电枢线圈以及电枢制造技术

本发明专利技术的电枢线圈的单位线圈(50)的股线(X)在槽(3)内进行换位角度为540度的换位，并在线圈端部处进行第一换位角度(θ)的换位，在槽(3)内，具有该股线(X)的换位的变化率发生变化的位移部(H)，位移部(H)的轴向中间点(HM)设置在换位角度90度的位置与将换位角度90度加上股线(X)的第一换位角度(θ)而得到的位置之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电枢线圈以及电枢
本申请涉及电枢线圈以及电枢。
技术介绍
涡轮发电机等大型的旋转电机的定子中所使用的大型线圈通常被构成为，将线圈分割成多个股线群，并且在定子的轴向两端部将这些股线群短路。在该情况下，如果在构成股线群的股线间产生交链磁通的差异，则在股线间产生因该交链磁通差而引起的感应电压差，从而流过在轴向端部的短路部迂回流动的循环电流。为了抑制该循环电流，采取了通过扭转股线群来使股线的径向位置变化的罗贝尔(Roebel)换位这样的方法(下文简记为换位)。通常的单位线圈的换位结构中，在收纳有股线群的定子铁心的槽内构成换位，而在位于铁心的轴向两端部外侧的线圈端部以不换位的方式来构成。然而，即使在线圈端部，股线群也受到磁通的影响，因此，在线圈端部的股线间产生感应电压差。为了抑制该感应电压差，公开了如以下那样的作为电枢线圈的定子绕组棒，该定子绕组棒被构成为在槽内和槽外分别构成股线的换位，进一步地，在槽内具有一部分未被换位的部位。即，在定子绕组棒中，在有源部件处，各个导体股线在槽内占据各位置(＝360°换位)，与此相对，在端部夹处，进行90°换位。在有源部件的正中央具有空白部位(＝未被换位的区段)(例如，参照专利文献1)。此外，已知被换位的股线不仅构成在槽内经历全部股线位置的如上所述的槽内360°换位，还构成设定为使得在槽的轴向两端处股线端部的位置彼此相差180°的槽内540°换位，由此能够进一步降低循环电流损耗。然而，即使在使用了槽内540°换位的情况下，也无法完全去除线圈端部处的股线间的感应电压差。因此，公开了如下那样的电枢线圈：构成槽内540°换位，并且在槽内构成使换位的角度比根据槽的轴向尺寸来决定的理论上的换位角度要平缓的部位，由此降低循环电流损耗。即，在有源部件A、B、C内分别构成180°换位，由此，构成540°换位。在区段22b、23b、24b中，构成为股线的换位间距变长(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平9－182339号公报(段落[0013]～[0014]；图2、图3)专利文献2：美国专利公开US2007/0222321A1(段落[0006]～[0023]；图2、图3)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述专利文献1中所示的电枢线圈中，在槽内构成360°换位，在轴向两端的线圈端部分别构成90°的换位，进一步地，构成为在槽内具有一部分未被换位的部位。由此，抑制线圈端部处的感应电压差并降低循环电流损耗，但并非是对应于循环电流降低效果更高的槽内540°换位的结构。此外，在上述专利文献2中所示的电枢线圈中，在槽内构成540°换位，构成为在线圈端部处不换位，进一步地，构成为在槽内具有一部分使换位的角度平缓的部位，由此降低循环电流损耗。然而，在该结构中，有时无法有效抑制在线圈端部所产生的股线间感应电压差，因此，存在有时无法降低循环电流损耗这样的问题。本申请公开了用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种能使电枢线圈的股线间感应电压差最小化并有效降低循环电流损耗的电枢线圈和具备该电枢线圈的电枢。解决技术问题所采用的技术方案本申请所公开的电枢线圈包括被收纳在电枢的槽中的多个单位线圈，所述单位线圈由分别进行了换位的多个股线构成，该股线在所述槽的轴向两端从所述槽延伸出，并且分别电连接从而形成线圈端部，在该电枢线圈中，构成各个所述单位线圈的各个所述股线构成为在所述槽内的轴向的两端间进行换位角度540度的换位，并且构成为若从所述槽内的轴向的一端侧朝向另一端侧，在轴向上连续地将该股线划分为在轴向上具有第一宽度的第一区间、在轴向上具有第二宽度的第二区间、以及在轴向上具有第三宽度的第三区间，则在所述第一区间、所述第二区间、以及所述第三区间中分别进行换位角度180度的换位，并且在所述线圈端部处进行第一换位角度θ的换位，在所述槽内的各个所述区间中，具有该股线的换位的变化率发生变化的位移部，各个所述单位线圈的所述股线内至少一个所述股线即第一股线的各个所述区间中的所述位移部的轴向中间点设置在各个所述区间中的换位角度90度的位置与将所述换位角度90度加上所述第一股线的所述第一换位角度θ而得到的位置之间。此外，本申请所公开的电枢包括：形成有所述槽的铁心；以及如上述那样地构成的电枢线圈，所述电枢通过在所述铁心的所述槽内配置所述电枢线圈而形成。专利技术效果根据本申请中所公开的电枢线圈，能够提供一种能将股线间感应电压差最小化并有效降低循环电流损耗的电枢线圈。此外，根据本申请中所公开的电枢线圈，由于具备能有效降低循环电流损耗的电枢线圈，因而，能够提供高性能的电枢。附图说明图1是示出实施方式1所涉及的构成单位线圈的股线在定子铁心的轴向各位置中的换位位置的示意图。图2是示出实施方式1所涉及的单位线圈的与轴向垂直的截面的示意图。图3是示出实施方式1所涉及的单位线圈的与轴向垂直的截面的示意图。图4是示出比较例所涉及的构成单位线圈的股线在定子铁心的轴向各位置中的换位位置的示意图。图5是示出比较例所涉及的单位线圈的与轴向垂直的截面的示意图。图6是示出比较例所涉及的构成单位线圈的股线在定子铁心的轴向各位置中的换位位置的示意图。图7是示出比较例所涉及的单位线圈的股线的换位状态的示意图。图8是示出比较例所涉及的构成单位线圈的股线在定子铁心的轴向各位置中的换位位置的示意图。图9是示出比较例的单位线圈的线圈端部处所产生的股线间的感应电压的分布的图。图10是示出比较例的单位线圈的槽内所产生的股线间的感应电压的分布的图。图11是示出实施方式1所涉及的单位线圈的线圈端部处所产生的股线间的感应电压的分布的图。图12是示出实施方式1所涉及的单位线圈的槽内所产生的股线间的感应电压的分布的图。图13是示出实施方式1所涉及的在使位移部的轴向的宽度变化的情况下的槽内感应电压的分布的图。图14是示出实施方式1所涉及的构成单位线圈的股线在定子铁心的轴向各位置中的换位位置的示意图。图15是示出实施方式2所涉及的构成单位线圈的股线在定子铁心的轴向各位置中的换位位置的示意图。图16是示出实施方式2所涉及的单位线圈的槽内和线圈端部合计的股线间的感应电压的分布的图。图17是示出实施方式2所涉及的单位线圈的槽内所产生的股线间的感应电压的分布的图。图18是示出实施方式2所涉及的单位线圈的线圈端部处所产生的股线间的感应电压的分布的图。具体实施方式实施方式1.使用图3来说明发电机等大型的旋转电机的电枢(定子)中所使用的本实施方式的电枢线圈。图3是示出实施方式1所涉及的构成电枢线圈的单位线圈50的与轴向垂直的截面的示意图。另外，在以下的说明中，将圆环状的定子中的各方向分别表示为周向S、轴向G、径向K本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电枢线圈，包括被收纳在电枢的槽中的多个单位线圈，/n所述单位线圈由分别进行了换位的多个股线构成，该股线在所述槽的轴向两端从所述槽延伸出，并且分别电连接从而形成线圈端部，该电枢线圈的特征在于，/n构成各个所述单位线圈的各个所述股线构成为在所述槽内的轴向的两端间进行了换位角度540度的换位，并且/n构成为若从所述槽内的轴向的一端侧朝向另一端侧，在轴向上连续地将该股线划分为在轴向上具有第一宽度的第一区间、在轴向上具有第二宽度的第二区间、以及在轴向上具有第三宽度的第三区间，则在所述第一区间、所述第二区间、以及所述第三区间中分别进行换位角度180度的换位，并且在所述线圈端部处进行第一换位角度θ的换位，/n在所述槽内的各个所述区间中，具有该股线的换位的变化率发生变化的位移部，/n各个所述单位线圈的所述股线内的至少一个所述股线即第一股线的各个所述区间中的所述位移部的轴向中间点设置在各个所述区间中的换位角度90度的位置与将所述换位角度90度加上所述第一股线的所述第一换位角度θ而得到的位置之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电枢线圈，包括被收纳在电枢的槽中的多个单位线圈，
所述单位线圈由分别进行了换位的多个股线构成，该股线在所述槽的轴向两端从所述槽延伸出，并且分别电连接从而形成线圈端部，该电枢线圈的特征在于，
构成各个所述单位线圈的各个所述股线构成为在所述槽内的轴向的两端间进行了换位角度540度的换位，并且
构成为若从所述槽内的轴向的一端侧朝向另一端侧，在轴向上连续地将该股线划分为在轴向上具有第一宽度的第一区间、在轴向上具有第二宽度的第二区间、以及在轴向上具有第三宽度的第三区间，则在所述第一区间、所述第二区间、以及所述第三区间中分别进行换位角度180度的换位，并且在所述线圈端部处进行第一换位角度θ的换位，
在所述槽内的各个所述区间中，具有该股线的换位的变化率发生变化的位移部，
各个所述单位线圈的所述股线内的至少一个所述股线即第一股线的各个所述区间中的所述位移部的轴向中间点设置在各个所述区间中的换位角度90度的位置与将所述换位角度90度加上所述第一股线的所述第一换位角度θ而得到的位置之间。


2.如权利要求1所述的电枢线圈，其特征在于，
所述第一区间中的所述位移部的换位的变化率被设定为比将180度除以所述第一宽度而得到的值要小的值，
所述第二区间中的所述位移部的换位的变化率被设定为比将180度除以所述第二宽度而得到的值要小的值，
所述第三区间中的所述位移部的换位的变化率被设定为比将180度除以所述第三宽度而得到的值要小的值。


3.如权利要求2所述的电枢线圈，其特征在于，
所述第一股线是构成所述单位线圈的所述股线内的在所述槽的轴向两端处位于径向最外侧或径向最内侧的股线，
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫武亮治，山田亚佑梦，米谷晴之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP