈組；
[0039]最后將A2支路一號(hào)線圈組、A2支路二號(hào)線圈組和A2支路三號(hào)線圈組依次連接構(gòu)成A2支路繞組;也即是:
[0040]將第6號(hào)線圈、42號(hào)線圈、78號(hào)線圈、114號(hào)線圈、150號(hào)線圈、186號(hào)線圈、221號(hào)線圈、256號(hào)線圈、292號(hào)線圈、4號(hào)線圈、40號(hào)線圈、76號(hào)線圈、112號(hào)線圈、148號(hào)線圈、184號(hào)線圈、219號(hào)線圈、254號(hào)線圈、290號(hào)線圈、2號(hào)線圈、38號(hào)線圈串聯(lián)在一起組成A相帶下的A2支路繞組。
[0041]綜上所述，本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)就是相繞組下各支路繞組電勢(shì)不對(duì)稱稱度最小且端部接線整潔，從而可以有效地降低環(huán)流損耗，簡(jiǎn)化接線，節(jié)約繞組材料，提高電機(jī)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，其特征是，定子繞組極數(shù)為十八，每極每相槽數(shù)為六;每相繞組包括四條并聯(lián)支路，每相帶包括兩條并聯(lián)支路繞組，各支路繞組間為不對(duì)稱分布;所述每條支路繞組由各對(duì)磁極下對(duì)應(yīng)的被配置的同號(hào)線圈連接組成的線圈組按順序依次連接構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)相繞組中各并聯(lián)支路繞組間不對(duì)稱程度最小且端部接線整潔的目的;所述每個(gè)相帶下的兩條并聯(lián)支路繞組的結(jié)構(gòu)為: 第一支路繞組的結(jié)構(gòu)為: 第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的奇數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的二號(hào)線圈以及第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的三號(hào)線圈； 第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的第二、第三個(gè)線圈以及最后一個(gè)線圈分別被配置為第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的二號(hào)線圈以及第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的三號(hào)線圈； 第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的偶數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的一號(hào)線圈、第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的二號(hào)線圈以及第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的三號(hào)線圈； 所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的一號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第一支路一號(hào)線圈組;所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的二號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第一支路二號(hào)線圈組;所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的三號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第一支路三號(hào)線圈組； 所述第一支路一號(hào)線圈組、第一支路二號(hào)線圈組和第一支路三號(hào)線圈組依次連接構(gòu)成第一支路繞組； 第二支路繞組的結(jié)構(gòu)為: 第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的偶數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的五號(hào)線圈、第一對(duì)磁極至第三對(duì)磁極下的六號(hào)線圈； 第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的第一個(gè)線圈以及第四、第五個(gè)線圈分別被配置為第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的五號(hào)線圈以及第四對(duì)至第七對(duì)磁極下的六號(hào)線圈； 第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的奇數(shù)號(hào)線圈分別被配置為第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的四號(hào)線圈、第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的五號(hào)線圈以及第八對(duì)至第九對(duì)磁極下的六號(hào)線圈； 所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的四號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第二支路一號(hào)線圈組;所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的五號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第二支路二號(hào)線圈組;所述第一對(duì)磁極至第九對(duì)磁極下的六號(hào)線圈依次連接構(gòu)成第二支路三號(hào)線圈組； 所述第二支路一號(hào)線圈組、第二支路二號(hào)線圈組和第二支路三號(hào)線圈組依次連接構(gòu)成第二支路繞組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，其特征是，所述線圈為等節(jié)距線圈，所述每個(gè)等節(jié)距線圈由兩個(gè)線棒通過并頭套焊接連接構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的十八極四支路水輪發(fā)電機(jī)定子繞組，其特征是，所述線棒的外表面依次設(shè)置有絕緣漆層和用于加強(qiáng)絕緣保護(hù)的玻璃絲帶墊片。
【文檔編號(hào)】H02K3/28GK205489878SQ201620206411
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】梁艷萍, 國(guó)中琦, 吳磊
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)