JP2016127776A - Stator for rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、回転電機の固定子に関する。 Embodiments described herein relate generally to a stator of a rotating electrical machine.
大容量の回転電機である例えばタービン発電機に使用されている固定子コイルは、積層鋼板からなる固定子コアに設けられたスロット内に、下コイルと上コイルとを2層に配置して構成されている。そして、スロットに収納された上コイルと下コイルとを、固定子コアの端面から軸方向に突出するコイルエンド部の先端で直列に接続(シリーズ接続)している。 A stator coil used in, for example, a turbine generator that is a large-capacity rotating electric machine is configured by arranging a lower coil and an upper coil in two layers in a slot provided in a stator core made of laminated steel sheets. Has been. The upper coil and the lower coil housed in the slot are connected in series (series connection) at the tip of the coil end portion that protrudes in the axial direction from the end face of the stator core.
ここで、上コイルと下コイルは、固定子コアの内部では、スロット内に収納されているので剛性が高くなっているが、固定子コアから軸方向に突出したコイルエンド部では、片持構造となるので剛性が低くなっている。このため、コイルエンド部では、電磁力に起因する円環振動に対する対策が必要となってくる。 Here, the upper coil and the lower coil have high rigidity because they are housed in the slots inside the stator core, but the coil end portion that protrudes in the axial direction from the stator core has a cantilever structure. Therefore, the rigidity is low. For this reason, in the coil end part, it is necessary to take measures against circular vibration caused by electromagnetic force.
円環振動モードの変形形態を調べたところ、コイルエンド部に発生する円環振動の半径方向の変位は、固定子コアの端面に近い位置に比して端面から離れた先端が非常に大きくなることが分かった。しかしながら、従来の対策では、コイルエンド部の先端における半径方向の剛性が十分に確保されていない可能性があった。 As a result of investigating the deformation mode of the ring vibration mode, the radial displacement of the ring vibration generated in the coil end portion becomes very large at the tip far from the end face as compared to the position near the end face of the stator core. I understood that. However, with the conventional measures, there is a possibility that the radial rigidity at the tip of the coil end portion is not sufficiently ensured.
本発明が解決しようとする課題は、コイルエンド部の先端の半径方向の振動に対する剛性を高め、それにより、半径方向に大きな変位を生じさせる電磁振動の低減を図ることのできる回転電機の固定子を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to improve the rigidity against the radial vibration at the tip of the coil end portion, thereby reducing the electromagnetic vibration that causes a large displacement in the radial direction. Is to provide.
実施形態の回転電機の固定子は、固定子コアと、複数のスロットと、下コイルおよび上コイルと、接続導体と、を持つ。複数のスロットは、固定子コアに軸方向に貫通するように形成され、且つ円周方向に沿って並んで配置されている。下コイルおよび上コイルは、複数のスロットのそれぞれに、2層に収納されている。接続導体は、スロットに収納された下コイルおよび上コイルの固定子コアから突出したコイルエンド部同士を、シリーズ接続している。そして、下コイルにおけるコイルエンド部の先端位置と、上コイルにおけるコイルエンド部の先端位置とを、円周方向にずらして配置している。また、円周方向で隣り合う2つのスロットのうち、一方のスロットに収納されている下コイルのコイルエンド部と、他方のスロットに収納されている上コイルのコイルエンド部とを、絶縁性のブロックスペーサによって連結している。 The stator of the rotating electrical machine of the embodiment has a stator core, a plurality of slots, a lower coil and an upper coil, and a connection conductor. The plurality of slots are formed so as to penetrate the stator core in the axial direction, and are arranged side by side along the circumferential direction. The lower coil and the upper coil are housed in two layers in each of the plurality of slots. The connecting conductor series-connects the lower coil housed in the slot and the coil end portions protruding from the stator core of the upper coil. And the tip position of the coil end part in the lower coil and the tip position of the coil end part in the upper coil are shifted in the circumferential direction. Further, of the two slots adjacent in the circumferential direction, the coil end portion of the lower coil housed in one slot and the coil end portion of the upper coil housed in the other slot are insulated. They are connected by block spacers.
以下、実施形態の回転電機の固定子を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a stator of a rotating electrical machine according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の固定子コイル101のコイルエンド部1a,2aを示す軸方向から見た図、図2は、同コイルエンド部1a,2aを示す半径方向から見た図である。
図1、図2に示すように、回転電機100は、例えばタービン発電機として用いられるものであって、略円筒状の固定子102と、この固定子102の径方向中央に回転自在に配置された不図示の回転子と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram seen from the axial direction showing the
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating
固定子102は、積層鋼板を複数積層することにより形成された固定子コア7を有している。固定子コア7には、径方向に沿って長くなるように、且つ軸方向に貫通するように形成されたスロット8が形成されている。スロット8は、複数形成されており、円周方向に沿って並んで配置されている。
The stator 102 has a
各スロット8には、それぞれ固定子コイル101が収納されている。固定子コイル101は、各スロット8の径方向外側に配置された上コイル1と、径方向内側に配置された下コイル2との2層構造になっている。各コイル1,2は、それぞれ複数の中空状または中実状の素線を束ねたものである。すなわち、上コイル1は、複数の素線の両端側をクリップ3で束ねたものであり、下コイル2は、複数の素線の両端側をクリップ4で束ねたものである。
Each
また、上コイル1および下コイル2は、それぞれ固定子コア7の軸方向両端から突出している。以下、この突出した部位を、上コイル1のコイルエンド部1a、下コイル2のコイルエンド部2aと称す。なお、これらコイルエンド部1a,1bは、3次元曲線状に曲げられているので、インボリュート部とも言われる。
スロット8に収納された上コイル1のコイルエンド部1aと下コイル2のコイルエンド部2aは、各々先端同士が接続導体5によりシリーズ接続されている。これらクリップ3、4および接続導体5は、絶縁被覆6により覆われている。
Further, the
The ends of the
ここで、スロット8に収納されている(シリーズ接続される)上コイル1のコイルエンド部1aの長さと、下コイル2のコイルエンド部2aの長さは、互いに異なる長さに設定されている。より具体的には、上コイル1のコイルエンド部1aの長さが、下コイル2のコイルエンド部2aの長さよりも短く設定されている。このように設定することにより、シリーズ接続される上コイル1のコイルエンド部1aの先端位置と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端位置とが、円周方向にずれている。
Here, the length of the
このずれについて、より詳しく、図3に基づいて説明する。
図3は、隣接するコイルも含めて示す図2のA−A線に沿う断面図である。
同図に示すように、シリーズ接続される上コイル1のコイルエンド部1aの先端位置と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端位置は、円周方向に隣接する各コイルエンド部1a,2aの間隔(以下、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチと称す)の整数倍だけずれている。特にこの実施形態では、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチにおける1ピッチ分だけ円周方向にずれている。
This shift will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 including the adjacent coils.
As shown in the figure, the tip end position of the
従って、♯1〜♯Nまでの総数N個の固定子コイル101(上コイル1、下コイル2)が順番に各スロット8に収納されている場合は、♯1の上コイル1におけるコイルエンド部1aの先端およびクリップ3と、♯Nの下コイル2におけるコイルエンド部2aの先端およびクリップ4とが、同一半径線L上に位置している。
Therefore, when the total number N of stator coils 101 (
同様に、♯2の上コイル1におけるコイルエンド部1aの先端およびクリップ3と、♯1の下コイル2におけるコイルエンド部2aの先端およびクリップ4とが、同一半径線L上に位置している。また、♯3の上コイル1におけるコイルエンド部1aの先端およびクリップ3と、♯2の下コイル2におけるコイルエンド部2aの先端およびクリップ4とが、同一半径線L上に位置している。そして、これが周方向全体に渡って構成されている。
Similarly, the tip of the
ここで、同一半径線L上に並ぶ、♯NO.違いの上コイル1のクリップ3と下コイル2のクリップ4は、これら両クリップ3,4の半径方向の対向側面間に配置したブロックスペーサ10によって、半径方向に連結されている。
使用されているブロックスペーサ10は、圧縮方向Pの両端にレジン剤を浸透させたシート状のフェルト部材11を配置し、それら両端のフェルト部材11の間に固形ブロック12を挟んだ層構造をなしている。従って、圧縮方向Pが層方向に相当し、剪断方向がフェルト部材11の固形ブロック12に対する接合面に沿った方向に相当する。
Here, #NO. The
The
図8(a)〜図8(c)に基づいて、ブロックスペーサ10について、より詳しく説明する。
図8は、ブロックスペーサ10の剛性の大きさの外力の方向による違いを示し、(a)〜(c)は、ブロックスペーサ10の状態毎の説明図である。
図8(a)に示すように、ブロックスペーサ10は、圧縮方向Pの両端にシート状のフェルト部材11を配置し、それら両端のフェルト部材11の間に固形ブロック12を挟んだ層構造をなしていることから、図8(b)に示すように、基台Kの上に載せて、層方向である圧縮方向Pに外力Fが加わった場合には、圧縮変形が小さく収まって、高い剛性を発揮する。
一方、図8(c)に示すように、層方向と直交する剪断方向Tに同じ外力Fが加わった場合には、剪断変形が著しく大きくなり、低剛性となる。これは、両端のフェルト部材11の剪断剛性が低いという特性に負うところの結果である。
Based on FIG. 8A to FIG. 8C, the
FIG. 8 shows the difference in the rigidity of the
As shown in FIG. 8A, the
On the other hand, as shown in FIG. 8C, when the same external force F is applied in the shearing direction T perpendicular to the layer direction, the shear deformation becomes remarkably large and the rigidity becomes low. This is a result of the characteristic that the shear rigidity of the felt
本第1の実施形態の固定子コイル101(上コイル1、下コイル2)のコイルエンド部1a,2aでは、ブロックスペーサ10は、固定子コア7の同一半径線L上に並ぶ上コイル1のクリップ3と下コイル2のクリップ4との間に、これらクリップ3,4の半径方向の対向側面における絶縁被覆6の外面に、両端のフェルト部材11を当接させた状態で圧入されている。そして、その上で、レジン剤が加熱乾燥させられることにより、両クリップ3,4と固形ブロック12とフェルト部材11とが固着一体化されている。これにより、上コイル1のクリップ3と下コイル2のクリップ4とが連結されている。
In the
このように、上述の第1実施形態では、♯NO.違いの上コイル1のクリップ3と下コイル2のクリップ4とが、高剛性を発揮する圧縮方向Pを半径方向に向けたブロックスペーサ10によって半径方向に連結されている。一方、同一の♯NO.における上コイル1、下コイル2の各コイルエンド部1a,2aの先端同士は、接続導体5を介して連結されている。このため、円周方向に隣り合うスロット8から引き出された各コイル1,2同士のそれぞれがブロックスペーサ10や接続導体5によって支持されている形になり、各コイルエンド部1a,2aの剛性を高めることができる。とりわけ、ブロックスペーサ10は、各コイルエンド部1a,2aを半径方向に連結するように設けられているので、各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を高めることができ、半径方向に大きな変位を生じる電磁振動の低減に寄与することができる。
Thus, in the first embodiment described above, #NO. The
また、各コイルエンド部1a,2aの先端の円周方向のずれ量を、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチの整数倍に設定している。特に、この実施形態では、上コイル1のコイルエンド部1aの先端と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端とを、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチにおける1ピッチ分だけ円周方向にずらしている。このため、円周方向に隣接するスロット8からそれぞれ引き出された各コイルエンド部1a,2aが、半径方向で重なり合う形になる。このような形のコイルエンド部1a,2a間にブロックスペーサ10を設けるので、より効果的に各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を高めることができる。
Further, the amount of deviation in the circumferential direction of the tips of the
さらに、各コイルエンド部1a,2aの長さが互いに異なるように設定されている。より具体的には、上コイル1のコイルエンド部1aの長さが、下コイル2のコイルエンド部2aの長さよりも短く設定されている。この短く設定した分、回転電機100のコンパクト化が図れる上、上コイル1と下コイル2の総長が短縮されることにより、銅損の低減効果も期待できる。
Further, the lengths of the
また、ブロックスペーサは、圧縮方向Pの両端にレジン剤を浸透させたシート状のフェルト部材11を配置し、それら両端のフェルト部材11の間に固形ブロック12を挟んだ層構造をなしている。従って、圧縮方向Pが層方向に相当し、剪断方向がフェルト部材11の固形ブロック12に対する接合面に沿った方向に相当する。このため、各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を確実に高めることができる。
しかも、ブロックスペーサ10は、レジン剤が加熱乾燥させられることにより、両クリップ3,4と固形ブロック12とフェルト部材11とが固着一体化するように構成されている。このため、各コイルエンド部1a,2aの絶縁を確実に確保しつつ、これらコイルエンド部1a,2aを、ブロックスペーサ10によって確実に連結できる。
The block spacer has a layer structure in which a sheet-
And the
(第2の実施形態)
次に、図4に基づいて、第2の実施形態について説明する。
図4は、第2の実施形態の固定子コイル101のコイルエンド部1a,2aを示す図であって、前述の図2のB矢視図に相当している。なお、以下の説明において、前述の第1の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する(以下の実施形態についても同様)。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described based on FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the
図4に示すように、前述の第1の実施形態と第2の実施形態との相違点は、第1の実施形態では、各コイルエンド部1a,2aのクリップ3,4間にブロックスペーサ10が設けられていたのに対し、第2の実施形態では、円周方向に隣接する接続導体5間にブロックスペーサ10が設けられている点にある。
なお、ブロックスペーサ10の形状は、前述の第1実施形態と異なっているが、機能は前述の第1実施形態と同様であるので、同一符号を付してブロックスペーサ10の詳細な説明については省略する(以下の実施形態で述べるブロックスペーサ10も同様)。
As shown in FIG. 4, the difference between the first embodiment and the second embodiment described above is that, in the first embodiment, a
The shape of the
ここで、前述したように、シリーズ接続される上コイル1のコイルエンド部1aの先端間ピッチと、下コイル2のコイルエンド部2aの先端間ピッチは、1ピッチ分だけ円周方向にずれている。換言すれば、スロット8に収納された上コイル1のコイルエンド部1aの先端と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端は、1ピッチ分だけ円周方向に角度差を持って配置されている。これにより、各コイルエンド部1a,2aをシリーズ接続する接続導体5は、その長手方向が、固定子コア7の半径方向に対して角度θだけ傾斜した姿勢で配置される。このため、各接続導体5は、固定子コア7の半径方向に対して角度θだけ傾斜した姿勢で円周方向に並んで配置された状態になっている。
Here, as described above, the pitch between the tips of the
このような構成のもと、円周方向に隣接する接続導体5同士は、両接続導体5の対向側面の絶縁被覆6の外面間に配置したブロックスペーサ10によって、円周方向に連続的に連結されている。ブロックスペーサ10は、絶縁性を有し且つ圧縮方向Pの剛性が剪断方向の剛性よりも大きなものとして構成されており、両接続導体5の対向側面に垂直な方向に圧縮方向Pを向けて配置されている。
Under such a configuration, the
より具体的には、固定子コイル101のコイルエンド部1a,2aでは、円周方向に隣接する接続導体5間に、該両接続導体5の対向側面の絶縁被覆6の外面に、両端のフェルト部材11を当接させた状態で、ブロックスペーサ10が圧入されている。そして、その上で、レジン剤が加熱乾燥させられることにより、接続導体5と固形ブロック12とフェルト部材11とが固着一体化されている。これにより、コイルエンド部において、上コイル1のクリップ3と下コイル2のクリップ4とが連続的に環状に連結されている。
More specifically, in the
このように、上述の第2実施形態では、シリーズ接続される上コイル1と下コイル2間の接続導体5が半径方向に対して角度を持っていることにより、傾いた接続導体5間に挿入したブロックスペーサ10も半径方向に対して角度を持つ。このため、高剛性を発揮する圧縮方向Pに、半径方向に作用する外力の分力を作用させることができる。その結果、コイルエンド部の半径方向の剛性を高めることができて、半径方向に大きな変位を生じる電磁振動の低減に寄与することができる。
As described above, in the above-described second embodiment, the connecting
(第3の実施形態)
次に、図5に基づいて、第3の実施形態について説明する。
図5は、第3の実施形態の固定子コイル101のコイルエンド部1a,2aを示す図であって、前述の図2のA−A線に沿う断面図に相当している。
同図に示すように、この第3の実施形態は、同一半径線L上に並ぶ、♯NO.違いの上コイル1のクリップ3と下コイル2のクリップ4とをブロックスペーサ10により連結するのに加え、円周方向に隣接する上コイル1のクリップ3同士もブロックスペーサ10により連結されている。この点、前述の第1の実施形態と異なる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described based on FIG.
FIG. 5 is a view showing the
As shown in the figure, in the third embodiment, #NO. In addition to the
ここで、前述の第1の実施形態から新たに加えられたブロックスペーサ10は、円周方向に隣接する上コイル1のクリップ3間に、クリップ3の対向側面の絶縁被覆6の外面に両端のフェルト部材11を当接させた状態で圧入されている。そして、その上で、レジン剤が加熱乾燥させられることにより、両クリップ3,4と固形ブロック12とフェルト部材11とが固着一体化されている。それにより、コイルエンド部1aの先端のクリップ3において、上コイル1が連続的に環状に連結されている。
Here, the
したがって、上述の第3の実施形態によれば、上コイル1のコイルエンド部1aにおける半径方向と円周方向の両方の剛性を同時に高めることができる。このため、回転電機100における電磁振動を一層低減することができる。
Therefore, according to the above-mentioned 3rd Embodiment, the rigidity of both the radial direction and the circumferential direction in the
なお、仮に円周方向に隣接する上コイル1のクリップ3間のみにブロックスペーサ10を設けたとする。この場合、コイルエンド部1aに発生する円環振動の半径方向の変位を抑えることは困難である。すなわち、第1の実施形態の図8で述べたように、ブロックスペーサ10は、層方向である圧縮方向Pに外力Fが加わった場合には、圧縮変形が小さく収まって、高い剛性を発揮する一方、層方向と直交する剪断方向Tに同じ外力Fが加わった場合には、剪断変形が著しく大きくなり、低剛性となる。このため、仮に円周方向に隣接する上コイル1のクリップ3間のみにブロックスペーサ10を設け場合、回転電機100における電磁振動を低減しにくい。
It is assumed that the
(第4の実施形態)
次に、図6に基づいて、第4の実施形態について説明する。
図6は、第4の実施形態の固定子コイル101のコイルエンド部1a,2aを示す図であって、前述の図2のA−A線に沿う断面図に相当している。
同図に示すように、この第4の実施形態は、円周方向に隣接する上コイル1のクリップ3同士がブロックスペーサ10により連結されているのに加え、円周方向に隣接する下コイル2のクリップ4同士もブロックスペーサ10により連結されている。この点、前述の第3の実施形態と異なる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described based on FIG.
FIG. 6 is a view showing the
As shown in the figure, in the fourth embodiment, in addition to the
ここで、前述の第3の実施形態から新たに加えられたブロックスペーサ10は、円周方向に隣接する下コイルのクリップ4間に、クリップ4の対向側面の絶縁被覆6の外面に両端のフェルト部材11を当接させた状態で圧入されている。そして、その上で、レジン剤が加熱乾燥させられることにより、両クリップ3,4と固形ブロック12とフェルト部材11とが固着一体化されている。それにより、コイルエンド部1a,2aのクリップ3,4において、上コイル1と下コイル2とが連続的に環状に連結されている。
Here, the
したがって、上述の第4の実施形態によれば、各コイル1,2のコイルエンド部1a,2aにおける半径方向と円周方向の両方の剛性を同時に高めることができる。このため、回転電機100における電磁振動を一層低減することができる。
Therefore, according to the above-mentioned 4th Embodiment, the rigidity of both the radial direction and the circumferential direction in
(第5の実施形態)
次に、図7に基づいて、第5の実施形態について説明する。
図7は、第5の実施形態の固定子コイル101のコイルエンド部1a,2aを示す図2であって、前述の図2のB矢視図に相当している。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described based on FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating the
同図に示すように、この第5の実施形態では、上コイル1の端末部となるコイルエンド部1aの先端、および下コイル2の端末部となるコイルエンド部2aの先端に、それぞれ接続バー15,16が接続されている。この点、前述の第1の実施形態と異なる。
ここで、下コイル2の外周に接続リング(不図示)が配置される側においては、接続リングに繋がる接続バー15,16を、シリーズ接続される上コイル1と下コイル2の端末部に接続する必要がある。
As shown in the figure, in the fifth embodiment, a connection bar is provided at the tip of the
Here, on the side where the connection ring (not shown) is arranged on the outer periphery of the
各接続バー15,16は、それぞれ半径方向外方に向かって直線的に延出されている。
ここで、例えば、シリーズ接続される上コイル1のコイルエンド部1aの先端(クリップ3)と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端(クリップ4)とが同一半径線上に配置されている場合、上コイル1の端末部から外周側に延びる接続バーが、下コイル2の端末部から同じく外周側に延びる接続バーと干渉する可能性がある。このため、干渉しないように、上コイル1の端末部から外周側に延びる接続バーに曲げ加工を施す必要がある。
Each
Here, for example, when the tip (clip 3) of the
しかしながら、シリーズ接続される上コイル1のコイルエンド部1aの先端(クリップ3)と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端(クリップ4)とが、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチにおける1ピッチ分だけ円周方向にずれていると、両方の接続バー15,16が干渉することがなくなる。このため、両接続バー15,16とも直線的に半径方向外方に延ばすことができる。
However, the tip end (clip 3) of the
このように、上述の第5の実施形態によれば、接続バー15,16に余計な曲げ加工を施す必要がなくなり、製造性を高めることができる。また、各接続バー15,16の干渉がなくなることにより、各接続バー15,16の配置スペースを省スペース化できる。そして、この省スペース化できる分、作業スペースに余裕ができるので、接続作業性も向上する。 Thus, according to the above-mentioned 5th Embodiment, it becomes unnecessary to perform the extra bending process on the connection bars 15 and 16, and can improve productivity. Further, since the interference between the connection bars 15 and 16 is eliminated, the space for arranging the connection bars 15 and 16 can be saved. Since the space can be saved, the work space can be afforded, so that the connection workability is also improved.
なお、上述の実施形態では、シリーズ接続される上コイル1のコイルエンド部1aの先端位置と、下コイル2のコイルエンド部2aの先端位置は、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチにおける1ピッチ分だけ円周方向にずれている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各コイルエンド部1a,2aの先端位置における円周方向のずれ量は、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチの整数倍に設定されていればよい。このように構成することで、各コイルエンド部1a,2aが、半径方向で重なり合う形になる。このような形のコイルエンド部1a,2a間にブロックスペーサ10を設けるので、効果的に各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を高めることができる。
In the above-described embodiment, the tip position of the
なお、単純に各コイルエンド部1a,2aの先端が円周方向にずれているだけでも、半径方向に対してブロックスペーサ10の圧縮方向P(図8参照)を沿わせることができるの。このため、各コイルエンド部1a,2aの先端位置における円周方向のずれ量が、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチの整数倍に設定されていなくても、各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を高めることができる。
Note that the compression direction P (see FIG. 8) of the
また、上述の実施形態では、各コイルエンド部1a,2aの先端を円周方向にずらすべく、上コイル1のコイルエンド部1aの長さが、下コイル2のコイルエンド部2aの長さよりも短く設定されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、下コイル2のコイルエンド部2aの長さが、上コイル1のコイルエンド部1aの長さよりも短く設定されていてもよい。さらに、各コイルエンド部1a,2aの長さを同一に設定し、各コイルエンド部1a,2aの先端およびクリップ3,4を、円周方向にずらしてもよい。
In the above-described embodiment, the length of the
また、上述の実施形態では、回転電機100は、例えばタービン発電機として用いられる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな用途に回転電機100を用いることが可能である。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, the rotary
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、シリーズ接続される各コイル1,2のコイルエンド部1a,2aを円周方向にずらすことにより、各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を高めることができる。このため、半径方向に大きな変位を生じる電磁振動の低減に寄与することができる。
また、各コイルエンド部1a,2aの先端の円周方向のずれ量を、コイルエンド部1a,2aの先端間ピッチにおける1ピッチ分に設定することにより、円周方向に隣接するスロット8からそれぞれ引き出された各コイルエンド部1a,2aが、半径方向で重なり合う形になる。このため、より効果的に各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を高めることができる。
According to at least one embodiment described above, the rigidity of the
Further, by setting the circumferential shift amount of the tips of the
さらに、上コイル1のコイルエンド部1aの長さが、下コイル2のコイルエンド部2aの長さよりも短く設定されている。この短く設定した分、回転電機100のコンパクト化が図れる上、上コイル1と下コイル2の総長が短縮されることにより、銅損の低減効果も期待できる。
Furthermore, the length of the
また、ブロックスペーサは、圧縮方向Pの両端にレジン剤を浸透させたシート状のフェルト部材11を配置し、それら両端のフェルト部材11の間に固形ブロック12を挟んだ層構造をなしている。従って、圧縮方向Pが層方向に相当し、剪断方向がフェルト部材11の固形ブロック12に対する接合面に沿った方向に相当する。このため、各コイルエンド部1a,2aの半径方向の剛性を確実に高めることができる。
しかも、ブロックスペーサ10は、レジン剤が加熱乾燥させられることにより、両クリップ3,4と固形ブロック12とフェルト部材11とが固着一体化するように構成されている。このため、各コイルエンド部1a,2aの絶縁を確実に確保しつつ、これらコイルエンド部1a,2aを、ブロックスペーサ10によって確実に連結できる。
The block spacer has a layer structure in which a sheet-
And the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…上コイル、1a,2a…コイルエンド部、2…下コイル、3,4…クリップ、5…接続導体、6…絶縁被覆、7…固定子コア、8…スロット、10…ブロックスペーサ、11…フェルト部材、12…固形ブロック、15,16…接続バー、100…回転電機、101…固定子コイル、102…固定子
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記固定子コアに軸方向に貫通するように形成され、且つ円周方向に沿って並んで配置された複数のスロットと、
前記複数のスロットのそれぞれに、2層に収納された下コイルおよび上コイルと、
前記スロットに収納された前記下コイルおよび前記上コイルの前記固定子コアから突出したコイルエンド部同士を、シリーズ接続する接続導体と、
を備え、
前記下コイルにおける前記コイルエンド部の先端位置と、前記上コイルにおける前記コイルエンド部の先端位置とを、円周方向にずらして配置し、
円周方向で隣り合う2つの前記スロットのうち、一方の前記スロットに収納されている前記下コイルの前記コイルエンド部と、他方の前記スロットに収納されている前記上コイルの前記コイルエンド部とを、絶縁性のブロックスペーサによって連結した回転電機の固定子。 A stator core,
A plurality of slots formed so as to penetrate the stator core in the axial direction and arranged side by side along the circumferential direction;
A lower coil and an upper coil housed in two layers in each of the plurality of slots;
Connection conductors connecting the coil ends protruding from the stator core of the lower coil and the upper coil housed in the slot in series,
With
The tip position of the coil end part in the lower coil and the tip position of the coil end part in the upper coil are arranged shifted in the circumferential direction,
Of the two slots adjacent in the circumferential direction, the coil end portion of the lower coil housed in one of the slots, and the coil end portion of the upper coil housed in the other slot, A stator of a rotating electric machine in which the insulating block spacers are connected to each other.
前記コイルエンド部が接続される両端に、それぞれレジン剤を浸透させたフェルト部材を配置し、それら両端のフェルト部材の間に固形ブロックを挟んだ層構造をなし、
前記下コイルの前記コイルエンド部と、前記上コイルの前記コイルエンド部とに、前記フェルト部材を当接させた状態で圧入配置され、その上で、前記レジン剤が加熱乾燥させられることにより、各前記コイルエンド部と前記固形ブロックと前記フェルト部材とが固着一体化されたものである請求項2に記載の回転電機の固定子。 The block spacer is
At each end to which the coil end portion is connected, a felt member infiltrated with a resin agent is disposed, and a layer structure in which a solid block is sandwiched between the felt members at both ends is formed.
By pressing and arranging the felt member in contact with the coil end portion of the lower coil and the coil end portion of the upper coil, and then the resin agent is heated and dried. The stator for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein each of the coil end portions, the solid block, and the felt member are fixedly integrated.
前記2つの接続バーは、それぞれ長手方向が径方向に沿うように配置され、且つ円周方向に並んで配置されている請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の回転電機の固定子。 Two connection bars connected to the ends of the coil end portions of the lower coil and the upper coil housed in the slot;
The fixing of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 8, wherein the two connection bars are arranged such that the longitudinal direction thereof is along the radial direction and are arranged side by side in the circumferential direction. Child.
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