高启动性能发电机定子的制作方法

本实用新型涉及一种发电机定子，尤其是一种直接启动一定功率电动机的发电机定子，属于发电机技术领域。

背景技术：

在核电或其它发电机应用的特殊领域，要求发电机具备直接启动一定功率电动机的能力，因现有的发电机只能安全地直接启动其1/6额定容量的电动机。发电机选型时一般选用直接启动电动机功率的6倍以上，发电机留有较大的功率裕度，俗称“大马拉小车”，使用很不经济。简单地加大发电机的容量，虽然可以解决直接启动电动机时的压降问题，但由于发电机容量大，其外形尺寸大，占地面积也增大，有时现场安装条件难以满足，且购置成本大为增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种高启动性能发电机定子，降低选用的发电机容量，从而降低发电机的购置成本。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种高启动性能发电机定子，定子铁芯呈圆环形，圆环形的内圆边缘均布多个中心线垂直于圆环轴线的定子槽，所述定子槽为底部大槽口小的楔形，定子槽底部的定子槽宽wb大于定子楔口宽wk，贯通定子铁芯内圆边缘的定子槽口宽w0小于定子楔口宽wk；定子线圈绕组的线圈分成上下两层嵌在定子槽中，通过嵌入定子楔口内的绝缘槽楔封闭线圈；定子槽的槽底呈半圆形，定子槽高h与定子槽宽wb之比：h/wb=1.4～2.0。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，一个线圈的两个有效边所跨定子铁芯内圆的距离节距y与每个磁极沿定子铁芯内圆所占的定子槽数的极距τ的比值，即节距比：y/τ=2/3。

进一步的，定子铁芯的长度为现有发电机定子铁芯长度的60%～70%。定子铁芯为多片定子冲片叠压而成的整体圆环形结构。

本实用新型采用定子槽高h与定子槽宽wb之比h/wb为1.4～2.0的结构，只有现有发电机的h/wb的35～45%，减小了发电机瞬态电抗参数x’d，提高了发电机的启动能力，使发电机的直接启动能力从现有发电机只能启动其容量1/6额定负载的电动机，提高到可以启动其容量1/2.5～1/2额定负载的电动机，启动能力提高到现有发电机的2.4～3.0倍。本实用新型的节距比从现有发电机的5/6降为为2/3，节距减小会引起定子磁密值增大，定子槽高h的减小可抵消定子轭磁密的增加。定子铁芯的长度为现有发电机定子铁芯长度的60～70%，且取消了间隔设置在定子铁芯组之间结构复杂的通风片。减小了定子线圈绕组每匝的并绕根数，定子线圈绕组每匝的截面积为现有发电机定子每匝绕组截面积的35~45%。在上述技术措施的综合作用下，本实用新型的定子铁芯的耗材量仅为现有发电机的60~70%，定子线圈绕组的耗铜量仅为现有发电机35~45%，缩短了发电机长度，减轻了发电机重量，从而使得发电机成本降低30%左右，经济效益显著，具有推广价值。

本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本实用新型的局部俯视图；

图2是a-a剖视图；

图3是图2的ⅰ部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～图3所示，本实施例为某型发电机的定子结构，其定子铁芯1呈圆环形，圆环形的内圆边缘均布72个中心线垂直于圆环轴线的定子槽11，定子槽11为底部大槽口小的楔形，定子槽11底部的定子槽宽wb大于定子楔口宽wk，贯通定子铁芯1内圆边缘的定子槽口宽w0小于定子楔口宽wk。

定子线圈绕组2的线圈21分成上下两层嵌在定子槽11中，通过嵌入定子楔口内的绝缘槽楔3封闭线圈21，防止其脱落出定子槽11。定子槽11的槽底呈半圆形，更利于保护线圈21的绝缘防护层，提高线圈21下线的合格率，减少返工，从而降低加工成本。定子槽高h与定子槽宽wb之比：h/wb=1.4～2.0，提高了发电机的启动能力，启动能力提高到现有发电机的2.4～3.0倍。

一个线圈21的两个有效边所跨定子铁芯1内圆的距离节距y与每个磁极沿定子铁芯1内圆所占的定子槽数的极距τ的比值，即节距比：y/τ=2/3，与现有发电机的节距比相比，本实用新型的节距比比现有发电机降低了1/6，通过减小定子槽高h可抵消定子轭磁密的增加，同时，减小了定子线圈绕组2每匝的并绕根数，减小了定子线圈绕组2的耗铜量。定子铁芯1的长度l为现有发电机定子铁芯长度的60～70%，缩短了发电机长度，减轻了发电机重量，从而使得发电机成本降低30%左右。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种高启动性能发电机定子，定子铁芯呈圆环形，圆环形的内圆边缘均布多个中心线垂直于圆环轴线的定子槽，所述定子槽为底部大槽口小的楔形，定子槽底部的定子槽宽wb大于定子槽口部的定子楔口宽wk，贯通定子铁芯内圆边缘的定子槽口宽w0小于定子楔口宽wk；定子线圈绕组的线圈分成上下两层嵌在定子槽中，通过嵌入定子楔口内的绝缘槽楔封闭线圈；其特征在于，定子槽的槽底呈半圆形，定子槽高h与定子槽宽wb之比：h/wb=1.4～2.0。

2.如权利要求1所述的高启动性能发电机定子，其特征在于：一个线圈的两个有效边所跨定子铁芯内圆的距离节距y与每个磁极沿定子铁芯内圆所占的定子槽数的极距τ的比值，即节距比：y/τ=2/3。

3.如权利要求1所述的高启动性能发电机定子，其特征在于：定子铁芯的长度为现有发电机定子铁芯长度的60～70%。

4.如权利要求1所述的高启动性能发电机定子，其特征在于：定子铁芯为多片定子冲片叠压而成的整体圆环形结构。

技术总结
本实用新型公开了一种高启动性能发电机定子，定子铁芯的定子槽底部的定子槽宽Wb大于定子槽口部的定子楔口宽Wk，定子槽口宽W0小于定子楔口宽Wk；定子线圈绕组的线圈分成上下两层嵌在定子槽中，通过嵌入定子楔口内的绝缘槽楔封闭线圈。定子槽高H与定子槽宽Wb之比：H/Wb=1.4～2.0。本实用新型的启动能力提高到现有发电机的2.4～3.0倍，节距比从现有发电机的5/6降为2/3，定子铁芯的长度为现有发电机定子铁芯长度的60～70%，定子铁芯的耗材量仅为现有发电机的60~70%，耗铜量仅为现有发电机35~45%，本实用新型减使发电机成本降低30%左右，经济效益显著，具有推广价值。

技术研发人员：赵建华;王明;朱明;张旭旭
受保护的技术使用者：镇江中船现代发电设备有限公司
技术研发日：2019.09.17
技术公布日：2020.05.19