汽轮发电机定子线圈模型的建立.pdf

2007 UFC 中国用户论文集 汽轮发电机定子线圈模型的建立 张干 张丽 邓忠生 东方电机股份有限公司 - 1 - 2007 UFC 中国用户论文集 汽轮发电机定子线圈模型的建立 张干 张丽 邓忠生 东方电机股份有限公司 摘 要： 本文介绍了汽轮发电机定子线圈在 UGNX4平台上三维参数化模型建立的技术方 法。 关键词： 汽轮发电机 定子线圈 参数化 模型 1 引言 我公司推行 UG 三维设计，目的是从电子图版升级到模型设计，实现从 Computer Aided Drawing 向 Computer Aided Design 转变，提高产品设计质量，并为公司推行 PDM、ERP 提 供源头数据。应用模式为：建立造型，以各产品专业的典型模型库为基础进行设计,缩短产 品设计周期。 汽轮发电机的定子线圈比较复杂，其各个部分参数之间的关联性非常强。而且为了满足 电机的电气性能和绝缘性能的要求，其端部是沿着一根渐开线扫掠形成的。而这根渐开线是 缠绕在锥面上的。所以做线圈的关键是做它的引导线，特别是在锥面上的渐开线部分。 - 2 - 2007 UFC 中国用户论文集 2 定子线圈在 UGNX2 上的造型技术 2.1 对参考坐标系的要求 在 UG 中建立三维模型，参考坐标系有两个，工作坐标系和绝对坐标系。绝对坐标系在 一个模型中的位置是唯一确定的，不论模型怎么变化，绝对坐标系的原点和三个坐标的方向 都是不变的。而工作坐标系的位置可以任意改变，原点和三个坐标的方向都可改变。把工作 坐标系移到一个具体的位置之后，如果以此时工作坐标系（原点或者三个坐标方向）为参考 做了一个特征或曲线，则工作坐标系改变的时候，特征和曲线不会跟着变化。当把工作坐标 系移到一个特征上之后，当特征变化的时候，工作坐标系的位置也不会跟着改变。 如果要想使做出的线圈模型能够驱动，则整根线圈必须建立在绝对坐标系的基础上，因 为绝对坐标系是不会变化的。 2.2 外部锥面展开理论分析 汽发线圈有外部展开和内部展开两种。 在此次建模时，以 1000MW 电机外部锥面展开为例。绝对坐标系确定如下：绝对坐标系 的 Y 轴在电机的轴线上，原点在定子铁心的中点上，而汽端在 Y 轴的正方向，励端在 Y 轴的 负方向。 首先要把渐开线缠绕的锥体做出来，用截面线绕轴线旋转的方法做。如果用 UG 中自带 的体素来生成，则此锥体的位置是确定的，无法驱动。 渐开线的公式有两种，在极坐标系下和正交坐标系下。 ⎛ R ⎞ R −1 ⎛ ⎞ −1 ⎛ ⎞ 在极坐标系下的公式为tanθ cos⎜ a ⎟−cos a 。其中，R 为基圆半径， ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ a R R ⎝ ⎝ ⎠⎠ ⎝ ⎠ H z × 1 Ra 。H 为相邻线棒中心