[实用新型]兆瓦级双馈风力发电机转子同心式不等匝六相交流绕组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力设备，尤其是一种兆瓦级双馈风力发电机的转子同心式不等匝六相交流绕组。

背景技术

现1.5兆瓦级双馈风力发电机转子60槽4极3相，转子绕组设计成波绕组，存在以下缺点：

1 虚槽的存在使绕组系数低，浪费了导线，不经济；

2 磁势波形差，转子磁势波形含有丰富的谐波，损耗大，发热严重，温升高，而且发电机品质差；

3 逆变器容量需要裕度大，不经济，且易发生损坏；

4 转子槽形为开口槽，齿谐波严重；

上述缺点，亟待改善，本实用新型是从转子绕组新结构方面来进行改进设计的。

实用新型内容

本实用新型的目的就是设计一种转子同心式不等匝双层双Y移30°六相交流绕组，基波绕组系数提高，而形成的磁势谐波大大减少，使转子磁势波形高度正弦化，以减少谐波损耗，减少发热，降低温升，提高发电品质和提高效率，使配套的逆变器的容量减少，提高可靠性和经济性。

技术方案：一种兆瓦级双馈风力发电机转子同心式不等匝六相交流绕组，转子槽数60槽，极数4极，相数6相，这种6相绕组由两个互移30°电角度三相星形绕组组成（转子绕组设计成双Y移30°六相交流绕组），其中：

第一个三相星形绕组A1A10,B1B10,C1C10是一种同心式单层绕组，有两种节距，第一种节距为14，每圈5匝，第二种节距为12，每圈2匝，每种节距的线圈数相同，每相8圈，三相24圈；

第二个三相星形绕组A2A20,B2B20,C2C20, 是一种同心式单双层绕组，也有两种节距，第一种节距为15，每圈3匝，第二种节距为13，每圈5匝，每种节距的线圈数相同，每相8圈，三相24圈；

各绕组的一端A10,B10,C10,A20,B20,C20接成公共点O点，不引出，各绕组的另一端A1,B1,C1,A2,B2,C2分别引出；同时A2,B2,C2分别与A1,B1,C1位移30°电角度。

具体地，转子绕组设计成双Y移30°六相交流绕组，也即六相双星形互移30°电角度的绕组，是将空间分布为60°相带的三相星形绕组分成两个30°相带星形绕组，且空间互差30°电角度。该六相绕组的布置每个星形产生的磁势谐波次数为V=6K±1（K=0，1，2，…）,其中K=0时，即V=1为两个星形产生的基波基本一致，而K为奇数时，也即5，7，…次等谐波两个星形相减，故基本使5，7，…等次谐波很小；对于K=2，4，…为偶数时，也即11，13，23，25，…等次谐波两个星形是相加的，为了消除K=2，4，…偶数时也即11，13，23，25，…等谐波，应当使每个星形中的该种次谐波极小，这样两个星形绕组形成的磁势就将5，7，11，13，17，19，23，25，…等所有的谐波都极大地削弱了，也即两个星形形成的磁势波形就是高度正弦化了。这就达到了实用新型的目的。

本实用新型的有益效果：基波绕组系数提高，而形成的磁势谐波大大减少，使转子磁势波形高度正弦化，以减少谐波损耗，减少发热，降低温升，提高发电品质和提高效率，使配套的逆变器的容量减少，提高可靠性和经济性。本实用新型的绕组方案使绕组的利用率比传统波绕组提高16.2%，磁势谐波减少55.3%，发电品质提高，温升降低，效率提高，经济性和可靠性也都有所提高。

附图说明

图1为本实用新型的第一个星形三相单层绕组布置图。

图2为本实用新型的第二个星形三相单双层绕组布置图。

图3为本实用新型的双星形移30°电角度的六相绕组布置图。

具体实施方式

实施例一：参见图1、图2、图3，将本实用新型兆瓦级双馈风力发电机转子同心式不等匝六相交流绕组应用实施一台4极1.5MW双馈风力发电机，转子槽数60槽，每极每相槽数q=5，六相双星形互移30°电角度的绕组结构。

图1为第一个星形三相单层绕组A1,B1,C1绕组布置图，由A1A10,B1B10,C1C10构成，三相绕组中的A1A10绕组，称为A1相绕组，这个绕组是一种单层绕组，有两种节距，第一种节距为14，为2-                                                ；31-；32-；1-；第二种节距为12，为3-；30-；33-；60-；第一种绕组每相共4圈，每圈5匝，第二种绕组每相也为4圈，每圈2匝；引出线标记为A1A10;同理，B1相绕组标记也为B1B10; C1相绕组标记为C1C10;B1,C1相的线圈数以及匝数都与A1相相同，A1,B1,C1三相互差120°电角度。