专利名称：定子绕组端部分组连接方法
技术领域：
本发明属于交流电机领域，具体涉及大功率汽轮发电机定子绕组的端部连接。
背景技术：
就大功率的三相发电机而言，其额定电流达到数千甚至数万安培，其定子绕组最终形成的是六个“大”线圈组，用于感应形成三对六个电势，定子绕组由成束股线形成的线棒嵌入铁心上均匀分布的槽内；一般大中型电机都采用双层绕组，即定子槽内嵌入彼此之间绝缘的上下两根线棒，每根线棒在定子两端按序连接形成线圈组，每个“大”线圈组均匀分布在定子圆周槽上下层内，只留下头尾两端作为发电机的输出端。
趋肤效应是导体中的交变电流在趋近导体表面处电流密度增大的效应，由于趋肤效应的存在，在发电机定子绕组设计时，需将导体沿着定子槽深方向分成若干根相互绝缘的股线，以减少漏磁在导体中引起的涡流损耗；同时为了使不同位置的股线感应相同的电势，减少漏磁场引起的股线间的循环电流产生的附加损耗，还需对股线进行编织换位。编织换位有多种方法，有在槽部进行360°或540°换位，而在端部不换位的；或在槽部进行360°或540°换位后，还在端部进行90°或180°换位的；还有在槽部进行540°+空换位，而在端部不换位的，其中有换位方式可对端部漏磁场取得完全抵消的效果，但其工艺复杂性和对结构的要求，使得其不能在每台机组上都得到切实应用。本发明可以通过较为简单的方法，改善端部漏磁场对绕组的影响，取得较为理想的效果。
发明内容
本发明目的是提供一种定子绕组端部连接方式，减少漏磁在导体中引起的涡流损耗和漏磁场引起的股线间循环电流产生的附加损耗，而且定子的线棒连接易于工艺上实现。
本发明的技术方案是定子绕组端部分组连接方法，定子绕组为双层三相结构，线棒为股线束，上下层线棒按序相连形成对应三相的6个线圈，线棒的一端或两端端部股线起码分成为A、B两大组且彼此绝缘，上层线棒A、B大组和所对应相连接的下层线棒的A、B大组分别连接，A、B组内股线数不等。
线棒股线一端或两端均匀分为N组，N等于定子总槽数的1/6，N组之间彼此绝缘，线棒连接时N组对应相接。所分N组编为两大组，即A、B两大组，N＝A+B，A和B组的组数至少其中之一为单数。上层线棒的两个大组和所对应的下层线棒的的两个大组分别按编号对应连接。
本发明应用于线棒出线端及非出线端，可一端分组连接，而另一端不分组连接；或者将线棒两端均分组连接。
本发明的有益效果是便于实现，通过将绕组分组的方式，改变绕组股线在端部的空间位置，使得绕组股线在一个极相组内通过的路径趋于相同，尽可能感应相同的电势，极大地削弱环流产生的可能因素，有效地降低端部漏磁场对绕组的影响，达到降低附加损耗、提高发电机效率之目的，同时还使定子线棒发热程度降低、温度趋于均匀，更好地保证了线棒的绝缘寿命。
图1为本发明应用于42槽定子一个极相组出线端的一种实施示意图。
图2为本发明应用于42槽定子一个极相组非出线端的一种实施示意图。
图3为本发明应用于42槽定子时上下层线棒的一种连接示意图。
图4为本发明应用于48槽定子一个极相组出线端的一种实施示意图。
图5为本发明应用于48槽定子一个极相组非出线端的一种实施示意图。
图6为本发明应用于48槽定子时上下层线棒的一种连接示意图。
图7为本发明应用于54槽定子一个极相组出线端的一种实施示意图。
图8为本发明应用于54槽定子一个极相组非出线端的一种实施示意图。
图9为本发明应用于54槽定子时上下层线棒的一种连接示意图。
图10为本发明应用于60槽定子一个极相组出线端的一种实施示意图。
图11为本发明应用于60槽定子一个极相组非出线端的一种实施示意图。
图12为本发明应用于60槽定子时上下层线棒的一种连接示意图。
图13为本发明应用于66槽定子一个极相组出线端的一种实施示意图。
图14为本发明应用于66槽定子一个极相组非出线端的一种实施示意图。
图15为本发明应用于66槽定子时上下层线棒的一种连接示意图。
图16为本发明应用于72槽定子一个极相组出线端的一种实施示意图。
图17为本发明应用于72槽定子一个极相组非出线端的一种实施示意图。
图18为本发明应用于72槽定子时上下层线棒的一种连接示意图。
图19为本发明N组股线的连接位置分为空间交错的两组。
具体实施例方式
以48槽定子为例，线棒之间的连接见图4-6，其每极每相的槽数为8，将上下层线棒端部导线均匀分为8组，组与组之间进行有绝缘层。如图4、图5所示，上部表示上层线棒，下部表示下层线棒，其中一个纵列表示一个定子槽的一层线棒的分成8个组，横向来看即是一个极相组的8个槽，表中编号分别表示分出的8个组。上表的一个纵列与下表同列相互进行连接。将上、下层线棒处于同样位置的上3组编为A组，编号相同的组对应相接；上、下层线棒位置相同的下5组编为B组，对应相接，A、B组之间也要绝缘。图6为一个槽内的线棒总的连接示意图，其中上部为上层线棒，下部为下层线棒，A、B组对应相连，两组的连接在空间上构成上下交错。每个线棒都这样相接，经过一个极相，8组的每一组都将按规律均匀经过线棒内的各个空间位置，如图4、图5中的组1，这样就使得绕组导线在一个极相组内通过的路径趋于相同，也就抑制了产生环流的可能性，降低了端部漏磁场对各个分组的不同影响，因而降低了附加损耗，使得定子线棒发热的程度降低、温度趋于均匀，不仅提高了发电机的效率，而且还延长了线棒的绝缘寿命。
其它槽数的定子实施方式与前述48槽定子相同，图1～18分别表示了42、48、54、60、66、72槽六个常用槽数的实施方案，其它槽数的实施方案照此类推。
所列示意图的A、B大组分组并非唯一的分组方式，A和B组的组数至少其中之一为单数即可。如上述48槽定子的8个小组，也可1组编为A组，7组编为B组，优选3组/5组的分组方式；再如60槽定子，均匀分为10个小组，分大组时可采用3组/7组或1组/9组的分组方式，优选3组/7组的分组方式。
本发明可单独用在绕组线棒出线端或非出线端，也可在线棒两端同时使用。总槽数的1/6即为每极每相的槽数N，按此将绕组线棒导线均匀分N组，N个组再编为A、B两大组，A和B组的组数至少其中之一为单数，对应连接，如图19所示。
权利要求
1.定子绕组端部分组连接方法，定子绕组为双层三相结构，线棒为股线束，上下层线棒按序相连形成对应三相的6个线圈，其特征在于线棒的一端或两端端部股线起码分成为A、B两大组且彼此绝缘，上层线棒的A、B大组和所对应相连接的下层线棒的A、B大组分别连接。
2.根据权利要求1所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于线棒股线一端或两端均匀分为N组，N等于定子总槽数的1/6，N组之间彼此绝缘，所述上层线棒的N组和所对应相连接的下层线棒的N组分别对应连接。
3.根据权利要求2所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于线棒端部所分N组再分为两大组，即分成A和B大组，N＝A+B，上层线棒和所对应的下层线棒的的两个大组分别对应连接。
4.根据权利要求1所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于A、B组内股线数不等。
5.根据权利要求1或2或3所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于线棒出线端或非出线端的一端分组连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于线棒出线端或非出线端两端均分组连接。
7.根据权利要求1或2或3所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于线棒股线的连接位置分为空间交错的两组。
8.根据权利要求3所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于A和B组的组数至少其中之一为单数。
9.根据权利要求3所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于48槽定子的每根线棒端部均匀分为8组，其中的3组编为A组，5组编为B组。
10.根据权力要求3所述的定子绕组端部分组连接方法，其特征在于60槽定子的每根线棒端部均匀分为10组，其中3组编为A组，7组编为B组。
全文摘要
定子绕组端部分组连接方法，定子绕组为双层三相结构，线棒为股线束，上下层线棒按序相连形成对应三相的6个线圈，线棒的一端或两端端部股线起码分成为A、B两大组且彼此绝缘，上层线棒A、B大组和所对应相连接的下层线棒的A、B大组分别连接，A、B组内股线数不等。本发明便于实现，通过将绕组分组的方式，改变绕组股线在端部的空间位置，使得绕组股线在一个极相组内通过的路径趋于相同，尽可能感应相同的电势，极大地削弱环流产生的可能因素，有效地降低端部漏磁场对绕组的影响，达到降低附加损耗、提高发电机效率之目的，同时还使定子线棒发热程度降低、温度趋于均匀，更好地保证了线棒的绝缘寿命。
文档编号H02K3/28GK101022229SQ20071002108
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月27日 优先权日2007年3月27日
发明者周华翔 申请人:南京汽轮电机(集团)有限责任公司