專利名稱：一種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電機(jī)繞組，尤其是ー種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)カ發(fā)電機(jī)中，常規(guī)轉(zhuǎn)子繞組采用波繞組硬繞圈形式，這種繞組存在以下缺點(diǎn)I轉(zhuǎn)子鐵芯必須采用半開ロ槽，槽ロ大，齒諧波大；2波繞組硬繞圈エ藝性差，并頭套多，存在質(zhì)量隱患多；3波繞組漏抗小，變頻器電流供電諧波抑制差；4波繞組磁勢(shì)波形正弦性差，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)波形含有豐富的諧波，損耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，溫升高，而且發(fā)電機(jī)品質(zhì)差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供ー種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)，來改善常規(guī)波繞組硬繞圈存在的發(fā)電品質(zhì)差，并頭套多，可靠性差的缺陷，使磁勢(shì)諧波大大減少，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)波形高度正弦化，以減少諧波損耗，減少發(fā)熱，降低溫升，提高發(fā)電品質(zhì)和提高效率，提高可靠性和經(jīng)濟(jì)性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)カ發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)，包括已加工線圈槽的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子線圈槽的槽數(shù)為48槽，極數(shù)為4極，相數(shù)為3相，轉(zhuǎn)子線圈槽的槽形為半閉ロ平底槽，轉(zhuǎn)子線圈槽內(nèi)布置兩套三相対稱的迭繞式散嵌軟繞組；第一套三相繞組為勵(lì)磁工作繞組，其結(jié)構(gòu)形式為不等匝不等距的雙層迭繞組，每相由4組繞圈串聯(lián)組成，每組中有4個(gè)繞圈，其中3個(gè)繞圈的節(jié)距為10，I個(gè)繞圈的節(jié)距為6，4個(gè)線圈每圈的匝數(shù)從左到右分別為2匝、3匝、2匝和I匝，每相串聯(lián)匝數(shù)為32膽，A相AX繞組繞圈為2_12、3-13、4-14、5-11，24-14、25-15、26-16、23-17，26-36、27-37、28-38、29-35，48-38、1-39、2-40,47-41 ;每個(gè)線圈的匝數(shù)分別為:2、3、2、1，2、3、2、1，2、3、2、1，2、3、2、1 ;B 相 BY 線圈和C相CZ繞圈的組成規(guī)律與A相AX繞圈相同，A，B, C三相互差120°電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱繞組；第二套三相繞組為短節(jié)距的單層繞組，每相并聯(lián)支路數(shù)為2，每條支路由4個(gè)節(jié)距為3，匝數(shù)為I的線圈構(gòu)成；第二套三相繞組的a相第一個(gè)支路alxl繞組，由1_4、10_7、13-16,22-19四個(gè)線圈組成；第二個(gè)支路a2x2繞組，由25-28、34-31、37-40、46_43四個(gè)線圈組成；b相、c相與a相組成形式完全相同，a, b，c互差120°電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱單層繞組；alxl繞組和a2x2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組AX串聯(lián)；blyl繞組和b2y2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組BY串聯(lián)；clzI繞組和c2z2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組CZ串聯(lián)；而第二套繞組的端子xl, x2, yl, y2, zl, z2相連在一起,組成中點(diǎn)O,不引出；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有雙繞組結(jié)構(gòu)的三相對(duì)稱繞組出線端的端子分別為U，V，W，與第一套三相繞組的端子A，B, C分別重合，從而形成星形接法。[0009]轉(zhuǎn)子繞組三相對(duì)稱，互差120°電角度，轉(zhuǎn)子槽采用半閉ロ槽，轉(zhuǎn)子繞組采用迭繞式的散嵌繞組，繞組有兩套三相對(duì)稱繞組，第一套繞組為工作繞組，第二套繞組為漏抗繞組。第一套繞組結(jié)構(gòu)形式為不等匝不等距的雙層迭繞組，由于其不等匝不等距的特點(diǎn)，使這套繞組形成的磁勢(shì)為正弦磁勢(shì)，改善了波繞組硬線圈形成的非正弦波磁勢(shì)，提高了發(fā)電機(jī)的發(fā)電品質(zhì)；第二套繞組為短節(jié)距的迭繞組，三相對(duì)稱，互差120°電角度，這套繞組節(jié)距小，用線材省，這套繞組的并聯(lián)支路數(shù)是第一套繞組的2倍，因而導(dǎo)體截面積是第一套繞組的1/2，以便第一套繞組與第二套繞組相對(duì)應(yīng)的相繞組串聯(lián)后接成星形，第二套繞組與第一套繞組之間的對(duì)應(yīng)相繞組的相位關(guān)系無規(guī)定，這套繞組不參與形成旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，也即不參與勵(lì)磁工作，僅作為繞組漏抗，由于這套繞組的串入，轉(zhuǎn)子繞組的漏抗増大，對(duì)變頻器供電電流諧波進(jìn)行了抵抗，使轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的正弦性得到提高，第二套繞組是單層繞組，匝數(shù)少，節(jié)距短，導(dǎo)線截面積僅為第一套繞組的1/2，故第二套繞組所占據(jù)槽的空間很小，第一套繞組所占空間所受影響很小。本實(shí)用新型的有益效果是轉(zhuǎn)子繞組由兩套軟繞組構(gòu)成，改進(jìn)了常規(guī)轉(zhuǎn)子硬線圈波繞組的缺陷；轉(zhuǎn)子線圈槽的槽形為半閉ロ平底槽以及第2套繞組串入，轉(zhuǎn)子繞組漏抗增 大，這個(gè)漏抗的增大使得變頻器對(duì)轉(zhuǎn)子繞組所提供的交流電流的諧波得到了抵抗，轉(zhuǎn)子電流的正弦性得到改善，提高了變頻器供電的工作品質(zhì)，由于電流諧波的減少，勵(lì)磁工作更加優(yōu)化；磁勢(shì)諧波大大減少，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)波形高度正弦化，以減少諧波損耗，減少發(fā)熱，降低溫升，提聞發(fā)電品質(zhì)和提聞效率，提聞可Φ性和經(jīng)濟(jì)性。

圖I為本實(shí)用新型的第一套三相對(duì)稱繞組布置圖。圖2為本實(shí)用新型的第二套對(duì)稱繞組布置圖。圖3為本實(shí)用新型的雙繞組接線原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步說明。實(shí)施例I如附圖1-3所示一種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)カ發(fā)電機(jī)實(shí)施一臺(tái)4極I. 5MW雙饋風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，電壓690V，采用轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子線圈槽的槽數(shù)48槽，轉(zhuǎn)子線圈槽的槽形原為半開ロ槽，槽ロ寬為8mm，采用等節(jié)距的雙層波繞組硬線圏，每槽導(dǎo)體數(shù)為4，現(xiàn)改轉(zhuǎn)子線圈槽的槽形為半閉ロ平底槽。轉(zhuǎn)子線圈槽內(nèi)布置兩套三相対稱的迭繞式散嵌軟繞組；圖I所示為第一套三相繞組為勵(lì)磁工作繞組，其結(jié)構(gòu)形式為不等匝不等距的雙層迭繞組，每相由4組繞圈串聯(lián)組成，每組中有4個(gè)繞圈，其中3個(gè)繞圈的節(jié)距為IO，I個(gè)繞圈的節(jié)距為6，4個(gè)線圈每圈的匝數(shù)從左到右分別為2匝、3匝、2匝和I匝，每相串聯(lián)匝數(shù)為32匝，A相AX繞組繞圈為2-12、3-13、4-14、5-11，24-14、25-15、26-16、23-17，26-36、27-37、28-38、29-35，48-38,1-39,2-40,47-41 ;每個(gè)線圈的匝數(shù)分別為:2、3、2、1，2、3、2、1，2、3、2、1，2、3、2、I ；B相BY線圈和C相CZ繞圈的組成規(guī)律與A相AX繞圈相同，A，B，C三相互差120°電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱繞組。為清晰所見，圖I中未畫出BY，CZ，這種不等匝不等距繞組對(duì)5，7，11，13，17,19次諧波削弱很大，構(gòu)成了高度正弦的磁勢(shì)波，磁勢(shì)波諧波含量小于1%，而原波繞組對(duì)5，7次諧波削弱小，因此構(gòu)成的磁勢(shì)波諧波含量大于2%。因此，這種繞組的諧波含量僅為原波繞組的50%以內(nèi)，諧波含量減少，發(fā)熱減少，勵(lì)磁性能改善，發(fā)電機(jī)輸出電壓波形改善。圖2所示為第二套三相繞組為短節(jié)距的單層繞組，每相并聯(lián)支路數(shù)為2，每條支路由4個(gè)節(jié)距為3，匝數(shù)為I的線圈構(gòu)成；第二套三相繞組的a相第一個(gè)支路alxl繞組，由 1-4、10-7、13-16、22-19 四個(gè)線圈組成;第二個(gè)支路 a2x2 繞組，由 25_28、34-31、37_40、46-43四個(gè)線圈組成；b相、c相與a相組成形式完全相同，a，b，c互差120°電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱單層繞組；alxl繞組和a2x2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組AX串聯(lián)；blyl繞組和b2y2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組BY串聯(lián)；clzl繞組和c2z2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組CZ串聯(lián)；而第二套繞組的端子xl，x2, yl, y2, zl, z2相連在一起,組成中點(diǎn)O,不引出；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有雙繞組結(jié)構(gòu)的三相對(duì)稱繞組出線端的端子分別為U，V，W，與第一套三相繞組的端子A，B，C分別重合，從而形成星形接法。第2套繞組是散嵌軟繞組，三相對(duì)稱，互差120°電角度，每相繞組并聯(lián)支路數(shù)a2=2,每相每支路有4個(gè)線圈，線圈節(jié)距為3，跨距為1-4，如圖2所示；其中a相兩個(gè)支路標(biāo)記為alxl和a2x2，alxl繞組4個(gè)線圈為1—4，10—7，13—16，22—19 ； a2x2繞組4個(gè)線圈為25-28，34-31，37-40，46-43 ;b相，c相與a相組成形式完全相同，每個(gè)線圈的匝數(shù)為I匝。根據(jù)繞組的布置情況，可知第2套繞組的合成磁勢(shì)為0，不構(gòu)成勵(lì)磁磁場(chǎng)，勵(lì)磁磁場(chǎng)完全由第I套繞組負(fù)擔(dān)，第2套繞組僅屬漏抗性質(zhì)。圖3所示是第I套繞組與第2套繞組的連接結(jié)構(gòu)，如上所述，第2套漏抗繞組的a相繞組并聯(lián)支路數(shù)a2=2，是由alxl和a2x2并聯(lián)組成，并聯(lián)后再與第I套工作繞組AX —起相串聯(lián)構(gòu)成U相繞組，V相，W相組成規(guī)律與U相完全一祥，第2套繞組標(biāo)記的端子xl，x2,yl, y2，zl, z2相連在一起，組成中點(diǎn)0，不引出；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有雙繞組結(jié)構(gòu)的三相對(duì)稱繞組出線端的端子分別為U，V，W，與第一套三相繞組的端子A，B，C分別重合，從而形成星形接法。 由于第2套繞組串入，轉(zhuǎn)子繞組漏抗増大，這個(gè)漏抗的增大使得變頻器對(duì)轉(zhuǎn)子繞組所提供的交流電流的諧波得到了抵抗，轉(zhuǎn)子電流的正弦性得到改善，提高了變頻器供電的工作品質(zhì)，由于電流諧波的減少，勵(lì)磁工作更加優(yōu)化。這種轉(zhuǎn)子繞組由兩套軟繞組構(gòu)成，改 進(jìn)了常規(guī)波繞組硬繞圈存在的發(fā)電品質(zhì)差，并頭套多，可靠性差的缺陷，使磁勢(shì)諧波大大減少，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)波形高度正弦化，以減少諧波損耗，減少發(fā)熱，降低溫升，提高發(fā)電品質(zhì)和提高效率，提高可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求1.一種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)，包括已加工線圈槽的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述轉(zhuǎn)子線圈槽的槽數(shù)為48槽，極數(shù)為4極，相數(shù)為3相，轉(zhuǎn)子線圈槽的槽形為半閉口平底槽，轉(zhuǎn)子線圈槽內(nèi)布置兩套三相對(duì)稱的迭繞式散嵌軟繞組；第一套三相繞組為勵(lì)磁工作繞組，其結(jié)構(gòu)形式為不等匝不等距的雙層迭繞組，每相由4組繞圈串聯(lián)組成，每組中有4個(gè)繞圈，其中3個(gè)繞圈的節(jié)距為10，I個(gè)繞圈的節(jié)距為6，4個(gè)線圈每圈的匝數(shù)從左到右分別為2匝、3匝、2匝和I匝，每相串聯(lián)匝數(shù)為32匝，A相AX繞組繞圈為2_12、3-13、4_14、5-11，24-14、25-15、26-16、23-17，26-36、27-37、28-38、29-35，48-38、1-39、2-40、47-41 ;每個(gè)線圈的匝數(shù)分別為:2、3、2、1，2、3、2、1，2、3、2、1，2、3、2、1 ;B相BY線圈和C相CZ繞圈的組成規(guī)律與A相AX繞圈相同，A，B, C三相互差120°電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱繞組；第二套三相繞組為短節(jié)距的單層繞組，每相并聯(lián)支路數(shù)為2，每條支路由4個(gè)節(jié)距為3，匝數(shù)為I的線圈構(gòu)成；第二套三相繞組的a相第一個(gè)支路alxl繞組，由1-4、10-7、13-16、22-19四個(gè)線圈組成；第二個(gè)支路a2x2繞組，由25-28、34-31、37-40、46-43四個(gè)線圈組成；b相、c相與a相組成形式完全相同，a，b，c互差120°電角度，構(gòu)成三相對(duì)稱單層繞組；alxl繞組和a2x2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組AX串聯(lián)；blyl繞組和b2y2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組BY串聯(lián)；clzl繞組和c2z2繞組并聯(lián)后，與第一套繞組CZ串聯(lián)；而第二套繞組的端子xl，x2,yl，y2，zl, z2相連在一起，組成中點(diǎn)O，不引出；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子具有雙繞組結(jié)構(gòu)的三相對(duì)稱繞組出線端的端子分別為U，V，W，與第一套三相繞組的端子A，B，C分別重合，從而形成星形接法。
專利摘要一種兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子雙繞組結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子槽采用半閉口槽，轉(zhuǎn)子繞組采用迭繞式散嵌繞組，繞組有兩套三相對(duì)稱繞組，第一套繞組并聯(lián)支路數(shù)為1，第2套繞組并聯(lián)支路數(shù)為2，兩套繞組相應(yīng)的各相串聯(lián)后組成星形接法出線。第一套繞組結(jié)構(gòu)形式為不等匝不等距的雙層迭繞組，用以改善波繞組硬線圈形成的非正弦波磁勢(shì)；第二套繞組為短節(jié)距迭繞組，三相對(duì)稱，互差120°電角度，這套繞組節(jié)距小，用線材省，用來抵抗變頻器供給的正弦電流畸變。本實(shí)用新型改進(jìn)了常規(guī)波繞組硬繞圈存在的發(fā)電品質(zhì)差，并頭套多，可靠性差的缺陷，使磁勢(shì)諧波大大減少，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)波形高度正弦化，以減少諧波損耗，減少發(fā)熱，降低溫升，提高發(fā)電品質(zhì)、效率、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)H02K3/12GK202384875SQ20112029527
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月13日
發(fā)明者林錦華 申請(qǐng)人:江西泰豪特種電機(jī)有限公司