不对称三支路分布波绕组连接方法技术

本发明专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，绕组的极对数为奇数，每极每相槽数为3n，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成，支路绕组在各相带的分布规律相同，构成不对称支路对称绕组；本发明专利技术打破了传统交流绕组理论限制，为极对数为奇数的电机提供了不对称三支路分布波绕组连接方法，有效地解决了大型抽水蓄能电机和水轮发电机容量、电压和转速不匹配的矛盾，提高了电机的性能，使电机的结构合理、制造安装的工艺性优良、维护简单、运行可靠，并提高了电站系统的技术经济指标。

【技术实现步骤摘要】
不对称三支路分布波绕组连接方法
本专利技术涉及交流绕组领域，具体涉及一种不对称三支路分布波绕组连接方法。
技术介绍
定子绕组是实现机电能量转换的重要部件，直接影响电机的各项性能。统计投运的水轮发电机发现，极对数为奇数的水轮发电机比较少，且容量也较小，定子绕组的支路数主要为一支路和二支路，主要受定子绕组可选支路数的限制。根据电机绕组理论，极对数为奇数的水轮发电机定子绕组的并联支路数要么太少要么太多，不存在四支路绕组，甚至不存在三支路绕组，这也是这类水轮发电机较少的一个重要原因。而随着容量增大更突显出容量、电压和转速不匹配的矛盾，给电机设计带来困难，使电机性能和结构不合理、电站系统的技术经济指标不佳。以往解决的方法是，要么放弃此转速下水轮机优越的性能采用其他转速的水轮机，要么接受电机不尽合理的性能，其代价昂贵。
技术实现思路
本专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，通过调整接线方式可获得不对称支路的对称绕组，且接线简单方便，可有效地解决容量电压转速不匹配的矛盾，提高电机乃至整个电站系统的技术经济性。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：本专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，绕组的极对数p为奇数，即p＝2m+1，每极每相槽数为3n，m为零和任意正整数，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成；两个相带的支路绕组分布规律相同；三条支路电势和磁势不相等，支路绕组不对称；相绕组的电势大小、时间相角差以及磁势大小、空间相角差均相等，相绕组对称；为了编号和表述方便起见，引入任意正整数M和NM，以M表示正相带的编号、NM表示负相带的编号，M和NM不相等，且M和NM分别大于等于3n和2m+1中的大者；所述三条支路绕组为：第一对极至第2m+1对极，正相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为M+1号线圈组，M+2号线圈组，直至M+3n号线圈组；第一对极至第2m+1对极，负相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为NM+1号线圈组，NM+2号线圈组，直至NM+3n号线圈组；第一支路绕组为：将正相带M+1号线圈组、M+3号线圈组、M+4号线圈组、直到M+int(3n/2)号线圈组，以及负相带NM+int((3n+1)/2)+1号线圈组、NM+int((3n+1)/2)+2号线圈组、NM+int((3n+1)/2)+4号线圈组、直到NM+3n号线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第一条支路绕组；第二支路绕组为：将负相带NM+1号线圈组、NM+3号线圈组、NM+4号线圈组、直到NM+int(3n/2)号线圈组，以及正相带M+int((3n+1)/2)+1号线圈组、M+int((3n+1)/2)+2号线圈组、M+int((3n+1)/2)+4号线圈组、直到M+3n号线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第二条支路绕组；第三支路绕组为：将正相带M+(2+3(k-1))线圈组以及负相带NM+(2+3(k-1))线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第三条支路绕组，其中k为1到n；本专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，其特征是：每相带分别包含三个支路绕组；线圈为等节距。本专利技术技术效果：根据交流绕组理论，极对数为奇数的绕组，其并联支路数要么太少要么太多，不存在四支路绕组，甚至不存在三支路绕组。正是这种原因，给电机设计带来巨大困难，使电机出现容量、电压和转速不匹配的矛盾以及性能、结构不合理等一系列问题。以往解决的方法是，要么放弃此转速下水轮机优越的性能而采用其他转速的水轮机，要么接受电机不尽合理的性能，其代价昂贵。而本专利技术打破了交流绕组理论限制，通过调整链入每条支路线圈的位置，获得了不对称三支路分布波绕组，为极对数为奇数的电机提供了不对称三支路分布波绕组连接方法；虽然三支路绕组不是某些奇数对极的常规可选支路数，但未使绕组的制造和安装工艺复杂；相反，由于槽数减少、槽形尺寸变大，可以使线棒的截面尺寸合理，便于制造和安装；同时增大了定子齿距，有利于线棒的安装和绑扎，预防电晕、提高电机的安全可靠性；另外，由于支路数减少，使定子铁心长度缩短，可以降低厂房高度，减少电站的建设成本；更重要的是能提高电机的超瞬变电抗等性能指标，使电机性能更加合理，并提高电站系统的技术经济指标；综上所述，采用了三支路绕组，有效地解决了大容量抽水蓄能电机和水轮发电机容量、电压和转速不匹配的矛盾，可提高电机的性能，使电机的结构合理、制造安装工艺性优良、维护简单、运行可靠，同时提高了整个电站系统的技术经济指标。附图说明图1为本专利技术A相带线圈位置分布示意图。图2为本专利技术X相带线圈位置分布示意图。图3为本专利技术不对称三支路分布绕组连接示意图。具体实施方式本专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，其特征是：绕组的极对数p为奇数，即p＝2m+1，每极每相槽数为3n，m为零和任意正整数，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成；两个相带的支路绕组分布规律相同；三条支路电势和磁势不相等，支路绕组不对称；相绕组的电势大小、时间相角差以及磁势大小、空间相角差均相等，相绕组对称；为了编号和表述方便起见，引入任意正整数M和NM，以M表示正相带的编号、NM表示负相带的编号，M和NM不相等，且M和NM分别大于等于3n和2m+1中的大者；所述三条支路绕组为：第一对极至第2m+1对极，正相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为M+1号线圈组，M+2号线圈组，直至M+3n号线圈组；第一对极至第2m+1对极，负相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为NM+1号线圈组，NM+2号线圈组，直至NM+3n号线圈组；第一支路绕组为：将正相带M+1号线圈组、M+3号线圈组、M+4号线圈组、直到M+int(3n/2)号线圈组，以及负相带NM+int((3n+1)/2)+1号线圈组、NM+int((3n+1)/2)+2号线圈组、NM+int((3n+1)/2)+4号线圈组、直到NM+3n号线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第一条支路绕组；第二支路绕组为：将负相带NM+1号线圈组、NM+3号线圈组、NM+4号线圈组、直到NM+int(3n/2)号线圈组，以及正相带M+int((3n+1)/2)+1号线圈组、M+int((3n+1)/2)+2号线圈组、M+int((3n+1)/2)+4号线圈组、直到M+3n号线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第二条支路绕组；第三支路绕组为：将正相带M+(2+3(k-1))线圈组以及负相带NM+(2+3(k-1))线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第三条支路绕组，其中k为1到n；本专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，其特征是：每相带分别包含三个支路绕组；线圈为等节距。为了清楚起见，针对本专利技术公开的一种不对称三支路分布波绕组连接方法，以实例对具体实施方式进行详细说明。本专利技术公开一种不对称三支路分布波绕组连接方法，绕组的极对数7(m＝3)为奇数，每极每相槽数为6(n＝2)；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不对称三支路分布波绕组连接方法，其特征是：绕组的极对数p为奇数，即p＝2m+1，每极每相槽数为3n，m为零和任意正整数，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成；两个相带的支路绕组分布规律相同；三条支路电势和磁势不相等，支路绕组不对称；相绕组的电势大小、时间相角差以及磁势大小、空间相角差均相等，相绕组对称；为了编号和表述方便起见，引入任意正整数M和NM，以M表示正相带的编号、NM表示负相带的编号，M和NM不相等，且M和NM分别大于等于3n和2m+1中的大者；所述三条支路绕组为：第一对极至第2m+1对极，正相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为M+1号线圈组，M+2号线圈组，直至M+3n号线圈组；第一对极至第2m+1对极，负相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为NM+1号线圈组，NM+2号线圈组，直至NM+3n号线圈组；第一支路绕组为：将正相带M+1号线圈组、M+3号线圈组、M+4号线圈组、直到M+int(3n/2)号线圈组，以及负相带NM+int((3n+1)/2)+1号线圈组、NM+int((3n+1)/2)+2号线圈组、NM+int((3n+1)/2)+4号线圈组、直到NM+3n号线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第一条支路绕组；第二支路绕组为：将负相带NM+1号线圈组、NM+3号线圈组、NM+4号线圈组、直到NM+int(3n/2)号线圈组，以及正相带M+int((3n+1)/2)+1号线圈组、M+int((3n+1)/2)+2号线圈组、M+int((3n+1)/2)+4号线圈组、直到M+3n号线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第二条支路绕组；第三支路绕组为：将正相带M+(2+3(k‑1))线圈组以及负相带NM+(2+3(k‑1))线圈组，按照电势相加的原则依次串联构成第三条支路绕组，其中k为1到n。...

【技术特征摘要】
1.一种不对称三支路分布波绕组连接方法，其特征是：绕组的极对数p为奇数，即p＝2m+1，每极每相槽数为3n，m为零和任意正整数，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成；两个相带的支路绕组分布规律相同；三条支路电势和磁势不相等，支路绕组不对称；相绕组的电势大小、时间相角差以及磁势大小、空间相角差均相等，相绕组对称；为了编号和表述方便起见，引入任意正整数M和NM，以M表示正相带的编号、NM表示负相带的编号，M和NM不相等，且M和NM分别大于等于3n和2m+1中的大者；所述三条支路绕组为：第一对极至第2m+1对极，正相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为M+1号线圈组，M+2号线圈组，直至M+3n号线圈组；第一对极至第2m+1对极，负相带每列2m+1个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为NM+1号线圈组，NM+2号线圈组，直至NM+3n号线圈组；第一支路绕组为：将正相带M+1号...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕纯辉，张春莉，李金香，孙凯，王亮，刘平安，白晶，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23