JP2002204545A - タービン発電機 - Google Patents
タービン発電機Info
- Publication number
- JP2002204545A JP2002204545A JP2001000661A JP2001000661A JP2002204545A JP 2002204545 A JP2002204545 A JP 2002204545A JP 2001000661 A JP2001000661 A JP 2001000661A JP 2001000661 A JP2001000661 A JP 2001000661A JP 2002204545 A JP2002204545 A JP 2002204545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- rotor winding
- cooling
- ventilation
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来、回転子巻線端部のコイル間の自然対流冷
却では、自然対流の有効利用に配慮した支持部材の配置
がなされておらず、自然対流冷却性能が低いという問題
があった。 【解決手段】保持リング５と対向する支持部材８Ｂ側に
通風路７Ａ,7Ｂ間と連通する流通路１１を設け、回転子
巻線端部４Ａ,４Ｂ,4Ｃの発生熱を、通風路７Ａ,7Ｂ及
び流通路１１よりなる流路が内周側から外周側へ向かう
分離した自然対流の流れとなり、自然対流風量が増加
し、冷却性能を向上する。
却では、自然対流の有効利用に配慮した支持部材の配置
がなされておらず、自然対流冷却性能が低いという問題
があった。 【解決手段】保持リング５と対向する支持部材８Ｂ側に
通風路７Ａ,7Ｂ間と連通する流通路１１を設け、回転子
巻線端部４Ａ,４Ｂ,4Ｃの発生熱を、通風路７Ａ,7Ｂ及
び流通路１１よりなる流路が内周側から外周側へ向かう
分離した自然対流の流れとなり、自然対流風量が増加
し、冷却性能を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機に
関わり、特にロータやステータを冷却媒体で冷却する通
風構造を改良したタービン発電機に関するものである。
関わり、特にロータやステータを冷却媒体で冷却する通
風構造を改良したタービン発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気体で冷却する方式のタービン発電機の
回転子は、回転子胴部とそれより直径の小さい両端部よ
りなる鉄心を有し、鉄心に設けた複数のスロットに回転
子コイルが挿入される。複数のスロットに挿入された回
転子コイルは、回転子巻線として積層される。鉄心端部
に突出した回転子巻線端部は、巻線端部の各コイル間に
配置された複数の支持部材によりコイル間の空間が確保
されている。
回転子は、回転子胴部とそれより直径の小さい両端部よ
りなる鉄心を有し、鉄心に設けた複数のスロットに回転
子コイルが挿入される。複数のスロットに挿入された回
転子コイルは、回転子巻線として積層される。鉄心端部
に突出した回転子巻線端部は、巻線端部の各コイル間に
配置された複数の支持部材によりコイル間の空間が確保
されている。
【０００３】この回転子巻線端部は、回転子の回転に伴
う遠心力により回転子外径方向に向かう力に抗するため
に、その外周を覆う保持リングと保持リングの開口端部
の内周に開口部を有する保持リング支持部により固定さ
れている。
う遠心力により回転子外径方向に向かう力に抗するため
に、その外周を覆う保持リングと保持リングの開口端部
の内周に開口部を有する保持リング支持部により固定さ
れている。
【０００４】発電時に回転子コイルに通電すると、回転
子コイルはジュールにより発熱をする。回転子巻線端部
における発熱を冷却するために、従来から多くの発明が
なされている。例えば、特公昭56−25348号公報に示さ
れるように回転子巻線端部のコイル内に通風流路を設
け、コイルを強制通風冷却する方法、特公昭56−153950
号公報に示されるように回転子巻線端部のコイルとその
外周を覆う保持リング間に空隙を設け、遠心力により回
転子内周側から外周側へ強制通風する方法などがある。
子コイルはジュールにより発熱をする。回転子巻線端部
における発熱を冷却するために、従来から多くの発明が
なされている。例えば、特公昭56−25348号公報に示さ
れるように回転子巻線端部のコイル内に通風流路を設
け、コイルを強制通風冷却する方法、特公昭56−153950
号公報に示されるように回転子巻線端部のコイルとその
外周を覆う保持リング間に空隙を設け、遠心力により回
転子内周側から外周側へ強制通風する方法などがある。
【０００５】前者は、有効な回転子巻線端部コイルの冷
却が可能であるが、製作性や加工コストの面で課題が残
されている。また、後者も有効な回転子巻線端部コイル
の冷却方式であるが、前者と同様に製作性や加工コスト
の面で課題が残されていると共に、回転子巻線端部のコ
イルとその外周の保持リング間に空隙を設けたことによ
り、遠心力に対する強度上の工夫を必要とする。
却が可能であるが、製作性や加工コストの面で課題が残
されている。また、後者も有効な回転子巻線端部コイル
の冷却方式であるが、前者と同様に製作性や加工コスト
の面で課題が残されていると共に、回転子巻線端部のコ
イルとその外周の保持リング間に空隙を設けたことによ
り、遠心力に対する強度上の工夫を必要とする。
【０００６】従来技術によれば、回転子巻線端部のコイ
ル間に支持部材を設けて空間を確保し、回転子の回転に
伴う高い遠心力とコイルの発熱を利用して、自然対流
（サーモサイフォン）により回転子巻線端部のコイルを
冷却する方式が、上記にて例示した従来発明に比べ、構
造が単純なため広く用いられてきた。しかし、自然対流
による冷却は、強制通風冷却に比べ一般に冷却性能が低
いため、タービン発電機の大容量化に際し、冷却性能の
面で不利であった。
ル間に支持部材を設けて空間を確保し、回転子の回転に
伴う高い遠心力とコイルの発熱を利用して、自然対流
（サーモサイフォン）により回転子巻線端部のコイルを
冷却する方式が、上記にて例示した従来発明に比べ、構
造が単純なため広く用いられてきた。しかし、自然対流
による冷却は、強制通風冷却に比べ一般に冷却性能が低
いため、タービン発電機の大容量化に際し、冷却性能の
面で不利であった。
【０００７】従来の自然対流冷却方式の構造を図面によ
り簡単に説明する。図１７は、回転子巻線端部の回転軸
方向−径方向断面における回転子コイル３と支持部材８
Ａ,８Ｂ,８Ｃの配置を示したものである。また、図１８
は、複数の回転子コイル３を積層した回転子巻線端部４
Ａ,４Ｂ,４Ｃの周方向−径方向断面における回転子コイ
ル３及び回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃとコイル１と支
持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃの配置を示したものである。図１
９は、図１７におけるＢ−Ｂ断面における回転子巻線端
部４Ａ,４Ｂ,４Ｃと支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃとの配置か
ら形成した通風路７を示したものである。
り簡単に説明する。図１７は、回転子巻線端部の回転軸
方向−径方向断面における回転子コイル３と支持部材８
Ａ,８Ｂ,８Ｃの配置を示したものである。また、図１８
は、複数の回転子コイル３を積層した回転子巻線端部４
Ａ,４Ｂ,４Ｃの周方向−径方向断面における回転子コイ
ル３及び回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃとコイル１と支
持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃの配置を示したものである。図１
９は、図１７におけるＢ−Ｂ断面における回転子巻線端
部４Ａ,４Ｂ,４Ｃと支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃとの配置か
ら形成した通風路７を示したものである。
【０００８】即ち、通風路７は外周側の回転子巻線端部
４Ａと内周側の回転子巻線端部４Ｂ,４Ｃとの間の空
間、及び保持リング５と鉄心端部１Ｂとの間に複数の支
持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃを配置して、複数の通風路７を形
成している。通風路７は軸方向の冷却通路１０に連通し
ている。冷却通路１０は外部からの冷却風１５を矢印方
向に流通するように鉄心端部１Ｂと回転子胴部１Ａとの
間を連通し、冷却風１５は回転子胴部１Ｃに設けた排気
口より外部に排気する。
４Ａと内周側の回転子巻線端部４Ｂ,４Ｃとの間の空
間、及び保持リング５と鉄心端部１Ｂとの間に複数の支
持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃを配置して、複数の通風路７を形
成している。通風路７は軸方向の冷却通路１０に連通し
ている。冷却通路１０は外部からの冷却風１５を矢印方
向に流通するように鉄心端部１Ｂと回転子胴部１Ａとの
間を連通し、冷却風１５は回転子胴部１Ｃに設けた排気
口より外部に排気する。
【０００９】図２０に示すように冷却通路１０からの冷
却風１５は、回転子コイル３の電気的な発熱と遠心力に
伴う自然対流により通風路７に入り、外周方向に向か
い、回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの回転子コイル３に
より加熱されて、再び同じ冷却路７から内周側の冷却通
路１０に出ていく。この際、冷却風１５は回転子コイル
３から熱量を奪い、回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃを冷
却する。
却風１５は、回転子コイル３の電気的な発熱と遠心力に
伴う自然対流により通風路７に入り、外周方向に向か
い、回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの回転子コイル３に
より加熱されて、再び同じ冷却路７から内周側の冷却通
路１０に出ていく。この際、冷却風１５は回転子コイル
３から熱量を奪い、回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃを冷
却する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の自然対流に
よる回転子巻線端部の冷却は、自然対流の有効利用に配
慮した支持部材の配置がなされておらず、冷却風１５の
外周側へ向かう流れと内周側へ向かう流れが、同じ通風
路７を通って出入りし、お互いが流れを妨げ合い冷却効
率が悪いと云う問題があった。
よる回転子巻線端部の冷却は、自然対流の有効利用に配
慮した支持部材の配置がなされておらず、冷却風１５の
外周側へ向かう流れと内周側へ向かう流れが、同じ通風
路７を通って出入りし、お互いが流れを妨げ合い冷却効
率が悪いと云う問題があった。
【００１１】本発明の目的は、冷却通路を自然対流方式
にして冷却性能を向上させたタービン発電機を提供す
る。
にして冷却性能を向上させたタービン発電機を提供す
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、回転子巻線端部の外周側回転子コイ
ルと内周側回転子コイルとの間の空間及び保持リングと
鉄心端部との間に複数の通風路を形成するように複数の
支持部材を配置し、通風路と連通する鉄心端部と回転子
胴部方向との間に軸方向の冷却通路を設け、保持リング
と支持部材との間に通風路と連通する流通路を設けるこ
とにより、冷却通路からの冷却媒体を内周側の冷却通路
から外周側の通風路へ向かう流れと外周側から内周側へ
向かう流れとがお互いを妨げることなく、自然対流によ
り流れることが可能となる。
めに、本発明では、回転子巻線端部の外周側回転子コイ
ルと内周側回転子コイルとの間の空間及び保持リングと
鉄心端部との間に複数の通風路を形成するように複数の
支持部材を配置し、通風路と連通する鉄心端部と回転子
胴部方向との間に軸方向の冷却通路を設け、保持リング
と支持部材との間に通風路と連通する流通路を設けるこ
とにより、冷却通路からの冷却媒体を内周側の冷却通路
から外周側の通風路へ向かう流れと外周側から内周側へ
向かう流れとがお互いを妨げることなく、自然対流によ
り流れることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の態様】以下、図面を用いて本発明の実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明における第１実施例の回転
子巻線端部の断面図を示すものである。図２は図１のＡ
−Ａ線から断面であり、図３は、図１におけるＢ−Ｂ断
面を示したものである。
子巻線端部の断面図を示すものである。図２は図１のＡ
−Ａ線から断面であり、図３は、図１におけるＢ−Ｂ断
面を示したものである。
【００１５】図１ないし図４(Ａ),(Ｂ)において、鉄心
１は回転子胴部１Ａと回転子胴部１Ａより直径の小さい
鉄心端部１Ｂとより成る。鉄心１に回転子胴部１Ａに外
周側スロット２Ａとこの内側に設けられた内周側スロッ
ト２Ｂ,２Ｃとを形成している。
１は回転子胴部１Ａと回転子胴部１Ａより直径の小さい
鉄心端部１Ｂとより成る。鉄心１に回転子胴部１Ａに外
周側スロット２Ａとこの内側に設けられた内周側スロッ
ト２Ｂ,２Ｃとを形成している。
【００１６】外周側スロット２Ａ及び内周側スロット２
Ｂ,２Ｃには回転子コイル３Ａ,３Ｂ,３Ｃを挿入してい
る。各回転子コイル３Ａ,３Ｂ,３Ｃの複数を各スロット
２Ａ,２Ｂ,２Ｃ内に積層して回転子巻線４を構成してい
る。鉄心端部１Ｂに回転子巻線４の端部である回転子巻
線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃを突出している。
Ｂ,２Ｃには回転子コイル３Ａ,３Ｂ,３Ｃを挿入してい
る。各回転子コイル３Ａ,３Ｂ,３Ｃの複数を各スロット
２Ａ,２Ｂ,２Ｃ内に積層して回転子巻線４を構成してい
る。鉄心端部１Ｂに回転子巻線４の端部である回転子巻
線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃを突出している。
【００１７】回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの外周を保
持リング５で覆い、回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃを保
持リング５により鉄心端部１Ｂに保持している。保持リ
ング５には回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの端面を被う
と共に、保持リング５を支持する保持リング支持板６を
設けている。保持リング支持板６には外部から冷却風１
５を取入れる開口部６Ａを設うけている。尚、保持リン
グ支持板６は保持リング５に一体に設ける場合には省略
してもよい。
持リング５で覆い、回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃを保
持リング５により鉄心端部１Ｂに保持している。保持リ
ング５には回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの端面を被う
と共に、保持リング５を支持する保持リング支持板６を
設けている。保持リング支持板６には外部から冷却風１
５を取入れる開口部６Ａを設うけている。尚、保持リン
グ支持板６は保持リング５に一体に設ける場合には省略
してもよい。
【００１８】外周側の回転子巻線端部４Ａと内周側の回
転子巻線端部４Ｂ,４Ｃとの間の空間及び保持リング５
と鉄心端部１Ｂとの間に複数の支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃ
を配置して、複数個の通風路７Ａ,７Ｂを形成ている。
各通風路７Ａ,７Ｂは回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの
周方向に沿って所定間隔に配置されている。支持部材８
Ａ,８Ｂ,８Ｃは絶縁部材により構成されている。
転子巻線端部４Ｂ,４Ｃとの間の空間及び保持リング５
と鉄心端部１Ｂとの間に複数の支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃ
を配置して、複数個の通風路７Ａ,７Ｂを形成ている。
各通風路７Ａ,７Ｂは回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃの
周方向に沿って所定間隔に配置されている。支持部材８
Ａ,８Ｂ,８Ｃは絶縁部材により構成されている。
【００１９】保持リング５と鉄心端部１Ｂと対向する複
数の支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃの上下端部には中間部より
細くした細部材８Ｚを形成し、保持リング５及び鉄心端
部１Ｂに当接している。細部材８Ｚにするのは冷却風１
５を流通するさいの流通抵抗を少なくすると共に、保持
リング５と鉄心端部１との間に支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃ
を支持するためである。
数の支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃの上下端部には中間部より
細くした細部材８Ｚを形成し、保持リング５及び鉄心端
部１Ｂに当接している。細部材８Ｚにするのは冷却風１
５を流通するさいの流通抵抗を少なくすると共に、保持
リング５と鉄心端部１との間に支持部材８Ａ,８Ｂ,８Ｃ
を支持するためである。
【００２０】鉄心端部１Ｂと回転子胴部１Ａ方向とに軸
方向の冷却通路１０を形成している。冷却通路１０は開
口部６Ａ及び通風路７Ａ,７Ｂに連通している。保持リ
ング５と対向する支持部材８Ｂ側端に設けた流通路１１
は、一方側の通風路７Ａと他方側の通風路７Ｂとを連通
する。
方向の冷却通路１０を形成している。冷却通路１０は開
口部６Ａ及び通風路７Ａ,７Ｂに連通している。保持リ
ング５と対向する支持部材８Ｂ側端に設けた流通路１１
は、一方側の通風路７Ａと他方側の通風路７Ｂとを連通
する。
【００２１】流通路１１と流通路１１との間に配置され
た回転子巻線間に挟まれた支持部材８Ｃを、保持リング
５に当接する。そうすれば、冷却通路１０からの冷却風
１５を一方側の通風路７Ａから流通路１１を介して他方
側の通風路７Ｂに流れる通路を、蛇行させるようにす
る。
た回転子巻線間に挟まれた支持部材８Ｃを、保持リング
５に当接する。そうすれば、冷却通路１０からの冷却風
１５を一方側の通風路７Ａから流通路１１を介して他方
側の通風路７Ｂに流れる通路を、蛇行させるようにす
る。
【００２２】次に、本発明の冷却作用について説明す
る。流通路１１により一方側の通風路７Ａと他方側の通
風路７Ｂとを連通することにより、開口部６Ａからの矢
印で示す冷却風１５を内周側の冷却通路１０から一方側
の通風路７Ａを介して、外周側の流通路１１側に流し、
流通路１１から他方側の通風路７Ｂを通うり、再び内周
側の冷却通路１０に流れので、従来技術で述べたように
外周側から内周側へ向かう流れとがお互いを妨げること
なく、自然対流により流れることが可能となる。
る。流通路１１により一方側の通風路７Ａと他方側の通
風路７Ｂとを連通することにより、開口部６Ａからの矢
印で示す冷却風１５を内周側の冷却通路１０から一方側
の通風路７Ａを介して、外周側の流通路１１側に流し、
流通路１１から他方側の通風路７Ｂを通うり、再び内周
側の冷却通路１０に流れので、従来技術で述べたように
外周側から内周側へ向かう流れとがお互いを妨げること
なく、自然対流により流れることが可能となる。
【００２３】即ち、開口部６Ａからの矢印で示す冷却風
１５を冷却通路１０に流し、冷却通路１０からの冷却風
１５Ａは一方側の通風路７Ａを流れ、通風路７Ａにより
例えば回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃとの発生熱を奪
う。この加熱された冷却風１５Ａは外周側の流通路１１
へ向かって流れ、流通路１１の加熱された冷却風１５Ａ
は外気と接触している保持リング５を介して外気に冷却
され冷却風１５Ｂと成って、再び他方側の通風路７Ｂに
流れ、通風路７Ｂの冷却風１５Ｂにより回転子巻線端部
４Ａ,４Ｂ,４Ｃの発生熱を奪い、内周側の冷却通路１０
に流れる。
１５を冷却通路１０に流し、冷却通路１０からの冷却風
１５Ａは一方側の通風路７Ａを流れ、通風路７Ａにより
例えば回転子巻線端部４Ａ,４Ｂ,４Ｃとの発生熱を奪
う。この加熱された冷却風１５Ａは外周側の流通路１１
へ向かって流れ、流通路１１の加熱された冷却風１５Ａ
は外気と接触している保持リング５を介して外気に冷却
され冷却風１５Ｂと成って、再び他方側の通風路７Ｂに
流れ、通風路７Ｂの冷却風１５Ｂにより回転子巻線端部
４Ａ,４Ｂ,４Ｃの発生熱を奪い、内周側の冷却通路１０
に流れる。
【００２４】冷却風１５の流れは保持リング５に沿って
周方向に複数個配置した流通路１１により、内周側の通
風路７Ｂと外周側の通風路７Ａとに逆方向の冷却風１５
を流すことにより、複数の回転子巻線端部を周方向に均
一に冷却できる。
周方向に複数個配置した流通路１１により、内周側の通
風路７Ｂと外周側の通風路７Ａとに逆方向の冷却風１５
を流すことにより、複数の回転子巻線端部を周方向に均
一に冷却できる。
【００２５】このように一方側の冷却風１５Ａから流通
路１１を介して他方側の通風路７Ｂを通り、再び内周側
の冷却通路１０に流れので、従来技術で述べたように外
周側から内周側へ向かう流れとがお互いを妨げることな
く、冷却風１５の流れが自然対流により、スムーズに流
れるから、風量が増加すると共に、冷却効率が著しく向
上した。この結果、冷却効率が良くなつた分だけタービ
ン発電機を小型化することができる。
路１１を介して他方側の通風路７Ｂを通り、再び内周側
の冷却通路１０に流れので、従来技術で述べたように外
周側から内周側へ向かう流れとがお互いを妨げることな
く、冷却風１５の流れが自然対流により、スムーズに流
れるから、風量が増加すると共に、冷却効率が著しく向
上した。この結果、冷却効率が良くなつた分だけタービ
ン発電機を小型化することができる。
【００２６】冷却効率の向上については、図１５、図１
６に示すように、従来例と本発明における上述の実施例
１の冷却性能を比較するために、自然対流流路の通風抵
抗とコイルの発熱との数値計算により評価し、この結果
の風量とコイル温度を従来例の計算結果で規格化して示
したものである。
６に示すように、従来例と本発明における上述の実施例
１の冷却性能を比較するために、自然対流流路の通風抵
抗とコイルの発熱との数値計算により評価し、この結果
の風量とコイル温度を従来例の計算結果で規格化して示
したものである。
【００２７】前述のように本発明における冷却風１５が
各コイル間を内周から外周、外周から内周へ向かう流れ
に分離することにより、流れの相互干渉がなくなるため
に本発明を試算した結果によれば、風量を従来の約２．
５倍に増加することが出来るようになった。また、この
風量の増加により、熱伝達率、熱輸送量が増加するた
め、コイル温度は、従来に対し、１０〜１５％低減でき
るように改善できた。
各コイル間を内周から外周、外周から内周へ向かう流れ
に分離することにより、流れの相互干渉がなくなるため
に本発明を試算した結果によれば、風量を従来の約２．
５倍に増加することが出来るようになった。また、この
風量の増加により、熱伝達率、熱輸送量が増加するた
め、コイル温度は、従来に対し、１０〜１５％低減でき
るように改善できた。
【００２８】次に本発明の他の実施例を図５ないし図１
４により説明する。図５ないし図８(Ａ)、(Ｂ)は本発明
における実施例２を示すものである。実施例２は図にお
いて、流通路１１は支持部材８Ａ,８Ｂ内の下端部から
上端部に連通穴２０を連通し、連通穴２０の下端部側は
冷却通路１０に連通し、連通穴２０の上端側を開放せし
めて、流通路１１をなしている。流通路１１は一方向側
の通風路７Ａ,７Ｂに連通している。
４により説明する。図５ないし図８(Ａ)、(Ｂ)は本発明
における実施例２を示すものである。実施例２は図にお
いて、流通路１１は支持部材８Ａ,８Ｂ内の下端部から
上端部に連通穴２０を連通し、連通穴２０の下端部側は
冷却通路１０に連通し、連通穴２０の上端側を開放せし
めて、流通路１１をなしている。流通路１１は一方向側
の通風路７Ａ,７Ｂに連通している。
【００２９】これにより、冷却通路１０からの冷却風１
５は連通穴２０を上昇して、流通路１１より通風路７
Ａ,７Ｂに流れて、各回転子巻線端部４Ｂ,４Ｃを冷却す
る。従って、通風路７Ａ,７Ｂ内を流れる冷却風１５
は、回転子コイルに加熱されていないから各回転子巻線
端部４Ｂ,４Ｃの冷却が実施例１と同程度に効率が良く
冷却できる。
５は連通穴２０を上昇して、流通路１１より通風路７
Ａ,７Ｂに流れて、各回転子巻線端部４Ｂ,４Ｃを冷却す
る。従って、通風路７Ａ,７Ｂ内を流れる冷却風１５
は、回転子コイルに加熱されていないから各回転子巻線
端部４Ｂ,４Ｃの冷却が実施例１と同程度に効率が良く
冷却できる。
【００３０】図９、図１０の実施例３は支持部材８Ａ,
８Ｂ内に連通穴２０を形成し、連通穴２０の保持リング
５と対向する連通穴２０側に連通穴２０を貫通する流通
路１１を形成している。流通路１１により冷却風１５を
周方向に均一に流し、周方向の冷却を均一にする。
８Ｂ内に連通穴２０を形成し、連通穴２０の保持リング
５と対向する連通穴２０側に連通穴２０を貫通する流通
路１１を形成している。流通路１１により冷却風１５を
周方向に均一に流し、周方向の冷却を均一にする。
【００３１】同様に、図１１,図１２に示す他の実施例
は支持部材８Ａ,８Ｂ内に連通穴２０を形成し、保持リ
ング５と対向する支持部材８Ａ側端に連通穴２０と連通
する流通路１１を形成する。この実施例では、支持部材
８Ａ,８Ｂ内に流通路１１と連通する連通穴２０を形成
さるだけでよいから、製作が容易にできる利点がある。
は支持部材８Ａ,８Ｂ内に連通穴２０を形成し、保持リ
ング５と対向する支持部材８Ａ側端に連通穴２０と連通
する流通路１１を形成する。この実施例では、支持部材
８Ａ,８Ｂ内に流通路１１と連通する連通穴２０を形成
さるだけでよいから、製作が容易にできる利点がある。
【００３２】更に、図１３、図１４の実施例４は支持部
材８Ａ,８Ｂ,８Ｃの角部にＲ面２２を形成し、支持部材
８Ａ,８Ｂ,８Ｃは保持リング５側から冷却通路１０側に
向かって順次幅を狭くした傾斜面２３を形成している。
Ｒ面２２及び傾斜面２３により流通抵抗を少なくして、
冷却風１５の流れをよくし、冷却効率をよくしている。
材８Ａ,８Ｂ,８Ｃの角部にＲ面２２を形成し、支持部材
８Ａ,８Ｂ,８Ｃは保持リング５側から冷却通路１０側に
向かって順次幅を狭くした傾斜面２３を形成している。
Ｒ面２２及び傾斜面２３により流通抵抗を少なくして、
冷却風１５の流れをよくし、冷却効率をよくしている。
【００３３】上述の実施例２,３,４の風量及び温度に関
しては、実施例１と同様に図１５,１６に示すように風
量を従来の約２．５倍に増加することが出来るようにな
った。また、この風量の増加により、熱伝達率、熱輸送
量が増加するため、コイル温度は、従来に対し、１０〜
１５％低減できるように改善できた。
しては、実施例１と同様に図１５,１６に示すように風
量を従来の約２．５倍に増加することが出来るようにな
った。また、この風量の増加により、熱伝達率、熱輸送
量が増加するため、コイル温度は、従来に対し、１０〜
１５％低減できるように改善できた。
【００３４】また上述の実施例で支持部材８Ａ,８Ｂ,８
Ｃの上端及び下端に伸びる細部材８Ｚは、符号を記載す
る必要があるので、一箇所にしか設けていないが、実際
は適宜に応じて各支持部材に設けている。
Ｃの上端及び下端に伸びる細部材８Ｚは、符号を記載す
る必要があるので、一箇所にしか設けていないが、実際
は適宜に応じて各支持部材に設けている。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、冷却媒体を一方側の通
風路から流通路を経由して他方側の通風路を通り、再び
内周側の冷却通路１０に流れ、冷却媒体の流れが自然対
流により、スムーズに流れるから、風量が増加すると共
に、冷却効率が著しく向上し、冷却効率が良くなつた分
だけタービン発電機を小型化することができる。
風路から流通路を経由して他方側の通風路を通り、再び
内周側の冷却通路１０に流れ、冷却媒体の流れが自然対
流により、スムーズに流れるから、風量が増加すると共
に、冷却効率が著しく向上し、冷却効率が良くなつた分
だけタービン発電機を小型化することができる。
【図１】図１は、本発明の第１実施例である回転子巻線
端部の断面図。
端部の断面図。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】図４は、図３のＣ−１Ｃ断面における流れの模
式図。
式図。
【図５】図５は、本発明の第２実施例における回転子巻
線端部の断面図。
線端部の断面図。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】図７は、図５のＢ−Ｂ断面図。
【図８】図８は、図７のＣ−Ｃ断面における流れの模式
図。
図。
【図９】図９は、本発明の第３実施例における回転子巻
線端部の断面図。
線端部の断面図。
【図１０】図１０は、図９のＡ−Ａ断面図。
【図１１】図１１は、本発明の第４実施例における回転
子巻線端部の断面図。
子巻線端部の断面図。
【図１２】図１２は、図１１のＡ−Ａ断面図。
【図１３】図１３は、本発明のその他の実施例における
回転子巻線端部の断面図。
回転子巻線端部の断面図。
【図１４】図１４は、図１３のＡ−Ａ断面図。
【図１５】図１５は、従来例と本発明の風量を比較した
特性図。
特性図。
【図１６】図１６は、従来例と本発明のコイルの温度を
比較した特性図。
比較した特性図。
【図１７】図１７は、従来技術における回転子巻線端部
の断面図。
の断面図。
【図１８】図１８は、図１７のＡ−Ａ断面図。
【図１９】図１９は、図１７のＢ−Ｂ断面図。
【図２０】図２０は、図１９のＣ−Ｃ断面における流れ
の模式図。
の模式図。
１…鉄心、１Ａ…回転子胴部、１Ｂ…端部鉄心、２…ス
ロット、３…回転子コイル、４…回転子巻線、４Ａ，４
Ｂ，４Ｃ…回転子巻線端部、５…保持リング、６Ａ,６
Ｂ…通風路、８Ａ，８Ｂ,８Ｃ…支持部材、１０…冷却
炉通路、１１…流通路、１５…冷却風。
ロット、３…回転子コイル、４…回転子巻線、４Ａ，４
Ｂ，４Ｃ…回転子巻線端部、５…保持リング、６Ａ,６
Ｂ…通風路、８Ａ，８Ｂ,８Ｃ…支持部材、１０…冷却
炉通路、１１…流通路、１５…冷却風。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 憲一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立事業部内 (72)発明者 小村 昭義 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立事業部内 Ｆターム(参考） 5H603 AA12 BB02 CA02 CA04 CB02 CB03 CC03 CC17 CD22 CE01 5H604 AA03 BB04 CC02 CC05 CC13 5H609 BB03 PP02 PP07 PP08 PP09 QQ02 QQ08 RR69 5H619 AA11 BB02 PP02 PP05 PP12
Claims (5)
- 【請求項１】 回転子胴部と前記回転子胴部より直径の
小さい端部を有する鉄心と、前記鉄心に設けられた内周
側及び外周側のスロットとに挿入された複数の回転子コ
イルを積層した回転子巻線と、前記回転子巻線の鉄心端
部に突出した回転子巻線端部と、前記回転子巻線端部の
外周を覆う保持リングと、前記回転子巻線端部の外周側
と内周側との間に複数の通風路を形成するように前記保
持リングと前記鉄心端部との間に配置された複数の支持
部材と、前記通風路と連通する外部からの冷却媒体を前
記鉄心端部から前記回転子胴部方向に流通する軸方向の
冷却通路とを備えたタービン発電機において、前記保持
リングと対向する前記支持部材端に前記通風路間と連通
する流通路を設け、この流通路を前記回転子巻線端部の
周方向に沿って複数個配置することを特徴とするタービ
ン発電機。 - 【請求項２】 前記流通路を経由して、前記冷却媒体の
流れを、一方側の前記通風路から他方側の前記通風路に
流すことを特徴とする請求項１記載のタービン発電機。 - 【請求項３】 回転子胴部と前記回転子胴部より直径の
小さい端部を有する鉄心と、前記鉄心に設けられた外周
側と内周側とのスロットとに挿入した複数の回転子コイ
ルを積層した回転子巻線と、前記回転子巻線の鉄心端部
に突出した回転子巻線端部と、前記回転子巻線端部の外
周を覆う保持リングと、外周側と内周側との回転子巻線
端部との間の空間及び保持リングと鉄心端部との間に複
数の通風路を形成するように配置された複数の支持部材
と、前記通風路と連通する外部からの冷却媒体を前記鉄
心端部から前記回転子胴部方向に流通する軸方向の冷却
通路とを備えたタービン発電機において、前記支持部材
内に一端を前記冷却通路に貫通せしめ、他端を前記保持
リング側近傍に開放せしめて流通路となし、この流通路
を前記通風路に連通し、且つ前記回転子巻線端部の周方
向に沿って複数個配置することを特徴とするタービン発
電機。 - 【請求項４】 冷却媒体が流通する前記支持部材の出入
口付近の角部における流通抵抗を低くするようにＲ面に
することを特徴とする請求項１又は３に記載のタービン
発電機。 - 【請求項５】 前記冷却媒体が流通する前記支持部材の
出入口付近の角部における流通抵抗を低くするようにＲ
面すると共に、前記支持部材は前記保持リング側から前
記冷却通路側に向かって順次前記支持部材の幅寸法を狭
くすることを特徴とする請求項１又は３に記載のタービ
ン発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000661A JP3605038B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | タービン発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000661A JP3605038B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | タービン発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002204545A true JP2002204545A (ja) | 2002-07-19 |
| JP3605038B2 JP3605038B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=18869410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001000661A Expired - Lifetime JP3605038B2 (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | タービン発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605038B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010057318A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Railway Technical Res Inst | 主電動機内部の空力騒音の低減方法及びその装置 |
-
2001
- 2001-01-05 JP JP2001000661A patent/JP3605038B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010057318A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Railway Technical Res Inst | 主電動機内部の空力騒音の低減方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3605038B2 (ja) | 2004-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001086679A (ja) | 回転電機 | |
| JPS5914968B2 (ja) | 回転電機の通風冷却装置 | |
| JPS5956832A (ja) | 電気機器の鉄心 | |
| JPS5928852A (ja) | 突極形回転電機 | |
| JP3453058B2 (ja) | 回転電機の固定子 | |
| JPH08172759A (ja) | コンデンサ電動機の固定子 | |
| JP2002204545A (ja) | タービン発電機 | |
| JPH07213000A (ja) | 回転電機の回転子巻線頭部冷却構造 | |
| US6870299B1 (en) | Thermal management of rotor endwinding coils | |
| JPH0787711A (ja) | 冷却媒体通路を備えた電動機のステータ | |
| US2094358A (en) | Turbine-generator ventilation | |
| JP2001339883A (ja) | 突極形回転電機の回転子 | |
| JPH11146587A (ja) | 回転電機の回転子 | |
| JPS6337588B2 (ja) | ||
| JP2000078781A (ja) | 電気機械の固定子鉄心 | |
| JP2002507109A (ja) | 大型突極電機の励磁巻線の通風システム | |
| JP2000308293A (ja) | 回転電機 | |
| JP2003047187A (ja) | 回転電機 | |
| JPH1051987A (ja) | 回転電機 | |
| JP2001211593A (ja) | 円筒型発電機 | |
| US3858068A (en) | Dynamoelectric machine having ventilating means | |
| JP2001016813A (ja) | 回転電機 | |
| JP2004343961A (ja) | 回転電機の冷却構造 | |
| JP3635812B2 (ja) | 回転電機の回転子 | |
| JP2000316245A (ja) | 回転電気機械の円筒形回転子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040409 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040611 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040928 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040930 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071008 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101008 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111008 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121008 Year of fee payment: 8 |