[其他]换位小于360度的定子线棒

说明书

换位小于３６０度的定子线棒，属水轮发电机制造技术。采用３６０度换位的定子线棒，其端部靠近槽口的股线端部感应电动势大，产生循环电流大，至使此股线温升高。小于３６０度换位的定子线棒，虽然其槽漏磁通感应电动势也不平衡，但选择适当的换位角度可利用此槽漏磁感应电势的不平衡补偿端部感应电势的不平衡，使电流均匀分布，股线的温升均匀，最高股线温升可下降１０℃左右由循环电流产生的定子铜耗可降低３０％左右。提高出力、提高电机效率。本发明适用于制造水轮电机的定子线棒。

本发明属于水轮发电机制造技术。

目前水轮发电机的定子线棒换位直线部分为360度换位，端部不换位。其原理可见，机械工业出版社出版，陈世坤主编的“电机设计”下册P170～P174。这种换位线棒若第一股导体在左端部靠近槽口，换位360°以后在右端部仍然靠近槽口。同理、第n股导线在左、右端部均靠近槽底。第一股导体在端部靠近转子磁场端部感应电势大于第n股感应电势，产生循环电流。使第一股导线电流大于第n股导线电流，也大于平均电流，第一股线温升也高于平均温升。电流在股线中分布不均匀，产生了附加损耗。

本发明是为了降低定子线棒最高股线温升、降低定子铜损耗，提高电机出力和效率。

在制造定子线棒时，若采用小于360度换位端部不换位的方法，如附图所示。虽然第一股导体端部电势仍然大于第n股端部电势，但由于槽部换位小于360度，则第一股导体在右端部已经不是紧靠近槽口了。同理，第n股导体在右端部也不是紧靠近槽底了。这使得第一股与第n股电势与360度换位时相比较趋于均匀，减小循环电流。同时小于360度换位，则槽漏磁通感应电势不再是均匀对称的了。在槽长度1范围内分成三个部分a、b、c（如附图1所示）。a、c段第一股与第n股导体感应电势相等。b段第一股导体靠近槽底，第n股导体靠近槽口，由于集肤效应第n股导体电流有增大的趋势，即槽部不对称刚好补偿了端部的不均匀效应。通过对端部磁场，槽部磁场的计算，对每一台电机都可确定一个小于360度换位角度，此角度在285～335度范围之内。

采用小于360度换位方法制造的线棒最高股线温升较360度换位的最高股线温升可降低10度（摄氏度）左右，定子铜耗可降低30%左右。

附图表示了一个小于360度换位的定子线棒示意图。线棒由2（n-1）股导体编织而成，两个端部被并头套将全部股线短接。端部不换位，铁芯长度为，图中“槽口”字样指靠近气隙侧。

我们对新安江7.25万之发电机的端部磁场。槽部磁场进行了计算，表明采用305度换位，最高股线温升较360度换位可下降20度（摄氏度），定子铜耗可降低50%。