專利名稱：新型發電機定子結構的制作方法
技術領域：
本發明創造涉及一種發電機定子結構，尤其涉及一種適用于高壓和超高壓發電機用的定子結構。
背景技術：
自從19世紀發明旋轉電機以來，電機的主體結構和使用材料沒有本質的改變。傳統的發電機定子結構由定子繞組，定子鐵心和機座構成。鐵心由鐵心沖片疊成。定子槽多為開口槽或半閉口槽，槽形多為圓形或梨形。定子線棒由外包電強度高的環氧為主絕緣的矩形截面導體構成，矩形導體周圍產生不均勻的電場，拐角處的電場強度相對高些，而邊側相對低些，使導體受力不均。為減少渦流損耗，各股線必須彼此絕緣，并沿線棒按復雜的形狀進行換位。為使電場均勻，避免產生電暈，在繞組端部區域必須采用復雜的措施(比如換位)。導線需匝絕緣、層間絕緣，且導線與定子槽間還需槽絕緣。增加了成本和電機體積。
傳統的定子繞組采用單層繞組，雖然其等效于全距分布繞組，定子槽面積利用率高，但繞組節距不能隨意選擇，端部相互交疊，不方便引線，結構上較混亂。對于同心式繞組雖然節距系數等于1，繞組系數大，但諧波分量大。
發明內容
本發明創造的目的是提供一種新型高壓發電機定子結構。
本發明創造的目的是這樣實現的新型發電機定子結構，包括定子沖片疊成定子鐵心(7)和機座(4)，定子繞組(1)由圓形截面高壓電纜繞成，用于放置所述的定子繞組(1)的定子槽(2)為“糖葫蘆串”型，所述的定子每個槽中穿有一根電纜。
所述的新型發電機定子結構，所述的定子繞組的電纜的絕緣采用均勻式絕緣或步進式絕緣。
所述的新型發電機定子結構，所述的定子繞組為同心式繞組，分層分布。
所述的新型發電機定子結構，所述的定子繞組電纜為為單根導線或多根導線或非扭絞的股線、扭絞的股線。
所述的新型發電機定子結構，所述的定子繞組包括電纜導體(8)，內部半導體層(9)，絕緣層(10)，外部半導體層(11)。
所述的新型發電機定子結構，所述的定子繞組(1)由滌綸玻璃絲束(6)綁扎后固定在機座內側的綁扎環(5)上。
本發明創造的優點在于1.該定子結構由于采用高壓電纜作為定子繞組，而且電纜的截面為圓形，能產生均勻電場，而且該電纜的外電位為零，所以無需傳統電機矩形導體匝絕緣、層間絕緣、槽絕緣和相間絕緣。
2.定子繞組的多層同心式結構可降低諧波分量。采用分布繞組可減少諧波量，提高電能質量和性能、改善穩定性。
3.定子繞組采用扭絞的股線，解決了渦流損耗問題。
4.采用該種定子結構的高壓發電機可產生高電壓，所以發出的電能可直接進行遠距離輸送，可以取消發電機側的開關，母線，沖擊電壓保護器，升壓變壓器及它們相應的基建，使總體造價大幅降低。同時也沒有了設備帶來的有功和無功損耗，使電廠的效率和效益提高，有利于電力系統的安全穩定經濟地運行。
5.本產品采用電纜為定子繞組，省去了匝絕緣，層間絕緣，槽絕緣和相間絕緣，節約了成本，且操作簡單；定子端部美觀，有條理。
圖1為本產品結構示意圖。
圖2為本產品定子結構A-A剖視圖。
圖3為本產品電纜結構示意圖。
圖4為定子槽2為“糖葫蘆串”型的定子鐵心疊片示意圖。
圖5為本產品的定子繞組A相展開示意圖。
圖中1-定子繞組，2-定子槽，3-絕緣層，4-機座，5-綁扎環，6-滌綸玻璃絲束，7-定子鐵心，8-用于高壓發電機定子繞組的導體9-內部半導體層，10-絕緣層，11-外部半導體層。
具體實施例方式
實施例1新型發電機定子結構，包括定子沖片疊成定子鐵心7，定子沖片間有絕緣層。定子繞組1由圓形截面高壓電纜繞成，用于放置所述的定子繞組1的定子槽2為“糖葫蘆串”型，所述的定子繞組包括電纜導體8，內部半導體層9，絕緣層10，外部半導體層11。所述的定子繞組電纜截面為圓形，且為扭絞的股線當然也可以為單根導線或多根導線或非扭絞的股線。
機座4是高壓發電機的主要結構零件，對電機的互換性和氣隙的均勻度影響較大，其一般采用薄壁鑄件，其內壁的上下端焊有綁扎環5，主要是固定滌綸玻璃絲束6用。由于高壓發電機的定子電壓大幅度降低，繞組端部只需用φ5滌綸玻璃絲束綁扎繩把端部綁扎整齊后固定在機座4上的綁扎環5上即可。
定子槽2的大小及規格與發電機電壓有關。當電壓較低時，可采用較小尺寸的槽且可采用同一規格；當電壓較高時，可采用較大尺寸的槽，且槽的規格可不同，但考慮到加工工藝等因素，槽的規格一般為1～3種。每個小槽中穿一根電纜。定子繞組可采用同心式結構，可采用分層分布。如圖5所示為Z＝24，p＝1，q＝4單層同心式繞組A相展開示意圖。
定子繞組1電纜外包絕緣可采用均勻式絕緣也可采用步進式絕緣。當發電機的電壓較低時，其采用均勻式絕緣；當發電機的電壓較高時，其采用步進式絕緣，在繞組的頭幾匝使用較厚的絕緣，隨后的絕緣隨匝數的增加而逐漸增加絕緣包扎厚度。這樣可保證定子齒寬恒定。如圖1所示，電纜穿過定子槽就可形成繞組。定子繞組1的尺寸由繞組電壓和電功率的最大值決定。該結構的定子繞組不是采用從槽口沿徑向往槽里下線，而是單根繞組電纜線從鐵心的一端沿槽的軸向穿向另一端，按節距要求從一端傳回，往復進行，直到一組或一相繞組下線完畢，避免了過多的電纜接頭，提高了運行的可靠性。
權利要求
1.一種新型發電機定子結構，包括定子沖片疊成定子鐵心(7)和機座(4)，其特征是定子繞組(1)由圓形截面高壓電纜繞成，用于放置所述的定子繞組(1)的定子槽(2)為“糖葫蘆串”型，所述的定子每個槽中穿有一根電纜。
2.根據權利要求1所述的新型發電機定子結構，其特征是所述的定子繞組的電纜的絕緣采用均勻式絕緣或步進式絕緣。
3.根據權利要求1或2所述的新型發電機定子結構，其特征是所述的定子繞組為同心式繞組或分層分布。
4.根據權利要求1或2所述的新型發電機定子結構，其特征是所述的定子繞組電纜為單根導線或多根導線或非扭絞的股線、扭絞的股線。
5.根據權利要求3所述的新型發電機定子結構，其特征是所述的定子繞組電纜為扭絞的股線。
6.根據權利要求1或2或5所述的新型發電機定子結構，其特征是所述的定子繞組包括電纜導體(8)，內部半導體層(9)，絕緣層(10)，外部半導體層(11)。
7.根據權利要求1或2或5所述的新型發電機定子結構，其特征是所述的定子繞組(1)由滌綸玻璃絲束(6)綁扎后固定在機座內側的綁扎環(5)上。
全文摘要
新型發電機定子結構，涉及一種適用于高壓和超高壓發電機用的定子結構。已有產品為減少渦流損耗，各股線必須彼此絕緣，并沿線棒按復雜的形狀進行換位。為使電場均勻，避免產生電暈，在繞組端部區域必須采用復雜的措施。本產品包括定子沖片疊成定子鐵心(7)和機座(4)，定子繞組(1)由圓形截面高壓電纜繞成，用于放置所述的定子繞組(1)的定子槽(2)為“糖葫蘆串”型，所述的定子每個槽中穿有一根電纜。本產品采用電纜為定子繞組，省去匝絕緣，層間絕緣，槽絕緣和相間絕緣，節約成本，操作簡單；可采用同心式繞組，也可采用分布繞組以減少諧波量，提高電能質量。適用于高壓和超高壓發電機也用于風力發電、磁懸浮列車和潛水、潛油電機等。
文檔編號H02K3/32GK101079556SQ200610139138
公開日2007年11月28日 申請日期2006年10月12日 優先權日2006年5月25日
發明者戈寶軍 申請人:哈爾濱理工大學