[发明专利]一种大型水轮发电机定子线棒内股线换位方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型水轮发电机设计与制造技术领域，具体涉及一种水轮发电机定子线棒内股线换位方法。

背景技术

电机的定子线棒是电机核心部件之一，而大型水轮发电机的定子线棒主要采用条式线棒，这种线棒的集肤效应比较明显会产生涡流损耗。为了减少定子线棒中的涡流损耗，一般把定子线棒分成若干厚度较薄的股线，这样股线中的环流可以被有效地限制。然而这些股线在端部由并头套焊接到一起，使各根股线处于并联状态。由于每根股线在磁场中所处的位置不同，它们交链的磁通也有所不同，因此，不同股线之间存在电势差，从而导致股线间形成环流。这种环流不但增加了定子的附加损耗，而且造成各股线温升不同，容易导致股线出现过热点，这对电机的运行安全很不利，是造成电机效率降低、使用寿命缩短的重要原因。

为了消除或减少环流所引起的损耗，通常在定子线棒的设计和制造中引入了股线换位技术，如最初使用的罗贝尔换位方法，以及后来出现的不足360^o换位、0°/360°/0°加槽部空换位段换位、0°/360°/0°延长换位、0°/540°/0°换位等不同股线换位方法，这些股线换位方法广泛应用于大型水轮发电机的设计制造中，得到很好的效果，并且股线换位技术也在不断地发展。

尽管不同水轮发电机可能采用的换位方式不同，但传统的股线排列方式均是定子线棒每匝均由偶数根股线并联而成，由于定子线棒直线部分需要换位的原因，线棒高度均要高出一根股线的高度，这样就降低了槽的利用率，影响了电机效率的提高。

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明专利提供了一种新型的定子线棒内股线换位方法。

发明内容

本发明专利所要解决的技术问题是：如何设计一种定子线棒内股线换位方法，该定子线棒内股线换位方法不仅能够达到传统股线排列方式的优点，能够很好的抑制定子线棒中的环流，降低环流损耗，还能有效提高槽的利用率。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：提供一种定子线棒内股线换位方法，其特征在于：所述定子线棒包括换位股线和设置在定子线棒端部用于保持定子线棒完整性的填充股线；所述换位股线在每半个节距内换位一次，具体换位过程如下：

A、由奇数根换位股线横向排列为左右两列；

B、在定子股线换位的起始阶段，右列股线最下端多出一根股线，左列股线的同一水平面上空出一个空换位处；

C、沿股线行进方向，将右列股线中多出的那根股线移动到步骤B中左列股线的空换位处，使空换位处平行换位至右列股线最下端；

D、同时，再将右列股线中的所有股线顺次垂直下移一根股线的高度，从而将空换位处垂直换位至右列股线最上端；

E、沿股线行进方向，再将左列股线最上端的股线水平换位至步骤D中的空换位处，使空换位处平行换位至左列股线最上端；

F、再将左列股线中的所有股线顺次垂直上移一根股线的高度，从而将空换位处垂直换位至左列股线最下端；

G、在定子线棒中的其他换位处，依次按照步骤C至步骤F的换位顺序进行换位，直到所有换位股线位置变换到和定子股线换位的起始阶段一样时，定子线棒所有换位股线换位完毕。

按照本发明所提供的定子线棒内股线换位方法，其特征在于：所述换位股线外表面预先按要求包有绝缘漆。

按照本发明所提供的定子线棒内股线换位方法，其特征在于：所述换位股线于换位处设置有用于加强绝缘保护的玻璃丝带垫片。

综上所述，本发明所提供的定子线棒内股线换位方法具有如下优点：1、能够实现传统股线排列的各种换位方式，且股线中涡流损耗减小；2、采用定子线棒内股线换位方法生产的换位线棒，机械应力小，柔韧性好，比较容易加工；3、采用定子线棒内股线换位方法，同样尺寸的线棒，可以多并联一根股线，线棒截面积相应增大，电密减小，铜耗降低，同时能有效提高槽的利用率，进一步减小环流损耗；4、采用传统股线换位方式，槽内空间不足，绝缘困难时，减少一根股线，采用该股线换位方法，可使线棒减小一根股线的高度，起到减少两根股线的效果，具有较大的实用价值。

附图说明

图1是当股线股数为21时定子换位股线的立体图；

图2是当股线股数为21时定子换位股线的换位原理图；

图3是图1的俯视图；

图4是沿图3中A-A线的剖视图；

图5是沿图3中B-B线的剖视图；

图6是沿图3中C-C线的剖视图；

图7是沿图3中D-D线的剖视图；

图8是沿图3中E-E线的剖视图。