[发明专利]不对称三支路交叉式集中波绕组连接方法

说明书

本发明公开一种不对称三支路交叉式集中波绕组连接方法，绕组的极对数为奇数，每极每相槽数为3n，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成；各支路绕组分布规律相同，构成不对称支路对称绕组；本发明打破了传统交流绕组理论限制，为极对数为奇数的电机提供了不对称三支路交叉式集中波绕组连接方法，有效地解决了大型抽水蓄能电机和水轮发电机容量、电压和转速不匹配的矛盾，提高了电机的性能，使电机的结构合理、制造安装的工艺性优良、维护简单、运行可靠，并提高了电站系统的技术经济指标。

技术领域

本发明涉及交流绕组领域，具体涉及一种不对称三支路交叉式集中波绕组连接方法。

背景技术

定子绕组是实现机电能量转换的重要部件，直接影响电机的各项性能。统计投运的水轮发电机发现，极对数为奇数的水轮发电机比较少，且容量也较小，定子绕组的支路数主要为一支路和二支路，主要受定子绕组可选支路数的限制。根据电机绕组理论，极对数为奇数的水轮发电机定子绕组的并联支路数要么太少要么太多，不存在四支路绕组，甚至不存在三支路绕组，这也是这类水轮发电机较少的一个重要原因。而随着容量增大更突显出容量、电压和转速不匹配的矛盾，给电机设计带来困难，使电机性能和结构不合理、电站系统的技术经济指标不佳。以往解决的方法是，要么放弃此转速下水轮机优越的性能采用其他转速的水轮机，要么接受电机不尽合理的性能，其代价昂贵。

发明内容

本发明公开一种不对称三支路交叉式集中波绕组连接方法，虽然三支路绕组不是某些奇数对极绕组的常规支路数，但通过调整接线方式仍可获得不对称支路的对称绕组，且接线简单方便，可有效地解决容量电压转速不匹配的矛盾，提高电机乃至整个电站系统的技术经济性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

本发明公开一种不对称三支路交叉式集中波绕组连接方法，其特征是：绕组的极对数p为奇数，即p＝2m+1，每极每相槽数为3n，m为零和任意正整数，n为任意正整数；各相绕组分布规律相同，即：每相绕组包含两个相带，每相带由二分之三条支路绕组构成，各相带的支路绕组分布规律相同；三条支路电势和磁势不相等，支路绕组不对称；相绕组的电势大小、时间相角差以及磁势大小、空间相角差均相等，相绕组对称；为了编号和表述方便起见，引入任意正整数M和NM，以M表示正相带的编号、NM表示负相带的编号，M和NM不相等，且M和NM分别大于等于3n和2m+1中的大者；所述三条支路绕组的结构为：

第一对极至第2m对极，正相带每列2m个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为M+1号线圈组，M+2号线圈组，直至M+3n号线圈组；

第一对极至第2m对极，负相带每列2m个线圈按照电势相加的原则依次串联构成3n个线圈组，分别为NM+1号线圈组，NM+2号线圈组，直至NM+3n号线圈组；

第2m+1对极的正相带，每列构成一个线圈，为了与线圈编号区别，将其分别编号为2M+1号线圈组，2M+3号线圈组，直至2M+3n号线圈组；第2m+1对极的负相带，每列构成一个线圈，为了与线圈编号区别，将其分别编号为2NM+1号线圈组，2NM+3号线圈组，直至2NM+3n号线圈组；

第一支路绕组为：

将M+1号线圈组，2M+2号线圈组，M+3号线圈组，2M+3号线圈组，M+4号线圈组，2M+4号线圈组，M+6号线圈组，2M+5号线圈组，直至M+3n号线圈组和2M+3n-1号线圈组按照电势相加的原则依次串联构成第一条支路绕组；

第二支路绕组为：

将NM+1号线圈组，2NM+2号线圈组，NM+3号线圈组，2NM+3号线圈组，NM+4号线圈组，2NM+4号线圈组，NM+6号线圈组，2NM+5号线圈组，直至NM+3n号线圈组和2NM+3n-1号线圈组按照电势相加的原则依次串联构成第二条支路绕组；

第三支路绕组为：