CN116683683B - 定子、发电机、风力发电机组以及防晕处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种定子、发电机、风力发电机组以及防晕处理方法,定子包括铁芯和绕组,铁芯在自身周向上间隔分布有多个安装槽,绕组设置于铁芯,绕组包括多个支路,各支路分别包括多个线圈,每个安装槽内设置有线圈,线圈具有在铁芯的轴向上的两侧凸出铁芯设置的端部,其中,至少一个支路设置有灌封层,灌封层包覆支路的多个线圈中部分数量线圈的端部;其中,部分数量的线圈在发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值。本发明该实施例的定子能够满足较高电压等级下线圈端部的防晕需求。
Description
技术领域
本发明涉及发电机技术领域,尤其涉及一种定子、发电机、风力发电机组以及防晕处理方法。
背景技术
目前,风力发电机组(也可简称为风机或风电机组)上一般使用额定电压达到10kV的发电机,可以考虑将发电机的额定电压提升到35kV,即使发电机发电后直接并入风电场的变电站(35kV变110kV/220KV)中,如此,可以节约变压器(该变压器容量与风机容量相当,价格昂贵,价格一般超过一百万),并且,还可以节省掉发电机到该变压器之间的低/中压大电流电缆,进一步节约成本和空间。
高压发电机定子的线圈端部与空气接触,线圈端部的导体部分电位较高,存在着形变引起的电场畸变,电场强度较高,容易产生电晕,现有高压发电机定子的线圈端部的防晕结构一般是用低阻带与高阻带进行过渡,但是,对于超高压发电机(例如,27kV~35kV),线圈端部的防晕设计已经无法满足防晕需求。
发明内容
本发明实施例提供了一种定子、发电机、风力发电机组以及防晕处理方法,该定子能够满足较高电压等级下线圈端部的防晕需求。
第一方面,本发明实施例提供一种定子,包括:铁芯,铁芯在自身周向上间隔分布有多个安装槽;绕组,设置于铁芯,绕组包括多个支路,各支路分别包括多个线圈,每个安装槽内设置有线圈,线圈具有在铁芯的轴向上的两侧凸出铁芯设置的端部;其中,至少一个支路设置有灌封层,灌封层包覆支路的多个线圈中部分数量线圈的端部;其中,部分数量的线圈在发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值。
在第一方面的一种可能的实施方式中,电压防晕阈值小于等于线圈的端部基于自身防晕结构能够承受的最高防晕电压。
在第一方面的一种可能的实施方式中,电压防晕阈值大于20KV。
在第一方面的一种可能的实施方式中,对于任一支路,部分数量的线圈包括该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向的连续N 个线圈,其中,第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者,N由具有防晕补偿需求的电压宽度和单层线圈的电压降的比值确定,且N小于该支路包括的线圈总数。
在第一方面的一种可能的实施方式中,具有防晕补偿需求的电压宽度由对发电机的额定电压和电压防晕阈值做差得到。
在第一方面的一种可能的实施方式中,每个支路均设置有灌封层。
在第一方面的一种可能的实施方式中,每个支路的多个线圈在周向沿第一时针方向绕线设置,每个支路的多个线圈中的一者连接有相引出线;每个支路对应设置的灌封层包括第一灌封部,第一灌封部由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向连续覆盖N 个线圈,N小于该支路包括的线圈总数,第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者。
在第一方面的一种可能的实施方式中,每个支路对应设置的灌封层还包括第二灌封部,第二灌封部由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第二时针方向覆盖至少一个线圈,第一时针方向与第二时针方向在周向上相反设置。
在第一方面的一种可能的实施方式中,线圈的其中一个端部设置有导线连接线,同一支路的线圈通过导线连接线连接,灌封包覆导线连接线。
在第一方面的一种可能的实施方式中,安装槽的出口设置有盖板,盖板上具有开口,绕组的端部经开口伸出安装槽,灌封层部分覆盖盖板并与盖板连接。
在第一方面的一种可能的实施方式中,灌封层沿铁芯的径向外侧超出铁芯的轭部或者与铁芯的轭部对齐;和/或,灌封层沿铁芯的径向内侧不超出铁芯的齿部或者与铁芯的齿部对齐。
在第一方面的一种可能的实施方式中,灌封层包括:环氧树脂、有机硅树脂或者聚氨酯树脂。
第二方面,本发明实施例提供一种发电机,包括上文所述的定子。
第三方面,本发明实施例提供一种风力发电机组,包括上文所述的发电机。
第四方面,本发明实施例提供一种发电机定子端部的防晕处理方法,定子包括铁芯和绕组,铁芯在自身周向上间隔分布有多个安装槽,绕组设置于铁芯,绕组包括多个支路,各支路分别包括多个线圈,每个安装槽内设置有线圈,线圈具有在铁芯的轴向上的两侧凸出铁芯设置的端部,该防晕处理方法包括:从各支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,具有防晕补偿需求的线圈在发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值;对具有防晕补偿需求的线圈的端部进行灌封防晕处理。
在第四方面的一种可能的实施方式中,电压防晕阈值小于等于线圈的端部基于自身防晕结构能够承受的最高防晕电压。
在第四方面的一种可能的实施方式中,电压防晕阈值大于20KV。
在第四方面的一种可能的实施方式中,每个支路的多个线圈在周向沿第一时针方向绕线设置,每个支路的多个线圈中的一者连接有相引出线,第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者;从各支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,包括:对发电机的额定电压和电压防晕阈值做差,得到具有防晕补偿需求的电压宽度;对电压宽度和单层线圈的电压降做比,得到具有防晕补偿需求的线圈数量N;对于每个支路,将由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向的连续N 个线圈,确定为该支路中具有防晕补偿需求的线圈,N小于该支路包括的线圈总数。
在第四方面的一种可能的实施方式中,从各支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,还包括:对于每个支路,还将由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第二时针方向的至少一个线圈确定为该支路中具有防晕补偿需求的线圈,第一时针方向与第二时针方向在周向上相反设置。
在第四方面的一种可能的实施方式中,单层线圈的电压降由发电机的相电压与单个支路包括的线圈总数的比值确定。
在第四方面的一种可能的实施方式中,单层线圈的电压降由发电机的相对地电压与单个支路包括的线圈总数的比值确定。
如上所述,根据本发明实施例提供的定子,至少一个支路设置有灌封层,灌封层包覆该支路的多个线圈中部分数量线圈的端部,该部分数量的线圈在所述发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值,需要承受较高电压,通过对该部分承受较高电压线圈的端部进行灌封防晕处理,即在线圈自身防晕结构的外部引入固体绝缘填充层,消除该部分线圈周围的空气,避免空气电离,因而在较高电压等级下也不会产生电晕。
此外,根据本发明实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法,不需要对承受低电压线圈的端部做任何处理,而是基于自身的低阻带加高低阻的防晕布置,这样会简单容易有效,降低材料用量,降低成本。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为现有技术中发电机定子的结构示意图;
图2为图1所示铁芯的结构示意图;
图3为发电机定子绕组的等效电路图;
图4为本发明一个实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法的流程图;
图5为本发明另一实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法的流程图;
图6为本发明实施例提供的发电机定子的结构示意图;
图7为本发明又一实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法的流程图。
附图标记说明:
100-定子;10-铁芯;11-安装槽;20-绕组;21-线圈;
22(22a,22b,22c)-相引出线;23(23a,23b,23c)-灌封层;
231a-第一灌封部;232a-第二灌封部;24-导线连接线;25-盖板。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。
如图1和图2所示,高压发电机的定子100包括铁芯10和绕组20。铁芯10在自身周向上间隔分布有多个安装槽11,绕组20设置于铁芯10,绕组20包括多个支路,各支路分别包括多个线圈21。
三相发电机的绕组20包括三个支路,每个支路对应一个相位,图2中示出的铁芯10有48个安装槽11,则每相每支路的线圈21数量为16。每个安装槽11内设置有线圈,线圈具有在铁芯10的轴向上的两侧凸出铁芯10设置的端部。
由于线圈端部凸出铁芯10与空气接触,使得线圈端部的导体部分电位较高,存在着形变引起的电场畸变,容易产生电晕,目前,高压发电机定子的线圈端部一般采用低阻带和高阻带过渡的防晕结构。
但是,高阻带的电阻率存在上限,仅根据现有防晕设计,无法满足超高电压(27kV~35kV)下发电机线圈端部的防晕需求。
为解决高压发电机线圈端部的防晕问题,发明人对定子绕组的等效电路图(参看图3)进行了研究,得到了风力发电机的基本方程式:
其中,分别为定子电压相量、转子电压相量;/>为气隙磁场感应电动势相量;/> 分别为定子电流、转子电流和激磁电流相量;r1为定子电阻;和 /> 分别为定子漏电抗、转子漏电抗和激磁电抗;s代表转差,j是复数,j为正表示电压相量超前90度,j为负表示电压相量落后90度。
由上式可以看出,在定子电压U 1大小一定的情况下,线圈组电势大小与定子绕组电阻r1及定子漏电抗相关,所以在相引出线位置电势最高,然后以此根据线圈对地电势递减。也就是说,发电机工作状态时,各线圈承受的工作电压是不同的,距离相引出线位置越近,承受工作电压越大,距离相引出线位置越远,承受工作电压越小。此处,相引出线是指发电机每一相的引出线。
目前行业内主流的高阻带和低阻带的防晕结构可以较好的处理和解决到额定电压24kV-27kV这个级别(主要用于水火电、核电)。而对于从35kV降低到24-27kV的这个级别,可以很容易计算该级别需要的线圈数量,即承受该级别电压的线圈数量,针对这部分线圈,可以在其主流防晕结构外部进行额外防晕处理,以满足其在较高电压下的防晕需求。
基于此,本发明实施例提供一种发电机定子端部的防晕处理方法,能够满足较高压发电机线圈端部的防晕需求。
如图4所示,本发明实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法包括:步骤S1和步骤S2。
S1、从各支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,具有防晕补偿需求的线圈在发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值。
其中,电压防晕阈值可以是小于等于线圈的端部基于自身防晕结构能够承受的最高防晕电压。线圈端部的自身防晕结构指的是行业内主流的高阻带和低阻带的防晕结构。
本发明实施例中,电压防晕阈值可以是实测得到,也可以是采用预设值,比如,电压防晕阈值为大于20V,随着高阻带电阻率的提升或者防晕结构的改进,电压防晕阈值也可以是24KV、27KV,此处不做限定。
由于发电机工作时,各线圈承受的工作电压是不同的,因此,对于距离相引出线位置较远的,承受工作电压较小的部分线圈,基于线圈端部的自身防晕结构不会出现电晕问题,因此,这部分线圈可以不做处理。
而对于距离相引出线位置较近的,承受工作电压较大的部分线圈,则需要考虑其工作电压是否大于电压防晕阈值,如果其工作电压大于电压防晕阈值,说明基于线圈端部的自身防晕结构,仍然无法避免出现电晕问题,因此,这部分线圈需要做额外防晕处理,需要先将这部分具有防晕补偿需求的线圈选取出来。
S2、对具有防晕补偿需求的线圈的端部进行灌封防晕处理。
通过灌封防晕处理,能够在线圈自身防晕结构的外部引入固体绝缘填充层,不仅能够提高线圈外部绝缘层的电阻率,而且能够消除线圈外部的小缝隙,彻底隔绝空气,从而不会出现电晕问题。
如上所述,根据本发明实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法,先从各支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,即将发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值的线圈选取出来,再对这部分承受较高电压线圈的端部进行灌封防晕处理,即在线圈自身防晕结构的外部引入固体绝缘填充层,能够进一步提高线圈的防晕能力。
此外,根据本发明实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法,不需要对承受低电压线圈的端部做任何处理,而是基于自身的低阻带加高低阻的防晕布置,这样会简单容易有效,降低材料用量,降低成本。
下面结合图5和图6,对本发明实施例提供的发电机定子端部的防晕处理方法进行详细说明。
如图5所示,步骤S1可以包括以下子步骤S11至子步骤S13:
S11、对发电机的额定电压和电压防晕阈值做差,得到具有防晕补偿需求的电压宽度。
S12、对电压宽度和单层线圈的电压降做比,得到具有防晕补偿需求的线圈数量N。
其中,单层线圈的电压降可以由发电机的相电压与单个支路包括的线圈总数的比值确定,也可以由发电机的相对地电压与单个支路包括的线圈总数的比值确定。
一般来说,用于风力发电领域的高压发电机的安装槽数目大于70,以72槽为例,每相每支路的线圈数为24。假设发电机的额定电压为35kv,则相对地电压为35/1.732=20.2kV,那么每一支线圈的电压降应该是20.2/24=0.84kV;而以相对相来计算,相间电压最大为35kV,那么每一支线圈的电压降应该是35/24=1.46kV。
将相对相计算得到的线圈的单层电压降作为参考,设电压防晕阈值为27KV,则计算具有防晕补偿需求的电压宽度为35-27=8KV,具有防晕补偿需求的线圈为8/1.46=5.5个线圈;设电压防晕阈值为24KV,则计算具有防晕补偿需求的电压宽35-24=11KV,具有防晕补偿需求的线圈为11/1.46=7.5个线圈,为提高安全裕度,可以取N=8。
S13、对于每个支路,将由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向的连续N 个线圈,确定为该支路中具有防晕补偿需求的线圈,N小于该支路包括的线圈总数。
每个支路的多个线圈在周向沿第一时针方向绕线设置,第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者,图6中示出的绕线方向(第一时针方向)为顺时针方向。
每个支路的多个线圈中的一者连接有相引出线,图6中示出了a相支路的相引出线22a,b相支路的相引出线22b,c相支路的相引出线22c。
对于每个支路,相引出线位置电势最高,假设相引出线位置为该支路的第一支线圈,沿绕线方向电势依次降低,那么,以图6为例,对于a相支路,可以取自相引出线22a位置,沿顺时针方向的8支线圈作为具有防晕补偿需求的线圈,然后对这8支线圈进行灌封,形成灌封层23a;对于b相支路,可以取自相引出线22b位置,沿顺时针方向的8支线圈作为具有防晕补偿需求的线圈,然后对这8支线圈进行灌封,形成灌封层23b;对于b相支路,可以取自相引出线22c位置,沿顺时针方向的8支线圈作为具有防晕补偿需求的线圈,然后对这8支线圈进行灌封,形成灌封层23c。
在一些可选地实施例中,如图7所示,步骤S1还可以包括子步骤S14。
S14、对于每个支路,还将由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第二时针方向的至少一个线圈确定为该支路中具有防晕补偿需求的线圈,第一时针方向与第二时针方向在周向上相反设置。
该步骤中,第二时针方向可以理解为绕线反方向。
参看图6,对于a相支路,相引出线22a位置的电势最高,而对于沿逆时针方向相邻的第一支线圈,其虽然属于c相支路,但是由于紧邻相引出线22a,因此,容易受到相引出线22a的高电势的影响,承受较高电压,因此,可以将沿绕组反方向的至少一个线圈确定为该支路中具有防晕补偿需求的线圈,并对该部分较高电压线圈进行灌封处理,在其自身防晕结构的外部引入固体绝缘填充层,进一步提高这部分线圈的防晕能力。
在一些可选地实施例中,可以从相引出线位置开始,将沿绕线方向(图6中顺时针)的8支线圈和沿绕线反方向的(图6中逆时针)方向的1支线圈,单相一共9支线圈进行灌封和浇筑,那么,三相总共需要灌封和浇筑的线圈数量为27支。
在一些可选地实施例中,可以从相引出线位置开始,将沿绕线方向(图6中顺时针)的8支线圈和沿绕线反方向的(图6中逆时针)方向的2支线圈,单相一共10支线圈进行灌封和浇筑,那么,三相总共需要灌封和浇筑的线圈数量为30支线圈。
本发明实施例还提供一种定子100,该定子100的结构参看图6,包括:铁芯10,铁芯10在自身周向上间隔分布有多个安装槽11;绕组20,设置于铁芯10,绕组20包括多个支路,各支路分别包括多个线圈21,每个安装槽11内设置有线圈21,线圈21具有在铁芯10的轴向上的两侧凸出铁芯10设置的端部;其中,至少一个支路设置有灌封层23,灌封层23包覆支路的多个线圈21中部分数量线圈21的端部;其中,部分数量的线圈21在发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值。
在一些可选地实施例中,部分数量的线圈包括该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向的连续N 个线圈;其中,第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者,N由具有防晕补偿需求的电压宽度和单层线圈的电压降的比值确定,且N小于该支路包括的线圈总数。
在一些可选地实施例中,具有防晕补偿需求的电压宽度由对发电机的额定电压和电压防晕阈值做差得到。
在一些可选地实施例中,每个支路均设置有灌封层23。
在一些可选地实施例中,每个支路的多个线圈在周向沿第一时针方向绕线设置,每个支路的多个线圈中的一者连接有相引出线;每个支路对应设置的灌封层23包括第一灌封部231a,第一灌封部231a由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向连续覆盖N 个线圈,N小于该支路包括的线圈总数,第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者。
在一些可选地实施例中,每个支路对应设置的灌封层23还包括第二灌封部232a,第二灌封部232a由该支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第二时针方向覆盖至少一个线圈,第一时针方向与第二时针方向在周向上相反设置。
在一些可选地实施例中,线圈的其中一个端部设置有导线连接线24,同一支路的线圈通过导线连接线24连接,灌封包覆导线连接线24。
在一些可选地实施例中,安装槽11的出口设置有盖板,盖板上具有开口,绕组20的端部经开口伸出安装槽11,灌封层23部分覆盖盖板25并与盖板25连接。
在一些可选地实施例中,灌封层23沿铁芯10的径向外侧超出铁芯10的轭部或者与铁芯10的轭部对齐;和/或,灌封层23沿铁芯10的径向内侧不超出铁芯10的齿部或者与铁芯10的齿部对齐。
灌封用的树脂可以包括有机硅树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂等。
常见的用于发电机端部的灌封方式主要包括端部端口灌封和端部整体灌封。
端部端口灌封的位置为出铁芯槽口后的一小部分,约10mm-50mm高度范围内。
端部整体灌封的位置是沿轴向的端部整体。比如有的潜水艇电机、核潜艇电机、船舰艇电机、水下或海底电机都有密封需求,一般都会浇筑或者灌封的密封处理。
与端部端口灌封和端部整体灌封不同,本申请是沿定子端部周向的分段式灌封,主要针对较高电压等级的发电机中的承受较高电压的部分线圈,比如24kv~27KV以上,甚至到35kV以上的发电机,风力发电机一般1MW-20MW区间,以后也许会研制20MW以上的单机容量机组。
这种分段式灌封好处包括:
(1)将超过电压防晕阈值的较高电压位置线圈进行灌封防晕,不会产生电晕,低于这个电压等级采用现阶段成熟方式,也就是高低阻带防晕层的布置,这样会简单容易有效,降低材料用量,降低成本;
(2)端部灌封如果全部灌封,铁芯外径2米的定子,两个端部的灌封树脂用量预计超1吨,整台发电机一般才15-18吨附近,几乎达到了5%-7%的重量值,而分段灌封后,灌封区域仅占原来的37.5%,那么重量就可以下降,预计为不到0.4吨,那么灌封重量占发电机总重就会下降到2%-3%以内,这对整机载荷设计有益。
(3)端部全部灌封,那么端部的冷却困难,通风量不足,导致端部发热严重,整台发电机温升较高,或者需要将铜电密选取十分低,气体换热效率远高于有机材料,所以分段灌封,还可以使发电机的热量更好的散出去,起到散热能力提升的作用。本发明实施例还提供一种发电机,该发电机包括根据上文所述的定子。
本发明实施例还提供一种风力发电机组,包括根据上文所述的发电机。
需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言,相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
本发明实施例可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。例如,特定实施例中所描述的算法可以被修改,而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。
Claims (18)
1.一种定子(100),其特征在于,包括:
铁芯(10),所述铁芯(10)在自身周向上间隔分布有多个安装槽(11);
绕组(20),设置于所述铁芯(10),所述绕组包括多个支路,各所述支路分别包括多个线圈(21),每个所述安装槽(11)内设置有所述线圈(21),所述线圈(21)具有在所述铁芯(10)的轴向上的两侧凸出所述铁芯(10)设置的端部;
其中,至少一个所述支路设置有灌封层(23),所述灌封层(23)包覆所述支路的多个所述线圈(21)中部分数量所述线圈(21)的端部;
其中,所述部分数量的线圈(21)在发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值,对于任一所述支路,所述部分数量的线圈(21)包括该所述支路中连接有相引出线的线圈起始,沿第一时针方向的连续N 个线圈;
其中,所述第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者,所述N由具有防晕补偿需求的电压宽度和单层线圈的电压降的比值确定,且N小于该所述支路包括的线圈总数。
2.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,所述电压防晕阈值小于等于所述线圈(21)的端部基于自身防晕结构能够承受的最高防晕电压。
3.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,所述电压防晕阈值大于20KV。
4.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,所述具有防晕补偿需求的电压宽度由对所述发电机的额定电压和所述电压防晕阈值做差得到。
5.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,每个所述支路均设置有所述灌封层(23)。
6.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,每个所述支路的多个线圈(21)在所述周向沿第一时针方向绕线设置,每个所述支路的多个线圈(21)中的一者连接有相引出线(22);
每个所述支路对应设置的所述灌封层(23)包括第一灌封部(231a),所述第一灌封部(231a)由该所述支路中连接有所述相引出线(22)的线圈(21)起始,沿所述第一时针方向连续覆盖N 个所述线圈(21),N小于该所述支路包括的线圈(21)总数,所述第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者。
7.根据权利要求6所述的定子(100),其特征在于,每个所述支路对应设置的所述灌封层(23)还包括第二灌封部(232a),所述第二灌封部(232a)由该所述支路中连接有所述相引出线(22)的线圈(21)起始,沿第二时针方向覆盖至少一个所述线圈(21),所述第一时针方向与所述第二时针方向在所述周向上相反设置。
8.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,所述线圈(21)的其中一个端部设置有导线连接线(24),同一支路的所述线圈(21)通过所述导线连接线(24)连接,所述灌封层(23)包覆所述导线连接线(24)。
9.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,所述安装槽(11)的出口设置有盖板(25),所述盖板(25)上具有开口,所述绕组的端部经所述开口伸出所述安装槽(11),所述灌封层(23)部分覆盖所述盖板(25)并与所述盖板(25)连接。
10.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,
所述灌封层(23)沿所述铁芯(10)的径向外侧超出所述铁芯(10)的轭部或者与所述铁芯(10)的轭部对齐;和/或,
所述灌封层(23)沿所述铁芯(10)的径向内侧不超出所述铁芯(10)的齿部或者与所述铁芯(10)的齿部对齐。
11.根据权利要求1所述的定子(100),其特征在于,所述灌封层(23)包括:环氧树脂、有机硅树脂或者聚氨酯树脂。
12.一种发电机,其特征在于,包括根据权利要求1~11任一项所述的定子(100)。
13.一种风力发电机组,其特征在于,包括根据权利要求12所述的发电机。
14.一种发电机定子端部的防晕处理方法,所述定子(100)包括铁芯(10)和绕组(20),所述铁芯(10)在自身周向上间隔分布有多个安装槽(11),所述绕组(20)设置于所述铁芯(10),所述绕组(20)包括多个支路,各所述支路分别包括多个线圈(21),每个所述支路的多个线圈在所述周向沿第一时针方向绕线设置,每个所述支路的多个线圈中的一者连接有相引出线,所述第一时针方向包括顺时针方向以及逆时针方向的一者,每个所述安装槽(11)内设置有所述线圈(21),所述线圈(21)具有在所述铁芯(10)的轴向上的两侧凸出所述铁芯(10)设置的端部,其特征在于,所述防晕处理方法包括:
从各所述支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,包括:
对所述发电机的额定电压和电压防晕阈值做差,得到具有防晕补偿需求的电压宽度;
对所述电压宽度和单层线圈的电压降做比,得到具有防晕补偿需求的线圈数量N;
对于每个所述支路,将由该所述支路中连接有所述相引出线的线圈起始,沿所述第一时针方向的连续N个所述线圈,确定为该所述支路中具有防晕补偿需求的线圈,N小于该所述支路包括的线圈总数;
所述具有防晕补偿需求的线圈在所述发电机工作在额定电压时的工作电压大于电压防晕阈值;
对所述具有防晕补偿需求的线圈的端部进行灌封防晕处理。
15.根据权利要求14所述的防晕处理方法,其特征在于,所述电压防晕阈值小于等于所述线圈的端部基于自身防晕结构能够承受的最高防晕电压。
16.根据权利要求14所述的防晕处理方法,其特征在于,所述电压防晕阈值大于20KV。
17.根据权利要求14所述的防晕处理方法,其特征在于,所述从各所述支路的多个线圈中选取具有防晕补偿需求的线圈,还包括:
对于每个所述支路,还将由该所述支路中连接有所述相引出线的线圈起始,沿第二时针方向的至少一个所述线圈确定为该所述支路中具有防晕补偿需求的线圈,所述第一时针方向与所述第二时针方向在所述周向上相反设置。
18.根据权利要求14所述的防晕处理方法,其特征在于,所述单层线圈的电压降由所述发电机的相电压与单个所述支路包括的线圈总数的比值,或者,所述发电机的相对地电压与单个所述支路包括的线圈总数的比值确定。
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