JP4468856B2 - 回転電機の固定子 - Google Patents
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Description
図8、図9において、固定子100は磁性材料薄板の積層構造からなる固定子コア1と、この固定子コア1の内周面に設けられた固定子スロット2と、前記固定子スロット2に納められた固定子コイルの端部3(図9では省略)と、固定子コア1の軸方向端面に設置され固定子コア1を軸方向に固定する歯形押え4と、前記歯形押え4の軸方向端面に設置され前記固定子コア1と前記歯形押え4を軸方向に固定する固定子クランパ5と、前記固定子コア1の外周側に設置され、軸方向に前記固定子コア1、歯形押え4、固定子クランパ5を貫通し軸方向両端から締付ける締付ボルト6とによって構成されている。
上記のような問題点を解決する方法として、固定子コアの端部に磁性体の積層板で構成される磁束遮蔽を設ける方法が特に大容量のタービン発電機等で用いられている(例えば、特許文献1)。
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1、図2は実施の形態1による回転電機固定子100の端部を示す図であり、図2は図1の側面図である。図において、固定子コア1の横方向両端部には歯形押え4、固定子クランパ5が設けられ、これらは固定子コア1の外周部に配置された締付ボルト6によって締め付け、固定されている。
固定子クランパ5は、図2に示すように円周方向に分割された扇形状体をなしている。固定子コア1の内径側にはスロット2が設けられ、図2では図示省略した固定子コイルが挿入されている。この固定子コイルの端部3を図1に示す。
固定子クランパ5の前記固定子コア1に対向する反対側面には図2に示すように複数のシールド板7が互いに狭い間隔Sを介して配置されている。このシールド板7の個数は、図2に示す例では締付ボルト6と同数であり、後述する絶縁物8とともに、締付ボルト6により固定子クランパ5上に締め付け固定されている。
このように締付ボルト6と同数に分割されたシールド板7は固定子クランパ5の扇形状体が締付ボルト6の2〜3本当たりに1個となるよう形成されているので、それに比較して幅狭である。
シールド板7は固定子端部における漏れ磁束が浸透する厚さ以上の厚みを備えている。このシールド板に鉄系材料を用いた場合、浸透厚さは水車発電機等の電気装荷の回転電機の場合、1mm程度である。
次にこの発明の実施の形態2を図3に基づいて説明する。この実施の形態2のシールド板7には外縁に凹形状のノッチ10が設けてある。このノッチ10を設けたことにより、渦電流が流れにくくなり渦電流損失を低減できる。なおノッチ10は凹形状を示したがV形状でもよく、特に形状にはこだわらなくてよい。
次にこの発明の実施の形態3を図4に基づいて説明する。この実施の形態3のシールド板7にはスリット7が設けてある。スリット7を設けることにより、渦電流が流れにくくなり、渦電流損失を低減できる。なお、図4ではスリット7を1本設けた例を示したが、複数本あってもよく、また、外周方向に伸びたスリットを示したが、これに限らず円周方向に伸びたものあるいは、外周方向、円周方向に伸びたスリットの混在するものがあってもよい。
次にこの発明の実施の形態4を図5に基づいて説明する。この実施の形態4ではシールド板7と固定子クランパ5を固定する絶縁ボルト13を締付ボルトと円周方向の間隔の間に複数本設けている。この絶縁ボルト13にてもシールド板7を固定子クランパ5とに固定するようシールド板7を分割する構造を採用することにより、シールド板7は締付ボルト3の本数に関係なく自由にセグメント数を決めることができるため、図5に示すようにシールド板7の幅Bをさらに小さくすることができ、磁束侵入時の渦電流損失を更に低減することができる。また、絶縁材のボルトとしているため、ボルトを介して電流が流れ損失が増加することがない。
次にこの発明の実施の形態5を図6に基づいて説明する。図6(b)は図6(a)のAA′における断面図である。この実施の形態5の絶縁物8は扇形状体をなし、複数個が円周方向にわたって配置されその上面に内径側から外径側に向かって複数のみぞ11を設けている。みぞ11を設けることにより、冷却風Fがみぞを流れシールド板7を背面から冷却し、シールド板7の温度上昇を低減することができる。
次にこの発明の実施の形態6を図7に基づいて説明する。この実施の形態6ではシールド板7と固定子クランパ5の間に設置した絶縁物を分割構造化した。このような任意の形状の分割構造の絶縁物8aを設置することにより風路が形成され、冷却風Fがシールド板7と固定子クランパ5間を流れるため、シールド板7と固定子クランパ5の温度上昇を低減すると共に、実施の形態5では必要であった絶縁物8のみぞ加工が不要となるため安価なものとなる。
また、絶縁物は各種樹脂の積層板を用いてもよく、また布製材であってもよい。
8,8a 絶縁物、9 スリット、10 ノッチ、11 溝、
100 回転電機の固定子。
Claims (6)
- 固定子コアの軸方向端部に設けられ、円周方向に分割された複数個の固定子クランパと複数の締付ボルトとによって前記固定子コアが固定された回転電機の固定子において、前記各固定子クランパの前記固定子コアに対向する反対面側には、複数のシールド板が互いに周方向に狭い間隙を有して前記締付ボルトを介して前記固定子クランパに固定されており、前記シールド板の板厚が前記固定子コア端部における漏れ磁束の浸透深さ以上であり、また、前記シールド板の数は、前記締付ボルトと同一の数であるとともに、前記シールド板と前記固定子クランパとの間に、絶縁物が設けられていることを特徴とする回転電機の固定子。
- 前記シールド板の外縁にノッチを設けたことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子。
- 前記シールド板にスリットを設けたことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子。
- 前記シールド板の数は、前記締付ボルトの円周方向間隔間に設けられた絶縁ボルトと前記締付ボルトの和と同一の数であり、前記シールド板は前記締付ボルトと合わせ前記絶縁ボルトを介して前記固定子クランパに取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子。
- 前記絶縁物は、扇形状体の形状を有する複数の絶縁物で構成されているとともに、前記扇形状体の内径側から外径側に向かって前記シールド板を冷却するよう冷却風の流れる複数の溝が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子。
- 前記絶縁物は、任意の平面形状体を有する複数の絶縁物で構成されているとともに、前記シールド板と前記固定子クランパを冷却する風路が形成されるよう配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子。
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