[实用新型]汽轮发电机的圈式散布绕组

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽轮发电机，特别是一种汽轮发电机的绕组。

背景技术

现代大中型电机、特别是汽轮发电机的定子绕组，普遍采用条式线圈。

图1是条式线圈的结构图。

如图1所示，在定子铁心槽中沿高度方向放两个线棒，嵌线后，用纤焊方 式将线棒彼此连接起来，组成双层绕组。每个线棒由小截面的单根铜股线组成。 线棒中的股线沿宽度方向布置两排，高度方向彼此间要进行换位，以降低涡流 损耗。首先将每排股线压出换位弯，然后进行换位编织成型。将编织好的两排 股线组合在一起，成为一个完整的条式线棒，然后按要求垫好排间和换位处的 绝缘。接着用白布扎紧，放在专用弯角台上，利用弯角靠模和气动活塞顶杆弯 出端部和直线部分的角度。再用专用模具弯出端部的几何形状。

条式线圈的缺点在于：1)线圈端部为锥形渐开线，制造工艺复杂，工装 成本高，一套锥形渐开线模具成本约15～20万元，有些制造厂为了节约模具成 本，将不同功率电机的线棒硬往一个模具上套，导致产品性能不合格；2)生 产周期长，由于模具结构投入成本高，结构复杂，模具的生产周期常规需要1～2 个月，基本上很难适应目前的市场形式；3)绕组可靠性低，绕组的焊接点少 则一千多个，多则数千个，每多一个焊接点就多一分故障出现的可能性。

图2是常规绕组的结构图。

如图2所示，由传统条式线圈构成的常规绕组，虽然可以通过扩大绕组节 距达到遏制5次、7次谐波的含量。但随着技术的不断进步，产生谐波的设备 类型及数量均已剧增，并将继续增长，传统条式线圈绕组也远远跟不上发展的 要求，迫切希望找到一种新的绕组方式，能够更有效地消除谐波的不良影响， 获得更小的波形畸变率。

实用新型的内容

本申请人针对现有汽轮发电机采用条式线圈绕组的上述缺点，进行了研究 改进，提供一种汽轮发电机的圈式散布绕组，在达到传统条式线圈绕组性能的 基础上，波形畸变率更小，制造成本低，绕组的可靠性也大大提高。

本实用新型的技术方案如下：

一种汽轮发电机的圈式散布绕组，由线圈接成双层叠绕组，每一极相组的 一到三个终端线圈边与其邻近相组中对应的线圈边相互更换线圈端部的连接。

作为进一步的技术方案：

所述线圈为圈式线圈。

上述技术方案中：

所述线圈，是指由几何形状相同、截面相同的多匝导线绕在一起，最后留 出线头和线尾的组合体。线圈也可由单匝导线构成。

所述线圈的直线段称为有效边，又称线圈边，是嵌在铁心槽中起电磁能量 转换作用的部分。线圈两端伸出槽外的部分称为端部，端部起连接两个有效边 的作用。

所述绕组，是指由许多个线圈按照一定的规律通过串、并联连接起来的线 圈整体。构成绕组的元件是线圈，因而绕组是由许多线圈构成的，是线圈的总 称。

所述极相组，是指在三相电机中，每一极距范围内有三相互相绝缘的一个 或若干个线圈串在一起的线圈组，称为极相组。所述极距，是指两个磁极间的 跨距。通常是以两个磁极在定子(或转子)铁心上所跨过的槽数作为极距。

本实用新型的有益技术效果是：

圈式散布绕组对发电机输出波形的控制优于传统条式线圈绕组。传统条式 线圈绕组通过扩大绕组节距达到遏制5次、7次谐波的含量，试验结果为波形 畸变率小于4％。圈式散布绕组通过不同相组线圈的相互混杂，达到遏制5次、 7次谐波的含量，试验结果为波形畸变率小于2％。因此波形畸变率更小。

圈式线圈与条式线圈相比大大简化了制造难度，节约成本。传统条式线圈 的形状就是圈式线圈的一半，成组时需要单根对接，每线圈有多少股线就有2 倍于股线的焊接点存在。线圈两端的渐开线形状需要利用渐开线锥型模热压固 化而成。锥体模需要数控中心加工而成，材料费及成本费都很贵，闲置时占用 很大的厂房空间。圈式线圈的制造工艺过程完全同普通交流异步电机，无需投 入新的大型渐开线锥形工装，每台套节约15～20万元的工装制造费用。

圈式线圈与条式线圈相比大大提高了电气可靠性。圈式线圈绕制时已经成 型，线圈内无任何焊点。其故障率大大减少，故障率仅为同规格条式线圈的 2.5～5％，可靠性提高了20到40倍。