[實(shí)用新型]汽輪發(fā)電機(jī)的圈式散布繞組

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920143273.6
• 申請(qǐng)日: 2009-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN201365152Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國(guó)徽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫哈電電機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): H02K3/04
• 分類號(hào): H02K3/04;H02K3/28
• 代理公司: 無錫華源專利事務(wù)所
• 代理人: 聶漢欽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及汽輪發(fā)電機(jī)，特別是一種汽輪發(fā)電機(jī)的繞組。

背景技術(shù)

現(xiàn)代大中型電機(jī)、特別是汽輪發(fā)電機(jī)的定子繞組，普遍采用條式線圈。

圖1是條式線圈的結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，在定子鐵心槽中沿高度方向放兩個(gè)線棒，嵌線后，用纖焊方 式將線棒彼此連接起來，組成雙層繞組。每個(gè)線棒由小截面的單根銅股線組成。 線棒中的股線沿寬度方向布置兩排，高度方向彼此間要進(jìn)行換位，以降低渦流 損耗。首先將每排股線壓出換位彎，然后進(jìn)行換位編織成型。將編織好的兩排 股線組合在一起，成為一個(gè)完整的條式線棒，然后按要求墊好排間和換位處的 絕緣。接著用白布扎緊，放在專用彎角臺(tái)上，利用彎角靠模和氣動(dòng)活塞頂桿彎 出端部和直線部分的角度。再用專用模具彎出端部的幾何形狀。

條式線圈的缺點(diǎn)在于：1)線圈端部為錐形漸開線，制造工藝復(fù)雜，工裝 成本高，一套錐形漸開線模具成本約15～20萬元，有些制造廠為了節(jié)約模具成 本，將不同功率電機(jī)的線棒硬往一個(gè)模具上套，導(dǎo)致產(chǎn)品性能不合格；2)生 產(chǎn)周期長(zhǎng)，由于模具結(jié)構(gòu)投入成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具的生產(chǎn)周期常規(guī)需要1～2 個(gè)月，基本上很難適應(yīng)目前的市場(chǎng)形式；3)繞組可靠性低，繞組的焊接點(diǎn)少 則一千多個(gè)，多則數(shù)千個(gè)，每多一個(gè)焊接點(diǎn)就多一分故障出現(xiàn)的可能性。

圖2是常規(guī)繞組的結(jié)構(gòu)圖。

如圖2所示，由傳統(tǒng)條式線圈構(gòu)成的常規(guī)繞組，雖然可以通過擴(kuò)大繞組節(jié) 距達(dá)到遏制5次、7次諧波的含量。但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)生諧波的設(shè)備 類型及數(shù)量均已劇增，并將繼續(xù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)條式線圈繞組也遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上發(fā)展的 要求，迫切希望找到一種新的繞組方式，能夠更有效地消除諧波的不良影響， 獲得更小的波形畸變率。

實(shí)用新型的內(nèi)容

本申請(qǐng)人針對(duì)現(xiàn)有汽輪發(fā)電機(jī)采用條式線圈繞組的上述缺點(diǎn)，進(jìn)行了研究 改進(jìn)，提供一種汽輪發(fā)電機(jī)的圈式散布繞組，在達(dá)到傳統(tǒng)條式線圈繞組性能的 基礎(chǔ)上，波形畸變率更小，制造成本低，繞組的可靠性也大大提高。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種汽輪發(fā)電機(jī)的圈式散布繞組，由線圈接成雙層疊繞組，每一極相組的 一到三個(gè)終端線圈邊與其鄰近相組中對(duì)應(yīng)的線圈邊相互更換線圈端部的連接。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述線圈為圈式線圈。

上述技術(shù)方案中：

所述線圈，是指由幾何形狀相同、截面相同的多匝導(dǎo)線繞在一起，最后留 出線頭和線尾的組合體。線圈也可由單匝導(dǎo)線構(gòu)成。

所述線圈的直線段稱為有效邊，又稱線圈邊，是嵌在鐵心槽中起電磁能量 轉(zhuǎn)換作用的部分。線圈兩端伸出槽外的部分稱為端部，端部起連接兩個(gè)有效邊 的作用。

所述繞組，是指由許多個(gè)線圈按照一定的規(guī)律通過串、并聯(lián)連接起來的線 圈整體。構(gòu)成繞組的元件是線圈，因而繞組是由許多線圈構(gòu)成的，是線圈的總 稱。

所述極相組，是指在三相電機(jī)中，每一極距范圍內(nèi)有三相互相絕緣的一個(gè) 或若干個(gè)線圈串在一起的線圈組，稱為極相組。所述極距，是指兩個(gè)磁極間的 跨距。通常是以兩個(gè)磁極在定子(或轉(zhuǎn)子)鐵心上所跨過的槽數(shù)作為極距。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：

圈式散布繞組對(duì)發(fā)電機(jī)輸出波形的控制優(yōu)于傳統(tǒng)條式線圈繞組。傳統(tǒng)條式 線圈繞組通過擴(kuò)大繞組節(jié)距達(dá)到遏制5次、7次諧波的含量，試驗(yàn)結(jié)果為波形 畸變率小于4％。圈式散布繞組通過不同相組線圈的相互混雜，達(dá)到遏制5次、 7次諧波的含量，試驗(yàn)結(jié)果為波形畸變率小于2％。因此波形畸變率更小。

圈式線圈與條式線圈相比大大簡(jiǎn)化了制造難度，節(jié)約成本。傳統(tǒng)條式線圈 的形狀就是圈式線圈的一半，成組時(shí)需要單根對(duì)接，每線圈有多少股線就有2 倍于股線的焊接點(diǎn)存在。線圈兩端的漸開線形狀需要利用漸開線錐型模熱壓固 化而成。錐體模需要數(shù)控中心加工而成，材料費(fèi)及成本費(fèi)都很貴，閑置時(shí)占用 很大的廠房空間。圈式線圈的制造工藝過程完全同普通交流異步電機(jī)，無需投 入新的大型漸開線錐形工裝，每臺(tái)套節(jié)約15～20萬元的工裝制造費(fèi)用。

圈式線圈與條式線圈相比大大提高了電氣可靠性。圈式線圈繞制時(shí)已經(jīng)成 型，線圈內(nèi)無任何焊點(diǎn)。其故障率大大減少，故障率僅為同規(guī)格條式線圈的 2.5～5％，可靠性提高了20到40倍。