[发明专利]灯泡贯流式机组定子的设计方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种发电机定子的设计方法，特别是灯泡贯流式机组定子的设计方法。

背景技术

大容量、大直径灯泡贯流式机组的设计和制造，具有较高的技术要求，采用大量的先进技术，能够使机组结构简单，性能优越。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种能够有效缩短铁芯的轴向长度，减小定转子的重量，从而减小转子的疲劳应力的灯泡贯流式机组定子的设计方法，它能使机组结构简便，性能优越。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：灯泡贯流式机组定子的设计方法，它包括：

(1)定子铁芯采用纯贴壁结构；

(2)定子绕组采用圈式框绕组，绕组的短距比β＝0.958；

(3)在定子机座上游侧设有辐射式前机架。

它还包括：

(1)在满足机座刚度的前提下，将机座内壁位于绕组端部的部位减薄；

(2)将定子拉紧螺杆包绝缘，使其直接对铁芯绝缘。

通过上面的叙述可以看出，本发明具有以下优点：有效缩短了定子铁芯的长度，减小定转子的重量，从而减小转子的疲劳应力。定子铁芯采用纯贴壁结构，此结构在确保灯泡比的前提下能最大限度的提升定子铁芯外径，减小铁芯的长度，增大极间距离，提高通风效果，而且贴壁结构可以将机组产生热量的约30％直接传递到河水中，减小了冷却器的负荷。在机座上游侧设有辐射式前机架，有效的增加了定子机座的刚强度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：某电站灯泡贯流式机组，容量为20000kVA，定子最大外径为φ6840，对于此类大型灯泡贯流机组，从应力变形及冷却方式方面考虑通常采用框架结构，考虑到发电机的容量及损耗不算过大，采用贴壁结构可以有效缩短铁芯的轴向长度，减小定转子的重量，从而减小转子的疲劳应力。因此在对定子机座应力变形进行了反复计算后，最终确定采用贴壁式结构，此结构在确保灯泡比的前提下能最大限度地提升定子铁芯外径，减小铁芯的长度，增大极间距离，提高通风效果，而且贴壁结构可以将机组产生热量的约30％直接传递到河水中，减小了冷却器的负荷。由于在如此大的机座上采用贴壁结构，为确保机座的刚度满足各种工况的运行要求，因此在机座的刚度取值上留有了一定的余量，在机座上游侧设有辐射式前机架，有效地增加了定子机座的刚强度。

由于采用了贴壁结构，因此在绕组的选择上采用了圈式框绕组，为便于下线，定子绕组采用了长距，同时采用了较大的β值，取β＝0.958，有效地缩短了铁芯长度，减小定转子的重量，从而减小转子的疲劳应力，可节约定、转子净铁芯和铜材约3吨多。

灯泡式发电机在定子绕组对地绝缘方面也是一个难点，加上采用贴壁结构，因此绕组端部距离机座壁及拉紧螺杆很近，很容易产生放电现象，为此，我们首先在满足机座刚度的前提下将机座内壁位于绕组端部的部位减薄，以增大绕组端部的对地放电距离，其次将定子拉紧螺杆包绝缘，使其直接对铁芯绝缘，从实际运行效果来看，这些措施的采取对机组的安全运行无疑是有利的。