JP6847008B2 - 回転電機 - Google Patents

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Description

本発明は回転電機に係り、特に、固定子コイルから機外に電気を取り出す高圧ブッシングの周囲を冷却し、かつ、この高圧ブッシングに接続されている電力線を支持している支持碍子等を収納しているターミナルボックスを備えているものに好適な回転電機に関する。
一般に、火力発電の発電機などの機内に加圧された水素ガスを充満している大型回転電機においては、固定子コイルから機外に電気を取り出すと共に、機内の水素ガスを密閉するために、高圧ブッシングを用いている。この高圧ブッシングの中には、内部の導体を冷却ガスで直接冷却するものがある。また、高圧ブッシングに接続される電力線の電機子リード内部に、水素ガスを直接流して冷却するものがある。
上記したターミナルボックスは、電機子リード、この電機子リードを支持する支持碍子、固定子コイルの電力供給用端子を連結するための亘り線に接続されるリード線と電機子リードを接続するフレキシブルリード等が収納されている。
上記した支持碍子は、従来、高圧ブッシング側の電機子リードと固定子コイルの接続線(亘り線)からのリード線を接続するフレキシブルリードの近くに、ターミナルボックスに水平に固定されて設置され、電機子リードを支える強度部材であると同時に、冷却ガスの冷却流路としての役割も果たしている。
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献1に記載されたような技術がある。この特許文献1には、回転電機のリードボックス(ターミナルボックス)は、出力リードと送電母線との接続部を保護するカバーであり、リードボックス上部は回転電機外箱の下部に取り付けられ、その各々の内部は連通されていること、回転電機の出力リードと送電母線との接続は、リードボックス下部に取り付けられたリードブッシング(高圧ブッシング)とリードボックス内のリードコネクションを介して行われており、その出力リードコネクション及びリードブッシングには比較的高電圧が印加するので、最終接続後、テープ巻絶縁を施し、併せて絶縁沿面距離、電気的空隙も確保する必要があること、更には、回転電機外箱とリードボックスの各々の内部は連通されており、リードボックス内通電部からの放熱による周囲温度上昇を緩和するため、回転電機外箱内の冷却ガスをリードボックス内部に導き、出力リード、リードコネクション及びリードブッシングの冷却を行っていることが記載されている。
特開昭60−183950号公報
しかしながら、上述した従来の支持碍子をターミナルボックスに水平に取り付ける構造では、支持碍子を取り付ける分だけターミナルボックスの高さを高くする必要、即ち、高圧ブッシングとの絶縁距離を確保すること、及び高圧ブッシングのメンテナンスのための作業空間を確保する必要があることから、支持碍子を取り付ける分だけターミナルボックスの高さを高くする必要があり、ターミナルボックスの高さを高くすると強度面で不利であった。
また、発電機(回転電機)内部には、加圧された冷却ガスが充満されるため、ターミナルボックスの変形を抑えるため、ターミナルボックスが大型化するに伴い底板の肉厚を増やしたり、側面及び底面にリブを取り付けたりといった対策が必要であった。
ところが、上述した特許文献1には、上記したような課題を解決するための手段については、何も記載されていない。
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ターミナルボックスの変形を抑えるための対策を施すことなく、ターミナルボックスの高さを低くでき、高さ方向の寸法制約に対して裕度を持たせることができる回転電機を提供することにある。
本発明の回転電機は、上記目的を達成するために、回転子と、該回転子と所定の間隙をもって対向配置され、固定子鉄心及び固定子コイルから成る固定子と、前記固定子コイルからの電気を機外に出力する高圧ブッシングと、前記固定子コイルと前記高圧ブッシングを繋ぎ電気経路を形成する複数の電力線と、該電力線を支持する支持碍子と、前記回転子と固定子及び前記固定子コイルと前記電力線との接続部が少なくとも収納され、内部に水素ガスが充満されている回転電機外箱と、該回転電機外箱と連通し、該回転電機外箱の下部に取り付けられると共に、前記支持碍子が設置され、この支持碍子に支持されている部分の前記電力線及びこの電力線と接続される前記高圧ブッシングの一部が少なくとも収納されているターミナルボックスとを備え、前記支持碍子が前記ターミナルボックスの底面に垂直方向に設置され、この垂直方向に設置された前記支持碍子と、前記高圧ブッシングの前記ターミナルボックス内に位置する部分とが平行に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、ターミナルボックスの変形を抑えるための対策を施すことなく、ターミナルボックスの高さを低くでき、高さ方向の寸法制約に対して裕度を持たせることができる。
本発明の対象となる回転電機の全体構成を一部破断して示す斜視図である。 従来の回転電機の端部及びターミナルボックス廻りの構造を横方向から見た場合を示す断面図である。 従来の回転電機の端部及びターミナルボックス廻りの構造を軸方向から見た場合を示す断面図である。 図2(a)に示した従来の回転電機におけるターミナルボックス廻りの構造を横方向から見た場合の詳細を示す断面図である。 従来の回転電機におけるターミナルボックス廻りの構造を上方向から見た場合を示す断面図である。 本発明の対象となる回転電機に採用される高圧ブッシングを示す断面図である。 従来の回転電機におけるターミナルボックス廻りの構造を横方向から見た場合の他の例を示し、図3に相当する図である。 本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス廻りの構造を横方向から見た場合の断面図である。 本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス廻りの構造を軸方向から見た場合の断面図である。 本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス廻りの構造を上方向から見た場合の平面図である。
以下、図示した実施例に基づいて本発明の回転電機を、従来の回転電機比較しながら説明する。なお、各図において、同一構成部品については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
先ず、図1を用いて、本発明の対象となる回転電機について説明する。
図1に示すように、水素ガスで冷却されている回転電機(発電機)100は、一般に、出力(容量)に応じて固定子コイルが水冷され、機内が水素ガスで冷却されている水冷却回転電機、機内が水素ガスで冷却されている水素冷却回転電機、機内が空気で冷却されている空気冷却回転電機の3種類に大別され、このうち水冷却回転電機、水素冷却回転電機は、機内に加圧した水素ガスが充満されている。図1は、機内に水素ガスを充満した回転電機100を示している。
該図に示す回転電機100は、回転子1と、この回転子1と所定の間隙をもって対向配置され、固定子鉄心2及び固定子コイル3から成る固定子4と、固定子コイル3からの電気を機外に出力する高圧ブッシング5と、固定子コイル3と高圧ブッシング5を繋ぎ電気経路を形成する後述の亘り線13、リード線14、フレキシブルリード15、電機子リード16等の電力線と、この電力線のうちの電機子リード16を支持する後述の支持碍子17と、回転子1と固定子4及び固定子コイル3と電力線のうちの亘り線13との接続部が少なくとも収納され、内部に水素ガスが充満されている回転電機外箱6と、この回転電機外箱6と連通し、回転電機外箱6の下部に取り付けられると共に、支持碍子17が設置され、この支持碍子17に支持されている電機子リード16及びこの電機子リード16と接続される高圧ブッシング5の機内側端部が収納されているターミナルボックス7と、回転電機100内を水素ガスで冷却するための水素冷却機8と、回転電機外箱6の軸方向端部を塞ぐエンドブラケット9と、ロッカ装置10と、回転電機100を設置固定するための脚11と、高圧ブッシング5からの外部への出力電流を測定する変流器12とから概略構成されている。
例えば、火力発電のタービン発電機では、蒸気タービンやガスタービンの回転エネルギーを回転子1に伝え、固定子コイル(固定子巻線)3の内側で回転子1を高速回転させることで発電を行っている。
水素冷却タービン発電機における固定子4は、珪素鋼板を軸方向に積層して形成された固定子鉄心2と、この固定子鉄心2に装着された固定子コイル3とを有して、その他、図2(a)及び図2(b)に示す固定子コイル3と電力供給用端子を連結するための亘り線13と、機内で発電した電気を機外に取り出すためのリード線14、フレキシブルリード15、電機子リード16、高圧ブッシング5及び電機子リード16を支持する支持碍子7から構成されている。
次に、従来のタービン発電機(回転電機)のターミナルボックス7内の1つの構造の例を図2(a)、図2(b)、図3及び図4を用い、高圧ブッシング5の詳細構造を図5を用いて説明する。
図2(a)及び図2(b)に示したフレキシブルリード15、電機子リード16、高圧ブッシング5は、内部に水素ガスを通して冷却される構造である。図3は、従来のタービン発電機におけるターミナルボックス7廻りの構造を横方向から見た図を、図4は、従来のタービン発電機におけるターミナルボックス7廻りの構造を上方向から見た場合を示し、それぞれ冷却ガスのターミナルボックス7内の流れについて説明する。
先ず、高圧ブッシング5の詳細を図5に示す。該図に示ように、高圧ブッシング5は、高圧ブッシング吸気口5aを有し内部が中空の高圧ブッシング絶縁筒5bと、この高圧ブッシング絶縁筒5bの外周を所定の空間をもって覆い高圧ブッシング排気口5cを有する外側銅筒5dと、高圧ブッシング絶縁筒5bの下部に形成され、外側銅筒5dとに形成される空間と連通する穴部5eとから構成されている。
そして、高圧ブッシング吸気口5aから入った冷却ガスは、高圧ブッシング絶縁筒5bの内側を通って下部まで流れ、高圧ブッシング5の下部では、高圧ブッシング絶縁筒5bに穴部5eが開いているため、この穴部5eを通過して外側銅筒5dと高圧ブッシング絶縁筒5bの間を通り上部へと向かう。高圧ブッシング5の外側銅筒5dと高圧ブッシング絶縁筒5bの間を通って上部へと向かった冷却ガスは、上部にある高圧ブッシング排気口5cから水平方向に排気され、図3に示す水平方向の銅パイプ18へと流れる。水平方向の銅パイプ18を流れた冷却ガスは、エルボ管19で90°上方に曲がり、垂直方向の銅パイプ20を通って、フレキシブルリード15の根本部品21に進み、ここで、フレキシブルリード15を冷却した上方からの冷却ガスと合流する。更に、フレキシブルリード15の根本部品21で90°に曲がって水平方向に進み、水平方向に設置された支持碍子17の内側へと進む。支持碍子17を出たガスは、90°曲がって通風パイプ22に入る。図4に示すように、通風パイプ22で、隣り合う高圧ブッシング5からの冷却ガスがT字管23で合流し、ターミナルボックス壁に設置されたターミナルボックス側面ダクト24に入る。
図2(a)及び図2(b)に示すように、水平方向に配置された3本の高圧ブッシング5は軸方向に2列に並んでいるが、図2(a)の3本の高圧ブッシング5からの冷却ガスは、90°曲がってターミナルボックス側面ダクト24に入った後、図3に示すように、ターミナルボックス側面ダクト24の下方向に向かい、ターミナルボックス側面ダクト24の下部でさらに水平方向に90°曲がり、ターミナルボックス7の底板に設置されたターミナルボックス底板矩形ダクト25を水平方向に流れた後90°上方に曲がり、ターミナルボックス側面ダクト24の反対側の壁に設置されたターミナルボックス側面ダクト26を上方に流れる。
ターミナルボックス側面ダクト26を上方に流れた冷却ガスは、ターミナルボックス5の上部の冷却ガス合流部屋27で、2本のダクトターミナルボックス側面ダクト24、26の冷却ガス及び排気口側の3本の高圧ブッシング5からの冷却ガスは交流し、複数本の排気通風管28を通って排気される。
図6は、従来の回転電機におけるターミナルボックス廻りの構造を横方向から見た場合の他の例を示し、図3に相当する図である。
該図に示すように、本例では、高圧ブッシング5への冷却ガスが高圧ブッシング5の外周側から入り、図5の外側銅筒5dと内部の高圧ブッシング絶縁筒5bの間を下向き(図3の例に対して逆向き)に流れ、底部の高圧ブッシング絶縁筒5bの穴部5eを通った後、高圧ブッシング絶縁筒5bの内側を上方(図3の例に対して逆向き)に向かい、高圧ブッシング5の上部から高圧ブッシング排気口5cを介して水平方向に排気され銅パイプ18へと流れる。銅パイプ18からの冷却ガスは、エルボ管19で90°上方に曲がり垂直方向の銅パイプ20、フレキシブルリード15を通って、フレキシブルリード15の根本部品21に進む。以降は、図3及び図4で説明した例の通風パターンと同一である。
図3、図4及び図6で示した従来のターミナルボックス内の構造に対し、本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス内の構造を、図7、図8及び図9を用いて説明する。
図7は、本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス廻りの構造を横方向から見た場合の断面図、図8は、本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス廻りの構造を軸方向から見た場合の断面図、図9は、本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス廻りの構造を上方向から見た場合の平面図である。
先ず、図7及び図8を用いて、本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス内の構造を説明する。
該図に示すように、本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス内構造は、支持碍子17がターミナルボックス7の底面7aに垂直方向に設置され、この垂直方向に設置された支持碍子17と、高圧ブッシング5のターミナルボックス7内に位置する部分とが平行に配置されている。
そして、高圧ブッシング5の上部には高圧ブッシング吸気口5aが形成されており、この高圧ブッシング吸気口5aから入った冷却ガスは、上述した図3と同様に、高圧ブッシング絶縁筒5bの内側を通って下部まで流れ、高圧ブッシング5の下部では、高圧ブッシング絶縁筒5bに穴部5eが開いているため、この穴部5eを通って外側銅筒5dと高圧ブッシング絶縁筒5bの間を通って上部へと向かう。
また、高圧ブッシング5の上部には、外側銅筒5dと高圧ブッシング絶縁筒5bの間を通って上部へと向かった冷却ガスを排気する高圧ブッシング排気口5cが形成されており、この高圧ブッシング排気口5cがエルボ管19と接続され、エルボ管19が水平方向の銅パイプ20を介してフレキシブルリード15の根本部品21と接続されている。
このフレキシブルリード15の根本部品21では、水平方向の銅パイプ20からの冷却ガスとフレキシブルリード15を冷却した上方からの冷却ガスが合流して、上述したターミナルボックス7の底面7aに垂直方向に設置された支持碍子17に導くものである。
次に、図7、図8及び図9を参照して本発明の回転電機の実施例1におけるターミナルボックス内構造の通風パターンについて説明する。
図7に示すように、高圧ブッシング5内の通風は、図5で説明した高圧ブッシング5と同じであるが、高圧ブッシング吸気口5aから入った冷却ガスは、上述した図3と同様に、高圧ブッシング絶縁筒5bの内側を通って下部まで流れ、高圧ブッシング5の下部では、高圧ブッシング絶縁筒5bに穴部5eが開いているため、この穴部5eを通過して外側銅筒5dと高圧ブッシング絶縁筒5bの間を通り上部へと向かう(図5参照)。
高圧ブッシング5の上部へと向かった冷却ガスは、上部にある高圧ブッシング排気口5cに水平方向に進み、垂直方向に設置されている高圧ブッシング排気口5cからエルボ管19に入り、このエルボ管19で90°水平方向に曲がり、水平方向の銅パイプ20を通って、フレキシブルリード15の根本部品21に進み、ここで、フレキシブルリード15を冷却した上方からの冷却ガスと合流する。フレキシブルリード15の根本部品21で合流した冷却ガスは、ターミナルボックス7の底面7aに垂直方向に設置された支持碍子17の内側へと進む。
支持碍子17を出た冷却ガスは、ターミナルボックス7の底板に設置されたターミナルボックス底板矩形ダクト25を水平方向に流れた後90°上方に曲がり、ターミナルボックス側面ダクト26を上方に流れ、複数の排気通風管28を通って排気される。
即ち、本実施例での高圧ブッシング5からの排気は、従来例として説明した図3及び図6では水平方向であるに対して、図7及び図8に示した本実施例の構造では、高圧ブッシング排気口5cを通って上向きに排気される。その後、エルボ管19、同パイプ20を通り、フレキシブルリード15の根本部品21で上方からのフレキシブルリード15を冷却したガスと合流し、フレキシブルリード15の根本部品21から下方向に向かい、垂直に設置された支持碍子17を通り、ターミナルボックス7の底面7aに設置されたターミナルボックス底板矩形ダクト25に入る。
図9に示すように、6本の支持碍子17a、17b、17c、17d、17e及び17fから排気された冷却ガスは、ターミナルボックス7の底面7aで合流し、2本のターミナルボックス底板矩形ダクト25へと流れる。6本の支持碍子17a、17b、17c、17d、17e及び17fのうち、中央の2本の支持碍子17b、17eからの冷却ガスは、左右に分かれて、ターミナルボックス7の底面7aの支持碍子排気合流用ダクト29を通って、端部の支持碍子17a、17d及び17c、17fからの冷却ガスと合流し、ターミナルボックス7の底面7aのターミナルボックス底板矩形ダクト25に進む。その後、図7及び図8に示すように、ターミナルボックス側面ダクト26を垂直上向きに流れた後、複数本の排気通風管28を通って排気される。
このような本実施例によれば、支持碍子17を垂直方向にターミナルボックス7の底面7aに設置し、この底面7aに相間をつなぐターミナルボックス底板矩形ダクト25をターミナルボックス7の底面7aに設置しているので、ターミナルボックス7の高さを低くでき(図3のL1より図7のL2が小さい)、高さ方向の寸法制約に対して裕度を持たせられる。
また、ターミナルボックス7の高さを低くすることにより側面の剛性が高まり、機内のガス圧力による変形及び運転中の振動振幅を低減できると共に、ターミナルボックス7の高さを低くすることにより、使用する材料を減らすことができ経済的である。
また、支持碍子7を垂直方向に設置した通風構造では、支持碍子7を水平に設置した場合に対して通風路の長さが短くなり、通風抵抗が小さくなり、高圧ブッシング5の周囲の冷却に有利である。即ち、従来の水平に取り付けた支持碍子17を経由する冷却ガスの流路では、高圧ブッシング5の高圧ブッシング排気口5cから排気通風管28の排気口までの流路が長いことから通風抵抗が大きく、冷却面で不利であったが、これが解消される。
更に、従来構造の支持碍子7の出口の通風パイプ22及びT字管23(図4参照)をなくし、ターミナルボックス7の底面7aと一体化された支持碍子17からの排気合流用の支持碍子排気合流用ダクト29(図9参照)を設置することにより、高圧ブッシング排気口5cから排気通風管28の排気口までの流路の距離が短くなる、構造が簡単になるので通風抵抗が減らせ、それに加えて、ターミナルボックス7の底板7aの剛性を高め、機内のガス圧力による変形および運転中の振動振幅を低減できる。
なお、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1…回転子、2…固定子鉄心、3…固定子コイル(固定子巻線)、4…固定子、5…高圧ブッシング、5a…高圧ブッシング冷却ガス吸気口、5b…高圧ブッシング絶縁筒、5c…高圧ブッシング排気口、5d…外側銅筒、5e…穴部、6…回転電機外箱、7…ターミナルボックス、7a…ターミナルボックスの底面、8…水素冷却機、9…エンドブラケット、10…ロッカ装置、11…脚、12…変流器、13…亘り線、14…リード線、15…フレキシブルリード、16…電機子リード、17、17a、17b、17c、17d、17e、17f…支持碍子、18、20…銅パイプ、19…エルボ管、21…フレキシブルリードの根本部品、22…通風パイプ、23…T字管、24、26…ターミナルボックス側面ダクト、25…ターミナルボックス底板矩形ダクト、27…冷却ガス合流部屋、28…排気通風管、29…支持碍子排気合流用ダクト、100…回転電機。

Claims (8)

  1. 回転子と、該回転子と所定の間隙をもって対向配置され、固定子鉄心及び固定子コイルから成る固定子と、前記固定子コイルからの電気を機外に出力する高圧ブッシングと、前記固定子コイルと前記高圧ブッシングを繋ぎ電気経路を形成する複数の電力線と、該電力線を支持する支持碍子と、前記回転子と固定子及び前記固定子コイルと前記電力線との接続部が少なくとも収納され、内部に水素ガスが充満されている回転電機外箱と、該回転電機外箱と連通し、該回転電機外箱の下部に取り付けられると共に、前記支持碍子が設置され、この支持碍子に支持されている部分の前記電力線及びこの電力線と接続される前記高圧ブッシングの一部が少なくとも収納されているターミナルボックスとを備え、
    前記支持碍子が前記ターミナルボックスの底面に垂直方向に設置され、この垂直方向に設置された前記支持碍子と、前記高圧ブッシングの前記ターミナルボックス内に位置する部分とが平行に配置されていることを特徴とする回転電機。
  2. 請求項1に記載の回転電機であって、
    前記電力線は、前記固定子コイルに接続される亘り線と、前記高圧ブッシングに接続される電機子リードと、前記亘り線と前記電機子リードを接続するリード線とから成り、
    前記支持碍子は、前記電機子リードを支持していることを特徴とする回転電機。
  3. 請求項2に記載の回転電機であって、
    前記リード線と前記電機子リードは、フレキシブルリードを介して接続されていることを特徴とする回転電機。
  4. 請求項3に記載の回転電機であって、
    前記高圧ブッシングは、吸気口を有し内部が中空の絶縁筒と、該絶縁筒の外周を所定の空間をもって覆い排気口を有する外側銅筒と、前記絶縁筒の下部に形成され、前記外側銅筒とに形成される前記空間と連通する穴部とから成り、
    前記絶縁筒の吸気口から入った冷却ガスは、前記絶縁筒の中空部を通り下方に流れると共に、前記冷却ガスが前記穴部を介して前記絶縁筒と前記外側銅筒とで形成される前記空間を上部に流れ、前記外側銅筒の前記排気口から排出されることを特徴とする回転電機。
  5. 請求項4に記載の回転電機であって、
    前記電機子リードは、前記外側銅筒の前記排気口に接続され、前記冷却ガスの流れを垂直方向から水平方向に変えるエルボ管と、該エルボ管に一端が接続され、他端が前記フレキシブルリードの根元部品に接続されて水平配置された銅パイプとから成り、
    前記外側銅筒の前記排気口から上方に排気された前記冷却ガスは、前記エルボ管に流入して垂直方向から水平方向に流れが変えられて前記銅パイプを通って前記フレキシブルリードの根元部品に入り、該フレキシブルリードの根元部品で前記フレキシブルリードを冷却した上方からの冷却ガスと合流して下方に向かい、垂直方向に設置された前記支持碍子を通ることを特徴とする回転電機。
  6. 請求項5に記載の回転電機であって、
    前記ターミナルボックスの底面にはダクトが設置され、前記支持碍子を通った冷却ガスは前記ダクトに入り、該ダクトに入った前記冷却ガスは、前記ターミナルボックスの側面に設けられた側面ダクトを上向きに流れて前記ターミナルボックスの上方に設けられた排気通風管を通って排気されることを特徴とする回転電機。
  7. 請求項6に記載の回転電機であって、
    前記高圧ブッシングは、前記回転電機の水平方向に3本配置されたものが軸方向に2列に並んで配置され、6本の前記支持碍子を通った冷却ガスは、前記ターミナルボックスの底面で合流して2本の前記ダクトへと流れることを特徴とする回転電機。
  8. 請求項7に記載の回転電機であって、
    6本の前記支持碍子のうちの中央の2本の前記支持碍子からの冷却ガスは、左右に分かれて前記ターミナルボックスの底面水平方向に設けられた支持碍子排気合流用ダクトを通って6本の前記支持碍子のうちの端部の4本の前記支持碍子からの冷却ガスと合流して前記ダクトに進み、その後、前記側面ダクトを上向きに流れて前記排気通風管を通って排気されることを特徴とする回転電機。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020014305A (ja) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社東芝 回転電機およびタービン発電設備
JP7103917B2 (ja) * 2018-10-31 2022-07-20 三菱重工業株式会社 回転電機
CN113904482B (zh) * 2021-11-11 2022-09-16 华能伊敏煤电有限责任公司汇流河热电分公司 一种空气内冷发电机定子引出线结构

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2742582A (en) * 1953-07-21 1956-04-17 Gen Electric Gas-cooled high voltage bushing for large generator
US3950665A (en) * 1974-09-25 1976-04-13 Westinghouse Electric Corporation Liquid-cooled conductors for dynamoelectric machines
US4166968A (en) * 1977-07-14 1979-09-04 Lear Siegler, Inc. Electrically isolated brush holder
US4254352A (en) * 1979-02-28 1981-03-03 Westinghouse Electric Corp. Parallel ring and ring extension support system for dynamoelectric machines
JPS5643274U (ja) * 1979-09-13 1981-04-20
JPS5795060U (ja) * 1980-12-01 1982-06-11
US4488072A (en) * 1983-06-08 1984-12-11 General Electric Company Generator stator frame with integral high-voltage bushings
JPS60183950A (ja) 1984-03-02 1985-09-19 Toshiba Corp 回転電機の出力リ−ド接続装置
US4642498A (en) * 1985-12-18 1987-02-10 General Electric Company Internal common neutral bus in large three-phase generator
JP2680140B2 (ja) * 1989-09-20 1997-11-19 株式会社日立製作所 燃料電池収納容器
JPH05207701A (ja) * 1992-01-24 1993-08-13 Toshiba Corp 変流器機内設置形回転電機
JP2000269043A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Meidensha Corp 変圧器
US6856059B2 (en) * 2002-05-22 2005-02-15 General Electric Company Sealed turbine generator and method
US20030218395A1 (en) * 2002-05-22 2003-11-27 Stewart Gary L. Sealed turbine generator and method
JP2005110459A (ja) * 2003-10-01 2005-04-21 Nissei Corp モータ端子箱
JPWO2008041353A1 (ja) * 2006-09-29 2010-02-04 日本電産サンキョー株式会社 ファンモータ
EP2133980A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-16 ALSTOM Technology Ltd Multi phase generator with frequency adaptation unit
JP5306037B2 (ja) * 2009-04-23 2013-10-02 株式会社東芝 回転電機の高圧ブッシング
JP5358609B2 (ja) * 2011-03-31 2013-12-04 株式会社小松製作所 発電電動機および作業機械
CN202134996U (zh) * 2011-06-25 2012-02-01 江苏航天动力机电有限公司 一种接线盒接线组件
JP5571107B2 (ja) 2012-01-30 2014-08-13 株式会社東芝 回転電機の高圧ブッシング及び回転電機
US9966820B2 (en) * 2013-10-09 2018-05-08 Agt Services, Inc. Method of restoring high voltage bushing connection
FR3021910B1 (fr) * 2014-06-05 2018-12-07 Valeo Systemes De Controle Moteur Ensemble stator pour moteur-roue et son support-fusee.
CN204886538U (zh) * 2015-06-29 2015-12-16 上海百卡机械设备有限公司 一种变频电机变速装置

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