專利名稱：四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種濕定子電機，確切地說是用于三相交流電動機的、采用穿線方式完成繞組制作的濕定子繞組。
背景技術：
30萬KW、60萬KW大型汽輪發(fā)電機鍋爐為減小汽包體積、增加循環(huán)倍率、提高機組效率，采用強制循環(huán)亞臨界參數(shù)大型鍋爐是技術的發(fā)展趨勢，而強制循環(huán)爐的工質循環(huán)動力來自于強制循環(huán)泵，由于強制循環(huán)泵直接與鍋爐工質——高溫高壓水接觸，目前密封技術難以做到將高溫高壓水與驅動強制循環(huán)泵的電機進行完善的密封，因此國外先進工業(yè)國家于60年代末即發(fā)展一種無填料函密封的濕定子電機用于驅動爐水泵，這種電機稱為鍋爐強制循環(huán)泵無填料函定子電機。較為著名的有西德KSB公司生產的LUV系列及英國Hayward Tyler公司生產的HP系列的爐水泵及爐水泵電機。
爐水泵電機是一種類似于充水式潛水電機的電機，置于高壓容器外殼內，屬于濕定子結構。為了散發(fā)電機運行中由于各種功率損耗如銅耗、鐵耗、機械耗及水磨擦損耗等產生的熱量，電機轉子同軸上帶有一個小葉輪，產生的水動力使電機內腔的水與外高壓冷卻器形成熱循環(huán)，外高壓冷卻器以水——水冷卻器方式把熱量帶走，這一熱循環(huán)同時也把鍋爐高壓管道及爐水向電機以熱傳導方式傳遞給電機的熱量帶走，從而提供爐水泵電機低于50℃的工作條件，因此爐水泵電機的繞組絕緣及水潤滑軸承與濕定子潛水電機具有相同的結構和相近的工作條件。
目前，6KV爐水泵電機大都采用雙層交疊式繞組，因繞組端部沒有有效的冷卻水道，內部冷卻循環(huán)水難以冷卻到端部線圈的內部，冷卻條件差，在高溫爐水滲透及熱傳導的影響下，局部溫度高達150℃以上，導致繞組線膠代變形，最終導致絕緣損壞，而不能工作。以KSB公司技術生產的LUV44/4FQ20-605、200KV、6KV為例，定子繞組一般使用2-3年，有的僅一年左右定子繞組就因燒壞需要更換繞組線，是爐水泵電機達不到預期可靠性的重要原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明是對傳統(tǒng)的雙層短矩疊繞組的改進，提供一種可在繞組端部形成6個以上獨立的水流冷卻通道、可較好的改善端部冷卻條件，提高運行可行性的四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組。
具體的技術解決方案如下四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，包括線圈，線圈繞制在定子槽內，定子槽數(shù)為36個以上，其特征在于A、四平面雙單層濕定子繞組是由兩套獨立的兩平面單層繞組串聯(lián)組成；B、所述定子36個以上線槽，同一線槽內分為上下兩個繞組；C、上層和下層繞組內分別由兩個平面的若干個極相組線圈組成；D、一層內每個平面有連續(xù)的若干個極相組線圈組成；E、每個極相組線圈由若干個線圈組成；每一槽內的上層線圈和下層線圈或為同相，或為異相。
極相組線圈之間的聯(lián)接或為串聯(lián)，或為并聯(lián)。
上層線圈匝數(shù)與下層線圈匝數(shù)或為相同，或為不同。
第μ次諧波的繞組分布系數(shù)的計算公式如下Kdμ=|K.dμm+K.dμn|=sinqμα12qsinμα12|m(m+n)ejμα+nm+n|]]>上式中字母的含義為 ——上層繞組的分布系數(shù)的復數(shù)表達式 ——下層繞組的分布系數(shù)的復數(shù)表達式α1——相鄰兩槽的電角度q——每極每相數(shù) q＝1、2、3、4、……μ——諧波的次數(shù) μ＝1+6K K＝0，±1，±2，±3 ……α——上下層繞組之間錯開的電角度m——上層繞組每槽內的匝數(shù)n——下層繞組每槽內的匝數(shù)當m＝n時，上式中α作為普通短矩繞組的縮短槽數(shù)，繞組系數(shù)即普通雙層短矩繞組的繞組系數(shù)m、n可以取相等或不相等的數(shù)，有目的的進行繞組優(yōu)化，降低一系列需要降低的磁勢諧波含量。
本發(fā)明通過對傳統(tǒng)的雙層短矩疊繞組的改進，可在繞組端部形成6P個以上獨立的水流冷卻通道，可較好的改善端部冷卻條件，提高運行可行性，延長使用壽命，適合于在高溫高壓工況下運行如30萬KV以上大型發(fā)電機鍋爐強制循環(huán)水泵電機使用。
由于上層繞組和下層繞組分別是二套獨立的繞組在同相內可以是同槽的，也可以是錯開一槽或幾槽，因此，可以降低繞組的諧波磁勢含量。
因為上層繞組的每槽內匝數(shù)與下層繞組的每槽內匝數(shù)或相同、或不同，與雙層短矩繞組相比，有更靈活的調整繞組磁勢諧波含量的能力。可有目的的進行繞組優(yōu)化，降低一系列需要降低的磁勢諧波含量，具體比較數(shù)據(jù)見圖4。
該繞組工藝簡單，制作方便，穿線對繞組線的絕緣損傷小。


圖1為本發(fā)明結構示意圖，圖2為圖1的M-M剖視3為繞組展開圖，圖4各次諧波繞組系數(shù)比較表。
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發(fā)明作進一步地描述。
由圖1、圖2可見，以36槽定子為例，該四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，包括線圈、定子機殼1和硅鋼片鐵芯2，線圈繞制在定子的硅鋼片鐵芯2槽內，定子硅鋼片鐵芯2線槽數(shù)為36個。
沿著定子1徑向分為上層繞組4和下層繞組3；上層繞組4和下層繞組3內分別由兩個平面的六個極相組線圈組成，即上層繞組由第三平面7和第四平面8組成，下層繞組由繞組第一平面5和第二平面6組成。
一層繞組每個平面內有連續(xù)的三個極相組線圈；每個極相組線圈為三個線圈組成；每個極相組線圈的跨距分別為11、9、7個線槽。每一槽內的繞組。每一槽內的上層繞組4和下層繞組3組成的上下層線圈匝數(shù)或為相同，或為不同。且上層線圈4和下層線圈3可為同相，也可為不同相的。
極相組線圈之間的聯(lián)接為串聯(lián)方式。
具體相關參數(shù)如下α1——20度q——36槽μ——μ＝1+6K K＝±1α——20度m——18n——10
權利要求
1.四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，包括線圈，線圈繞制在定子槽內，定子槽數(shù)為36個以上，其特征在于A、繞制在定子槽內線圈形成四平面雙單層結構，所述四平面雙單層濕定子繞組是由兩套獨立的兩平面單層繞組串聯(lián)或并聯(lián)組成；B、所述定子36個以上線槽，同一線槽內有上下兩個線圈；C、上層和下層繞組內分別由兩個平面的若干個極相組線圈組成；D、一層內每個平面內若干個極相組線圈組成；E、每個極相組線圈為若干個線圈組成；
2.根據(jù)權利要求1所述的四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，其特征在于每一槽內的上層線圈和下層線圈或為同相，或為異相。
3.根據(jù)權利要求1所述的四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，其特征在于極相組線圈之間的聯(lián)接或為串聯(lián)，或為并聯(lián)。
4.根據(jù)權利要求1所述的四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，其特征在于上層線圈匝數(shù)與下層線圈匝數(shù)或為相同，或為不同。
5.根據(jù)權利要求1所述的四平面雙單層濕定子三相交流電動機繞組，其特征在于第μ次諧波的繞組分布系數(shù)的計算公式如下Kdμ=|K.dμm+K.dμn|=sinqμα12qsinμα12|m(m+n)ejμα+nm+n|]]>上式中字母的含義為 ——上層繞組的分布系數(shù)的復數(shù)表達式 ——下層繞組的分布系數(shù)的復數(shù)表達式α1——相鄰兩槽的電角度q——每極每相數(shù) q＝1、2、3、4、……μ——諧波的次數(shù) μ＝1+6K K＝0，±1，±2，±3 ……α——上下層繞組之間錯開的電角度m——上層繞組每槽內的匝數(shù)n——下層繞組每槽內的匝數(shù)
全文摘要
本發(fā)明涉及用于三相交流電動機的、采用穿線方式完成繞組制作的濕定子繞組。其特征是繞制在定子槽內的線圈形成四平面雙單層結構，該四平面雙單層濕定子繞組是由兩套獨立的兩平面單層繞組串聯(lián)或并聯(lián)組成。本實用新型通過對傳統(tǒng)的雙層短矩疊繞組的改進，可在繞組端部形成6個以上獨立的水流冷卻通道，可較好的改善端部冷卻條件，提高運行可行性，延長使用壽命。
文檔編號H02K3/28GK1445908SQ0211280
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權日2002年3月15日
發(fā)明者鄧悌康, 王松年, 姚榮祥 申請人:鄧悌康