JP2012205334A

JP2012205334A - 回転電機

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Publication number: JP2012205334A
Application number: JP2011065365A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Ueda; 田隆司上; Tadashi Tokumasu; 増正徳; Masanori Arata; 政憲新; Yasuo Kabata; 幡安雄加; Ken Nagakura; 倉謙長
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】電機子巻線の絶縁性能を低下させることなくコイルエンド長を短縮し発電機の小型化に寄与し得る回転電機を提案する。
【解決手段】回転子１、その外径側に空隙を介して配置され円周方向に沿って極対数分分割された分割面を有する固定子鉄心２、２本のハーフターンコイルのそれぞれ一端が固定子鉄心の一方の端面の２カ所の電機子スロット内に埋設され他端が接続部８で接続された複数の電機子巻線３を備え、各電機子巻線３は分割面を跨がないように接続され、２本のハーフターンコイルのうちの一方の一端がコイルエンド直線部７から固定子鉄心内径側、他方の一端が外径側に曲げられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機に関する。

固定子に電機子巻線を装着した、例えば４極以上の単層重巻の３相回転電機において、従来の電機子巻線の端部付近における回転子及び固定子の径方向に沿う断面構造を図７（ａ）に示す。

回転子１０１の外径側に空隙を介して固定子が配置されており、固定子は固定子鉄心１０２及び電機子巻線１０３を備えている。

固定子鉄心１０２は、ワニス処理等で絶縁された概略扇形の抜き板鉄心が回転子軸方向に積層されて形成されており、押え板１０４によって両端が締め付けられた状態で固定されている。

電機子巻線１０３は、それぞれ２本のハーフターンコイルが接続部１０８で短絡されて一本の電機子巻線が形成されている。ハーフターンコイルは複数の素線導体がスパイラル状に転位されて構成されており、この素線導体郡の両端のコイルエンド部１０５が円弧状または直線状に延在するように成形された後、マイカテープ等が巻かれて絶縁処理が施され、固定子鉄心１０２に設けられた電機子スロット１０６内に埋設されている。

ここで各々の電機子巻線１０３には、電機子スロット１０６外部にコイルエンド部１０５が存在し、コイルエンド部１０５にはコイルエンド直線部１０７がある。一方のコイルエンド直線部１０７は、後述するように途中で屈曲しており、屈曲したコイルエンド直線部１０７の位置をａ１０１とする。他方のコイルエンド直線部１０７は屈曲することなく直線状に延在しており、その位置をｂ１０１とする。

図７（ｂ）に、それぞれの電機子巻線１０３の端部が一定の間隔を隔てた２つの電機子スロット１０６内にそれぞれ埋設されたコイルエンド部１０５における巻線状態を、回転軸の方向に沿う断面図として示す。一方のコイルエンド直線部１０７の位置ａ１０１と、他方のコイルエンド直線部１０７の位置ｂ１０１とから、円弧状または直線状に延在した後、接続部１０８において短絡されている。一方のコイルエンド直線部１０７における位置ａ１０１は、上述のように途中で屈曲しており、他方のコイルエンド直線部１０７の位置ｂ１０１よりも固定子鉄心１０２からの距離が長くなっている。

５００ＭＷ超級のタービン発電機では、電機子巻線に流れる電流が増大する。このため、図示されていないが電機子巻線を形成する多数の素線導体に中空の導体を配置し、この中空導体に純水等の冷却媒体を流すことで電機子巻線を冷却する方式が多く採用されている。

またタービン発電機では大容量化に伴い発電機の外形寸法が大きくなり、輸送制限や製造設備の重量制限等が問題となる。そこで、タービン発電機の大型化に伴う問題を解消するため、固定子鉄心を円周方向に極対数分だけ分割して製造する場合がある。

例えば磁極数が４極で極対数が２であり、固定子鉄心を二分割して製造するときの巻線状態を、固定子鉄心の分割面を電機子巻線が跨る場合の電機子を平面状に展開して図８に示す。この図８において、回転軸方向に平行なＡ−Ａ線に沿う分割面において、固定子鉄心が二分割されている。上述したように、所定間隔を隔てた二つの電機子スロット１０６内に電機子巻線１０３の両端がそれぞれ埋設され、接続部１０８においてそれぞれのハーフターンコイルの端部が短絡されている。

このような固定子鉄心の分割面を跨るように電機子巻線が接続されている場合には、製造工場にて組立、試験を実施した後に、固定子鉄心の分割面を跨ぐ電機子巻線のみを分解して、現地で再度取り付ける等の手法を用いる必要がある。しかしながら、この場合にはろう付け等により接続した電機子巻線を溶解して、現地で再度ろう付けする必要がある等、製造工数の増加や電機子巻線の取外しによる絶縁損傷という問題があった。

そこで、電機子を組み立てた後に電機子巻線を分解することなく固定子鉄心を分割することができるように、固定子鉄心の分割面を跨がないように巻線を行う手法が提案されている。図９に、固定子鉄心の分割面を跨がないように電機子巻線を巻回した場合における巻線状態を示す。

この場合も、図８に示された手法を用いて巻線を行った場合と同様に、Ａ−Ａ線に沿う分割面において固定子鉄心が二分割されている。

３相の単層重巻の回転電機において、図８に示された手法を用いて巻線を行う場合には、３相のうち一点鎖線及び二点鎖線で示された２つのＶ相、Ｗ相を除く、破線で示された中央のＵ相は分割面に跨って巻回されている。

しかし、図９に示された手法を用いて巻線を行う場合には、分割面を跨がないように、実線で示されたＵ相のようにコイルエンド部が反転されて巻回されている。以下に、従来の分割固定子を用いた回転電機を開示した文献名を記載する。

特開昭６０−１５２２４３号公報特公平０６−０２０３５５号公報

単層重巻の電機子巻線をコイルエンド部１０５において、単純に接続しようとすると、それぞれのコイルエンド部１０５同士が干渉する。そこで、図７（ａ）に示されたように、電機子巻線１０３の一方のコイルエンド部１０５を外径側に角度αだけ曲げるように成形して接続させる必要がある。

しかしながら、このような巻線では電機子巻線１０３のコイルエンド部１０５での曲げが急であり角度αが小さいと、マイカテープなどを巻いて絶縁処理をする際にボイドが発生したり、運転時における電磁振動等により主絶縁に亀裂が発生しやすい状態となる。

絶縁層にボイドや亀裂が発生すると、絶縁性能が低下し短絡事故等の重大な事故が発生するおそれがある。また、上述したように電機子巻線は複数の素線導体で形成されており、さらに電機子巻線を冷却するために中空導体が配置される場合がある。このような場合にコイルエンド部１０５での曲げが急で角度αが小さいと、中空素線がつぶれて冷却媒体が流れなくなり、電機子巻線１０３の温度が上昇し、最悪の場合には加熱や焼損事故を招くおそれがあった。

そのため、コイルエンド部１０５の曲げが緩やかで角度αができるだけ大きいことが望ましい。しかし、この場合にはコイルエンド部１０５の長さＸが増加し発電機全体の寸法や重量の増大を招くという問題があった。

本発明は上記事情に鑑み、電機子巻線の主絶縁の絶縁性能を低下させることなく、かつコイルエンド長の増加を抑制して発電機の小型化に寄与することが可能な回転電機を提案することを目的とする。

本発明による回転電機は、回転子と、前記回転子の外径側に空隙を介して配置され、円周方向に沿って極対数分分割された分割面を有する固定子鉄心と、２本のハーフターンコイルのそれぞれ一端が前記固定子鉄心の一方の端面における所定間隔を開けた２カ所の電機子スロット内に埋設されており、他端が接続部で相互に接続された複数の電機子巻線とを備え、各々の前記電機子巻線は、前記固定子鉄心の前記分割面を跨がないように前記固定子鉄心の前記電機子スロット内に埋設されており、前記２本のハーフターンコイルのうちの一方の前記一端が、前記固定子鉄心の一方の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側に曲げられ、他方の前記一端が、前記固定子鉄心の他方の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の外径側に曲げられた後、前記接続部で相互に接続されたことを特徴とする。

また、本発明による回転電機は、回転子と、前記回転子の外径側に空隙を介して配置され、円周方向に沿って極対数分分割された分割面を有する固定子鉄心と、２本のハーフターンコイルのそれぞれ一端が前記固定子鉄心の一方の端面における所定間隔を開けた２カ所の電機子スロット内に埋設されており、それぞれの他端が接続部で相互に接続された複数の電機子巻線とを備え、各々の前記電機子スロット内には、径方向に沿って２本以上のハーフターンコイルのそれぞれの一端が埋設されており、各々の前記電機子巻線は、前記固定子鉄心の前記分割面を跨がないように前記固定子鉄心の前記電機子スロット内に埋設されており、同一の前記電機子スロット内に埋設された２本以上の前記ハーフターンコイルのそれぞれの一端は、前記固定子鉄心の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側又は外径側のいずれか同一方向に曲げられたことを特徴とする。

本発明の回転電機によれば、電機子巻線の主絶縁の絶縁性能を低下させることなく、コイルエンド長の増加を抑制して発電機の小型化に寄与することが可能である。

本発明の第１の実施の形態の回転電機における電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。本発明の第２の実施の形態の回転電機における電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。本発明の第３の実施の形態の回転電機における電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。本発明の第４の実施の形態の回転電機における電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。本発明の第５の実施の形態の回転電機における電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。本発明の第６の実施の形態の回転電機における電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。従来の電機子巻線の端部付近における径方向に沿う断面構造を示す断面図及び電機子巻線の形状を示す説明図。従来の固定子鉄心の分割面を電機子巻線が跨ぐ場合の電機子を展開して巻線状態を示す説明図。従来の固定子鉄心の分割面を電機子巻線が跨がない場合の電機子を展開して巻線状態を示す説明図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、以下の回転電機は、磁極数が４極以上であり、極対数分、即ち二分割した固定子鉄心を有する３相回転電機を対象とする。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）に、本発明の第１の実施の形態による回転電機における電機子端部の断面構造を部分的に拡大して示す。本実施の形態は、分割固定子を用いた回転電機に好適である。

固定子鉄心２に設けられた電機子スロット６内に電機子巻線３の端部がそれぞれ埋設されており、固定子鉄心２は押え板４により両端が締め付けられた状態で固定されている。固定子鉄心２は円周方向に沿って極対数分分割されており、電機子巻線３は電機子スロット６内に１本埋設する単層重巻により鉄心分割面を跨がないように巻回されている。

電機子巻線３のコイルエンド部５は、ハーフターンコイル同士が干渉しないようにするため、一方のコイルエンド直線部７から固定子鉄心２の外径側に曲げ、他方のコイルエンド直線部７から固定子鉄心２の内径側に曲げて、各コイルエンド部５の間隔Ｗが後述する位置ａ１、ｂ１においてコイル高さＨ以上（Ｗ≧Ｈ）となるように成形する。この後、残りのコイルエンド部５を円弧状または直線状に延在するように成形し、ハーフターンコイルの両端でろう付け等により接続部８において短絡して巻線を形成している。

ここで、二つのコイルエンド直線部７における長さをｈとし、一方のコイルエンド直線部７において外径側に曲げられた位置をａ１、他方のコイルエンド直線部７において内径側に曲げられた位置をｂ１とする。

図１（ｂ）に、電機子巻線３が一定の間隔を隔てて二つの電機子スロット６内に埋設されたコイルエンド部５における巻線状態を、第１の実施の形態によるものを実線で、図７（ｂ）に示された従来技術によるものを点線で示す。

一方のコイルエンド直線部７から外径側に曲げられた位置ａ１と、他方のコイルエンド直線部７から内径側に曲げられた位置ｂ１とが、円弧状または直線状に延在する電機子巻線３によって接続部８において接続されている。

第１の実施の形態では、一方の位置ａ１より他方の位置ｂ１の方がやや固定子鉄心２からの距離が長くなっている。

このように第１の実施の形態によれば、２本のハーフターンコイルにおける一方のコイルエンド部５を固定子鉄心２の内径側に、他方のコイルエンド部５を外径側に、位置ａ１、ｂ１においてコイル高さＨ以上の距離Ｗ（Ｗ≧Ｈ）を有するように二方向に分散する方向に曲げて巻線を形成する。これにより、一方のコイルエンド部１０５のみを曲げていた従来と比較し、第１の実施の形態におけるコイルエンド部５の曲げを緩やかに、即ち角度θを大きくすることができる。この結果、マイカテープ等の巻回の際に発生するボイドや運転時における電磁振動等により発生する絶縁層の亀裂等の発生を低減することができ、発電機の信頼性の向上に寄与することができる。

さらに、図１（ａ）に示されたように、図７（ａ）に示された従来におけるコイルエンド長Ｘよりコイルエンド部５の長さを短縮することができるため、回転電機の小型化が可能となる。

尚、コイルエンド部５の内径が、固定子鉄心２の内径以上の寸法となるように巻回することにより、発電機の定期点検時に回転子１を軸方向に容易に引き抜いて分解することが可能である。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について、図２を参照して説明する。

上記第１の実施の形態では、上述のように２本のハーフターンコイルにおける一方のコイルエンド部５を内径側に、他方のコイルエンド部５を外径側にそれぞれ曲げているが、相対的な間隔のみが規定されており、個々の間隔については限定されていない。

これに対し第２の実施の形態では、図２（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示されたように、一方のコイルエンド部５を内径側、他方のコイルエンド部５を外径側にそれぞれ同一間隔Ｗ／２で曲げて、位置ａ２、ｂ２において各コイルエンド部５の間隔Ｗがコイル高さＨ以上（Ｗ≧Ｈ）となるように成形している。

第２の実施の形態によれば、２つのコイルエンド部５においてそれぞれが同一間隔を有するように曲げることで、最も効率よく曲げ角度を最小とすることができる。このため、絶縁層に発生するボイドや亀裂の発生を最小限に低減することができ、コイルエンド長も最小寸法とすることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について、図３を用いて説明する。

上記第１、第２の実施の形態では、２本のハーフターンコイルのそれぞれがコイルエンド直線部から鉄心内径側あるいは外径側へ向かって曲げられた後、接続部８で接続されている。

これに対し第３の実施の形態では、図３（ａ）に示されたように、２本のハーフターンコイルのうち一方のハーフターンコイルにおいて、コイルエンド直線部７から鉄心外径側へ向かってコイル高さＨの１／２以上の位置ａ３１まで曲げられており、さらに、円周方向に向かって円弧状に曲げられあるいは直線状にコイル高さＨの１／２以上となる位置ａ３２まで延在した後、接続部８に接続されている。

他方のハーフターンコイルは、位置ｂ３までコイルエンド直線部が存在し、その後接続部８において一方のハーフターンコイルと共に接続されている。

図３（ｂ）に、電機子巻線３が一定の間隔を隔てた二つの電機子スロット６内に埋設された巻線状態を、第３の実施の形態によるものを実線で、図７（ｂ）に示された従来技術によるものを点線で示す。

第３の実施の形態では、一方のハーフターンコイルのコイルエンド直線部７から、上述したように位置ａ３１まで鉄心外径側に向かって曲げられ、さらに位置ａ３２まで円周方向に向かって円弧状に曲げられあるいは直線状に延在しており、接続部８に接続されている。他方のハーフターンコイルは、位置ｂ３までコイルエンド直線部が延在した後、接続部８に接続されている。

第３の実施の形態によれば、コイルエンド長は図７（ａ）に示された従来のコイルエンド長Ｘとほぼ同一となる。しかし、ハーフターンコイルの一方を位置ａ３１まで半径方向に対して曲げられ、さらに位置ａ３２まで円周方向に曲げられあるいは延在することで、２段階でコイルエンド部５が曲げられ、図３（ｂ）において示されたように一カ所における曲げ角度を緩やかにすることができる。このため、従来よりも絶縁層に発生するボイドや亀裂の発生を低減することができる。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態について、図４を用いて説明する。

上記第１〜第３の実施の形態では、いずれも一つの電機子スロット６内に電機子巻線３が１本埋設されている。これに対し第４の実施の形態では、一つの電機子スロット６内に半径方向に沿って２本以上の電機子巻線３が埋設されている。尚、この第４の実施の形態、後述する第５の実施の形態では、一つの電機子スロット６内に２本の電機子巻線３が埋設された場合について説明する。

そこで第４の実施の形態では、同一電機子スロット６に埋設される２本のハーフターンコイルを１組として、図４（ａ）に示されたように、コイルエンド直線部７から鉄心外径側もしくは内径側のいずれか同一方向に向かって、コイル高さＨの２倍以上、即ち２Ｈ以上の高さまで曲げた後、二つの接続部８ａ、８ｂにおいて、３相におけるＵ、Ｖ、Ｗの各相毎に接続されて電機子巻線３を形成している。

即ち、同一電機子スロット６に埋設される２本のハーフターンコイルにおける一方の一組において、コイルエンド直線部７から鉄心外径側へ位置ａ４１、ａ４２まで曲げられた後、接続部８ａ、８ｂに接続されている。さらに、同一電機子スロット６に埋設される２本のハーフターンコイルにおける他方の一組において、コイルエンド直線部７から鉄心内径側へ位置ｂ４１、ｂ４２まで曲げられた後、接続部８ａ、８ｂに接続されている。これにより、位置ａ４１を有する一方のハーフターンコイルと位置ｂ４１を有する他方のハーフターンコイルが接続部８ａにおいて接続され、位置ａ４２を有する一方のハーフターンコイルと位置ｂ４２を有する他方のハーフターンコイルが接続部８ｂにおいて接続される。

第４の実施の形態では、一つの電機子スロット６に２本の電機子巻線３が埋設されるため、上記第１の実施の形態と比較し電機子導体の占積率が低下する。しかし、第１の実施の形態よりターン数が２倍となるため定格電圧を増加させ定格電流を低減することができるため、電機子巻線３の電流密度の増加を抑制することができる。

さらに、単層重巻の上記第１〜第３の実施の形態によれば、２層重巻に比べて１本あたりのコイル高さが２倍近くになるため、１本のコイルの重量増加や複数の素線をスパイラル状に捻る際の転位間隔が短くなる等の現象が生じるが、２層重巻を用いる第４の実施の形態によればこのような事態を回避することができる。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態について、図５を参照して説明する。

第５の実施の形態では上記第４の実施の形態と異なり、同一電機子スロット６に埋設される２本のハーフターンコイルにおける一方のハーフターンコイルにおいて、一方のコイルエンド部はコイルエンド直線部７から鉄心外径側へ位置ａ５１まで曲げられた後、接続部８ａに接続されている。他方のコイルエンド部は、コイルエンド直線部７から曲げられることなく位置ｂ５１から接続部８ｂに接続されている。

さらに、同一電機子スロット６に埋設される２本のハーフターンコイルにおける他方のハーフターンコイルにおいて、一方のコイルエンド部はコイルエンド直線部７から曲げられることなく位置ｂ５１から接続部８ａに接続されている。他方のコイルエンド部は、コイルエンド直線部７から鉄心内径側へ位置ｂ５２まで曲げられた後、接続部８ｂに接続されている。これにより、位置ａ５１を有する一方のハーフターンコイルと位置ｂ５１を有する他方のハーフターンコイルが接続部８ａにおいて接続され、位置ａ５２を有する一方のハーフターンコイルと位置ｂ５２を有する他方のハーフターンコイルが接続部８ｂにおいて接続される。

このように第５の実施の形態では、１本の電機子巻線３を形成する接続部８ａにおいて接続された２本のハーフターンコイルにおいて、一方のみがコイルエンド直線部７から鉄心外形側に曲げられて巻線を形成している。また、１本の電機子巻線３を形成する接続部８ｂにおいて接続された２本のハーフターンコイルにおいて、一方のみがコイルエンド直線部７から鉄心外形側に曲げられて巻線を形成している。

しかしながら、位置ｂ５１を有する他方のハーフターンコイルを、位置ａ５１を有する一方のハーフターンコイルと逆に鉄心内径側へ曲げてもよい。同様に、位置ａ５２を有する他方のハーフターンコイルを、位置ｂ５２を有する一方のハーフターンコイルと逆に鉄心外径側へ曲げてもよい。

尚、第４、第５の実施の形態ではいずれも、ハーフターンコイル同士を接続する接続部８ａ、８ｂが径方向に４本並ぶことになる。上記第４の実施の形態では、位置ｂ４２を有する最内径側のハーフターンコイルと、位置ａ４２を有する内径側から３番目のハーフターンコイルとを接続部８ｂにより接続し、位置ｂ４１を有する内径側から２番目のハーフターンコイルと、位置ａ４１を有する最外径側のハーフターンコイルとを接続部８ａにより接続する必要がある。このため、周方向に接続部８ａ、８ｂをずらすように移動させる等の干渉を回避する対策が必要となる。

これに対し第５の実施の形態では、直列に接続する各ハーフターンコイルを径方向に沿って隣接するように配置することができる。即ち、位置ｂ５２を有する最内径側のハーフターンコイルと、位置ａ５２を有する内径側から２番目のハーフターンコイルとを接続する接続部８ｂと、位置ｂ５１を有する内径側から３番目のハーフターンコイルと、位置ａ５１を有する最外径側のハーフターンコイルとを接続する接続部８ａとを、径方向に隣接するように配置することが可能である。

これにより第５の実施の形態によれば、第４の実施の形態よりも接続部８ａ、８ｂの相互干渉を容易に回避することができる。

尚、位置ｂ５１を有する他方のハーフターンコイルを、位置ａ５１を有する一方のハーフターンコイルと逆に鉄心内径側へ曲げる場合、位置ａ５２を有する他方のハーフターンコイルを、位置ｂ５２を有する一方のハーフターンコイルと逆に鉄心外径側へ曲げる場合には、接続部８ａ、８ｂを図５に示されたように径方向に隣接するように配置することが可能な範囲内で曲げることが望ましい。

（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態について、図６を参照して説明する。

上記第１〜第３の実施の形態のいずれかの構成を備えた回転電機において、電機子巻線３のコイルエンド部５ａから、図示されていない電力供給先に接続された出力端子に接続される側と、電機子巻線３のコイルエンド部５ｂから、図示されていないタービンに接続される側との間で、対応する電機子スロット６内に一端が埋設されたハーフターンコイルのコイルエンド部における鉄心内径側または鉄心外径側に曲げる方向が相互に異なるようにしている。

即ち、出力端子に接続される側のコイルエンド部５ａでは、図中紙面に垂直な方向において奥側に位置する一方の電機子巻線３ａ１を鉄心外径側に曲げて、図中手前側に位置する他方の電機子巻線３ａ２を鉄心内径側に曲げている。これに対し、タービンに接続される側のコイルエンド部５ｂでは、図中紙面に垂直な方向において奥側に位置する一方の電機子巻線３ｂ１を鉄心内径側に曲げて、図中手前側に位置する他方の電機子巻線３ｂ２を鉄心外径側に曲げて成形している。

上記第４、第５の実施の形態においても同様に、一つの電機子スロット６に径方向に配列された２本の電機子巻線３のそれぞれに対して、出力端子に接続される側とタービンに接続される側との間で、鉄心内径側または鉄心外径側の相互に異なる向きに曲げて成形する。

第６の実施の形態によれば、出力端子に接続される側と、タービンに接続される側との間でコイルエンド部５ａ、５ｂからの屈曲形状が相対的に反転した関係にある。これにより、コイルエンド部５ａ、５ｂに鎖交する磁束により発生する循環電流を低減することができ、電機子巻線３の局部的な過熱を抑制することが可能である。

上記実施の形態はいずれも一例であって、本発明の技術的範囲内において様々に変形することが可能である。

１回転子
２固定子鉄心
３電機子巻線
４押え板
５、５ａ、５ｂコイルエンド部
６電機子スロット
７コイルエンド直線部
８、８ａ、８ｂ接続部

Claims

回転子と、
前記回転子の外径側に空隙を介して配置され、円周方向に沿って極対数分分割された分割面を有する固定子鉄心と、
２本のハーフターンコイルのそれぞれ一端が前記固定子鉄心の一方の端面における所定間隔を開けた２カ所の電機子スロット内に埋設されており、他端が接続部で相互に接続された複数の電機子巻線とを備え、
各々の前記電機子巻線は、前記固定子鉄心の前記分割面を跨がないように前記固定子鉄心の前記電機子スロット内に埋設されており、
前記２本のハーフターンコイルのうちの一方の前記一端が、前記固定子鉄心の一方の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側に曲げられ、他方の前記一端が、前記固定子鉄心の他方の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の外径側に曲げられた後、前記接続部で相互に接続されたことを特徴とする回転電機。
前記２本のハーフターンコイルのうちの一方の前記一端と他方の前記一端との間の径方向における間隔が、前記コイルエンド直線部における径方向の寸法Ｈ以上となるように、前記一方の前記一端と前記他方の前記一端とがそれぞれ曲げられたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
前記２本のハーフターンコイルのうちの一方の前記一端が、前記固定子鉄心の一方の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側に、前記コイルエンド直線部における径方向の寸法Ｈの１／２倍以上の寸法Ａに曲げられ、他方の前記一端が、前記固定子鉄心の他方の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の外径側に、前記コイルエンド直線部における径方向の寸法Ｈの１／２倍以上でかつ前記寸法Ａと同一寸法となるように曲げられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
回転子と、
前記回転子の外径側に空隙を介して配置され、円周方向に沿って極対数分分割された分割面を有する固定子鉄心と、
２本のハーフターンコイルのそれぞれ一端が前記固定子鉄心の一方の端面における所定間隔を開けた２カ所の電機子スロット内に埋設されており、それぞれの他端が接続部で相互に接続された複数の電機子巻線とを備え、
各々の前記電機子スロット内には、径方向に沿って２本以上のハーフターンコイルのそれぞれの一端が埋設されており、
各々の前記電機子巻線は、前記固定子鉄心の前記分割面を跨がないように前記固定子鉄心の前記電機子スロット内に埋設されており、
同一の前記電機子スロット内に埋設された２本以上の前記ハーフターンコイルのそれぞれの一端は、前記固定子鉄心の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側又は外径側のいずれか同一方向に曲げられたことを特徴とする回転電機。
同一の前記電機子スロット内に埋設された２本以上の前記ハーフターンコイルのうちの１本の一端が、前記固定子鉄心の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側又は外径側のいずれかに曲げられ、他の一端が前記固定子鉄心の端部より前記回転子の回転軸方向に延在するコイルエンド直線部から前記固定子鉄心の外径側又は内径側のいずれかに曲げられあるいは曲げられることなく直線状に延在することを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
前記電機子巻線のうち、前記固定子鉄心における一方の端面における前記電機子スロット内に埋設され、電力を外部へ供給するための出力端子に接続されている側では、前記固定子鉄心の端部より前記回転子の回転軸方向に延在する前記コイルエンド直線部から前記固定子鉄心の内径側又は外径側に曲げられ、
前記電機子巻線のうち、前記固定子鉄心における他方の端面における前記電機子スロット内に埋設され、タービンに接続されている側では、対応する電機子スロットに埋設された前記出力端子に接続されている側における曲げ方向と反転するように、前記固定子鉄心の端部より前記回転子の回転軸方向に延在する前記コイルエンド直線部から前記固定子鉄心の外径側又は内径側に曲げられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の回転電機。