[发明专利]一种大电机定子线棒换位结构参数化建模方法

说明书

技术领域

本发明的目的是公开一种大型发电机定子线棒换位结构参数化建模方法。

背景技术

改善电机绝缘体系的制造和设计水平，可以提高我国大电机制造和设计的整体水平，为了解决水轮发电机线棒涡流损耗的问题，在大电机定子线棒中通常采用多股线来代替线芯，但由于股线在槽部所处位置不同，切在端部由鼻端连接。导致交链的漏磁通不同，股线间会产生电势差，形成环流，所以往往在槽部采用换位结构。但是在进行槽部有限元分析的时候往往由于换位结构复杂，建模存在很大困难，定子线棒槽部三维模型的参数化建模可以有效的解决这一问题，对于后续的有限元分析意义重大。

发明内容

本发明主要针对定子线棒槽部三维模型建模困难的问题，提出了一种大电机定子线棒槽部三维模型的参数化建模方法。

本发明使用三维建模软件PTC CREO进行建模，开发一套完整的定子线棒换位三维模型自动建模体系，通过输入线棒换位的截距、换位角度、参与换位的股线根数、股线宽度、股线长度、股线排间距、股线列间距、换位抬高距离、线棒中间插入空换位段的位置，以及空换位段长度等参数，实现模型的自动化构建。

附图说明

图1为定子线棒建模流程图。

图2为阵列1后的模型图。

图3为阵列2后的模型图。

图4为阵列3后的模型图。

图5为两排股线非换位处模型。

图6为换位搭接截面图。

图7为换位搭接实体图。

图8为定子线棒换位模型图。

图9为加入空换位段的定子线棒换位模型图。

具体实施方式：

1.本发明的建模方法为参数化建模，模型的参数分别为：换位节距T，股线根数N，股线宽度GW，股线长度GL，股线列间距QW，股线排间距QL，换位抬高高度TG，换位角度PHI，空换位起始所在的截距段N1，空换位长度L。

2.建模流程思想如图1所示，在该图中由于定子线棒是由两排股线编制换位而成，所以作图时首先将两排股线非换位处的模型做好，然后在两排股线间搭接换位部分，之后对换位好的线棒进行修剪，得到不同换位角度的定子线棒换位模型，最后在换位的中间某个位置插入空换位段。

3.构建单排股线非换位处模型：

(1)线棒单排股线的非换位处建模采用阵列的方式，在front平面上构建一个矩形1作为阵列的约束条件，矩形10的宽如式(1)所示：

sd0＝(N/2-1)*(GW+qw) (1)

矩形10的长如式(2)所示：

sd1＝2*N*T(2)

(2)以矩形10的右边和下边为基准构建线段1，线段1的长度在x方向的分量及y方向分量分别由公式(3)、(4)约束：

sd2＝T(3)

sd1＝GW+qw(4)

以上述线段为作为扫描线，过线段的一个端点构建一个平行于left平面的平面1，并在此平面上以线段的端点为中心构建一个矩形1，矩形1的长和宽分别如式(5)、(6)所示：

sd1＝GL(5)

sd0＝GW (6)

以上述线段为扫描线，以上述矩形作为扫描截面进行扫描，得到扫描1。以扫描1为基体，以矩形10的下边和右边作为约束，沿着这两条边且平行线段1方向做尺寸阵列，得到阵列1，尺寸大小由式(7)约束，阵列1的个数由式(8)约束：

d192＝GW+QW (7)

N/2-1 (8)

阵列1后的模型如图2所示。

(3)以矩形10的上边和下边作为基准，在平行于直线1的方向上绘制线段2，以线段2在矩形10上边的顶点与矩形的右边距离作为约束条件，距离如式(9)所示：

sd11＝T (9)

同理，按照步骤(2)中所示，以线段2的一个端点为基准，以相同的方式构建平面2，并绘制矩形2，矩形2的长和宽同样按照公式(10)和(11)进行约束，同理，构建扫描2和阵列2(阵列2以矩形10的上下边作为约束)，阵列2的尺寸和数量由式(12)，(13)所示：

sd1＝GL (10)

sd0＝GW (11)

D427＝T (12)

P441＝3*(N/2) (13)

阵列2后的模型如图3所示：