專利名稱：用于電機的定子繞組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域。它涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的定子繞組。
例如從Springer出版社1973年出版的由H.Sequenz所著的“電機繞組制造”的第159頁中已知一種這樣的定子繞組。
現(xiàn)有技術(shù)已知在高功率電機的定子繞組中，一個兩層繞組的包覆棒(Roebelstab)(每槽具有上下重疊放置的兩根線棒)設(shè)計成具有四個并排排列的子導(dǎo)線排或子導(dǎo)線列的雙芯-包覆棒(Doppel-Roebelstab)。近幾十年來，特別對于水冷繞組，都是這樣做的。以這種方式能夠?qū)⒕€棒部分對半平分并因此降低繞組的成本。子導(dǎo)線的寬度大致與在具有單芯-包覆棒(Einfach-Roebelstab)的定子情況下的一樣寬。繞組槽的寬度因此不用完全加一倍，因為一些分額分?jǐn)偟街鹘^緣。
在用氣態(tài)冷卻介質(zhì)進行間接冷卻的繞組中，空氣或氫氣經(jīng)過線棒絕緣層將導(dǎo)線的損耗功率排走。制成雙芯-包覆棒的線棒結(jié)構(gòu)是近幾年才實行的(參見例如EP-A2-0905859)。原因是隨著電機效率的增加在導(dǎo)線中的渦流附加損耗也大大升高。特別遭受這種渦流附加損耗的是位于繞組槽上方、靠近內(nèi)孔的線棒中最上邊的子導(dǎo)線。由于損耗的排出不利，這些子導(dǎo)線變得很熱并且在超過絕緣材料的溫度極限時限制了可能達(dá)到的電機功率。通過將單芯-包覆棒轉(zhuǎn)變成雙芯-包覆棒或4列-包覆棒，將子導(dǎo)線的寬度進行對半平分，可以有效地避免這種渦流損耗(直至大約因數(shù)4)。其次用雙芯-包覆棒還能夠削減在繞組端部的附加損耗，而這種附加損耗在漸薄形式的、靠近內(nèi)孔的線棒中也出現(xiàn)得強烈些。
然而不利之處是，在間接冷卻的繞組中全部采用雙芯-包覆棒時，將大大提高繞組的成本，因為相對于用單芯-包覆棒的解決方案來說，線棒部分是一樣的。
發(fā)明概要本發(fā)明的任務(wù)在于實現(xiàn)一種定子繞組，它能在減小高成本的同時解決線棒在靠近內(nèi)孔的區(qū)域中的渦流損耗問題。
上述任務(wù)將通過權(quán)利要求1的整個特征來完成。本發(fā)明的核心在于只將在靠近內(nèi)孔的線棒中的子導(dǎo)線進行再細(xì)分以減小渦流損耗，而不是如此地遭受渦流損耗的靠近槽底的線棒則較少進行細(xì)分。以這種方式，只在需要的地方增加子導(dǎo)線的數(shù)量，這樣可以限制繞組的高成本。
本發(fā)明的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)的突出之處在于，靠近槽底的線棒設(shè)計成具有兩個子導(dǎo)線排或子導(dǎo)線列的單芯-包覆棒，而靠近內(nèi)孔的線棒則設(shè)計成具有四個子導(dǎo)線排或子導(dǎo)線列的雙芯-包覆棒。借此可以在本發(fā)明的框架中使用合適的線棒制造法。
如果在兩根線棒中的子導(dǎo)線排的有效總寬度大約相等，并且在兩根線棒中的子導(dǎo)線排的有效高度相等，則線棒的制造、加工和安裝將特別簡單。
其他的實施形式將由從屬權(quán)利要求給出。
附圖簡述下面將借助與附圖有關(guān)的實施例進一步闡述本發(fā)明。其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的局限于繞組槽部分的定子繞組的橫截面；圖2是圖1繞組情況下，用于連接線棒端頭的第一實施例；和圖3是圖1繞組情況下，用于連接線棒端頭的第二實施例。
優(yōu)選實施例描述在圖1中描述了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的局限于繞組槽部分的定子繞組的橫截面。該定子繞組被安置在一個定子疊片主體10中并且由單獨的線棒15、17組成，這些線棒分別安置在一個繞組槽11中。該繞組槽11朝定子疊片主體10的中央孔22那邊敞開，而相對的一側(cè)由槽底21限定。在繞組槽11中上下重疊地布置有兩根線棒15和17。與此相應(yīng)，線棒17是靠近槽底的線棒，而線棒15則是靠近內(nèi)孔的線棒。線棒15、17均由眾多的單個子導(dǎo)線23或23′組成，通過上下重疊堆放，從這些單個的子導(dǎo)線分別形成了多個并排布置的子導(dǎo)線排15a，..，d或17a，b。當(dāng)子導(dǎo)線23、23′在包覆結(jié)構(gòu)的框架中或以其他方式換位時，所說子導(dǎo)線排共同形成子導(dǎo)線列。線棒15、17的絕緣借助已知的方法完成，在此將不對其進行探討。
兩根線棒15和17通過一個中間墊層16彼此分開。借助一種封槽結(jié)構(gòu)將它們保持在繞組槽11中，就本身已知的方式來說，所說封槽結(jié)構(gòu)包括一個槽楔12、一個副楔13和一個楔墊14。槽楔12上方留出的預(yù)留槽20的高度大部分通過對流的要求得出，如緊湊程度、電抗和線棒的附加損耗。
靠近內(nèi)孔的線棒15在所述實施例中包括四個子導(dǎo)線排或子導(dǎo)線列15a，..，d，而靠近槽底的線棒17則只包括兩個子導(dǎo)線排或子導(dǎo)線列17a，b?？拷鼉?nèi)孔的線棒15的子導(dǎo)線23的寬度大約為靠近槽底的線棒17的子導(dǎo)線23′的寬度的一半，這樣對于兩根線棒15、17來說，得到大約相等的(電力)有效總寬度。優(yōu)選的是，兩根線棒15和17的有效高度也相等。如果對線棒損失的平衡更為看重而不太在乎對繞組高成本進行限制的話，相對于靠近槽底的線棒17而言，靠近內(nèi)孔的線棒15的有效高度可以加大。此外還可以把靠近槽底的線棒17中的子導(dǎo)線的厚度選擇得大一些。
相對于在兩根線棒中大約分成一半的加倍方式來說，只將在靠近內(nèi)孔的線棒15中的子導(dǎo)線23的數(shù)量加倍可以降低線棒的高成本。在靠近內(nèi)孔的線棒15中的子導(dǎo)線排15a，..，d例如可以合并成雙芯-包覆棒，在此，兩相鄰子導(dǎo)線排15a，b和15c，d中的子導(dǎo)線23可以分別進行彼此間換位。但也可以設(shè)想，將4列-包覆棒內(nèi)的所有子導(dǎo)線排15a，..，d的子導(dǎo)線23進行彼此間換位?？拷鄣椎木€棒17的子導(dǎo)線排17a，b中的子導(dǎo)線23′最好以單芯-包覆棒的形式進行彼此間換位。
靠近內(nèi)孔的4列-線棒15與靠近槽底的由單芯-包覆棒構(gòu)成的相應(yīng)線棒17在線棒端頭進行的連接可以按圖2和3所示的兩種方式實現(xiàn)如果靠近內(nèi)孔的線棒15的所有子導(dǎo)線排15a ，..，d中的子導(dǎo)線23彼此間進行換位，如象在自身補償?shù)碾p芯-包覆棒情況下那樣，例如在所謂的“辮子棒”形式下，圖2中的所有子導(dǎo)線排15a，..，d和17a，b則借助兩個護環(huán)18、19以整體連接的形式在線棒端頭進行連接。
但根據(jù)圖3，還可以設(shè)想，借助兩對護環(huán)18a，19a和18b，19b隔開(分開)進行連接，在此，靠近內(nèi)孔的線棒15的兩個子導(dǎo)線排15a，b或15c，d分別與靠近槽底的線棒17的相應(yīng)子導(dǎo)線排17a或17b進行連接。
權(quán)利要求
1.用于電機的定子繞組，在該定子繞組上，在一個定子疊片主體(10)的所有繞組槽(11)中在槽底(21)和內(nèi)孔(22)之間分別上下重疊地布置有兩根線棒(15、17)，其中，每根線棒(15、17)都包括多個并排排列的子導(dǎo)線排(15a，..，d或17a，b)或子導(dǎo)線列，其特征在于靠近內(nèi)孔的線棒(15)比靠近槽底的線棒(17)具有更多的子導(dǎo)線排(15a，..，d)或子導(dǎo)線列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的定子繞組，其特征在于靠近槽底的線棒(17)設(shè)計成具有兩個子導(dǎo)線排(17a，b)或子導(dǎo)線列的單芯-包覆棒(Einfach-Roebelstab)，而靠近內(nèi)孔的線棒(15)則具有三個或多個子導(dǎo)線排(15a，..，d)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的定子繞組，其特征在于靠近內(nèi)孔的線棒(15)設(shè)計成具有四個子導(dǎo)線排(15a，..，d)或子導(dǎo)線列的雙芯-包覆棒(Doppel-Roebelstab)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的定子繞組，其特征在于在兩根線棒(15、17)中的子導(dǎo)線排(15a，..，d或17a，b)的有效總寬度大約相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的定子繞組，其特征在于靠近內(nèi)孔的線棒(15)的子導(dǎo)線排(15a，..，d)的有效高度至少與靠近槽底的線棒(17)的子導(dǎo)線排(17a，b)的有效高度一樣大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的定子繞組，其特征在于在兩根線棒(15、17)中的子導(dǎo)線排(15a，..，d；17a，b)的有效高度相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的定子繞組，其特征在于對應(yīng)的線棒(15、17)在線棒端頭進行連接，并且連接件(18、19)將所有的子導(dǎo)線排(15a，..，d；17a，b)共同進行連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的定子繞組，其特征在于對應(yīng)的線棒(15、17)在線棒端頭進行連接，并且連接件(18a、19a、18b、19b)將兩根線棒(15、17)的相應(yīng)子導(dǎo)線排(15a，b；17a或15c，d；17b)分開進行連接。
全文摘要
一種用于電機的定子繞組,在該定子繞組上,在一個定子疊片主體(10)的所有繞組槽(11)中在槽底(21)和內(nèi)孔(22)之間分別上下重疊地布置有兩根線棒(15、17),其中,每根線棒(15、17)都包括多個并排排列的子導(dǎo)線排(15a,..,d或17a,b)或子導(dǎo)線列,通過使靠近內(nèi)孔的線棒(15)比靠近槽底的線棒(17)具有更多的子導(dǎo)線排(15a,..,d)或子導(dǎo)線列的方式,將會在降低繞組高成本的同時大大減小渦流損耗。
文檔編號H02K3/12GK1333590SQ01125480
公開日2002年1月30日 申請日期2001年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月6日
發(fā)明者R·約霍 申請人:阿爾斯托姆電力有限公司