專利名稱：具有電動(dòng)機(jī)的高壓設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含有連接到配電或傳輸網(wǎng)絡(luò)的電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)又稱為電網(wǎng)。其次本發(fā)明涉及一種供該設(shè)備使用的電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)可為同步或異步型式。
含有電動(dòng)機(jī)的設(shè)備可以是一個(gè)軋鋼機(jī)，造紙機(jī)，紙漿干燥機(jī)，礦山設(shè)備，碼頭裝置，風(fēng)扇，泵或壓縮機(jī)系統(tǒng)，提升裝置，移車臺(tái)，起重機(jī)，離心分離機(jī)，輸送機(jī)，車間設(shè)備，煉鋼設(shè)備等。因此可知該含有電動(dòng)機(jī)的設(shè)備有廣泛的用途。
在個(gè)別電動(dòng)機(jī)的磁力回路中通常含有一疊片鐵心，比如焊接的鋼片。為使鐵心通風(fēng)與冷卻，該鐵心通常被分為具有徑向和/或軸向通風(fēng)導(dǎo)管的疊件。就大電動(dòng)機(jī)而言，該疊片被分成數(shù)個(gè)段落并貼附于機(jī)器的支架上，該疊片鐵心是以壓力指與壓力環(huán)予以固定。該繞組置于疊片鐵心的溝槽內(nèi)，該溝槽通常是矩形或梯形的斷面。
多相的電動(dòng)機(jī)中，其繞組通常為單層或雙層。單層繞組中每一溝槽只有一線圈邊，而雙層繞組中每一溝槽則有兩個(gè)線圈邊。所謂線圈邊意指將一或多組導(dǎo)體以垂直或水平方式組合并外附有共同的線圈絕緣，也就是該絕緣可抵抗電動(dòng)機(jī)至地的額定電壓。
雙層繞組通常做成鉆石繞組，而本文的單層繞組則做成鉆石或平繞組。鉆石繞組中只有一個(gè)(可能兩個(gè))線圈寬度，而平繞組則做成同心形狀，也就是具有可變的線圈寬度。所謂線圈寬度是指兩線圈邊之間相對(duì)于同一線圈的弧形距離。
通常所有大型電動(dòng)機(jī)都是由雙層繞組與同尺寸的線圈所組成。每一線圈之一側(cè)置于一層而另一側(cè)則置于另一層中。此意味著所有線圈皆在線圈末端處互相交錯(cuò)。如果大于兩層的話，此交錯(cuò)處將使繞組工作變得非常復(fù)雜，而線圈末端也變得不太理想。
一般認(rèn)為旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)的線圈可在電壓范圍10-20kV的情況下獲得良好的制造效果。
大的交流電動(dòng)機(jī)可分為同步與異步電動(dòng)機(jī)，前者可涵蓋至數(shù)十個(gè)MW的高功率，且供應(yīng)電壓最高可達(dá)20kV。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度是與網(wǎng)絡(luò)頻率同步。而在異步電動(dòng)機(jī)中，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速較轉(zhuǎn)子為快使得感應(yīng)的電流可在旋轉(zhuǎn)的方向提供力矩。兩種電動(dòng)機(jī)在構(gòu)造上極為相似。它們含有定子與置于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子。定子是由疊件鐵心并有供繞組的溝槽開口所組成。定子是由其底部而固定于基礎(chǔ)的底盒內(nèi)。轉(zhuǎn)子是懸掛于盒內(nèi)的軸承上。定子外殼可置于底盒上以保護(hù)主動(dòng)元件。該外殼可有一些開口供冷空氣流入。
交流電動(dòng)機(jī)的功能是根據(jù)磁場(chǎng)，電流與機(jī)械運(yùn)動(dòng)間的互動(dòng)關(guān)系而得。磁場(chǎng)主要是產(chǎn)生于機(jī)器的磁鐵部分而電流則是產(chǎn)生于繞組中。
兩種主要的交流電動(dòng)機(jī)同步與異步機(jī)之間有一明顯的區(qū)別。同步與異步機(jī)的主要差異在于力矩是如何產(chǎn)生的。同步電動(dòng)機(jī)是經(jīng)由無刷勵(lì)磁機(jī)或集電環(huán)從外部將能量供應(yīng)給轉(zhuǎn)子而勵(lì)磁的，而異步電動(dòng)機(jī)則是利用定子電流經(jīng)由感應(yīng)而獲得勵(lì)磁能。所以同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速便不像異步電動(dòng)機(jī)那樣是因負(fù)載而定。
而依轉(zhuǎn)子之不同結(jié)構(gòu)又可將同步電動(dòng)機(jī)分為兩種具有凸極的以及具有圓柱轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。在高速兩-極的操作下，轉(zhuǎn)子上的機(jī)械應(yīng)力將非地高，所以最好使用圓柱型的轉(zhuǎn)子。那些低速，四或更多極的電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)子直徑將會(huì)更大。就其低速與較低的機(jī)械應(yīng)力而言，該轉(zhuǎn)子以含有凸極為佳。
兩種形式的界定并不明顯。在高功率與四極形式所使用的圓柱型轉(zhuǎn)子具有長與細(xì)的形狀。在低功率與四極形式所使用的轉(zhuǎn)子則含有凸極。
異步電動(dòng)機(jī)同樣可分為兩種形式鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或集電環(huán)電動(dòng)機(jī)。兩者的共同點(diǎn)是該轉(zhuǎn)子皆由附有轉(zhuǎn)子繞組之溝槽的疊片所組成。而不同處在于繞組的結(jié)構(gòu)。鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)之鼠籠式繞組含有軸向桿，其末端附有短路環(huán)可予以短路。而具有集電環(huán)的異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子中含有一個(gè)三相繞組，其相端點(diǎn)與集電環(huán)連接。
通過設(shè)計(jì)各種不同形式的轉(zhuǎn)子溝槽可使鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與操作特性得以符合各種的操作需求。集電環(huán)式異步電動(dòng)機(jī)通用于很難起動(dòng)的情況下。外部的電阻可經(jīng)由集電環(huán)連接。若轉(zhuǎn)子電阻增加的話，最大的力矩將發(fā)生于較低速時(shí)，因而使起動(dòng)力矩增加。當(dāng)起動(dòng)完成后，該外部起動(dòng)電阻可予以短路。
有關(guān)大型交流電動(dòng)機(jī)的形式，及冷卻方法的選擇是依下列因素而定·負(fù)載的力矩特性·負(fù)載形式與負(fù)載周期·起動(dòng)功率限制·網(wǎng)絡(luò)特性·電能成本·電動(dòng)機(jī)安裝的環(huán)境·和設(shè)備的預(yù)計(jì)壽命有關(guān)的投資成本對(duì)電機(jī)的主要需求是希望其生產(chǎn)成本與營運(yùn)成本都能降低。所以可在某一特定功率因數(shù)下使效率盡可能提高。而一般來說，同步電動(dòng)機(jī)比異步電動(dòng)機(jī)更有效率。
同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常含有凸極。其主要使用于1MW至數(shù)十個(gè)MW的功率范圍之間，比如像造紙業(yè)所使用的研磨機(jī)與精制機(jī)，在加工業(yè)與連結(jié)較弱網(wǎng)絡(luò)，如沙漠國家之灌溉系統(tǒng)等所使用大型泵。石油工業(yè)所使用的泵與壓縮機(jī)也都是大型的同步電動(dòng)機(jī)。
使用同步電動(dòng)機(jī)而不采用較便宜的異步電動(dòng)機(jī)的主要原因是同步電動(dòng)機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)所造成的應(yīng)力較低，起動(dòng)電流也較低，而且在過激狀態(tài)下同步電動(dòng)機(jī)也可改善其功率因數(shù)。大型的同步電動(dòng)機(jī)也比同型的異步電動(dòng)機(jī)的功率稍高一些。
在線圈的繞組之間以及線圈與周圍環(huán)境之間都必須予以絕緣。各種塑料，油漆與玻璃纖維等都可作為絕緣材料。線圈末端須予以支撐以抵抗出現(xiàn)于各線圈之間，特別在短路處所產(chǎn)生的內(nèi)力。
如上所述的電動(dòng)機(jī)可經(jīng)由一降壓變壓器而與如145kV等高壓網(wǎng)絡(luò)相連。此種經(jīng)由一變壓器而與高壓網(wǎng)絡(luò)相連的電動(dòng)機(jī)將有許多的缺點(diǎn)。其中的缺點(diǎn)有
·變壓器很昂貴，增加輸送成本并需要空間·變壓器會(huì)降低系統(tǒng)效率·變壓器會(huì)消耗無功功率·傳統(tǒng)的變壓器含有油，所以有相關(guān)的危險(xiǎn)·因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)會(huì)經(jīng)由變壓器而與一較弱的網(wǎng)絡(luò)作用，所以需要靈敏的操作。
因此本發(fā)明的目的便是要使用一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)直接地與高電壓的供電網(wǎng)絡(luò)相連，也就是說不經(jīng)由中間的變壓器而直接與變電及配電網(wǎng)絡(luò)相連。
之所以能實(shí)現(xiàn)上述之目的是因不使用中間的充油變壓器所致，而變壓器的電抗會(huì)消耗無功功率。
本發(fā)明的目的得以實(shí)現(xiàn)是因權(quán)利要求1的前序部分中所提到的設(shè)備含有該權(quán)利要求特征部分所描述的特征，以及權(quán)利要求25前序部分中所提到的電動(dòng)機(jī)含有該權(quán)利要求特征部分中所描述的特征。
由于有特殊的固體絕緣系統(tǒng)，所以供應(yīng)該設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的電壓比現(xiàn)有技術(shù)者還要高，而且是高電壓電力網(wǎng)絡(luò)所能達(dá)到的最高電壓。
由于上述的優(yōu)點(diǎn)使得變壓器成為多余，因而消除了所有要降壓之設(shè)備的所有問題，也有其他顯著的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明設(shè)備的過載容量可迅速提升。通常是一或二小時(shí)便可增加+100％，而可選擇較低額定輸出的電動(dòng)機(jī)，使成本降低。
因電動(dòng)機(jī)的輸出是與電壓的平方成正比，所以高電壓也使電動(dòng)機(jī)的輸出增加。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)可獲得高功率。也可將電機(jī)的作用面積延伸至1-300MW的范圍或甚至可在更高的功率狀態(tài)下作用。
已知技術(shù)與本發(fā)明的實(shí)施例的主要和基本差異在于使至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)中的磁路，該電動(dòng)機(jī)直接地經(jīng)由如斷路器與隔離器等接合裝置而與一高供電電壓相連。該磁路含有一個(gè)或多個(gè)疊片鐵心。而繞組則由一或多支永久絕緣導(dǎo)體的螺紋式電纜所組成，而在導(dǎo)體與絕緣層外各有一半導(dǎo)體層，外半導(dǎo)體層與地電位相連。
本發(fā)明的設(shè)備中的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)因擁有許多已知技術(shù)所沒有的特征而得以解決將旋轉(zhuǎn)與靜態(tài)電動(dòng)機(jī)等兩種電動(dòng)機(jī)直接與各種高壓電力網(wǎng)絡(luò)相連的問題。其余特征與其他實(shí)施例則定義于從屬權(quán)利要求中，并敘述如下。
上述提及的特征與設(shè)備以及其中的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的其他基本特征包含有下列·繞組是從一個(gè)或多個(gè)永久絕緣導(dǎo)體并在導(dǎo)體與護(hù)套皆附有半導(dǎo)體層的電纜所組成。此典型的導(dǎo)體有如PEX電纜或附有EP橡膠絕緣的電纜，而此物質(zhì)可再應(yīng)用于導(dǎo)體內(nèi)的導(dǎo)線與外護(hù)套上。PEX=交連聚乙烯(XLPE)。EP=乙烯-丙烯。
·電纜以圓形斷面較佳，但其他可獲得較佳組裝密度的斷面也同樣可采用。
·就溝槽與齒而言，可以較新的與最佳的方式依本發(fā)明設(shè)計(jì)該多層的鐵心。
·該繞組最好能有階梯式絕緣，以供多層鐵心使用。
·該繞組最好能制成多層，同心的電纜繞組，而使線圈末端的交點(diǎn)數(shù)減少。
·該溝槽設(shè)計(jì)需配合繞組電纜的斷面，使得溝槽在軸向和/或徑向上有一些圓柱形的開口，而每層的定子繞組間則有一開放式的腰部組織。
·該溝槽的設(shè)計(jì)可配合相關(guān)的電纜斷面以及繞組的階梯狀絕緣層。該階梯狀的絕緣層使得不論徑向延伸為何皆使磁心有基本固定的齒寬。
·上述的進(jìn)一步結(jié)果所談到的導(dǎo)線使得該繞組導(dǎo)體含有一些壓緊層，也就是從電機(jī)的觀點(diǎn)來說，絕緣的導(dǎo)線并不需正確地予以轉(zhuǎn)置，無絕緣和/或互相絕緣。
·上述的進(jìn)一步結(jié)果所談到的外護(hù)套使得在沿導(dǎo)體的適當(dāng)位置上需將外護(hù)套切除，而每一切斷的部分長度皆直接與地電位相連。
使用上述形式的電纜可使得繞組的外護(hù)套的全長以及該設(shè)備的其他部分都能維持在地電位。其重要的優(yōu)點(diǎn)是位于線圈末端區(qū)域內(nèi)，外半導(dǎo)體層之間的電場(chǎng)強(qiáng)度趨近于零。因外護(hù)套為地電位，所以電場(chǎng)不需加以控制。此意謂著，不論在鐵心，線圈末端區(qū)或是兩者之間的過渡區(qū)等皆不會(huì)有磁場(chǎng)集中的情形發(fā)生。
將絕緣和/或無絕緣的壓縮導(dǎo)線，或轉(zhuǎn)置的導(dǎo)線混合的結(jié)界產(chǎn)生非常低的雜散損耗。
繞組所使用的高壓電纜是由含有許多導(dǎo)線的內(nèi)鐵心/導(dǎo)體，以及至少兩個(gè)半導(dǎo)體層所組成，而其最內(nèi)層則被一絕緣層所包圍，接著是被一外徑為10-250mm之外半導(dǎo)體層以及導(dǎo)體面積為40-3000mm2所包圍。
若本發(fā)明的設(shè)備中的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)是依上述方法建構(gòu)的話，則該電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與控制裝置便能利用引言文獻(xiàn)所描述的啟動(dòng)方法來完成。
依本發(fā)明的一種特殊實(shí)施例，該所有層中的至少兩層，最好是三層皆有相同的熱膨脹系數(shù)。此優(yōu)點(diǎn)在于繞組時(shí)可避免因熱運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的缺陷與裂痕。
而本發(fā)明的另一重要的較佳實(shí)施例中，設(shè)備中至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)含有一個(gè)或多個(gè)連接電壓。
從本發(fā)明的另一角度看，上述之目的可通過權(quán)利要求23的前序部分中所描述的設(shè)備來完成，而其特征則限定于該權(quán)利要求的特征部分中。
因該絕緣系統(tǒng)，以永久式為佳，是依熱力與電力觀點(diǎn)將其設(shè)計(jì)成供36kV以上之電壓使用，所以該設(shè)備可直接與高電壓電力網(wǎng)絡(luò)相連而毋須任何的中間的降壓變壓器，由此得到其優(yōu)點(diǎn)。該設(shè)備最好(但不是必需)能依據(jù)權(quán)利要求1至27中的任何一項(xiàng)所限定的特征來建構(gòu)。
上述與其他的優(yōu)良實(shí)施例將但并不一定需要限定于從屬權(quán)利要求中。
本發(fā)明將以下列設(shè)備中電動(dòng)機(jī)之磁路的較佳實(shí)施例來做更詳細(xì)的說明，所列圖示為

圖1是本發(fā)明的設(shè)備中電動(dòng)機(jī)的定子的扇形部分的軸向末端示意圖，圖2是圖1的定子的繞組所使用的電纜的層狀剝離端視圖，圖3-圖7是已知的各種不同的起動(dòng)電路。
如圖1所示為本發(fā)明的設(shè)備內(nèi)的電動(dòng)機(jī)的定子1的扇形部分的軸向示意圖，圖中亦有該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子2。定子1通常是傳統(tǒng)疊片鐵心的形式。圖1所示的電動(dòng)機(jī)的扇形部分對(duì)應(yīng)于一個(gè)極距。從位于鐵心徑向最遠(yuǎn)處的軛鐵部分3開始有一些齒狀物4在轉(zhuǎn)子2的徑向上延伸，該齒狀物以溝槽5分隔，而其中配置有定子繞組。此定子繞組是由高電壓的電纜6所構(gòu)成，這些電纜與一般如PEX等配電電纜幾乎完全相同。而不同之處在于不需要配電電纜通常環(huán)繞的機(jī)械式的保護(hù)套，也不需要包圍該配電電纜的金屬屏蔽，所以本發(fā)明的電纜通常只含有導(dǎo)體以及在其絕緣層的每一側(cè)有至少一個(gè)半導(dǎo)體層。因此，對(duì)機(jī)械損壞很敏感的半導(dǎo)體層是裸露于電纜的表層。
如圖1所示的電纜6只繪出每一電纜的中心傳導(dǎo)部分或線圈側(cè)邊。如圖所示的變斷面溝槽5皆有交互出現(xiàn)的寬部分7與窄部分8。寬部分7近乎為圓形并圍繞該纜線，而寬部分間的腰部則為窄部分8。腰部分可用來徑向固定每一纜線。溝槽5的斷面徑向向內(nèi)逐漸縮小。這是因?yàn)樵娇拷ㄗ訌较騼?nèi)部的電纜有著較低的電壓所致。所以此處可用較細(xì)的纜線，而外圍則使用較粗的繞組。如所示之例有三種不同的電纜尺寸，其分別為圖中溝槽5的51,52,53。
圖2所示為使用于電動(dòng)機(jī)中的高壓電纜的逐層剝離視圖。該高壓電纜6含有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體31，而導(dǎo)體則是由數(shù)條導(dǎo)線36組成并形成一含銅(cu)的圓形斷面。該導(dǎo)體31位于高壓電纜6的軸心，并在該實(shí)施例中被一絕緣零件35所包覆。然而，其中一個(gè)導(dǎo)線31可舍去其絕緣零件35。在本發(fā)明的實(shí)施例中，數(shù)支導(dǎo)體31是一起被第一半導(dǎo)體層32所包覆。第一半導(dǎo)體層32外則環(huán)繞有如PEX等絕緣層33。而接著是由第二半導(dǎo)體層34所包覆。因此，本發(fā)明所謂的“高電壓電纜”并未含有一般配電電纜所包覆的金屬屏幕蔽或外護(hù)套。
圖3-7是以基本的圓形來描述可用于本發(fā)明設(shè)備的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)程序。以下是圖中的名稱解釋U高電壓網(wǎng)絡(luò) Xt變壓器阻抗Xn網(wǎng)絡(luò)阻抗 R電抗器
B斷路器 Xr電抗器阻抗M電動(dòng)機(jī) C電容器Xm電動(dòng)機(jī)阻抗Xc電容器阻抗T變壓器 L三相定子繞組因此圖3是變壓器啟動(dòng)的程序，圖4是電抗器啟動(dòng)的程序，圖5是部分-繞組起動(dòng)的程序，圖6是電容器起動(dòng)的程序，而圖7則是組合式電抗器與電容器啟動(dòng)的程序。其他組合的啟動(dòng)程序同樣可應(yīng)用于本發(fā)明的設(shè)備中。各種不同的程序描述于本發(fā)明的引言的參考文獻(xiàn)中。
因此，工廠中若含有一個(gè)或多個(gè)依本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的話便可直接地與高電壓供電網(wǎng)絡(luò)，也就是供應(yīng)20kV或更高的電壓的網(wǎng)絡(luò)相連，因而可省去至少一個(gè)變壓器。
在設(shè)備的電動(dòng)機(jī)之間使用永久絕緣的電力纜線，并使電動(dòng)機(jī)緊密配置的話可使電場(chǎng)變小而且套管/接頭可完全消除。
權(quán)利要求
1．一種高電壓設(shè)備，含有一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)至少含有一個(gè)繞組，其中至少一組該電動(dòng)機(jī)的繞組含有包括至少兩個(gè)半導(dǎo)體層的絕緣系統(tǒng)，每一層皆構(gòu)成一等電位平面，而層與層中間也含有固體絕緣系統(tǒng)。
2．如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)具有一或多個(gè)連接電壓。
3．如權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其特征在于至少一層與固體絕緣系統(tǒng)有基本相同的熱膨脹系數(shù)。
4．如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于所有電力的轉(zhuǎn)換都發(fā)生于同一電動(dòng)機(jī)中。
5．如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該絕緣是由含有一個(gè)或多個(gè)載流導(dǎo)體(31)的高壓電纜(6)所構(gòu)成，而導(dǎo)體外則被至少兩個(gè)半導(dǎo)體層(32,34)以及固體絕緣的中間絕緣層(33)所包圍。
6．如權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于該最內(nèi)的半導(dǎo)體層(32)幾乎與導(dǎo)體(31)同電位。
7．如權(quán)利要求5或6的設(shè)備，其特征在于一個(gè)外半導(dǎo)體層(34)可形成一環(huán)繞導(dǎo)體(31)的等電位平面。
8．如權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于該外半導(dǎo)體層(34)與一特定的電位連接。
9．如權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于該特定電位是地電位。
10．如權(quán)利要求第5-9中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于至少兩個(gè)該層具有相同的熱膨脹系數(shù)。
11．如權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該載流導(dǎo)體含有一些導(dǎo)線，而其中只有一些導(dǎo)線不互相絕緣。
12．如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于由電纜組成的繞組含有一或多個(gè)載流導(dǎo)體(2)，每一導(dǎo)體含有一些導(dǎo)線，一個(gè)內(nèi)半導(dǎo)體層(3)可用來環(huán)繞每一導(dǎo)體，一個(gè)固體絕緣的絕緣層(4)可包圍每一內(nèi)半導(dǎo)體層(3)，而一外半導(dǎo)體層(5)可包圍每一絕緣層(4)。
13．如權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于該電纜也含有一金屬屏蔽與一護(hù)套。
14．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)機(jī)的定子是通過空氣流和/或液體流而冷卻于地電位。
15．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該高壓電纜(6)的導(dǎo)體面積為40至3000mm2之間，且其外徑在10至250mm之間。
16．如前權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該起動(dòng)和/或故障電流或旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的電流是受限于一電子靜態(tài)機(jī)，也就是可暫時(shí)和/或永久與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電樞繞組串連的一組電抗器/電感器。
17．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于至少一組電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)是經(jīng)由一阻抗而接地。
18．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于至少一組電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)直接接地。
19．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)機(jī)可以暫時(shí)的大過載荷量作為無功功率的產(chǎn)生器。
20．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)機(jī)可經(jīng)由一接合裝置而與一配電網(wǎng)絡(luò)或傳輸網(wǎng)絡(luò)相連而無需任何中間的降壓變壓器。
21．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)機(jī)所連接的配電網(wǎng)絡(luò)或傳輸網(wǎng)絡(luò)的供電電壓超過36kV。
22．如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)機(jī)的繞組可用于自我調(diào)節(jié)磁場(chǎng)控制并且無需輔助裝置以控制該磁場(chǎng)。
23．一種高電壓的電氣設(shè)備，含有一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)至少含有一個(gè)繞組，其特征在于，至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的繞組含有一種絕緣系統(tǒng)，使得就熱力與電力性質(zhì)而言可使電壓超過36kV。
24．如權(quán)利要求23的設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)機(jī)含有定義于權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的設(shè)備的特征。
25．一種電動(dòng)機(jī)，包含至少一個(gè)繞組，其特征在于該繞組有包括至少兩個(gè)半導(dǎo)體層的固體絕緣系統(tǒng)，每一半導(dǎo)體層皆構(gòu)成一等電位平面，而層與層中間也含有固體絕緣系統(tǒng)。
26．如權(quán)利要求25的電動(dòng)機(jī)，其特征在于該定子繞組被分為兩部分以達(dá)到部分繞組啟動(dòng)。
27．如權(quán)利要求25或26的電動(dòng)機(jī)，其特征在于其具有一個(gè)或多個(gè)連接電壓。
28．如權(quán)利要求25-27中任一項(xiàng)的電動(dòng)機(jī)，其特征在于其包含有使用于權(quán)利要求2-24中任一項(xiàng)所定義的設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)的特征。
全文摘要
在一種配備有絕緣導(dǎo)體并經(jīng)由該絕緣導(dǎo)體而與高電流連接的一或多組電機(jī)的設(shè)備中,至少一個(gè)電機(jī)的磁路可直接地與一高供應(yīng)電壓20—800kV相連,最好能高于36kV。每一電機(jī)的絕緣是由構(gòu)成繞組的電纜6所組成,該電纜(6)含有一或多個(gè)內(nèi)含一些導(dǎo)線(36)的載流導(dǎo)體(31),并被內(nèi)外兩個(gè)半導(dǎo)體層(34,32)與中間絕緣層(33)所包圍。該導(dǎo)體可以組并聯(lián),而半導(dǎo)體層也不必包圍組內(nèi)的每一支導(dǎo)體。若導(dǎo)體(31)在組內(nèi)是以串聯(lián)方式連接則需要一個(gè)部分絕緣(35)以抵抗幾個(gè)kV的電壓,其中導(dǎo)體(31)與每一相位的連接處需有一較強(qiáng)的部分絕緣以抵抗高電壓供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的相位電壓。
文檔編號(hào)H02K3/40GK1224542SQ9719500
公開日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1997年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月29日
發(fā)明者馬茨·雷永, 拉斯·格特馬爾, 倫納特·布蘭德 申請(qǐng)人:Abb阿西亞布朗·勃法瑞公司