JP3303674B2 - Rotating electric machine and its cylindrical rotor - Google Patents

Rotating electric machine and its cylindrical rotor

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JP3303674B2
JP3303674B2 JP17621096A JP17621096A JP3303674B2 JP 3303674 B2 JP3303674 B2 JP 3303674B2 JP 17621096 A JP17621096 A JP 17621096A JP 17621096 A JP17621096 A JP 17621096A JP 3303674 B2 JP3303674 B2 JP 3303674B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26Rotor cores with slots for windings
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/51Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は回転電機及びその円
筒形回転子に係わり、特に、界磁巻線を巻装するために
複数のスロットを設け、電圧変動率を小さくするのに好
適な回転電機及びその円筒形回転子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating electric machine and a cylindrical rotor thereof, and more particularly, to a rotating electric machine suitable for reducing a voltage fluctuation rate by providing a plurality of slots for winding a field winding. The present invention relates to an electric machine and its cylindrical rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転電機は固定子と回転子から構成され
る。同期機の場合は、界磁極を固定し電機子を回転させ
る回転電機子形と、電機子を固定子とし界磁極を回転子
とした回転界磁形に分類される。更に、この回転界磁形
の同期機は、突極形回転子と円筒形回転子に分類でき
る。一般に、突極形界磁は界磁巻線の起磁力を大きくす
ることができ、しかも極数を非常に多くすることが容易
であるため水車発電機等に用いられる。また、円筒形の
回転子は機械的強度が強く、風損が小さいことから、蒸
気タービンやガスタービンで駆動されるタービン発電機
に用いられる。
2. Description of the Related Art A rotating electric machine includes a stator and a rotor. Synchronous machines are classified into a rotating armature type in which the field poles are fixed and the armature is rotated, and a rotating field type in which the armature is the stator and the field poles are the rotor. Further, the rotating field type synchronous machines can be classified into salient pole type rotors and cylindrical rotors. Generally, the salient pole type field is used for a water turbine generator or the like because the magnetomotive force of the field winding can be increased and the number of poles can be easily increased. Further, a cylindrical rotor has high mechanical strength and small windage loss, and is therefore used for a turbine generator driven by a steam turbine or a gas turbine.

【0003】タービン発電機に用いられる円筒形回転子
では、界磁巻線は円筒形鉄心に設けられた複数のスロッ
ト内に分布巻にして収められる。この界磁巻線を押さえ
るために、スロット頭部に楔を挿入している。界磁巻線
を分布巻にしてスロット内におさめる理由は、界磁巻線
を分布巻にするとエアギャップの磁束密度分布が正弦波
形に近くなり、起電力の波形を正弦波形に近づけること
ができるためである。更に、無負荷時の起電力の波形を
正弦波形に近づけるため、磁極に最も近いスロットの深
さをその他のスロットの深さより浅くするなどの方法が
取られている。しかし、負荷時には電機子反作用起磁力
の影響で磁束密度分布が歪むため、特開昭49−45307 号
公報に記載されているように、負荷時において磁束密度
が最大になる位置のスロットを他のスロットの幅より狭
く、且つスロット深さを深くして、負荷時の磁束密度分
布における高調波成分を減少させる方法が提案されてい
る。
[0003] In a cylindrical rotor used in a turbine generator, a field winding is distributed and housed in a plurality of slots provided in a cylindrical iron core. In order to hold down the field winding, a wedge is inserted into the slot head. The reason why the field winding is distributed winding and put in the slot is that the distribution winding of the field winding makes the magnetic flux density distribution of the air gap closer to a sine waveform, and the electromotive force waveform can be closer to a sine waveform That's why. Further, in order to make the waveform of the electromotive force at the time of no load approximate to a sine waveform, a method of making the depth of the slot closest to the magnetic pole shallower than the depths of other slots has been adopted. However, at the time of load, the magnetic flux density distribution is distorted due to the armature reaction magnetomotive force, and therefore, as described in JP-A-49-45307, the slot at the position where the magnetic flux density becomes maximum under the load is changed to another slot. A method has been proposed in which the harmonic component in the magnetic flux density distribution under load is reduced by making the slot narrower and deeper than the slot width.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、電機
子巻線に誘起される電圧波形を正弦波に近づけるための
回転子構造であるが、この従来の技術では、所定の短絡
比を得るためには、回転電機のマシンサイズを大きくし
なければならない。以下に述べる理由から電圧波形より
はむしろ所定の短絡比を得るために回転電機のマシンサ
イズが大きくなることの方が問題である。
The above prior art is a rotor structure for making a voltage waveform induced in an armature winding close to a sine wave. In this prior art, a predetermined short circuit ratio is obtained. Therefore, the machine size of the rotating electric machine must be increased. For the reasons described below, it is more problematic that the machine size of the rotating electric machine is increased in order to obtain a predetermined short-circuit ratio rather than a voltage waveform.

【0005】発電機が定格速度で無負荷運転している場
合の端子電圧と界磁電流との関係を示す曲線を無負荷飽
和曲線という。一方、発電機の端子を短絡し、定格速度
で運転した場合の短絡電流と界磁電流との関係を示す曲
線を短絡曲線という。ここで、短絡比は、定格速度にお
いて無負荷で、定格電圧を発生するのに要する界磁電流
f0と、定格電流に等しい三相短絡電流を発生するのに
要する界磁電流Ifaとの比a(a=If0/Ifa)で表さ
れる。
[0005] A curve showing the relationship between the terminal voltage and the field current when the generator is operating at no load at the rated speed is called a no-load saturation curve. On the other hand, a curve indicating the relationship between the short-circuit current and the field current when the generator is short-circuited and operated at the rated speed is called a short-circuit curve. Here, the short-circuit ratio is defined as the field current I f0 required to generate the rated voltage with no load at the rated speed, and the field current I fa required to generate the three-phase short-circuit current equal to the rated current. It is represented by the ratio a (a = I f0 / I fa ).

【0006】短絡比の大きい機械は、構成材料からみる
と、銅が比較的少なくて鉄が比較的多いいわゆる鉄機械
といわれるものになる。この場合、価格も高く、鉄損・
機械損などの固定損が大となり効率が悪くなる。しかし
その半面において、電圧変動率が小さく、安定度および
線路充電容量が大きい利点がある。
[0006] Machines having a large short-circuit ratio are so-called iron machines, which have a relatively small amount of copper and a relatively large amount of iron when viewed from the constituent materials. In this case, the price is high,
Fixing loss such as mechanical loss becomes large, and efficiency becomes poor. However, on the other hand, there is an advantage that the voltage fluctuation rate is small, the stability and the line charging capacity are large.

【0007】短絡比の小さい機械は、電機子巻線の巻線
が標準より多く、機械寸法が小さくなり、構成材料とし
て銅を比較的多く使ったいわゆる銅機械と称されるもの
であり、一般に電機子反作用が大きいうえに電機子漏れ
リアクタンスも大きくなる。発電機の場合、電圧変動率
はできるだけ小さく、安定度および線路充電容量が大き
いほうがよいため、固定子と回転子間のエアギャップを
大きくするとか、電機子巻線の巻数を少なくして界磁磁
束数を大にするなどして短絡比を大きくする。しかし、
固定子と回転子間のエアギャップを大きくすると、発電
機のマシンサイズが大きくなると共に、負荷時の界磁電
流が大きくなる。また、電機子巻線の巻数を少なくして
界磁磁束数を大にするということは、界磁磁束数を増や
すために界磁電流を大にしなければならない。界磁電流
を大きくするためには、界磁巻線を励磁する励磁電源の
容量を大きくしなければならなくなり、コストアップに
なる。
A machine having a short circuit ratio is a so-called copper machine in which the number of armature windings is larger than the standard, the machine size is small, and copper is used relatively much as a constituent material. The armature reaction is large, and the armature leakage reactance is also large. In the case of a generator, the voltage fluctuation rate should be as small as possible and the stability and the line charging capacity should be large. Therefore, the air gap between the stator and the rotor should be increased, or the number of windings of the armature winding should be reduced to reduce the field. Increase the short circuit ratio by increasing the number of magnetic fluxes. But,
Increasing the air gap between the stator and the rotor increases the machine size of the generator and increases the field current under load. In order to increase the number of field magnetic fluxes by reducing the number of windings of the armature winding, the field current must be increased in order to increase the number of field magnetic fluxes. In order to increase the field current, the capacity of the excitation power supply for exciting the field winding must be increased, which increases the cost.

【0008】一方、特開昭49−45307 号公報に記載され
ているようなスロット形状では、短絡比を大きくする効
果はほとんどなく、スロット形状が数種類になるためス
ロット加工が容易ではないこと、スロット内におさめる
界磁巻線の形状もスロット形状に合わせて変わり、コス
トアップに繋がること等の問題がある。
On the other hand, in the slot shape described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-45307, there is almost no effect of increasing the short-circuit ratio, and since there are several types of slot shapes, slot machining is not easy. The shape of the field winding to be accommodated therein also changes according to the shape of the slot, leading to problems such as an increase in cost.

【0009】本発明の目的は、コストアップを加味して
短絡比を大きくして、電圧変動率が小さい、すなわち安
定度の高い回転電機の円筒形回転子を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cylindrical rotor for a rotating electric machine having a small voltage fluctuation rate, that is, a high stability, in which the short-circuit ratio is increased in consideration of an increase in cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、界磁巻線を巻装するための複数のスロッ
トが形成された円筒形回転子であって、該円筒回転子の
磁極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前
記d軸側に形成されたスロット間の距離がその他のスロ
ットの深さと同一に形成された場合より短くなるように
形成したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cylindrical rotor having a plurality of slots for winding a field winding. When the center direction of the magnetic pole is d-axis and the direction between the magnetic poles is q-axis, the distance between the slots formed on the d-axis side is shorter than that of the other slots formed at the same depth. It is characterized by the following.

【0011】又、界磁巻線を巻装するための複数のスロ
ットが形成された円筒形回転子であって、該円筒回転子
の磁極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、
前記d軸側に形成されたスロットの幅を他のスロットの
幅以上の幅に形成するとともに、前記d軸側に形成され
たスロットの深さを他のスロットの深さより深く形成し
たことを特徴とするものである。
A cylindrical rotor in which a plurality of slots for winding a field winding is formed, wherein the direction of the center of the magnetic pole of the cylindrical rotor is d-axis, and the direction between the magnetic poles is q-axis. When
The width of the slot formed on the d-axis side is formed to be greater than the width of the other slot, and the depth of the slot formed on the d-axis side is formed deeper than the depth of the other slot. It is assumed that.

【0012】又、界磁巻線を巻装するための複数のスロ
ットが形成された円筒形回転子であって、該円筒回転子
の磁極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、
前記d軸側に形成されたスロットの幅を他のスロットの
幅以上の幅に形成するとともに、前記d軸側に形成され
たスロットの深さを他のスロットの深さと同等に形成し
かつ前記d軸側に形成されたスロットの底部に第2のス
ロットを形成したことを特徴とするものである。
A cylindrical rotor in which a plurality of slots for winding a field winding is formed, wherein the direction of the magnetic pole center of the cylindrical rotor is d-axis, and the direction between the magnetic poles is q-axis. When
The width of the slot formed on the d-axis side is formed to be equal to or greater than the width of the other slot, and the depth of the slot formed on the d-axis side is formed to be equal to the depth of the other slot; and A second slot is formed at the bottom of the slot formed on the d-axis side.

【0013】又、界磁巻線を巻装するための複数のスロ
ットが形成された円筒形回転子と、前記円筒回転子の磁
極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記
d軸側に形成された第1のスロットの幅を他のスロット
の幅以上の幅に形成するとともに、前記d軸側に形成さ
れたスロットのいずれか一方よりさらにd軸側に前記第
1のスロットの深さより深い第2のスロットを設けたこ
とを特徴とするものである。
Further, when a cylindrical rotor having a plurality of slots for winding a field winding is provided, and a center of a magnetic pole of the cylindrical rotor is a d-axis and a direction between magnetic poles is a q-axis, The width of the first slot formed on the d-axis side is formed to be equal to or greater than the width of the other slot, and the first slot is further positioned on the d-axis side than one of the slots formed on the d-axis side. And a second slot deeper than the depth of the second slot is provided.

【0014】又、界磁巻線を巻装するための複数のスロ
ットが形成された円筒形回転子と、前記円筒回転子の磁
極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記
d軸側に形成されたスロットのうち回転子の回転方向に
対してd軸より進み側の位置のスロットの幅をその他の
スロットの幅と同等以上とすると共に、その他のスロッ
トの深さより深くしたことを特徴とするものである。
Further, when a cylindrical rotor having a plurality of slots for winding a field winding is provided, and a center of a magnetic pole of the cylindrical rotor is a d-axis and a direction between magnetic poles is a q-axis, Of the slots formed on the d-axis side, the width of the slot at a position on the leading side of the d-axis with respect to the rotation direction of the rotor is equal to or greater than the width of the other slots, and is deeper than the depths of the other slots. It is characterized by having done.

【0015】又、界磁巻線を巻装するための複数のスロ
ットが形成された円筒形回転子と、前記円筒回転子の磁
極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記
d軸側に形成されたスロットのうち回転子の回転方向に
対してd軸より進み側の位置のスロットの幅をその他の
スロットの幅と同等以上とすると共に、該複数のスロッ
トが、円筒形回転子の外周方向で同一幅に形成され、ス
ロットの底部で底部へ向かうほど幅が狭くなる形状に形
成されるものであって、前記回転子に設けたとき、前記
d軸側で且つ該回転子の回転方向に対してd軸より進み
側のスロットの同一幅部を、その他のスロットの同一幅
部より深くしたことを特徴とするものである。
Further, when a cylindrical rotor having a plurality of slots for winding a field winding is formed, and the center of the magnetic pole of the cylindrical rotor is d-axis and the direction between the magnetic poles is q-axis, Among the slots formed on the d-axis side, the width of the slot at a position on the leading side from the d-axis with respect to the rotation direction of the rotor is equal to or greater than the width of the other slots, and the plurality of slots are cylindrical. It is formed to have the same width in the outer circumferential direction of the shaped rotor, and is formed in a shape in which the width becomes narrower toward the bottom at the bottom of the slot, and when provided on the rotor, the d-axis side and the The slot having the same width in the slot on the leading side of the d-axis with respect to the rotation direction of the rotor is made deeper than the same width in the other slots.

【0016】又、界磁巻線を巻装するために複数のスロ
ットが設けられた円筒形回転子であって、前記回転子の
磁極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、d
軸側で且つ前記円筒形回転子の回転方向に対してd軸よ
り進み側の位置の界磁極部に磁極の幅を狭くするように
スロットを設けたことを特徴とするものである。
A cylindrical rotor provided with a plurality of slots for winding a field winding, wherein the direction of the center of the magnetic pole of the rotor is d-axis, and the direction between the magnetic poles is q-axis. , D
Slots are provided in the field pole portion on the shaft side and at a position advancing from the d-axis with respect to the rotation direction of the cylindrical rotor so as to reduce the width of the magnetic pole.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1から図4
により説明する。
1 to 4 show an embodiment of the present invention.
This will be described below.

【0018】図1は、本実施例を示す回転電機の円筒形
回転子の横断面図、図2は、無負荷時の磁束密度分布を
示す図、図3は、負荷時の磁束密度分布を示す図、図4
は、起磁力のベクトル図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine according to this embodiment, FIG. 2 is a view showing a magnetic flux density distribution under no load, and FIG. 3 is a view showing a magnetic flux density distribution under load. FIG. 4, FIG.
Is a vector diagram of magnetomotive force.

【0019】回転電機の円筒形回転子1は主軸・界磁極
・鉄心など全部を一塊の鍛鋼で作るのが一般的であり、
磁性材の高張力合金鋼が用いられる。図1に示すよう
に、この円筒形回転子1の鉄心部にスロット2,スロッ
ト3,スロット4およびスロット5が、放射状に切って
あり、スロット2,スロット3,スロット4およびスロ
ット5の内部に界磁巻線6をおさめ、界磁巻線6が飛び
出さないように楔7で固定している。また、スロット
2,スロット3,スロット4およびスロット5の間隔8
は一定に形成されている。ここで、図1に示すように、
円筒形回転子の磁極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸
という。
In general, the cylindrical rotor 1 of the rotating electric machine is generally made of a block of forged steel, including the main shaft, field poles, and iron core.
A high-tensile alloy steel of a magnetic material is used. As shown in FIG. 1, a slot 2, a slot 3, a slot 4 and a slot 5 are cut radially in an iron core portion of the cylindrical rotor 1, and the inside of the slot 2, the slot 3, the slot 4 and the slot 5 is provided. The field winding 6 is held down, and is fixed with a wedge 7 so that the field winding 6 does not protrude. Also, the interval 8 between slot 2, slot 3, slot 4 and slot 5
Are formed to be constant. Here, as shown in FIG.
The direction of the center of the magnetic pole of the cylindrical rotor is called the d-axis, and the direction between the magnetic poles is called the q-axis.

【0020】図13に示すように、従来の円筒形回転子
1は起電力の波形を正弦波に近づけるため、すなわちエ
アギャップの磁束密度分布を正弦波形に近づけるために
磁極に最も近いスロット2およびスロット3の深さをス
ロット4およびスロット5の深さより浅く形成してい
る。
As shown in FIG. 13, the conventional cylindrical rotor 1 has a slot 2 and a slot 2 closest to the magnetic pole in order to make the waveform of the electromotive force close to a sine wave, that is, to make the magnetic flux density distribution of the air gap close to a sine wave. The depth of the slot 3 is smaller than the depths of the slots 4 and 5.

【0021】無負荷時におけるエアギャップの磁束密度
分布を示した図2において、実線14は従来技術の場合
の、点線15が本実施例の場合の同一電流If02 を界磁
巻線6に通電したときの磁束密度分布を示している。図
2から分かるように、図1に示すように、スロット2お
よびスロット3の深さをスロット4およびスロット5の
深さより深く形成すると、図13に示す場合と比較して
磁極部11における磁束密度の波形にひずみが生じ、時
速密度の高調波成分が大きくなり、正弦波分布からより
ずれたものとなる。
In FIG. 2 showing the magnetic flux density distribution in the air gap when no load is applied, the solid line 14 applies the same current If02 to the field winding 6 in the prior art and the dotted line 15 applies the current If02 in the present embodiment. The magnetic flux density distribution at the time of performing is shown. As can be seen from FIG. 2, as shown in FIG. 1, when the depths of the slots 2 and 3 are formed to be greater than the depths of the slots 4 and 5, the magnetic flux density in the magnetic pole portion 11 is larger than that shown in FIG. Is distorted, the harmonic component of the density per hour increases, and the waveform deviates from the sine wave distribution.

【0022】この理由を図4を用いて説明する。無負荷
時には電機子巻線(図示せず)が、開放状態であるた
め、回転電機内に生じる起磁力は界磁起磁力Ffのみで
あり、この界磁起磁力Ffはd軸と同一方向に生じ、d
軸方向のベクトルで表される。円筒形回転子1を構成す
る界磁巻線6や楔7は非磁性の材料で制作されているた
め、界磁起磁力Ffによって生じる磁束はd軸方向に磁
極部11を通過する。したがって、磁極開度12が同一
値であっても、スロット2およびスロット3を深く形成
すると、スロット2とスロット3の間の距離、すなわ
ち、磁極の幅10が短くなるため、スロット2とスロッ
ト3の間の磁束密度のみが高くなる。ここで、図13に
示すようにスロット2およびスロット3の深さがスロッ
ト4およびスロット5の深さより浅く形成されている場
合の定格速度での定格電圧を発生するのに要する界磁電
流をIf02 とすると、図1に示すような回転子断面の場
合は、界磁巻線6にIf02 を通電すると電機子巻線に誘
起する電圧は高調波成分が図13に示す場合より大きく
なり、定格電圧を誘起することはできない。すなわち、
図1のようにスロット2およびスロット3の深さがスロ
ット4およびスロット5の深さより深い場合の定格速度
で定格電圧を発生するのに要する界磁電流をIf01とす
ると、If01>If02のようになる。
The reason will be described with reference to FIG. When no load is applied, the armature winding (not shown) is in an open state, so that the magnetomotive force generated in the rotating electric machine is only the field magnetomotive force Ff, and the field magnetomotive force Ff is in the same direction as the d-axis. Occurs, d
It is represented by an axial vector. Since the field windings 6 and the wedges 7 constituting the cylindrical rotor 1 are made of a non-magnetic material, the magnetic flux generated by the field magnetomotive force Ff passes through the magnetic pole portion 11 in the d-axis direction. Therefore, even if the magnetic pole opening 12 has the same value, if the slots 2 and 3 are formed deeply, the distance between the slots 2 and 3, that is, the magnetic pole width 10 becomes short, so that the slots 2 and 3 Only the magnetic flux density during the period increases. Here, as shown in FIG. 13, when the depth of the slots 2 and 3 is formed shallower than the depth of the slots 4 and 5, the field current required to generate the rated voltage at the rated speed is represented by I. Assuming f02 , in the case of the rotor cross section as shown in FIG. 1, when I f02 is applied to the field winding 6, the voltage induced in the armature winding has a higher harmonic component than that shown in FIG. No rated voltage can be induced. That is,
When the depth of the slot 2 and slot 3 as shown in FIG. 1 is a field current required to generate the rated voltage at the rated speed when deeper than the depth of the slot 4 and slots 5 and I f01, I f01> I f02 become that way.

【0023】一方、三相短絡時は、界磁起磁力Ffを打
ち消すように電機子反作用起磁力Faが生じるため、回
転電機内の磁束はほぼ零となり、定格電流に等しい三相
短絡電流を発生するのに要する界磁電流Ifaはスロット
2,スロット3,スロット4およびスロット5の形状に
は関係ない。
On the other hand, when a three-phase short circuit occurs, an armature reaction magnetomotive force Fa is generated so as to cancel the field magnetomotive force Ff, so that the magnetic flux in the rotating electric machine becomes almost zero, and a three-phase short-circuit current equal to the rated current is generated. The field current I fa required for the operation is independent of the shapes of the slots 2, 3, 4 and 5.

【0024】負荷時における磁束密度分布を示す図3の
結果は、図1に示す回転子の断面構造と図13に示す回
転子の断面構造において、同一電流Ifindを界磁巻線6
に通電したときのものを示している。図4に示したよう
に、負荷時には界磁起磁力Ffの他に電機子反作用起磁
力Faが生じ、回転電機内の起磁力は、d軸に対して角
度θだけ回転子1の回転方向に対して遅れた方向のベク
トルFとなる。したがって、負荷時の回転電機内の起磁
力Fはスロット2およびスロット3の深さが深くなって
も磁束密度分布にあまり影響がなく、磁束密度分布は図
3中に曲線17で示すようになり、図13に示すように
スロット2とスロット3の深さがスロット4およびスロ
ット5の深さより浅い場合の図3中に曲線16で示した
磁束密度分布と比較して、スロット3付近でわずかに小
さくなる程度である。このように、図1と図13に示す
スロット2とスロット3に収納される界磁巻線の巻数が
同じ場合には、図1に示す構造の方が若干磁束の飽和が
大きいため、負荷時における界磁電流はわずかに大きく
なるが、実用上は問題とはならない程度である。
FIG. 3 showing the magnetic flux density distribution under load shows that the same current Ifind is applied to the field winding 6 in the cross-sectional structure of the rotor shown in FIG. 1 and the cross-sectional structure of the rotor shown in FIG.
In FIG. As shown in FIG. 4, at the time of load, an armature reaction magnetomotive force Fa is generated in addition to the field magnetomotive force Ff. In this case, the vector F becomes a vector F in the direction delayed. Therefore, the magnetomotive force F in the rotating electric machine under load has little effect on the magnetic flux density distribution even if the depths of the slots 2 and 3 are increased, and the magnetic flux density distribution is as shown by a curve 17 in FIG. As shown in FIG. 13, when the depth of the slots 2 and 3 is shallower than the depth of the slots 4 and 5, compared to the magnetic flux density distribution indicated by the curve 16 in FIG. It is only about small. As described above, when the number of windings of the field windings accommodated in the slots 2 and 3 shown in FIGS. 1 and 13 is the same, the structure shown in FIG. , The field current slightly increases, but is not a problem in practical use.

【0025】以上のように、スロット2とスロット3の
深さをスロット4およびスロット5の深さより深くする
と、無負荷時の界磁電流If0が極端に大きく、三相短絡
時の界磁電流Ifaは変わらないから短絡比a(=If0
fa)が大きくなり、負荷時の界磁電流はほぼ同じであ
る。したがって、負荷時の性能は現行機とほぼ同等で、
電圧変動率が小さく、安定度が高くなる。
[0025] As described above, the depth of the slots 2 and 3 deeper than the depth of the slot 4 and slot 5, the field current I f0 is extremely large at the time of no load, the three-phase field current during short-circuit Since I fa does not change, the short-circuit ratio a (= I f0 /
Ifa ) increases, and the field current under load is almost the same. Therefore, the performance under load is almost the same as the current model,
Voltage fluctuation rate is small and stability is high.

【0026】次に、スロット2及び3の幅をスロット4
及び5の幅と同等かそれ以上厚く形成する理由について
述べる。スロット2及び3の幅をスロット4,5の幅よ
り狭くすると、その分スロット2とスロット3の間の距
離、すなわち、磁極の幅10がその分広くなり、スロッ
ト2と3を深くした効果が低減され、スロット2及び3
内に収められる界磁巻線6の幅も狭くなる。この場合
は、スロット4と5に収められる界磁巻線6の形状と異
なる形状の界磁巻線を別に制作する必要があり、コスト
アップに繋がること等の問題が生じる。
Next, the width of slots 2 and 3 is
The reason why the thickness is made equal to or larger than the width of (5) and (5) will be described. When the widths of the slots 2 and 3 are made narrower than the widths of the slots 4 and 5, the distance between the slots 2 and 3, that is, the width 10 of the magnetic pole becomes wider by that amount, and the effect of making the slots 2 and 3 deeper is obtained. Reduced, slots 2 and 3
The width of the field winding 6 housed therein is also reduced. In this case, it is necessary to separately manufacture a field winding having a shape different from the shape of the field winding 6 housed in the slots 4 and 5, which causes a problem such as an increase in cost.

【0027】スロット2及び3の幅をスロット4及び5
の幅より広くした場合には、界磁巻線6の形状をスロッ
ト4と5内の界磁巻線と同じにしても、スロット2,3
の内面及び層間の絶縁を厚くする等の方法を採用するこ
とができ、製造コストをほとんど変えないで制作でき
る。
The width of slots 2 and 3 is
Is wider than the width of the slots 2, 3 even if the shape of the field winding 6 is the same as the field windings in the slots 4 and 5.
The method of thickening the insulation between the inner surface and the interlayer can be adopted, and the production can be performed with almost no change in the production cost.

【0028】又、図13に示す従来の構造で所定の短絡
比aを得られているとした場合、図1に示す本実施例の
構造では、その短絡比aより十分に短絡比を大きくでき
るから、短絡比を図13に示す場合のものと同じ値に設
定する場合、その分エアギャップを狭くすることがで
き、発電機のマシンサイズを小さくすることができる。
本発明の他の実施例を図5により説明する。図5は、本
実施例の回転電機の円筒形回転子の横断面図である。
Further, assuming that a predetermined short-circuit ratio a is obtained with the conventional structure shown in FIG. 13, the short-circuit ratio can be made sufficiently larger than the short-circuit ratio a in the structure of this embodiment shown in FIG. Therefore, when the short-circuit ratio is set to the same value as that in the case shown in FIG. 13, the air gap can be narrowed accordingly, and the machine size of the generator can be reduced.
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the cylindrical rotor of the rotary electric machine according to the present embodiment.

【0029】上述したように、回転子1の鉄心部のスロ
ット2,3,4及びスロット5は放射状に設けてある
が、ティース部18の応力がスロット2,3,4及び5
の底部で最高になり、口元に近くなるにつれ低くなる。
したがって、スロット4とスロット5の深さに対してス
ロットピッチ8が、ティース部18の応力上の限界ぎり
ぎりに製作された場合、スロット2とスロット3の深さ
がスロット4およびスロット5の深さより深くなると応
力的にもたなくなる。スロット4とスロット5の深さに
対してスロットピッチ8ではティース部18の応力上の
限界である場合には、スロットピッチ9をスロットピッ
チ8より大きくする必要がある。このような構造にすれ
ば、ティース部18の応力の問題もなくなり、効果は図
1に示す実施例の場合と同じである。
As described above, the slots 2, 3, 4, and 5 of the iron core of the rotor 1 are provided radially, but the stress of the teeth 18 is
It is highest at the bottom and lowers closer to the mouth.
Therefore, if the slot pitch 8 is made to the depth of the slots 4 and 5 at the limit of the stress of the teeth 18, the depths of the slots 2 and 3 are larger than the depths of the slots 4 and 5. When it is deep, it does not have any stress. If the slot pitch 8 with respect to the depth of the slots 4 and 5 is the limit on the stress of the teeth 18, it is necessary to make the slot pitch 9 larger than the slot pitch 8. With this structure, the problem of the stress of the teeth 18 is eliminated, and the effect is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0030】本発明の他の実施例を図6により説明す
る。図6は、本実施例の回転電機の円筒形回転子の横断
面図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the cylindrical rotor of the rotary electric machine according to the present embodiment.

【0031】円筒形回転子1の鉄心部にスロット2から
スロット5(ここで、スロット5はスロット4と同一形
状であるので図示を省略している。)を放射状に切る
と、スロット幅が口元から底まで同一の場合には、ティ
ース18の応力がスロット底部で最高になり、口元に近
くなるにつれて低くなるので、スロット2からスロット
5の底部をテーパにしてスロット底部の応力を小さくす
る場合がある。
When the slot from the slot 2 to the slot 5 (the slot 5 has the same shape as the slot 4 and is not shown in the drawing) is cut radially in the core portion of the cylindrical rotor 1, the slot width becomes smaller. In the case where the stress is the same from the bottom to the bottom, the stress of the teeth 18 becomes the highest at the bottom of the slot and becomes lower as it approaches the mouth, so that the bottom of the slot 2 to the slot 5 may be tapered to reduce the stress at the bottom of the slot. is there.

【0032】このようにテーパ部を有するスロット形状
を回転子1の鉄心部に切る場合、スロット2とスロット
3のテーパ部23と24は同一形状とし、ストレート部
20と21のみをストレート部22と比較して深くす
る。この理由は、テーパ部を同一形状とすることによっ
て、スロット2からスロット4のテーパ部23〜25を
形成するカッターが1種類となり、コストアップには繋
がらないからである。これは、スロット2及び3の深さ
をスロット4及び5の深さと比較して深くしたことに変
わりはないから、その効果は図1に示す実施例の場合と
同じである。
When the slot shape having the tapered portion is cut into the iron core portion of the rotor 1, the tapered portions 23 and 24 of the slot 2 and the slot 3 have the same shape, and only the straight portions 20 and 21 are formed as the straight portion 22. Compare and deepen. The reason for this is that if the tapered portions have the same shape, only one type of cutter forms the tapered portions 23 to 25 of the slots 2 to 4, which does not lead to an increase in cost. This is the same as the depth of the slots 2 and 3 being made deeper than the depth of the slots 4 and 5, so that the effect is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0033】本発明の他の実施例を図7により説明す
る。図7は、本実施例の回転子コイルの断面図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sectional view of the rotor coil of the present embodiment.

【0034】上述したように、スロット2及び3をスロ
ット4より深くすると、わずかではあるが負荷時の界磁
電流が大きくなる。したがって、スロット2と3の深さ
を深くした分、巻数をスロット4より多くする。例え
ば、スロット4の巻数が5ターン(6A〜6Eで示
す)、スロット2と3の巻数を6ターン(6A〜6Fで
示す)とする。スロット2と3が5ターンのときの巻数
と比較して回転子全体で2ターン増であるから、巻数が
増えた分だけ界磁巻線に通電する電流を小さくしても所
望のアンペアターンを得ることができる。すなわち、ス
ロット2と3の深さを深くすると共に、スロット2と3
内に巻装される界磁巻線の巻数を増やせば、図13に示
す場合と比較して界磁電流を同等以下にすることができ
る。その結果、負荷時の界磁電流を大きくすることな
く、短絡比を大きくすることができる。
As described above, when the slots 2 and 3 are deeper than the slot 4, the field current at the time of load increases, albeit slightly. Therefore, the number of turns is made larger than that of the slot 4 by the depth of the slots 2 and 3. For example, the number of turns of the slot 4 is 5 turns (shown by 6A to 6E), and the number of turns of the slots 2 and 3 is 6 turns (shown by 6A to 6F). Since the number of turns in the entire rotor is increased by 2 turns compared to the number of turns when slots 2 and 3 have 5 turns, the desired ampere turn can be obtained even if the current flowing through the field winding is reduced by the increased number of turns. Obtainable. That is, while increasing the depth of the slots 2 and 3, the slots 2 and 3
By increasing the number of windings of the field winding wound inside, the field current can be made equal to or less than that shown in FIG. As a result, the short-circuit ratio can be increased without increasing the field current at the time of load.

【0035】また、スロット2,3,4の形状を図7に
示したようにテーパ部を有する形状に形成した場合、界
磁巻線6A〜6Fの形状は、それぞれの電流密度をほぼ
一定とするため、テーパ部の界磁巻線6A及び6Bの厚
みを界磁巻線6C〜6Eより厚くしている。すなわち、
図7ではスロット4に収められる界磁巻線は4種類(6
A,6B,6C,6Dまたは6E)であり、ストレート
部の界磁巻線6Dと6Eは同一に形成される。
When the slots 2, 3 and 4 are formed into a shape having a tapered portion as shown in FIG. 7, the shape of the field windings 6A to 6F is such that their current densities are substantially constant. Therefore, the thicknesses of the field windings 6A and 6B in the tapered portion are made thicker than the field windings 6C to 6E. That is,
In FIG. 7, four types of field windings (6
A, 6B, 6C, 6D or 6E), and the field windings 6D and 6E of the straight portion are formed identically.

【0036】したがって、スロット2及び3の深さをス
ロット4より深くする場合、スロット2及び3のストレ
ート部のみを長く形成し、界磁巻線6Fの厚み及び界磁
巻線6Eと界磁巻線6F間の層間絶縁分との和の長さだ
け深くする。このように構成すれば、スロット2,3内
の界磁巻線は4種類ですみ、スロット4と同じ界磁巻線
で構成できる。又、円筒形回転子1全体のターン数がス
ロット2及び3のターン数の増加分だけ多くなるから、
界磁巻線に通電する電流を小さくしても同等のアンペア
ターンを得ることができる。
Therefore, when the depth of the slots 2 and 3 is made deeper than that of the slot 4, only the straight portions of the slots 2 and 3 are formed longer, and the thickness of the field winding 6F and the field winding 6E and the field winding 6E are formed. It is made deeper by the length of the sum of the interlayer insulation between the lines 6F. With this configuration, only four types of field windings in slots 2 and 3 can be used, and the same field winding as slot 4 can be used. In addition, since the number of turns of the entire cylindrical rotor 1 is increased by an increase in the number of turns of the slots 2 and 3,
An equivalent ampere-turn can be obtained even if the current flowing through the field winding is reduced.

【0037】図7ではスロット2,3の深さをスロット
4の深さより1ターン分だけ深くした場合について示し
たが、応力的に問題がなければ2ターン以上深くしても
よく、それだけ界磁巻線に通電する電流を小さくでき、
短絡比を更に大きくできるのはいうまでもない。
FIG. 7 shows the case where the depth of the slots 2 and 3 is made one turn deeper than the depth of the slot 4. However, if there is no problem in stress, the depth may be made two or more turns. The current flowing through the winding can be reduced,
It goes without saying that the short circuit ratio can be further increased.

【0038】本発明の他の実施例を図8により説明す
る。図8は、本実施例の回転電機の円筒形回転子の断面
図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a sectional view of a cylindrical rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment.

【0039】先に説明したように、スロット2とスロッ
ト3をスロット4およびスロット5よりも深くすると、
負荷時における界磁電流がわずかではあるが大きくな
る。図4に示すように、負荷時の起磁力Fは回転子の回
転方向に対してθだけ遅れた位置で最大となるから、ス
ロット3はスロット4およびスロット5より深くせず
に、スロット2のみ深くする。このとき、先に説明した
ようにスロット2の幅はスロット3〜5と同等以上とす
る。
As described above, if slot 2 and slot 3 are made deeper than slot 4 and slot 5,
The field current at the time of load is small but large. As shown in FIG. 4, since the magnetomotive force F under load becomes maximum at a position delayed by θ with respect to the rotation direction of the rotor, the slot 3 is not made deeper than the slots 4 and 5, and only the slot 2 is provided. Deepen. At this time, the width of the slot 2 is equal to or greater than that of the slots 3 to 5 as described above.

【0040】このように構成すると、図13に示すよう
な回転子1の断面と比較してスロット2とスロット3の
距離10は短くなるため、無負荷時における磁束密度の
高調波成分が大きくなって、短絡比も大きくなる。負荷
時における磁束密度分布は図13に示す回転子断面のと
きと同一となり、負荷時の界磁電流は変わらない。従っ
て、負荷時の性能を変えずに、回転電機のマシンサイズ
を大きくすることなく、短絡比を大きくすることができ
る。この結果、電圧変動率が小さくなり、安定度を高く
することができる。
With this configuration, the distance 10 between the slot 2 and the slot 3 is shorter than that of the cross section of the rotor 1 as shown in FIG. 13, so that the harmonic component of the magnetic flux density under no load increases. As a result, the short circuit ratio also increases. The magnetic flux density distribution under load becomes the same as that of the rotor cross section shown in FIG. 13, and the field current under load does not change. Therefore, the short-circuit ratio can be increased without changing the performance under load and without increasing the machine size of the rotating electric machine. As a result, the voltage fluctuation rate decreases, and the stability can be increased.

【0041】本発明の他の実施例を図9により説明す
る。図9は、本実施例の回転電機の円筒形回転子の断面
図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the cylindrical rotor of the rotary electric machine according to the present embodiment.

【0042】スロット4と5の深さに対してスロットピ
ッチ8がティース部18の応力上の限界ぎりぎりに製作
された場合、スロット2がスロット3,スロット4およ
びスロット5より深くなると応力的にもたなくなる。こ
のような場合には、スロットピッチ9はスロットピッチ
8より大きくする必要がある。ここで、スロット3はス
ロット4およびスロット5と同じ形状であるから、スロ
ットピッチ13はスロットピッチ9に合わせる必要はな
い。このような構造にすれば、ティース部18の応力の
問題もなくなり、効果は図8に示す実施例の場合と同じ
である。
In the case where the slot pitch 8 is made to the limit of the stress of the teeth 18 with respect to the depth of the slots 4 and 5, when the slot 2 is deeper than the slots 3, 4 and 5, the stress is also reduced. I will not be. In such a case, the slot pitch 9 needs to be larger than the slot pitch 8. Here, since the slot 3 has the same shape as the slots 4 and 5, the slot pitch 13 does not need to match the slot pitch 9. With such a structure, the problem of the stress of the teeth 18 is eliminated, and the effect is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0043】本発明の他の実施例を図10により説明す
る。図10は、本実施例の回転電機の円筒形回転子の断
面拡大図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the cylindrical rotor of the rotary electric machine according to the present embodiment.

【0044】図10に示したように、スロット2から4
がスロット底部でテーパ状に形成されている場合には、
上述したように、スロット2の深さをスロット3,4の
深さより深く形成するときに、テーパ部23はテーパ部
24,25と同一形状とし、ストレート部20を長くす
る。このように形成すると、スロット2のテーパ部23
を形成するときに使用するカッターと、スロット3とス
ロット4を形成するときに使用するカッターとは同じも
のが適用でき、コストアップには繋がらない。また、こ
のような構造にしたときの効果は、図9に示す実施例の
場合と同じである。
As shown in FIG. 10, slots 2 to 4
Is tapered at the bottom of the slot,
As described above, when the depth of the slot 2 is formed deeper than the depth of the slots 3 and 4, the tapered portion 23 has the same shape as the tapered portions 24 and 25, and the straight portion 20 is made longer. When formed in this manner, the tapered portion 23 of the slot 2
The same cutter can be used for forming the slot and the cutter used for forming the slot 3 and the slot 4, which does not lead to an increase in cost. The effect of such a structure is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0045】本発明の他の実施例を図11により説明す
る。図11は、本実施例の回転電機の円筒形回転子の断
面図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a sectional view of a cylindrical rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment.

【0046】図11に示す実施例では、スロット2及び
スロット3の深さはスロット4,5の深さと同じに形成
している。短絡比aを大きくするためには、界磁極の幅
10を狭くすればよいから、スロット2とスロット3の
底部に幅の狭いスロット26を設けている。この底部の
スロット26により界磁極の幅10が狭くなり、図1に
示す実施例の場合と同じ効果が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 11, the depth of the slots 2 and 3 is formed to be the same as the depth of the slots 4 and 5. In order to increase the short-circuit ratio a, the width 10 of the field pole may be reduced. Therefore, a narrow slot 26 is provided at the bottom of the slots 2 and 3. The width of the field pole 10 is reduced by the slot 26 at the bottom, and the same effect as in the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

【0047】図12では、スロット2,3の深さがスロ
ット4,5の深さと同一深さの場合を示したが、スロッ
ト2,3の深さをスロット4,5の深さより浅く形成し
た場合でもその分スロット26を深くすればよい。ま
た、スロット2のみにスロット26を設けて界磁極の幅
10を狭くしてもよく、この場合でも、図1に示す実施
例の場合と同様の効果が得られる。
FIG. 12 shows the case where the depth of the slots 2 and 3 is the same as the depth of the slots 4 and 5, but the depth of the slots 2 and 3 is formed shallower than the depth of the slots 4 and 5. Even in this case, the slot 26 may be deepened accordingly. Further, the slot 26 may be provided only in the slot 2 to reduce the width 10 of the field pole, and in this case, the same effect as in the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.

【0048】本発明の他の実施例を図12により説明す
る。図12は、本実施例の回転電機の円筒形回転子の断
面図である。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a sectional view of a cylindrical rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment.

【0049】図12に示したように、本実施例では、ス
ロット2よりd軸側に磁極の幅10を狭くするように幅
の狭いスロット26を設けている。このように構成する
ことにより、磁極の幅10を狭くでき、図7に示した実
施例と同じ効果を得ることができる。
As shown in FIG. 12, in this embodiment, a narrow slot 26 is provided on the d-axis side of the slot 2 so as to reduce the width 10 of the magnetic pole. With this configuration, the width 10 of the magnetic pole can be reduced, and the same effect as the embodiment shown in FIG. 7 can be obtained.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転電機のマシンサイズを低減することが可能となり、
コストアップせずに短絡比を大きくすることができる。
その結果、電圧変動率が小さくなり、安定度を高くする
ことができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce the machine size of the rotating electric machine,
The short circuit ratio can be increased without increasing the cost.
As a result, the voltage fluctuation rate decreases, and the stability can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す回転電機の円筒形回転
子の横断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の無負荷時における磁束密度分布を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a magnetic flux density distribution of the present embodiment when no load is applied.

【図3】本実施例の負荷時における磁束密度分布を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a magnetic flux density distribution at the time of load of the embodiment.

【図4】本実施例の起磁力のベクトル図である。FIG. 4 is a vector diagram of a magnetomotive force according to the present embodiment.

【図5】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形回
転子の横断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形回
転子の横断面拡大図である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine showing another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例を示す回転電機の回転子コ
イルの横断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a rotor coil of a rotary electric machine according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形回
転子の横断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine showing another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形回
転子の横断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine showing another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形
回転子の横断面拡大図である。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形
回転子の横断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine showing another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施例を示す回転電機の円筒形
回転子の横断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a cylindrical rotor of a rotary electric machine showing another embodiment of the present invention.

【図13】従来の回転電機の円筒形回転子の構造を示す
横断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a structure of a cylindrical rotor of a conventional rotary electric machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回転子、2,3,4,5,26…回転子スロット、
6…界磁巻線、7…楔、8,9,13…回転子スロット
ピッチ、10…界磁極の幅、11…界磁極、12…磁極
開度、14,15…無負荷時の磁束密度分布、16,1
7…負荷時の磁束密度分布、18…回転子ティース、1
9…クリページブロック、20,21,22…回転子ス
ロットのストレート部、23,24,25…回転子スロ
ットのテーパ部。
1 ... rotor, 2, 3, 4, 5, 26 ... rotor slot
6 ... field winding, 7 ... wedge, 8, 9, 13 ... rotor slot pitch, 10 ... field pole width, 11 ... field pole, 12 ... magnetic pole opening, 14, 15 ... magnetic flux density at no load Distribution, 16,1
7: magnetic flux density distribution under load, 18: rotor teeth, 1
9 ... crease page block, 20, 21, 22 ... straight portion of rotor slot, 23, 24, 25 ... taper portion of rotor slot.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 和彦 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (72)発明者 高橋 身佳 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株式会社 日立製作所 電力・電機開発 本部内 (72)発明者 伊藤 元哉 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 宮川 家導 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 石原 篤 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 八木 恭臣 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 塩原 亮一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭60−245438(JP,A) 実開 昭53−152110(JP,U) 実開 昭49−54003(JP,U) 実開 昭51−89102(JP,U) 実開 昭58−105782(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 1/26 H02K 3/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuhiko Takahashi 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi, Ltd. Power & Electric Equipment Development Division (72) Inventor Mika Takahashi Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 7-2-1, Hitachi, Ltd. Power and Electricity Development Division (72) Inventor Motoya Ito 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Miyagawa Ieda Hitachi, Ltd., Hitachi Plant, 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture (72) Inventor Atsushi Ishihara 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Ltd. Hitachi, Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor Yasuomi Yagi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd.Hitachi Plant (72) Inventor Ryoichi Shiobara Date in Ibaraki Prefecture 3-1-1, Ichiyukicho Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (56) References JP-A-60-245438 (JP, A) JP-A 53-152110 (JP, U) JP-A 49-54003 ( JP, U) JP-A 51-89102 (JP, U) JP-A 58-105782 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02K 1/26 H02K 3/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】界磁巻線を巻装するための複数のスロット
が形成された円筒形回転子であって、該円筒回転子の磁
極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記
d軸側に形成されたスロット間の距離がその他のスロッ
トの深さと同一に形成された場合より短く、かつd軸最
寄りのスロットとその隣のスロット間のティース部幅が
その他のティース部幅と比較して同等以下となるように
形成したことを特徴とする円筒形回転子。
1. A cylindrical rotor having a plurality of slots for winding a field winding, wherein the direction of the center of the magnetic pole of the cylindrical rotor is d-axis, and the direction between the magnetic poles is q-axis. At this time, the distance between the slots formed on the d-axis side is shorter than the case where they are formed at the same depth as the other slots, and the width of the teeth between the slot closest to the d-axis and the adjacent slot is other teeth. A cylindrical rotor formed so as to be equal to or less than a part width.
【請求項2】界磁巻線を巻装するための複数のスロット
が形成された円筒形回転子であって、前記複数のスロッ
トが放射状に配置され、該円筒回転子の磁極中心方向を
d軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記d軸側に形成
されたスロットの幅を他のスロットの幅以上の幅に形成
するとともに、前記d軸側に形成されたスロットの深さ
を他のスロットの深さより深く形成したことを特徴とす
る円筒形回転子。
2. A cylindrical rotor in which a plurality of slots for winding a field winding are formed, said plurality of slots being radially arranged, and a direction of a magnetic pole center of said cylindrical rotor being d. When the axis and the direction between the magnetic poles are the q-axis, the width of the slot formed on the d-axis side is set to be equal to or greater than the width of the other slots, and the depth of the slot formed on the d-axis side is A cylindrical rotor formed deeper than other slots.
【請求項3】界磁巻線を巻装するための複数のスロット
が形成された円筒形回転子であって、該円筒回転子の磁
極中心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記
d軸側に形成されたスロットの幅を他のスロットの幅以
上の幅に形成するとともに、前記d軸側に形成されたス
ロットの深さを他のスロットの深さと同等に形成しかつ
前記d軸側に形成されたスロットの底部に第2のスロッ
トを形成したことを特徴とする円筒形回転子。
3. A cylindrical rotor having a plurality of slots for winding a field winding, wherein a center of a magnetic pole of the cylindrical rotor is a d-axis, and a direction between magnetic poles is a q-axis. When the width of the slot formed on the d-axis side is formed to be equal to or greater than the width of the other slot, the depth of the slot formed on the d-axis side is formed to be equal to the depth of the other slot. And a second slot formed at the bottom of the slot formed on the d-axis side.
【請求項4】界磁巻線を巻装するための複数のスロット
が形成された円筒形回転子と、前記複数のスロットが放
射状に配置され、該円筒回転子の磁極中心方向をd軸、
磁極間方向をq軸としたとき、該d軸側に形成された第
1のスロットの幅を他のスロットの幅以上の幅に形成す
るとともに、前記d軸側に形成されたスロットのいずれ
か一方よりさらにd軸側に前記第1のスロットの深さよ
り深い第2のスロットを設けたことを特徴とする円筒形
回転子。
4. A cylindrical rotor in which a plurality of slots for winding a field winding are formed, the plurality of slots are radially arranged, and the center of the magnetic pole of the cylindrical rotor is d-axis.
When the direction between the magnetic poles is the q-axis, the width of the first slot formed on the d-axis side is formed to be greater than the width of the other slots, and any one of the slots formed on the d-axis side is used. A cylindrical rotor further provided with a second slot deeper than the first slot on the d-axis side than one.
【請求項5】界磁巻線を巻装するための複数のスロット
が形成された円筒形回転子と、前記円筒回転子の磁極中
心方向をd軸、磁極間方向をq軸としたとき、前記d軸
側に形成されたスロットのうち回転子の回転方向に対し
てd軸より進み側の位置のスロットの幅をその他のスロ
ットの幅と同等以上とすると共に、その他のスロットの
深さより深くしたことを特徴とする回転電機の円筒形回
転子。
5. A cylindrical rotor in which a plurality of slots for winding a field winding are formed, wherein a center of a magnetic pole of the cylindrical rotor is a d-axis, and a direction between magnetic poles is a q-axis. Of the slots formed on the d-axis side, the width of the slot at a position on the leading side of the d-axis with respect to the rotation direction of the rotor is equal to or greater than the width of the other slots, and is deeper than the depths of the other slots. A cylindrical rotor for a rotating electric machine, characterized in that:
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