[發明專利]一種不對稱四支路分數槽疊繞組連接方法

有效

• 申請號: 201811001750.5
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN108988539B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 畢純輝;李桂芬;李金香;張艷竹;盛杉;宋敏慧;趙玉吉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: H02K3/28
• 分類號: H02K3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開的一種不對稱四支路分數槽疊繞組連接方法，此種繞組是由極相組和半極相組按照電勢相加的原則依次串聯構成的雙層繞組，極相組和半極相組由線圈按照電勢相加的原則依次串聯構成，線圈由上層線棒和下層線棒通過端部連接構成，且為等節距線圈，線圈的連接調整均在出線側；每相繞組由四條并聯支路構成。本發明打破了傳統對稱繞組的限制條件，為極對數為奇數的電機提供了不對稱四支路分數槽疊繞組連接方法，有效地解決了大型抽水蓄能電機和水輪發電機容量、電壓和轉速不匹配的矛盾，在保證水輪機性能的前提下，提高了電機的性能，使電機的結構合理、制造安裝工藝性優良、維護簡單、運行可靠，同時提高了整個電站系統的技術經濟指標。

技術領域

本發明涉及交流繞組設計領域，具體涉及一種不對稱四支路分數槽疊繞組連接方法。

背景技術

定子繞組是實現機電能量轉換的重要部件，直接影響電機的各項性能。統計投運的水輪發電機發現，極對數為奇數的水輪發電機比較少，且容量也較小，定子繞組的支路數主要為一支路和二支路，主要受定子繞組可選支路數的限制。根據電機繞組理論，極對數為奇數的水輪發電機定子繞組的并聯支路數要么太少要么太多，不存在四支路繞組，甚至不存在三支路繞組，這也是這類水輪發電機較少的一個重要原因。而隨著容量增大更突顯出容量、電壓和轉速不匹配的矛盾，給電機設計帶來困難，使電機性能和結構不合理、電站系統的技術經濟指標不佳。以往解決的方法是，要么放棄此轉速下水輪機優越的性能采用其他轉速的水輪機，要么接受電機不盡合理的性能，其代價昂貴。

發明內容

本發明提供一種不對稱四支路分數槽疊繞組連接方法，雖然四支路不是極對數為奇數的常規繞組的支路數，但通過特殊接線方式仍可獲得支路電勢不對稱度小于1％的不對稱支路對稱繞組方案，且接線簡單方便，可有效地解決容量、電壓和轉速不匹配的矛盾，提高電機乃至整個電站系統的技術經濟性。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

本發明提供一種不對稱四支路分數槽疊繞組連接方法：其特征是：由極相組和半極相組按照電勢相加的原則依次串聯構成的雙層繞組，極相組和半極相組由線圈按照電勢相加的原則依次串聯構成；線圈由上層線棒和下層線棒通過端部連接構成，線圈的連接調整均在出線側端部進行；根據諧波的削弱情況選取線圈節距，且為等節距線圈；每相繞組由四條并聯支路構成，各支路繞組不對稱分布、支路繞組的電勢和磁勢不等、支路繞組不對稱；但相繞組的電勢大小、時間相角差以及磁勢大小、空間相角差相等，因此相繞組對稱；繞組的極對數p為奇數，即p＝2m+1，每極每相槽數為其中m為零和任意正整數，n為任意正整數，且(2m+1)·n+c為整數2的倍數；繞組排列的循環序數為2m+1-c個n和c個n+1，則無論n為偶數還是奇數，n和n+1這兩個數中必有一個數為偶數，將線圈數為偶數的兩個極相組等分成，共計構成四個半極相組；另外，在支路線圈配置中使n和n+1個線圈交替、均勻分布；所述每條支路繞組為相鄰個極的m個極相組和一個半極相組按電勢相加的原則依次串聯構成；為了編號方便起見，引入任意正整數M，且M大于等于2n和2m+1中的大者，所述每相四條并聯支路繞組的結構為：

第一支路繞組為：

第一極至第m極的每極線圈按照電勢相加的原則依次串聯構成m個極相組，分別為M+1號極相組、M+2號極相組、直至M+m號極相組；第m+1極的線圈數配置成偶數，將其等分，二分之一線圈按照電勢相加的原則依次串聯構成2M+1號半極相組；將M+1號極相組到M+m號極相組和2M+1號半極相組按照電勢相加的原則依次串聯構成第一支路繞組；

第二支路繞組為：

第m+1極剩余的二分之一線圈按照電勢相加的原則依次串聯構成第2M+2號半極相組；第m+2極至第2m+1極的線圈按照電勢相加的原則依次串聯構成m個極相組，分別為3M+1號極相組、3M+2號極相組、直至3M+m號極相組；將2M+2號半極相組和3M+1號極相組到3M+m號極相組按照電勢相加的原則依次串聯構成第二支路繞組；

第三支路繞組為：