一种十八极四支路水轮发电机定子绕组的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种十八极四支路水轮发电机定子绕组，定子绕组极数为十八，每极每相槽数为六；每相绕组包括四条并联支路，每相带包括两条并联支路绕组，各支路绕组间为不对称分布；其中每条支路绕组由各对磁极下对应的被配置的同号线圈连接组成的线圈组按顺序依次连接构成。本实用新型可以实现相绕组中各并联支路绕组间不对称程度最小且端部接线整洁，从而有效地降低环流损耗，简化接线，节约绕组材料，提高电机运行的效率和稳定性。本实用新型的定子绕组结构具有较强的实用价值。
【专利说明】
一种十八极四支路水轮发电机定子绕组
技术领域
[0001]本实用新型涉及水轮发电机定子绕组设计领域，具体涉及一种十八极四支路水轮发电机定子绕组。
【背景技术】
[0002]定子绕组作为水轮发电机机电能量转换的重要部件，其设计方案与电机性能有着密不可分的联系;大型水轮发电机定子绕组采用支路不对称设计可以有效减小槽内导体的工作电流，解决大容量水轮发电机定子绕组的损耗大、温升高及线棒所受电磁力大等突出问题，有利于电机的运行;但是现有支路不对称绕组由于设计方案不合理，存在支路不对称度大、接线复杂、跨线过长等问题，使得环流损耗高、绕组端部固定困难，影响电机运行的效率和稳定性。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种十八极四支路水轮发电机定子绕组，该定子绕组支路不对称度非常小且端部接线整洁，有效地实现了减小绕组损耗，节约绕组材料，增强发电机运行稳定性，节能减排的目的。
[0004]为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]提供一种十八极四支路水轮发电机定子绕组，该定子绕组极数为十八，每极每相槽数为六;每相绕组包括四条并联支路，每相带包括两条并联支路绕组，各支路绕组间为不对称分布;所述每条支路绕组由各对磁极下对应的被配置的同号线圈连接组成的线圈组按顺序依次连接构成，以实现相绕组中各并联支路绕组间不对称程度最小且端部接线整洁的目的;所述每个相带下的两条并联支路绕组的结构为:
[0006]第一支路绕组的结构为:
[0007]第一对磁极至第三对磁极下的奇数号线圈分别被配置为第一对磁极至第三对磁极下的一号线圈、第一对磁极至第三对磁极下的二号线圈以及第一对磁极至第三对磁极下的三号线圈；
[0008]第四对至第七对磁极下的第二、第三个线圈以及最后一个线圈分别被配置为第四对至第七对磁极下的一号线圈、第四对至第七对磁极下的二号线圈以及第四对至第七对磁极下的三号线圈；
[0009]第八对至第九对磁极下的偶数号线圈分别被配置为第八对至第九对磁极下的一号线圈、第八对至第九对磁极下的二号线圈以及第八对至第九对磁极下的三号线圈；
[0010]所述第一对磁极至第九对磁极下的一号线圈依次连接构成第一支路一号线圈组；所述第一对磁极至第九对磁极下的二号线圈依次连接构成第一支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的三号线圈依次连接构成第一支路三号线圈组；
[0011]所述第一支路一号线圈组、第一支路二号线圈组和第一支路三号线圈组依次连接构成第一支路绕组；
[0012]第二支路绕组的结构为:
[0013]第一对磁极至第三对磁极下的偶数号线圈分别被配置为第一对磁极至第三对磁极下的四号线圈、第一对磁极至第三对磁极下的五号线圈、第一对磁极至第三对磁极下的六号线圈；
[0014]第四对至第七对磁极下的第一个线圈以及第四、第五个线圈分别被配置为第四对至第七对磁极下的四号线圈、第四对至第七对磁极下的五号线圈以及第四对至第七对磁极下的六号线圈；
[0015]第八对至第九对磁极下的奇数号线圈分别被配置为第八对至第九对磁极下的四号线圈、第八对至第九对磁极下的五号线圈以及第八对至第九对磁极下的六号线圈；
[0016]所述第一对磁极至第九对磁极下的四号线圈依次连接构成第二支路一号线圈组；所述第一对磁极至第九对磁极下的五号线圈依次连接构成第二支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的六号线圈依次连接构成第二支路三号线圈组；
[0017]所述第二支路一号线圈组、第二支路二号线圈组和第二支路三号线圈组依次连接构成第二支路绕组。
[0018]所述线圈为等节距线圈，所述每个等节距线圈由两个线棒通过并头套焊接连接构成，所述线棒的外表面依次设置有绝缘漆层和用于加强绝缘保护的玻璃丝带垫片；该定子绕组方案的支路电势幅值不对称度为1.37E-14%，支路电势最大相位差为0.247°。
[0019]本实用新型的有益效果为:本实用新型通过确定各支路绕组在每对极下的分布位置，将各相带下的两条支路绕组中等节距线圈的分布设置成特定形式，从而实现相绕组中各并联支路绕组间不对称程度最小且端部接线整洁降低了绕组损耗和温升，同时各支路绕组连接平滑，没有多余的出线和跨极连线的情况出现，绕组端部接线整洁，节约绕组材料，增加绕组端部固定强度，提高发电机运行的效率和稳定性。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型定子绕组A相带下线圈位置分布示意图。
[0021]图2为本实用新型定子绕组A相带下各支路绕组连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
[0023]本实用新型提供的十八极四支路水轮发电机定子绕组，其中极数为18，每极每相槽数为6;该定子绕组包含三相，每相包含2个相带，每相绕组包括4条并联连接且呈不对称分布的支路绕组;如图1所示，图1为本实用新型定子绕组A相带下线圈位置分布示意图；其中，行数为磁极对数，每一行表示一对磁极下包含的所有A相带下线圈槽的编号，根据各支路绕组在各对磁极下的分布规律，可以确定各支路绕组的连接结构，支路绕组由数量相同的线圈通过并头套首尾连接组成；由于定子绕组中每个相带下的各支路绕组分布规律相同，因此，以下仅以A相带下的各支路绕组连接结构为例进行说明:
[0024]将线圈上层边所在槽的编号作为所放置等节距线圈的线圈号，对所有线圈进行编号，如图1所示;在本实用新型中，各支路绕组的连接结构是由各磁极中对应的被配置的同号线圈连接组成的线圈组按线圈组顺序依次连接所组成;在本实用新型的一个实施例中，所述线圈为等节距线圈，A相带包含两条并联的支路绕组，Al支路绕组和A2支路绕组；
[0025]在Al支路绕组中，上述的同号线圈具体为:
[0026]第一对磁极下的第1、3和5线圈分别被配置为第一对磁极下的一号线圈、第一对磁极下的二号线圈及第一对磁极下的三号线圈；第二对磁极下的第37、39和41线圈分别被配置为第二对磁极下的一号线圈、第二对磁极下的二号线圈及第二对磁极下的三号线圈；第三对磁极下的第73、75和77线圈分别被配置为第三对磁极下的一号线圈、第三对磁极下的二号线圈及第三对磁极下的三号线圈；
[0027]第四对磁极下的第110、111和114线圈分别被配置为第四对磁极下的一号线圈、第四对磁极下的二号线圈及第四对磁极下的三号线圈；第五对磁极下的第146、147和150线圈分别被配置为第五对磁极下的一号线圈、第五对磁极下的二号线圈及第五对磁极下的三号线圈；第六对磁极下的第182、183和186线圈分别被配置为第六对磁极下的一号线圈、第六对磁极下的二号线圈及第六对磁极下的三号线圈；第七对磁极下的第218、219和222线圈分别被配置为第七对磁极下的一号线圈、第七对磁极下的二号线圈及第七对磁极下的三号线圈；
[0028]第八对磁极下的第254、256和258线圈分别被配置为第八对磁极下的一号线圈、第八对磁极下的二号线圈及第八对磁极下的三号线圈；第九对磁极下的第290、292和294线圈分别被配置为第九对磁极下的一号线圈、第九对磁极下的二号线圈及第九对磁极下的三号线圈；
[0029]将上述同号线圈连接组成线圈组，具体如图2所示:
[0030]分别将上述第一对磁极至第九对磁极下的一号线圈依次连接构成Al支路一号线圈组;第一对磁极至第九对磁极下的二号线圈依次连接构成Al支路二号线圈组;第一对磁极至第九对磁极下的三号线圈依次连接构成Al支路三号线圈组；
[0031]最后将Al支路一号线圈组、Al支路二号线圈组和Al支路三号线圈组依次连接构成Al支路绕组;也即是:
[0032]将第I号线圈、37号线圈、73号线圈、110号线圈、146号线圈、182号线圈、218号线圈、254号线圈、290号线圈、3号线圈、39号线圈、75号线圈、111号线圈、147号线圈、183号线圈、219号线圈、256号线圈、292号线圈、5号线圈、41号线圈串联在一起组成A相带下的Al支路绕组；
[0033]在A2支路绕组中，上述的同号线圈具体为:
[0034]第一对磁极下的第2、4和6线圈分别被配置为第一对磁极下的四号线圈、第一对磁极下的五号线圈及第一对磁极下的六号线圈；第二对磁极下的第38、40和42线圈分别被配置为第二对磁极下的四号线圈、第二对磁极下的五号线圈及第二对磁极下的六号线圈；第三对磁极下的第74、76和78线圈分别被配置为第三对磁极下的四号线圈、第三对磁极下的五号线圈及第三对磁极下的六号线圈；
[0035]第四对磁极下的第109、112和113线圈分别被配置为第四对磁极下的四号线圈、第四对磁极下的五号线圈及第四对磁极下的六号线圈；第五对磁极下的第145、148和149线圈分别被配置为第五对磁极下的四号线圈、第五对磁极下的五号线圈及第五对磁极下的六号线圈；第六对磁极下的第181、184和185线圈分别被配置为第六对磁极下的四号线圈、第六对磁极下的五号线圈及第六对磁极下的六号线圈；第七对磁极下的第217、220和221线圈分别被配置为第七对磁极下的四号线圈、第七对磁极下的五号线圈及第七对磁极下的六号线圈；
[0036]第八对磁极下的第253、255和257线圈分别被配置为第八的磁极下的四号线圈、第八对磁极下的五号线圈及第八对磁极下的六号线圈；第九对磁极下的第289、291和293线圈分别被配置为第九对磁极下的四号线圈、第九对磁极下的五号线圈及第九对磁极下的六号线圈；
[0037]将上述同号线圈连接组成线圈组，具体如图2所示:
[0038]分别将上述第一对磁极至第九对磁极下的四号线圈依次连接构成A2支路一号线圈组;第一对磁极至第九对磁极下的五号线圈依次连接构成A2支路二号线圈组;第一对磁极至第九对磁极下的六号线圈依次连接构成A2支路三号线圈组；
[0039]最后将A2支路一号线圈组、A2支路二号线圈组和A2支路三号线圈组依次连接构成A2支路绕组;也即是:
[0040]将第6号线圈、42号线圈、78号线圈、114号线圈、150号线圈、186号线圈、221号线圈、256号线圈、292号线圈、4号线圈、40号线圈、76号线圈、112号线圈、148号线圈、184号线圈、219号线圈、254号线圈、290号线圈、2号线圈、38号线圈串联在一起组成A相带下的A2支路绕组。
[0041]综上所述，本实用新型的主要特点就是相绕组下各支路绕组电势不对称称度最小且端部接线整洁，从而可以有效地降低环流损耗，简化接线，节约绕组材料，提高电机运行的效率和稳定性。本实用新型具有较强的实用价值。
【主权项】
1.一种十八极四支路水轮发电机定子绕组，其特征是，定子绕组极数为十八，每极每相槽数为六;每相绕组包括四条并联支路，每相带包括两条并联支路绕组，各支路绕组间为不对称分布;所述每条支路绕组由各对磁极下对应的被配置的同号线圈连接组成的线圈组按顺序依次连接构成，以实现相绕组中各并联支路绕组间不对称程度最小且端部接线整洁的目的;所述每个相带下的两条并联支路绕组的结构为: 第一支路绕组的结构为: 第一对磁极至第三对磁极下的奇数号线圈分别被配置为第一对磁极至第三对磁极下的一号线圈、第一对磁极至第三对磁极下的二号线圈以及第一对磁极至第三对磁极下的三号线圈； 第四对至第七对磁极下的第二、第三个线圈以及最后一个线圈分别被配置为第四对至第七对磁极下的一号线圈、第四对至第七对磁极下的二号线圈以及第四对至第七对磁极下的三号线圈； 第八对至第九对磁极下的偶数号线圈分别被配置为第八对至第九对磁极下的一号线圈、第八对至第九对磁极下的二号线圈以及第八对至第九对磁极下的三号线圈； 所述第一对磁极至第九对磁极下的一号线圈依次连接构成第一支路一号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的二号线圈依次连接构成第一支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的三号线圈依次连接构成第一支路三号线圈组； 所述第一支路一号线圈组、第一支路二号线圈组和第一支路三号线圈组依次连接构成第一支路绕组； 第二支路绕组的结构为: 第一对磁极至第三对磁极下的偶数号线圈分别被配置为第一对磁极至第三对磁极下的四号线圈、第一对磁极至第三对磁极下的五号线圈、第一对磁极至第三对磁极下的六号线圈； 第四对至第七对磁极下的第一个线圈以及第四、第五个线圈分别被配置为第四对至第七对磁极下的四号线圈、第四对至第七对磁极下的五号线圈以及第四对至第七对磁极下的六号线圈； 第八对至第九对磁极下的奇数号线圈分别被配置为第八对至第九对磁极下的四号线圈、第八对至第九对磁极下的五号线圈以及第八对至第九对磁极下的六号线圈； 所述第一对磁极至第九对磁极下的四号线圈依次连接构成第二支路一号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的五号线圈依次连接构成第二支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的六号线圈依次连接构成第二支路三号线圈组； 所述第二支路一号线圈组、第二支路二号线圈组和第二支路三号线圈组依次连接构成第二支路绕组。2.根据权利要求1所述的十八极四支路水轮发电机定子绕组，其特征是，所述线圈为等节距线圈，所述每个等节距线圈由两个线棒通过并头套焊接连接构成。3.根据权利要求2所述的十八极四支路水轮发电机定子绕组，其特征是，所述线棒的外表面依次设置有绝缘漆层和用于加强绝缘保护的玻璃丝带垫片。
【文档编号】H02K3/28GK205489878SQ201620206411
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】梁艳萍, 国中琦, 吴磊
【申请人】哈尔滨理工大学