JP2002136018A - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
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- JP2002136018A JP2002136018A JP2000332131A JP2000332131A JP2002136018A JP 2002136018 A JP2002136018 A JP 2002136018A JP 2000332131 A JP2000332131 A JP 2000332131A JP 2000332131 A JP2000332131 A JP 2000332131A JP 2002136018 A JP2002136018 A JP 2002136018A
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- JP
- Japan
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- rotor
- support member
- electric machine
- coil end
- cooling
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- Pending
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】回転子コイルエンド空隙内に冷却風を流し、回
転子コイルエンドの効率よい通風冷却を可能とする回転
電機を低コストに提供する。 【解決手段】回転子コイルエンド６間に設置された支持
部材１３の半径方向長さを回転子コイルの半径方向長さ
よりも大きくし、回転子コイルエンド６と回転子スピン
ドル１４間の流路内に支持部材１３を突出させ、回転子
コイルエンド間空隙１５内に循環流１６を形成する。
転子コイルエンドの効率よい通風冷却を可能とする回転
電機を低コストに提供する。 【解決手段】回転子コイルエンド６間に設置された支持
部材１３の半径方向長さを回転子コイルの半径方向長さ
よりも大きくし、回転子コイルエンド６と回転子スピン
ドル１４間の流路内に支持部材１３を突出させ、回転子
コイルエンド間空隙１５内に循環流１６を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機等
の回転電機に関し、特にその回転子の冷却構造に関する
ものである。
の回転電機に関し、特にその回転子の冷却構造に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】回転電機の回転子コイルエンドは、回転
子コイル間の空隙に冷却風が流れにくく、回転電機の中
でも高効率な冷却が困難な部分の一つであり、従来か
ら、回転子コイルに冷却風を通す溝や穴を開ける工夫が
なされている。その一つの方法として、特開昭63−1564
4 号公報に記載された技術がある。これは、回転子コイ
ルエンド部に冷却風を流すための溝を設け、回転子コイ
ルエンド間の空隙と回転子内のラジアルダクトを連通さ
せるものである。これにより、回転子コイルエンド内に
冷却風を流すことができ、回転子コイルエンドの冷却を
行うことができる。
子コイル間の空隙に冷却風が流れにくく、回転電機の中
でも高効率な冷却が困難な部分の一つであり、従来か
ら、回転子コイルに冷却風を通す溝や穴を開ける工夫が
なされている。その一つの方法として、特開昭63−1564
4 号公報に記載された技術がある。これは、回転子コイ
ルエンド部に冷却風を流すための溝を設け、回転子コイ
ルエンド間の空隙と回転子内のラジアルダクトを連通さ
せるものである。これにより、回転子コイルエンド内に
冷却風を流すことができ、回転子コイルエンドの冷却を
行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開昭63−15644号公
報に記載された従来技術には以下の問題点がある。
報に記載された従来技術には以下の問題点がある。
【０００４】第１の問題点は、加工コストである。回転
子コイルは板状の部材を重ねあわせてあり、その全てま
たは大部分の部材に溝を設ける加工をする必要があるた
め、加工費が増大する。
子コイルは板状の部材を重ねあわせてあり、その全てま
たは大部分の部材に溝を設ける加工をする必要があるた
め、加工費が増大する。
【０００５】第２の問題点は、冷却効率である。冷却効
率を高くするには大きな溝を設けるのが良いが、あまり
大きな溝にするとその分コイル内を電流が流れる面積が
小さくなり、発熱密度が増大する。そのため、大きな冷
却効率を期待できないという問題がある。
率を高くするには大きな溝を設けるのが良いが、あまり
大きな溝にするとその分コイル内を電流が流れる面積が
小さくなり、発熱密度が増大する。そのため、大きな冷
却効率を期待できないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、低コストで高効率な回転
子コイルエンドの冷却構造を提供することにある。
子コイルエンドの冷却構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、回転子コイ
ルと、回転子鉄心から突出した回転子コイルエンド部の
絶縁を保持するために回転子コイル間に設置された支持
部材とを有する回転電機の回転子において、軸方向回転
子コイル間に設置された支持部材の半径方向の長さを回
転子コイルの半径方向の長さよりも大きくし、回転子コ
イルと回転子スピンドル間の流路内に支持部材を突出さ
せることにより達成される。
ルと、回転子鉄心から突出した回転子コイルエンド部の
絶縁を保持するために回転子コイル間に設置された支持
部材とを有する回転電機の回転子において、軸方向回転
子コイル間に設置された支持部材の半径方向の長さを回
転子コイルの半径方向の長さよりも大きくし、回転子コ
イルと回転子スピンドル間の流路内に支持部材を突出さ
せることにより達成される。
【０００８】また、上記目的は、軸方向に複数の支持部
材を設置し、回転子コイルと回転子スピンドル間の流路
への支持部材の突出長さを、軸方向内側のものほど大き
くすることにより達成される。
材を設置し、回転子コイルと回転子スピンドル間の流路
への支持部材の突出長さを、軸方向内側のものほど大き
くすることにより達成される。
【０００９】さらに、上記目的は、回転子コイルと回転
子スピンドル間の流路への支持部材の突出面をテーパ状
にし、突出面の半径方向位置を軸方向内側になるにした
がってした大きくすることにより達成される。
子スピンドル間の流路への支持部材の突出面をテーパ状
にし、突出面の半径方向位置を軸方向内側になるにした
がってした大きくすることにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１から
図３を用いて説明する。
図３を用いて説明する。
【００１１】図１に、本発明の第１の実施例による回転
電機の構造及び冷却ガスの流れの説明図を示す。ファン
４を出たガスは、リテイニングリング５と固定子コイル
エンド７とのすきまを通りエアギャップ３へ流れるもの
と、リテイニングリング５に押さえられた回転子コイル
エンド６と回転子スピンドル１４とのすきまに流れるも
のとに分かれる。後者の流れは、回転子１の内部に冷却
ガスを流すために回転子１に開けられた軸方向流路９と
ラジアルダクト１０の中を通り、エアギャップ３内に流
出し、前者の流れと合流する。合流後は、固定子２を冷
却しながら固定子冷却流路１１を通る。また、ファン４
からリテイニングリング５と固定子コイルエンド７との
すきまに向かった流れの一部分は、エアギャップ３へ向
かわずに、固定子コイルエンド７を通り抜け固定子コイ
ルエンド７を冷却する。
電機の構造及び冷却ガスの流れの説明図を示す。ファン
４を出たガスは、リテイニングリング５と固定子コイル
エンド７とのすきまを通りエアギャップ３へ流れるもの
と、リテイニングリング５に押さえられた回転子コイル
エンド６と回転子スピンドル１４とのすきまに流れるも
のとに分かれる。後者の流れは、回転子１の内部に冷却
ガスを流すために回転子１に開けられた軸方向流路９と
ラジアルダクト１０の中を通り、エアギャップ３内に流
出し、前者の流れと合流する。合流後は、固定子２を冷
却しながら固定子冷却流路１１を通る。また、ファン４
からリテイニングリング５と固定子コイルエンド７との
すきまに向かった流れの一部分は、エアギャップ３へ向
かわずに、固定子コイルエンド７を通り抜け固定子コイ
ルエンド７を冷却する。
【００１２】図２に本発明の第１の実施例による回転子
コイルエンド部の斜視図を、図３に本発明の第１の実施
例による回転子コイルエンド部の回転子回転軸を含む断
面図を示す。図に示したように、回転子コイルエンド６
間の絶縁を保つために設けた支持部材１３を、回転子コ
イルエンド６と回転子スピンドル１４との間の流路に突
出させ、かつ、軸方向に２つ設けた支持部材１３の突出
部の長さを、軸方向内側に位置する支持部材の方を長く
してある。これにより、冷却風１２が支持部材１３の突
出部に衝突し、回転子コイルエンド間空隙１５の中に循
環流１６が形成される。支持部材を突出させない場合よ
りも大きな速度の循環流１６が形成されるため、コイル
エンド間空隙１５内の高効率な冷却を実現できる。本発
明による支持部材１３は、支持部材の半径方向長さが大
きくなるため、若干材料費が増大するが、従来技術のよ
うなコイル自体に溝を切る加工費と比べるとはるかに低
コストに作成できる。
コイルエンド部の斜視図を、図３に本発明の第１の実施
例による回転子コイルエンド部の回転子回転軸を含む断
面図を示す。図に示したように、回転子コイルエンド６
間の絶縁を保つために設けた支持部材１３を、回転子コ
イルエンド６と回転子スピンドル１４との間の流路に突
出させ、かつ、軸方向に２つ設けた支持部材１３の突出
部の長さを、軸方向内側に位置する支持部材の方を長く
してある。これにより、冷却風１２が支持部材１３の突
出部に衝突し、回転子コイルエンド間空隙１５の中に循
環流１６が形成される。支持部材を突出させない場合よ
りも大きな速度の循環流１６が形成されるため、コイル
エンド間空隙１５内の高効率な冷却を実現できる。本発
明による支持部材１３は、支持部材の半径方向長さが大
きくなるため、若干材料費が増大するが、従来技術のよ
うなコイル自体に溝を切る加工費と比べるとはるかに低
コストに作成できる。
【００１３】次に、本発明の第２の実施例を図４を用い
て説明する。
て説明する。
【００１４】図４に本発明の第２の実施例による回転子
コイルエンド部の回転子回転軸を含む断面図を示す。図
に示すように、支持部材１３の突出面１７をテーパ状に
し、突出面の半径方向位置を軸方向内側になるにしたが
って大きくすることにより、本発明の第１の実施例より
もさらに大きな速度の循環流１６を固定子コイルエンド
間空隙１５の中に形成できるため、第１の実施例よりも
高効率な冷却を実現できる。コストの面でも、第１の実
施例と同等である。ただし、本実施例の場合、支持部材
１３の突出面１７の上流側の角部にRを設けることによ
り、角部における流れのはく離を防ぐのが望ましい。
コイルエンド部の回転子回転軸を含む断面図を示す。図
に示すように、支持部材１３の突出面１７をテーパ状に
し、突出面の半径方向位置を軸方向内側になるにしたが
って大きくすることにより、本発明の第１の実施例より
もさらに大きな速度の循環流１６を固定子コイルエンド
間空隙１５の中に形成できるため、第１の実施例よりも
高効率な冷却を実現できる。コストの面でも、第１の実
施例と同等である。ただし、本実施例の場合、支持部材
１３の突出面１７の上流側の角部にRを設けることによ
り、角部における流れのはく離を防ぐのが望ましい。
【００１５】
【発明の効果】本発明の回転電機の回転子によれば、余
分な加工費を伴わずに、回転子コイルエンド間の空隙部
に大きな速度の循環流を形成できるため、回転子コイル
エンドの高効率な冷却を低コストに実現できる。
分な加工費を伴わずに、回転子コイルエンド間の空隙部
に大きな速度の循環流を形成できるため、回転子コイル
エンドの高効率な冷却を低コストに実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例による回転電機の構造及
び冷却ガスの流れの説明図。
び冷却ガスの流れの説明図。
【図２】本発明の第１の実施例による回転子コイルエン
ド部の斜視図。
ド部の斜視図。
【図３】本発明の第１の実施例による回転子コイルエン
ド部の回転子回転軸を含む断面図。
ド部の回転子回転軸を含む断面図。
【図４】本発明の第２の実施例による回転子コイルエン
ド部の回転子回転軸を含む断面図。
ド部の回転子回転軸を含む断面図。
１…回転子、２…固定子、３…エアギャップ、４…ファ
ン、５…リテイニングリング、６…回転子コイルエン
ド、７…固定子コイルエンド、８…軸方向流路入口面、
９…軸方向流路、１０…ラジアルダクト、１１…固定子
冷却流路、１２…冷却ガスの流れ、１３…支持部材、１
４…回転子スピンドル、１５…回転子コイルエンド間空
隙、１６…循環流、１７…支持部材突出面。
ン、５…リテイニングリング、６…回転子コイルエン
ド、７…固定子コイルエンド、８…軸方向流路入口面、
９…軸方向流路、１０…ラジアルダクト、１１…固定子
冷却流路、１２…冷却ガスの流れ、１３…支持部材、１
４…回転子スピンドル、１５…回転子コイルエンド間空
隙、１６…循環流、１７…支持部材突出面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木枝 茂和 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 沢田 逸郎 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 5H603 AA12 BB02 BB09 BB12 CA02 CA04 CB03 CC04 CC17 CD22 CE05 5H609 BB03 BB12 PP06 PP07 PP08 PP09 QQ03 QQ10 QQ18 RR02 RR16 RR36 RR38
Claims (1)
- 【請求項１】複数の回転子コイルと、回転子鉄心から突
出した回転子コイルのエンド部の絶縁を保持するために
回転子コイル間に設置された支持部材とを有する回転電
機の回転子において、軸方向回転子コイル間に設置され
た支持部材の半径方向の長さを回転子コイルの半径方向
の長さよりも大きくし、回転子コイルと回転子スピンド
ル間の流路内に支持部材を突出させたことを特徴とする
回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332131A JP2002136018A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332131A JP2002136018A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136018A true JP2002136018A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18808374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332131A Pending JP2002136018A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002136018A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300718A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toshiba Corp | 回転電機の回転子 |
| JP2017038507A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ロータアセンブリ |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000332131A patent/JP2002136018A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300718A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toshiba Corp | 回転電機の回転子 |
| JP2017038507A (ja) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | ロータアセンブリ |
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