一种三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，定子绕组包括三百二十四槽，每极每相槽数为六；每相包括四条并联连接且呈不对称分布的支路绕组，每个相带下由两条支路绕组并联连接构成，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并按正序和逆序两种顺序依次连接构成，使得相绕组中各并联支路绕组间合成电势的幅值不对称度为零且相位差最小。该定子绕组的结构可以有效减小支路间环流，降低绕组损耗和温升，减小槽内线棒所受电磁力，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，尤其适用于大型水轮发电机。
【专利说明】
一种三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组
技术领域
[0001]本实用新型涉及交流电机定子绕组设计领域，具体涉及一种三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组。
【背景技术】
[0002]支路不对称绕组是指各相绕组对称分布、各支路绕组不对称分布的绕组;大型交流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，解决大容量交流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;但是现有的支路不对称绕组设计方案均存在支路不对称度较大，环流损耗高的问题。
【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三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，该定子绕组支路不对称度为零且各支路合成电势相位差最小，从而有效地减小支路电流及各支路间环流，保证发电机组运行稳定，延长发电机组使用寿命O
[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]提供一种三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，该定子绕组包括三百二十四槽，每极每相槽数为六;每相包括四条并联连接且呈不对称分布的支路绕组，每个相带由两条支路绕组并联连接构成，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一定顺序连接构成，使得相绕组中各并联支路绕组间合成电势的幅值不对称度为零且相位差最小。所述每个相带下的两条并联支路绕组的结构为:
[0006]第一条支路绕组的结构为:
[0007]第一对磁极至第六对磁极下的奇数号线圈按顺序分别被配置为第一对磁极至第六对磁极下的一号线圈、第一对磁极至第六对磁极下的二号线圈以及第一对磁极至第六对磁极下的三号线圈；
[0008]第七对磁极下的偶数号线圈按顺序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和第七对磁极下的三号线圈；
[0009]第八对磁极和第九对磁极下的第三个线圈被配置为第八对磁极下的一号线圈和第九对磁极下的一号线圈；第八对磁极和第九对磁极下的最后两个线圈按顺序分别被配置为第八对磁极和第九对磁极下的二号线圈以及第八对磁极和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按磁极顺序依次连接构成第一条支路一号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的二号线圈按磁极顺序依次连接构成第一条支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的三号线圈按磁极顺序依次连接构成第一条支路三号线圈组；
[0011]所述第一条支路一号线圈组、第一条支路二号线圈组和第一条支路三号线圈组按线圈组号顺序依次连接构成第一条支路绕组；
[0012]第二条支路绕组的结构为:
[0013]第一对磁极至第六对磁极下的偶数号线圈按顺序分别被配置为第一对磁极至第六对磁极下的四号线圈、第一对磁极至第六对磁极下的五号线圈、第一对磁极至第六对磁极下的六号线圈；
[0014]第七对磁极下的偶数号线圈按顺序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和第七对磁极下的六号线圈；
[0015]第八对磁极和第九对磁极下的前两个线圈按顺序被配置为第八对磁极至第九对磁极下的四号线圈以及第八对磁极至第九对磁极下的五号线圈；第八对磁极和第九对磁极下的第四个线圈被配置为第八对磁极下的六号线圈以及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按磁极顺序依次连接构成第二条支路一号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的五号线圈按磁极顺序依次连接构成第二条支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的六号线圈按磁极顺序依次连接构成第二条支路三号线圈组；
[0017]所述第二条支路一号线圈组、第二条支路二号线圈组和第二条支路三号线圈组按线圈组号逆序依次连接构成第二条支路绕组。
[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。
[0019]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。
[0020]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线圈在每对磁极下的分布位置，将各对磁极下对应的同号线圈连接组成的线圈组并按一定顺序依次连接构成，从而使得相绕组中各并联支路绕组间合成电势的幅值不对称度为零且相位差最小，进而减小支路间环流，降低绕组损耗和温升，减小槽内线棒所受电磁力，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，尤其适用于大型水轮发电机。
【附图说明】
[0021 ]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。
[0022]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】
[0023]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。
[0024]本实用新型提供的三百二十四槽四支路三相交流电机的定子绕组，其中总槽数为324，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；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:
[0025]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，A相带下线圈位置分布如图1所示;在本实用新型中，各支路绕组的连接结构是由将各对磁极下对应的同号线圈连接组成的线圈组并按一定顺序连接构成;在本实用新型的一个实施例中，A相带下共包含两条并联的支路绕组:Al支路绕组和A2支路绕组；
[0026]在Al支路绕组中，上述各对磁极下线圈位置配置，具体为:
[0027 ] 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以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以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以及第三对磁极下的三号线圈；第四对磁极下的第109、111和113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以及第四对磁极下的三号线圈；第五对磁极下的第145、147和149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以及第五对磁极下的三号线圈；第六对磁极下的第181、183和185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以及第六对磁极下的三号线圈；
[0028]第七对磁极下的第218、220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和第七对磁极下的三号线圈；
[0029]第八对磁极下的第255、257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和第八对磁极下的三号线圈，第九对磁极下的第291、293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和第九对磁极下的三号线圈；
[0030]将上述同号线圈连接组成线圈组，如图2所示，具体为:
[0031 ]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；
[0032]最后将Al支路一号线圈组、Al支路二号线圈组和Al支路三号线圈组按线圈组号顺序依次连接构成Al支路绕组;即为:
[0033]将第I号线圈、37号线圈、73号线圈、109号线圈、145号线圈、181号线圈、218号线圈、255号线圈、291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、220号线圈、257号线圈、293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。
[0034]在A2支路绕组中，上述各对磁极下线圈位置配置，具体为:
[0035]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以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以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以及第三对磁极下的六号线圈；第四对磁极下的第110、112和114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以及第四对磁极下的六号线圈；第五对磁极下的第146、148和150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以及第五对磁极下的六号线圈；第六对磁极下的第182、184和186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以及第六对磁极下的六号线圈；
[0036]第七对磁极下的第218、220和222号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和第七对磁极下的六号线圈；
[0037]第八对磁极下的第253和254线圈分别被配置为第八对磁极下的四号线圈和第八对磁极下的五号线圈;第八对磁极下的第256线圈被配置为第八对磁极下的六号线圈；
[0038]第九对磁极下的第289和290线圈被配置为第九对磁极下的四号线圈和第九对磁极下的五号线圈;第九对磁极下的第292线圈被配置为第九对磁极下的六号线圈；
[0039]将上述同号线圈连接组成线圈组，如图2所示，具体为:
[0040]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；
[0041]最后将A2支路一号线圈组、A2支路二号线圈组和A2支路三号线圈组按线圈组号逆序依次连接构成A2支路绕组;即为:
[0042]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。
[0043]综上所述，本实用新型可以实现相绕组中各并联支路绕组间合成电势的幅值不对称度为零且相位差最小，能够有效解决现有支路不对称绕组设计方案存在支路不对称度大，环流损耗高等问题，从而提高了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，尤其适用于大型水轮发电机。
【主权项】
1.一种三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，其特征是，定子绕组包括三百二十四槽，每极每相槽数为六;每相包括四条并联连接且呈不对称分布的支路绕组，每个相带由两条支路绕组并联连接构成，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一定顺序连接构成，使得相绕组中各并联支路绕组间合成电势的幅值不对称度为零且相位差最小。2.根据权利要求1所述的三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，其特征是，所述每个相带下的两条并联支路绕组的结构为: 第一条支路绕组的结构为: 第一对磁极至第六对磁极下的奇数号线圈按顺序分别被配置为第一对磁极至第六对磁极下的一号线圈、第一对磁极至第六对磁极下的二号线圈以及第一对磁极至第六对磁极下的三号线圈； 第七对磁极下的偶数号线圈按顺序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和第七对磁极下的三号线圈； 第八对磁极和第九对磁极下的第三个线圈被配置为第八对磁极下的一号线圈和第九对磁极下的一号线圈；第八对磁极和第九对磁极下的最后两个线圈按顺序分别被配置为第八对磁极和第九对磁极下的二号线圈以及第八对磁极和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按磁极顺序依次连接构成第一条支路一号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的二号线圈按磁极顺序依次连接构成第一条支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的三号线圈按磁极顺序依次连接构成第一条支路三号线圈组； 所述第一条支路一号线圈组、第一条支路二号线圈组和第一条支路三号线圈组按线圈组号顺序依次连接构成第一条支路绕组； 第二条支路绕组的结构为: 第一对磁极至第六对磁极下的偶数号线圈按顺序分别被配置为第一对磁极至第六对磁极下的四号线圈、第一对磁极至第六对磁极下的五号线圈、第一对磁极至第六对磁极下的六号线圈； 第七对磁极下的偶数号线圈按顺序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和第七对磁极下的六号线圈； 第八对磁极和第九对磁极下的前两个线圈按顺序被配置为第八对磁极至第九对磁极下的四号线圈以及第八对磁极至第九对磁极下的五号线圈；第八对磁极和第九对磁极下的第四个线圈被配置为第八对磁极下的六号线圈以及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按磁极顺序依次连接构成第二条支路一号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的五号线圈按磁极顺序依次连接构成第二条支路二号线圈组;所述第一对磁极至第九对磁极下的六号线圈按磁极顺序依次连接构成第二条支路三号线圈组； 所述第二条支路一号线圈组、第二条支路二号线圈组和第二条支路三号线圈组按线圈组号逆序依次连接构成第二条支路绕组。3.根据权利要求1所述的三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，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。4.根据权利要求3所述的三百二十四槽四支路三相交流电机支路不对称定子绕组，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】H02K3/12GK205489876SQ201620206204
【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