定子葉片

水輪發電機鐵心葉片材料，通常採用硅鋼片。硅鋼片是一種含碳量很低的薄型鋼板。為了得到可行的低磁滯損耗．在特殊控制條件下進行生產。一般純鐵不適用於交變磁場中，主要因為其電阻率小，會引起大的渦流損耗。加入硅元素后，由於硅與鐵形成固溶體型合金，因而提高了電阻率。硅鋼片就是利用電阻率增加，減少由於厚度方向引起的渦流損耗。渦流損耗是與硅鋼片的厚度成比例的，通常鐵心用的硅鋼片厚度為0.35～0.5mm。

在電機中應用的硅鋼片分冷軋和熱軋兩種。冷軋的硅鋼片又分為有取向和無取向兩種。有取向硅鋼片即是各向異性，當磁通方向與軋制方向平行時，其單位損耗特別低，因此是變壓器鐵心的一種理想材料，但在發電機內應用時。其範圍極其有限。無取向硅鋼片即是各向同性，用與各向異性硅鋼片類似的方法軋制而成，在軋制質量、電氣性能等方面與有取向的硅鋼片相比較，具有優越性。因此，在大型水輪發電機的定子鐵心葉片上採用各向同性的冷軋硅鋼片，已成為普遍的做法。有關發電機使用的硅鋼片牌號及性能可參考有關規範或標準。

設計扇形葉片時．每張葉片上的槽數必須為整數，並使片間接縫處不在齒上。為避免相鄰扇形葉片邊緣搭疊，接縫處應留有0.2～0.25mm的間隙。另外，為防止接縫處槽底錯牙損傷繞組絕緣，應將接縫處的槽底直角處沖成30°倒角2mm。

考慮到疊片方便，扇形片鴿尾槽應比鴿尾筋尺寸大1～1.5mm。通常每張扇形片上開有兩個鴿尾槽，即每張葉片上有兩根鴿尾筋。但有一些電機因選擇槽數的原因，也用一個半槽，即每張葉片上只能布置一根半鴿尾筋。設計時，兩根鴿尾筋之間的距離控制在350～450mm，如果尺寸太小，在結構布置上會造成一定的困難。大型水輪發電機也有採用每張扇形片上開有三個鴿尾槽，如三峽水電站發電機葉片弦長1069.9mm，每張扇形片上布置三個鴿尾槽。

設計扇形葉片時，首先要考慮其疊裝條件，同時必須合理地選擇扇形葉片的數目和尺寸以及每片的槽數。每張扇形葉片可選的槽數為6、7、8、9、10、11、12、13。但一般情況下，都選用9、10、11、12等槽數。定子裝壓時．為了避免扇形葉片的接縫不集中在一處，造成不必要的附加氣隙而影響電磁性能，在疊裝葉片時需要交錯疊裝。為了方便疊裝，通常採用1/2交錯疊裝，但並不十分適合。這樣交錯疊裝，由於接縫面的原因使定子軛截面減少了一半，所以在可能的情況下，採用1/3、1/4和1/5的交錯疊裝方法為宜。

由於沖頭和沖模之間必須有間隙，在沖剪時模具的刃口處產生剪切和彎曲，因此葉片的一邊總是有毛刺，即使在新模具開始使用時也存在，有時葉片的毛刺最大可達0.08mm左右。扇形葉片在除去毛刺后即進行絕緣，即將扇形葉片在塗漆機上塗上一層硅鋼片漆，常用牌號有1611號漆，屬於A級。F級牌號為133號漆，漆膜厚度在0.015～0.02mm範圍內。扇形葉片的絕緣用來限制鐵心中的軸向/徑向渦流。

大、中型水輪發電機大都採用徑向通風系統。因此，在定子鐵心段必須設計有一定數量的由通風槽片構成的通風溝。通風槽片由扇形葉片、通風槽鋼及襯口環組成。通風槽片用的扇形葉片材料一般為0.65mm厚的酸洗鋼板。酸洗鋼板表面要求平整、光滑、不得有氧化皮或其他污跡。通風槽片在點焊通風槽鋼時，齒部易產生變形致使碰上定子繞組。因此，通風槽片的槽型需要擴孔，以避免損傷繞組。一般槽型擴孔在直徑方向增加2mm，槽寬方向也增加2mm左右。通風槽片在齒部槽楔部分的尺寸，通常依據比例圖來選取，倒角也為60°，選取尺寸的原則是通風槽片在槽口部分不碰槽楔。

通風槽鋼是形成定子通風溝的主要零件。採用的通風槽鋼高度規格有4mm、6mm、8mm和10mm四種，材料有普通Q235鋼和非磁性鋼兩種。通風槽鋼表面要求光滑，沒有縱向擦傷、裂縫、毛刺和其他外部缺陷；鋼條必須平直，無論是側面或水平面都不允許有波浪形彎曲；鋼條上不允許有氧化膜妨礙點焊；每米長度內鋼條繞縱軸扭轉角度不允許大於5°。

過去中、小型水輪發電機通風槽鋼常用的材料為低碳鋼。近年來，在大、中型水輪發電機中，特別是內冷發電機，電磁負荷值越來越高，端部漏磁通和電樞電流在繞組邊中產生的漏磁通，使通風槽鋼中存在著相當大的漏磁通。尤其是當齒部的磁通密度很高(B0>1.5T)時．在葉片齒部的通風槽鋼對磁通形成相當大的分支路，造成通風槽鋼內損耗增加和發熱。採用非磁性的合金鋼作為通風槽鋼，對減少損耗將起到很大的作用。所以，一些電磁負荷較高的水輪發電機，都採用非磁性的合金鋼作為通風槽鋼。為了降低成本，非磁性通風槽鋼可只用於齒部。因為鐵心軛部的漏磁通是很小的，可以採用普通的通風槽鋼。

通風槽鋼和襯口環現都採用點焊的方法固定於扇形葉片上，點焊間距一般在50～60mm為宜。為了減小風阻，靠近齒部通風槽鋼應彎成內徑為R14的圓弧。注意焊通風槽鋼時的槽鋼彎頭不能伸出葉片，以免損傷繞組。襯口環位於扇形葉片的鴿尾槽處，點焊3點。點焊通風槽鋼和襯口環后，在通風槽鋼表面噴鐵紅醇酸底漆和淺灰色硝基內用磁漆各一層，或按工廠的專門規範噴漆。