JP6878129B2 - Rotor of rotating electric machine - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、回転電機の回転子に関する。 An embodiment of the present invention relates to a rotor of a rotary electric machine.

関連技術に係る回転電機１０は、たとえば、タービン発電機であって、図１８に示すように、回転子２０および固定子４０がケーシング６０に収容されている。回転電機１０は、ケーシング６０の内部において冷却ガスＣＧ（水素、空気などの冷却媒体）が循環して流れるように構成されている。 The rotary electric machine 10 according to the related technique is, for example, a turbine generator, and as shown in FIG. 18, the rotor 20 and the stator 40 are housed in the casing 60. The rotary electric machine 10 is configured such that a cooling gas CG (cooling medium such as hydrogen or air) circulates and flows inside the casing 60.

具体的には、回転電機１０において、回転子２０は、円筒形状の回転子鉄心２００が回転シャフト２０１の回転軸ＡＸに対して同軸に設けられている。ここでは、回転シャフト２０１は、回転軸ＡＸの軸方向が水平方向ｘに沿っている。また、回転子２０においては、冷却ガスＣＧが流れる冷却流路が形成されている。回転子２０の詳細な構成については、後述する。 Specifically, in the rotary electric machine 10, the rotor 20 is provided with a cylindrical rotor core 200 coaxially with the rotary shaft AX of the rotary shaft 201. Here, in the rotating shaft 201, the axial direction of the rotating shaft AX is along the horizontal direction x. Further, in the rotor 20, a cooling flow path through which the cooling gas CG flows is formed. The detailed configuration of the rotor 20 will be described later.

回転電機１０において、固定子４０は、固定子鉄心４１に固定子コイル４２が設置されている。固定子鉄心４１は、円筒形状であって、エアギャップＡＧを介して、回転子鉄心２００の周りを囲うように設置されている。固定子鉄心４１には回転軸ＡＸの軸方向に貫通する固定子スロットが内側に形成されており、固定子コイル４２は、その固定子スロットに挿入されている。 In the rotary electric machine 10, the stator 40 has a stator coil 42 installed on the stator core 41. The stator core 41 has a cylindrical shape and is installed so as to surround the rotor core 200 via an air gap AG. The stator core 41 is formed inside with a stator slot penetrating in the axial direction of the rotating shaft AX, and the stator coil 42 is inserted into the stator slot.

この他に、固定子４０においては、固定子給気部４１１および固定子排気部４１２が設けられている。固定子給気部４１１は、固定子４０の外周側から内周側のエアギャップＡＧへ冷却ガスＣＧが流れる通風ダクトを有する。これに対して、固定子排気部４１２は、固定子４０の内周側に位置するエアギャップＡＧから固定子４０の外周側へ冷却ガスＣＧが流れる通風ダクトを有する。 In addition to this, the stator 40 is provided with a stator air supply unit 411 and a stator exhaust unit 412. The stator air supply unit 411 has a ventilation duct through which cooling gas CG flows from the outer peripheral side of the stator 40 to the air gap AG on the inner peripheral side. On the other hand, the stator exhaust unit 412 has a ventilation duct through which cooling gas CG flows from the air gap AG located on the inner peripheral side of the stator 40 to the outer peripheral side of the stator 40.

回転電機１０において、ケーシング６０は、２重構造であって、内部ケーシング６１の外側に外部ケーシング６２が設けられている。内部ケーシング６１は、回転シャフト２０１が貫通する貫通孔Ｋ６１を有しており、回転子２０と固定子４０とを内部に収容している。外部ケーシング６２は、回転シャフト２０１が貫通する貫通孔Ｋ６２を有しており、内部ケーシング６１を内部に収容している。 In the rotary electric machine 10, the casing 60 has a double structure, and the outer casing 62 is provided on the outside of the inner casing 61. The inner casing 61 has a through hole K61 through which the rotating shaft 201 penetrates, and houses the rotor 20 and the stator 40 inside. The outer casing 62 has a through hole K62 through which the rotating shaft 201 penetrates, and the inner casing 61 is housed inside.

ケーシング６０において、内部ケーシング６１の上方には開口部Ｋ６１１が設けられており、その開口部Ｋ６１１にはガス冷却器８０が取り付けられている。また、内部ケーシング６１の貫通孔Ｋ６１の内部には、ファン９０が設けられている。 In the casing 60, an opening K611 is provided above the inner casing 61, and a gas cooler 80 is attached to the opening K611. A fan 90 is provided inside the through hole K61 of the inner casing 61.

ファン９０は、軸流ファンであって、回転子２０を挟むように回転シャフト２０１の一方の側部および他方の側部のそれぞれに設置されている。 The fan 90 is an axial fan, and is installed on one side portion and the other side portion of the rotary shaft 201 so as to sandwich the rotor 20.

回転電機１０において、冷却ガスＣＧは、回転シャフト２０１と共にファン９０が回転することによって、内部ケーシング６１の外部から内部へ流入する。ここでは、回転シャフト２０１の一方の側部および他方の側部のそれぞれから中央部へ向かうように、冷却ガスＣＧが流れる。 In the rotary electric machine 10, the cooling gas CG flows into the inside from the outside of the inner casing 61 by rotating the fan 90 together with the rotating shaft 201. Here, the cooling gas CG flows from each of one side portion and the other side portion of the rotating shaft 201 toward the central portion.

内部ケーシング６１の内部において、冷却ガスＣＧは、回転子２０の内部に形成された冷却流路に流入した後に、回転子２０の外周面と固定子４０の内周面との間に位置するエアギャップＡＧに流出する。回転子２０の内部を流れる冷却ガスＣＧの詳細な様子については、回転子２０の詳細な構成と共に、後述する。 Inside the inner casing 61, the cooling gas CG flows into the cooling flow path formed inside the rotor 20, and then the air located between the outer peripheral surface of the rotor 20 and the inner peripheral surface of the stator 40. It flows out to the gap AG. The detailed state of the cooling gas CG flowing inside the rotor 20 will be described later together with the detailed configuration of the rotor 20.

また、内部ケーシング６１の内部において、冷却ガスＣＧは、エアギャップＡＧを経由して、固定子４０の内部に形成された冷却流路を流れる。固定子４０の内部のうち、固定子排気部４１２では、冷却ガスＣＧは、固定子４０の内周側に位置するエアギャップＡＧから固定子４０の外周側へ流れる。そして、固定子給気部４１１では、固定子４０の外周側から内周側のエアギャップＡＧへ冷却ガスＣＧが流れる。 Further, inside the inner casing 61, the cooling gas CG flows through the cooling flow path formed inside the stator 40 via the air gap AG. In the stator exhaust section 412 of the inside of the stator 40, the cooling gas CG flows from the air gap AG located on the inner peripheral side of the stator 40 to the outer peripheral side of the stator 40. Then, in the stator air supply unit 411, the cooling gas CG flows from the outer peripheral side of the stator 40 to the air gap AG on the inner peripheral side.

固定子４０の外部へ排出された冷却ガスＣＧは、ガス冷却器８０を介して、内部ケーシング６１の内部から外部へ流れる。このとき、冷却ガスＣＧは、ガス冷却器８０において冷却される。ガス冷却器８０で冷却された冷却ガスＣＧは、外部ケーシング６２のうち内部ケーシング６１の外部に位置する空間を流れた後に、上述したように、ファン９０の回転によって内部ケーシング６１の外部から内部へ流入する。 The cooling gas CG discharged to the outside of the stator 40 flows from the inside of the internal casing 61 to the outside via the gas cooler 80. At this time, the cooling gas CG is cooled in the gas cooler 80. The cooling gas CG cooled by the gas cooler 80 flows through the space located outside the inner casing 61 of the outer casing 62, and then, as described above, is rotated from the outside to the inside of the inner casing 61 by the rotation of the fan 90. Inflow.

このように、回転電機１０では、ケーシング６０の内部において冷却ガスＣＧが循環して流れることで各部が冷却される。 In this way, in the rotary electric machine 10, each part is cooled by circulating and flowing the cooling gas CG inside the casing 60.

以下より、上記の回転子２０の詳細な構成、および、回転子２０の内部を流れる冷却ガスＣＧの詳細な様子について、図１９から図２３を用いて説明する。 Hereinafter, the detailed configuration of the rotor 20 and the detailed state of the cooling gas CG flowing inside the rotor 20 will be described with reference to FIGS. 19 to 23.

回転子２０において、回転子鉄心２００には、回転子スロットＣＳ（コイルスロット）が形成されている。回転子スロットＣＳは、回転子鉄心２００の外周側において、径方向に凹んだ溝である。回転子スロットＣＳは、回転軸ＡＸに沿った軸方向において延在している。ここでは、回転子スロットＣＳは、回転子鉄心２００の磁極部以外の部分において、複数が周方向に間を隔てて並ぶように設けられている（図１９参照）。 In the rotor 20, a rotor slot CS (coil slot) is formed in the rotor core 200. The rotor slot CS is a groove recessed in the radial direction on the outer peripheral side of the rotor core 200. The rotor slot CS extends in the axial direction along the rotation axis AX. Here, a plurality of rotor slots CS are provided so as to be arranged with a gap in the circumferential direction in a portion other than the magnetic pole portion of the rotor core 200 (see FIG. 19).

回転子鉄心２００において回転子スロットＣＳの内部には、回転子コイル２１がスロット絶縁物２４を介して収容されている。回転子コイル２１は、複数の界磁導体がターン絶縁物（図示省略）を介して径方向に積層されることで構成されている。回転子コイル２１の外周側には、絶縁物であるクリページブロック２２を介して回転子ウェッジ２３が設置されており、回転子コイル２１は、回転子ウェッジ２３によって回転子スロットＣＳに固定されている。 In the rotor core 200, the rotor coil 21 is housed inside the rotor slot CS via the slot insulator 24. The rotor coil 21 is configured by laminating a plurality of field conductors in the radial direction via a turn insulator (not shown). A rotor wedge 23 is installed on the outer peripheral side of the rotor coil 21 via a cripage block 22 which is an insulator, and the rotor coil 21 is fixed to the rotor slot CS by the rotor wedge 23. There is.

回転子２０において、回転子鉄心２００には、冷却ガスＣＧの流路として、サブスロットＳＳおよび径方向貫通流路ＲＰが設けられている。 In the rotor 20, the rotor core 200 is provided with a subslot SS and a radial through flow path RP as a flow path for the cooling gas CG.

回転子鉄心２００において、サブスロットＳＳは、回転子スロットＣＳよりも内径側に形成されている。サブスロットＳＳは、回転子スロットＣＳと同様に、径方向に凹んだ溝である。サブスロットＳＳは、軸方向に延在しており、冷却ガスＣＧが軸方向に沿って流れる。 In the rotor core 200, the subslot SS is formed on the inner diameter side of the rotor slot CS. The subslot SS is a groove recessed in the radial direction, similarly to the rotor slot CS. The subslot SS extends in the axial direction, and the cooling gas CG flows along the axial direction.

径方向貫通流路ＲＰは、回転子スロットＣＳの内部に設置された各部を径方向に貫通する貫通孔である。径方向貫通流路ＲＰは、内側の一端がサブスロットＳＳに連結されており、サブスロットＳＳから内側の一端に冷却ガスＣＧが流入し、外側の他端から流出するように形成されている。ここでは、径方向貫通流路ＲＰは、回転軸ＡＸに沿った軸方向において複数が間を隔てて設けられている。このため、複数の径方向貫通流路ＲＰのそれぞれは、サブスロットＳＳから冷却ガスＣＧが流入する。 The radial through-flow path RP is a through hole that penetrates each portion installed inside the rotor slot CS in the radial direction. The radial through-flow path RP is formed so that one inner end is connected to the sub-slot SS, and the cooling gas CG flows from the sub-slot SS to the inner one end and flows out from the outer other end. Here, a plurality of radial through-flow path RPs are provided at intervals in the axial direction along the rotation axis AX. Therefore, the cooling gas CG flows into each of the plurality of radial through-flow path RPs from the subslot SS.

具体的には、径方向貫通流路ＲＰは、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とが、径方向において内側から外側へ向かって、順次、並ぶように設けられている（図２０から図２２参照）。 Specifically, in the radial through-flow path RP, the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge flow path RP3 are arranged from the inside to the outside in the radial direction. , Sequentially arranged so as to be arranged (see FIGS. 20 to 22).

径方向貫通流路ＲＰのうち、径方向コイル流路部ＲＰ１は、回転子コイル２１の積層体に形成された貫通孔である。径方向コイル流路部ＲＰ１において、径方向に直交する断面は、軸方向の幅が周方向の幅よりも広くなっている。径方向コイル流路部ＲＰ１の断面は、矩形形状において軸方向に並ぶ両端部に半円形状を付加した形状である（図２３参照）。 Among the radial through-flow path RPs, the radial coil flow path portion RP1 is a through hole formed in the laminated body of the rotor coils 21. In the radial coil flow path portion RP1, the cross section orthogonal to the radial direction has an axial width wider than a circumferential width. The cross section of the radial coil flow path portion RP1 is a rectangular shape in which semicircular shapes are added to both ends arranged in the axial direction (see FIG. 23).

径方向クリページブロック流路部ＲＰ２は、クリページブロック２２に形成された貫通孔であって、径方向コイル流路部ＲＰ１に連結している。径方向クリページブロック流路部ＲＰ２は、径方向に直交する断面が円形であり、径方向コイル流路部ＲＰ１の軸方向における幅よりも直径が小さい。 The radial cripage block flow path portion RP2 is a through hole formed in the cripage block 22 and is connected to the radial coil flow path portion RP1. The radial clippage block flow path portion RP2 has a circular cross section orthogonal to the radial direction, and has a diameter smaller than the axial width of the radial coil flow path portion RP1.

径方向ウェッジ流路部ＲＰ３は、回転子ウェッジ２３に形成された貫通孔であって、径方向クリページブロック流路部ＲＰ２に連結されている。径方向ウェッジ流路部ＲＰ３は、径方向に直交する断面が円形であり、直径が径方向クリページブロック流路部ＲＰ２よりも小さい。 The radial wedge flow path portion RP3 is a through hole formed in the rotor wedge 23 and is connected to the radial cripage block flow path portion RP2. The radial wedge flow path portion RP3 has a circular cross section orthogonal to the radial direction, and has a diameter smaller than that of the radial clippage block flow path portion RP2.

径方向貫通流路ＲＰにおいては、径方向コイル流路部ＲＰ１の中心軸ＲＣ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２の中心軸ＲＣ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３の中心軸ＲＣ３とのそれぞれは、一致している。つまり、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とが同軸である。 In the radial through-flow path RP, the central axis RC1 of the radial coil flow path RP1, the central axis RC2 of the radial clip block flow path RP2, and the central axis RC3 of the radial wedge flow path RP3 are respectively. ,Match. That is, the radial coil flow path portion RP1, the radial direction cripage block flow path portion RP2, and the radial direction wedge flow path portion RP3 are coaxial.

回転子２０において、冷却ガスＣＧは、保持環２１１（図２１参照）が外周面側に設置された回転子鉄心２００の鉄心端側Ｕｓ（サブスロット上流側）からサブスロットＳＳに流入する。そして、サブスロットＳＳでは、冷却ガスＣＧは、回転軸ＡＸに沿った軸方向において、鉄心端側Ｕｓから鉄心中央側Ｄｓ（サブスロット下流側）へ向かって流れる。このとき、回転子２０の回転による遠心ファン効果によって、冷却ガスＣＧは、サブスロットＳＳから、軸方向に並ぶ複数の径方向貫通流路ＲＰのそれぞれに、順次、分岐して導入される。 In the rotor 20, the cooling gas CG flows into the subslot SS from the iron core end side Us (subslot upstream side) of the rotor core 200 whose holding ring 211 (see FIG. 21) is installed on the outer peripheral surface side. Then, in the subslot SS, the cooling gas CG flows from the iron core end side Us toward the iron core center side Ds (downstream side of the subslot) in the axial direction along the rotation axis AX. At this time, due to the centrifugal fan effect due to the rotation of the rotor 20, the cooling gas CG is sequentially branched and introduced from the subslot SS into each of the plurality of radial through-flow path RPs arranged in the axial direction.

径方向貫通流路ＲＰにおいて、冷却ガスＣＧは、径方向の内側から外側へ向かって流れた後に、外部へ流出する。つまり、冷却ガスＣＧは、径方向貫通流路ＲＰにおいて、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とを順次流れた後に、エアギャップＡＧ（図１８参照）へ排出される。 In the radial through-flow path RP, the cooling gas CG flows from the inside to the outside in the radial direction and then flows out to the outside. That is, the cooling gas CG sequentially flows through the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge flow path RP3 in the radial through flow path RP, and then the air gap AG. It is discharged to (see FIG. 18).

このように、回転子２０においては、回転子コイル２１の通電で生じたジュール熱が、ラジアルフロー方式によって冷却される。 In this way, in the rotor 20, the Joule heat generated by the energization of the rotor coil 21 is cooled by the radial flow method.

特許公報３５６４９１５公報Patent Gazette 3564915 Gazette 特許公報３７３６１９２公報Patent Gazette 3736192 Gazette 特開平０７−１７０６８３公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-170683 特開平１０−２８５８５３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-285853 特開２０１０−１０１５８０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-101580

回転電機１０においては、回転子２０の構成部材である絶縁材（ターン絶縁物、スロット絶縁物など）の耐熱性能に起因して温度の上限が厳しく制限されている。回転電機１０は、単機の容量の増大化と共に、回転子コイル２１の電流密度が上昇する一方で、回転子コイル２１の温度を絶縁材の耐熱温度よりも低く抑える必要がある。このため、回転子２０の直径を大きくすると共に鉄心長を長くして、より多くの界磁導体を回転子鉄心２００に設置することで、回転子コイル２１による発熱量を減少させている。この他に、冷却ガスＣＧが流れる流路の通風面積を広くしている。上記のように、冷却性能を向上させるために、回転電機１０の大型化が必要になる。 In the rotary electric machine 10, the upper limit of the temperature is severely limited due to the heat resistance performance of the insulating material (turn insulator, slot insulator, etc.) which is a constituent member of the rotor 20. In the rotary electric machine 10, while the current density of the rotor coil 21 increases as the capacity of the single machine increases, it is necessary to keep the temperature of the rotor coil 21 lower than the heat resistant temperature of the insulating material. Therefore, the amount of heat generated by the rotor coil 21 is reduced by increasing the diameter of the rotor 20 and lengthening the iron core length and installing more field conductors in the rotor core 200. In addition to this, the ventilation area of the flow path through which the cooling gas CG flows is widened. As described above, in order to improve the cooling performance, it is necessary to increase the size of the rotary electric machine 10.

上記した回転電機１０のようにサブスロットＳＳを用いた通風冷却方式で冷却を行う場合、サブスロットＳＳにおいて鉄心端側Ｕｓに位置する入口部分では、冷却ガスＣＧは、鉄心中央側Ｄｓよりも流量が多く流速が高い。その結果、大きな圧力損失が発生するので、サブスロットＳＳから径方向貫通流路ＲＰへ流入する冷却ガスＣＧの流量が十分に確保されず、冷却が不十分になる場合がある。回転電機１０の容量の増大化に伴って回転子鉄心を長くしたときには、サブスロットＳＳが同様に長くなるので、更に、圧力損失が増加し、冷却ガスＣＧが流れにくくなる。特に、冷却ガスＣＧとして空気を利用する空冷方式の場合には、空気の熱容量が小さく、冷却ガスＣＧの温度が大きく上昇するため、上述した問題が顕在化する。 When cooling is performed by a ventilation cooling method using a subslot SS as in the rotary electric machine 10 described above, the cooling gas CG flows more than the iron core center side Ds at the inlet portion located at the iron core end side Us in the subslot SS. There are many and the flow velocity is high. As a result, a large pressure loss occurs, so that the flow rate of the cooling gas CG flowing from the subslot SS into the radial through-flow path RP may not be sufficiently secured, and the cooling may be insufficient. When the rotor core is lengthened as the capacity of the rotary electric machine 10 is increased, the subslot SS is similarly lengthened, so that the pressure loss is further increased and the cooling gas CG is difficult to flow. In particular, in the case of an air cooling system in which air is used as the cooling gas CG, the heat capacity of the air is small and the temperature of the cooling gas CG rises significantly, so that the above-mentioned problems become apparent.

上記のように、冷却ガスＣＧは、サブスロットＳＳにおいて軸方向に沿って流れるに伴って流量および流速が減少するので、図２２に示すように、冷却ガスＣＧがサブスロットＳＳから径方向貫通流路ＲＰに分岐して流入したときには、鉄心中央側Ｄｓの壁側に偏って流れる。このため、大きな分岐圧力損失が発生する。これと共に、径方向貫通流路ＲＰでは、鉄心端側Ｕｓの壁で流れの剥離が生じて渦が発生するので、冷却ガスＣＧの流れに対して、渦が大きな抵抗になる。その他、径方向貫通流路ＲＰは、上記のように内部に段差があるので、大きな圧力損失が生じる。 As described above, the flow rate and the flow velocity of the cooling gas CG decrease as the cooling gas CG flows along the axial direction in the subslot SS. Therefore, as shown in FIG. 22, the cooling gas CG flows through the subslot SS in the radial direction. When it branches into the road RP and flows in, it flows unevenly toward the wall side of the Ds on the center side of the iron core. Therefore, a large branch pressure loss occurs. At the same time, in the radial through-flow path RP, the flow is separated at the wall of Us on the iron core end side to generate a vortex, so that the vortex becomes a large resistance to the flow of the cooling gas CG. In addition, the radial through-flow path RP has a step inside as described above, so that a large pressure loss occurs.

上記のような圧力損失の発生に起因して、冷却ガスＣＧの流量は、鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰの方が、鉄心中央側Ｄｓに位置する径方向貫通流路ＲＰよりも少なくなる。回転子コイル２１の温度は、径方向貫通流路ＲＰを通過する冷却ガスＣＧの流量に大きく依存する。このため、回転子コイル２１の温度は、鉄心端側Ｕｓの方が鉄心中央側Ｄｓよりも高くなる。したがって、鉄心端側Ｕｓに配置された回転子コイル２１を十分に冷却するように冷却ガスＣＧを流す必要があるので、鉄心中央側Ｄｓに配置された回転子コイル２１においては、冷却ガスＣＧの流量が過剰な状態になる。特に、回転電機１０の容量を増大化するために回転子鉄心２００を長くしたときには、軸方向に配置する径方向貫通流路ＲＰの数を増加させる必要があるので、鉄心中央側Ｄｓでは冷却ガスＣＧの流量が更に過剰になる。すなわち、冷却ガスＣＧの流量は、軸方向に配置された複数の径方向貫通流路ＲＰのそれぞれにおいて一定でなく、軸方向における流量分布が大きいので、軸方向で均一に冷却を行うことは、容易でない。 Due to the occurrence of the pressure loss as described above, the flow rate of the cooling gas CG is such that the radial through-flow path RP located at the end end side Us of the iron core is the radial through flow path RP located at the center Ds of the iron core. Less than. The temperature of the rotor coil 21 largely depends on the flow rate of the cooling gas CG passing through the radial through-flow path RP. Therefore, the temperature of the rotor coil 21 is higher on the iron core end side Us than on the iron core center side Ds. Therefore, it is necessary to flow the cooling gas CG so as to sufficiently cool the rotor coil 21 arranged on the iron core end side Us. Therefore, in the rotor coil 21 arranged on the iron core center side Ds, the cooling gas CG is used. The flow rate becomes excessive. In particular, when the rotor core 200 is lengthened in order to increase the capacity of the rotary electric machine 10, it is necessary to increase the number of radial through-flow path RPs arranged in the axial direction. The flow rate of CG becomes further excessive. That is, the flow rate of the cooling gas CG is not constant in each of the plurality of radial through-flow path RPs arranged in the axial direction, and the flow rate distribution in the axial direction is large. Not easy.

回転電機１０においては、冷却性能を向上させるために、さまざまな技術が提案されている（たとえば、特許文献１から５参照）。 In the rotary electric machine 10, various techniques have been proposed in order to improve the cooling performance (see, for example, Patent Documents 1 to 5).

しかしながら、従来においては冷却性能を十分に向上させることが困難であって、回転子コイル２１を効果的に冷却することが容易でない。 However, conventionally, it is difficult to sufficiently improve the cooling performance, and it is not easy to effectively cool the rotor coil 21.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、冷却性能を向上し、回転子コイルを効果的に冷却することができる、回転電機の回転子を提供することである。 Therefore, an object to be solved by the present invention is to provide a rotor of a rotary electric machine capable of improving cooling performance and effectively cooling the rotor coil.

回転電機の回転子は、回転子鉄心、回転子スロット、サブスロット、径方向貫通流路、および、軸方向流路を備える。回転子鉄心は、円筒形状であって、回転軸に対して同軸に設置される。回転子スロットは、回転子鉄心の外周側に形成されており、内部に回転子コイルを収容している。サブスロットは、回転子鉄心において回転子スロットよりも内周側に形成されており、冷却ガスが回転軸の軸方向に沿って流れる。径方向貫通流路は、回転子スロットにおいて回転軸の径方向に延在して貫通しており、サブスロットを介して冷却ガスが流入して外部へ流出する。ここでは、径方向貫通流路が軸方向に複数が配置されており、複数の径方向貫通流路のそれぞれにサブスロットから冷却ガスが流入する。軸方向流路は、回転子スロットにおいて軸方向に延在している。軸方向流路は、複数の径方向貫通流路のうち軸方向で隣り合う径方向貫通流路の間を連通させている。軸方向流路は、第１の軸方向流路と、サブスロットの下流側において径方向貫通流路を介して第１の軸方向流路に隣り合う第２の軸方向流路とを含む。第１の軸方向流路の出口部は、径方向貫通流路においてサブスロットの上流側に位置する壁面のうち径方向で当該出口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、サブスロットの上流側に位置している。第２の軸方向流路の入口部は、径方向貫通流路においてサブスロットの下流側に位置する壁面のうち径方向で当該入口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、サブスロットの上流側に突き出ていると共に、径方向において内側に位置する部分が開口している。 The rotor of the rotary electric machine includes a rotor core, a rotor slot, a subslot, a radial through flow path, and an axial flow path. The rotor core has a cylindrical shape and is installed coaxially with the rotation axis. The rotor slot is formed on the outer peripheral side of the rotor core, and houses the rotor coil inside. The sub-slot is formed on the inner peripheral side of the rotor core with respect to the rotor slot, and the cooling gas flows along the axial direction of the rotation shaft. The radial through flow path extends in the radial direction of the rotating shaft in the rotor slot and penetrates therethrough, and the cooling gas flows in through the subslot and flows out to the outside. Here, a plurality of radial through-passages are arranged in the axial direction, and cooling gas flows into each of the plurality of radial through-passages from the subslot. The axial flow path extends axially in the rotor slot. The axial through-flow path communicates between a plurality of radial through-passages that are adjacent to each other in the axial direction. The axial flow path includes a first axial flow path and a second axial flow path adjacent to the first axial flow path via the radial through flow path on the downstream side of the subslot. The outlet portion of the first axial flow path is a subslot with respect to the wall surface portion of the wall surface located on the upstream side of the subslot in the radial through flow path, which is located inside the outlet portion in the radial direction. It is located on the upstream side. The inlet portion of the second axial flow path is a subslot with respect to the wall surface portion of the wall surface located on the downstream side of the subslot in the radial through flow path, which is located inside the inlet portion in the radial direction. Along with protruding to the upstream side, a portion located inside in the radial direction is open.

図１は、第１実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、回転軸ＡＸに沿った水平方向ｘ（軸方向に相当）と鉛直方向ｚ（一部の径方向に相当）とで規定される鉛直面（ｘｚ面）の一部断面（図２１中のＺ３部分）を拡大して示した図である。FIG. 1 is defined by a horizontal direction x (corresponding to an axial direction) and a vertical direction z (corresponding to a part of the radial direction) along the rotating shaft AX in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the first embodiment. It is a figure which showed the partial cross section (Z3 part in FIG. 21) of the vertical plane (xz plane) to be enlarged. 図２は、第２実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 2 is an enlarged view of a partial cross section of a vertical plane (xz plane) in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the second embodiment. 図３は、第３実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the third embodiment. 図４は、第４実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 4 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the fourth embodiment. 図５は、第５実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 5 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the fifth embodiment. 図６は、第５実施形態の変形例に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 6 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the modified example of the fifth embodiment. 図７は、第６実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 7 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the sixth embodiment. 図８は、第７実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 8 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the seventh embodiment. 図９は、第８実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 9 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the eighth embodiment. 図１０は、第９実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 10 is an enlarged view of a partial cross section of a vertical plane (xz plane) in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the ninth embodiment. 図１１は、第９実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、径方向貫通流路ＲＰに関して径方向を視線としたときの様子を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a state in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the ninth embodiment when the radial direction is the line of sight with respect to the radial through flow path RP. 図１２は、第９実施形態の変形例に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 12 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the modified example of the ninth embodiment. 図１３は、第９実施形態の変形例に係る回転電機１０の回転子２０において、径方向貫通流路ＲＰに関して径方向を視線としたときの様子を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the modified example of the ninth embodiment when the radial direction is the line of sight with respect to the radial through-flow path RP. 図１４は、第９実施形態の変形例に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 14 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the modified example of the ninth embodiment. 図１５は、第９実施形態の変形例に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面を拡大して示した図である。FIG. 15 is an enlarged view of a partial cross section of the vertical plane (xz plane) of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the modified example of the ninth embodiment. 図１６は、第１０実施形態に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面（図２１中のＺ３部分）を拡大して示した図である。FIG. 16 is an enlarged view showing a partial cross section (Z3 portion in FIG. 21) of the vertical plane (xz plane) in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the tenth embodiment. 図１７は、第１０実施形態の変形例に係る回転電機１０の回転子２０において、鉛直面（ｘｚ面）の一部断面（図２１中のＺ３部分）を拡大して示した図である。FIG. 17 is an enlarged view of a partial cross section (Z3 portion in FIG. 21) of the vertical plane (xz plane) in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the modified example of the tenth embodiment. 図１８は、関連技術に係る回転電機１０において、回転軸ＡＸに沿った水平方向ｘ（軸方向に相当）と鉛直方向ｚ（一部の径方向に相当）とで規定される鉛直面（ｘｚ面）の断面を示した図である。FIG. 18 shows a vertical plane (xz) defined by a horizontal direction x (corresponding to the axial direction) and a vertical direction z (corresponding to a part of the radial direction) along the rotating shaft AX in the rotary electric machine 10 according to the related technique. It is a figure which showed the cross section of the surface). 図１９は、関連技術に係る回転電機１０の回転子２０において、水平方向ｘに直交する鉛直面（ｙｚ面）の一部断面を示した図である。FIG. 19 is a diagram showing a partial cross section of a vertical plane (yz plane) orthogonal to the horizontal direction x in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the related technique. 図２０は、関連技術に係る回転電機１０の回転子２０において、水平方向ｘに直交する鉛直面（ｙｚ面）の一部断面を拡大して示した図である（図１９中のＺ１部分）。FIG. 20 is an enlarged view of a partial cross section of a vertical plane (yz plane) orthogonal to the horizontal direction x in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the related technique (Z1 portion in FIG. 19). .. 図２１は、関連技術に係る回転電機１０の回転子２０において、水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）の一部断面（図１８中のＺ２部分）を示した図である。FIG. 21 shows a partial cross section (Z2 portion in FIG. 18) of the vertical plane (xz plane) defined by the horizontal direction x and the vertical direction z in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the related technique. It is a figure. 図２２は、関連技術に係る回転電機１０の回転子２０において、水平方向ｘと鉛直方向ｚとで規定される鉛直面（ｘｚ面）の一部断面（図２１中のＺ３部分）を拡大して示した図である。FIG. 22 is an enlargement of a partial cross section (Z3 portion in FIG. 21) of the vertical plane (xz plane) defined by the horizontal direction x and the vertical direction z in the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the related technology. It is a figure shown by. 図２３は、関連技術に係る回転電機１０の回転子２０において、径方向貫通流路ＲＰに関して径方向を視線としたときの様子を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a state of the rotor 20 of the rotary electric machine 10 according to the related technique when the radial direction is the line of sight with respect to the radial through flow path RP.

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の回転子２０においては、上記の関連技術（図２２参照）の場合と異なり、軸方向流路ＡＰが回転子コイル２１に更に形成されている。 <First Embodiment>
As shown in FIG. 1, in the rotor 20 of the present embodiment, unlike the case of the related technique (see FIG. 22), the axial flow path AP is further formed in the rotor coil 21.

軸方向流路ＡＰは、軸方向に沿って延在した孔であって、軸方向で隣り合う径方向貫通流路ＲＰの間を連通させている。軸方向流路ＡＰは、回転子コイル２１のうち最も外側に位置する界磁導体の外周面に形成されている。 The axial flow path AP is a hole extending along the axial direction, and communicates between the axially adjacent radial through flow paths RPs. The axial flow path AP is formed on the outer peripheral surface of the field conductor located on the outermost side of the rotor coil 21.

本実施形態の回転子２０では、軸方向で隣り合う径方向貫通流路ＲＰのうち鉄心端側Ｕｓ（サブスロット上流側）に位置する径方向貫通流路ＲＰに流入した冷却ガスＣＧの一部は、軸方向流路ＡＰを経由して、鉄心中央側Ｄｓ（サブスロット下流側）に位置する他の径方向貫通流路ＲＰへ流れる。 In the rotor 20 of the present embodiment, a part of the cooling gas CG that has flowed into the radial through-flow path RP located on the iron core end side Us (upstream side of the subslot) among the radial through-flow path RPs adjacent in the axial direction. Flows through the axial flow path AP to another radial through flow path RP located on the iron core center side Ds (downstream side of the subslot).

具体的には、鉄心端側Ｕｓの径方向貫通流路ＲＰでは、冷却ガスＣＧは、径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心中央側Ｄｓの壁に沿って流れる。そして、径方向貫通流路ＲＰでは、冷却ガスＣＧの一部が、径方向コイル流路部ＲＰ１から径方向クリページブロック流路部ＲＰ２へ流入する前に、軸方向流路ＡＰに流入する。ここでは、冷却ガスＣＧの一部は、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２との間の段差に衝突し、軸方向流路ＡＰに流入する。このため、衝突で流れが乱れた冷却ガスＣＧが軸方向流路ＡＰに流入し、流路抵抗の増加を抑制することできるので、冷却ガスＣＧが多く流れて回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Specifically, in the radial through-flow path RP of the iron core end side Us, the cooling gas CG flows along the wall of the iron core center side Ds in the radial coil flow path portion RP1. Then, in the radial through-flow path RP, a part of the cooling gas CG flows into the axial flow path AP before flowing from the radial coil flow path portion RP1 into the radial cripage block flow path portion RP2. Here, a part of the cooling gas CG collides with the step between the radial coil flow path portion RP1 and the radial cripage block flow path portion RP2, and flows into the axial flow path AP. Therefore, the cooling gas CG whose flow is disturbed by the collision flows into the axial flow path AP, and the increase in the flow path resistance can be suppressed. Therefore, a large amount of the cooling gas CG flows to effectively cool the rotor coil 21. can do.

軸方向流路ＡＰにおいて冷却ガスＣＧが軸方向に沿って流れることで、冷却ガスＣＧが鉄心端側Ｕｓの径方向貫通流路ＲＰから鉄心中央側Ｄｓの径方向貫通流路ＲＰに流入する。鉄心中央側Ｄｓの径方向貫通流路ＲＰにおいては、冷却ガスＣＧは、径方向コイル流路部ＲＰ１の鉄心端側Ｕｓに流入する。上述したように径方向コイル流路部ＲＰ１の鉄心端側Ｕｓでは流れの剥離が生じている。このため、径方向貫通流路ＲＰにおいて、軸方向流路ＡＰを流れる冷却ガスＣＧと径方向コイル流路部ＲＰ１を流れる冷却ガスＣＧとが合流したときには、大きな通風抵抗が生じない。 As the cooling gas CG flows along the axial direction in the axial flow path AP, the cooling gas CG flows from the radial through-flow path RP of the iron core end side Us to the radial through-flow path RP of the iron core center side Ds. In the radial through-flow path RP of the iron core center side Ds, the cooling gas CG flows into the iron core end side Us of the radial coil flow path portion RP1. As described above, the flow is separated at the iron core end side Us of the radial coil flow path portion RP1. Therefore, in the radial through-flow path RP, when the cooling gas CG flowing through the axial flow path AP and the cooling gas CG flowing through the radial coil flow path portion RP1 merge, a large ventilation resistance does not occur.

以上のように、本実施形態の回転子２０は、軸方向で隣り合う径方向貫通流路ＲＰの間を軸方向流路ＡＰが連通しているので、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。その結果、より大きな界磁電流値を許容する回転電機１０の回転子２０を提供可能である。 As described above, in the rotor 20 of the present embodiment, since the axial flow path AP communicates between the radial through flow path RPs adjacent in the axial direction, the rotor coil 21 is effectively cooled. be able to. As a result, it is possible to provide the rotor 20 of the rotary electric machine 10 that allows a larger field current value.

＜第２実施形態＞
図２に示すように、本実施形態の回転子２０は、軸方向流路ＡＰの構成の一部が第１実施形態（図１参照）の場合と異なっている。本実施形態では、軸方向流路ＡＰは、回転子コイル２１のうち最も外側に位置する界磁導体の外周面側でなく、内周面側に形成されている。 <Second Embodiment>
As shown in FIG. 2, the rotor 20 of the present embodiment is different from the case of the first embodiment (see FIG. 1) in a part of the configuration of the axial flow path AP. In the present embodiment, the axial flow path AP is formed not on the outer peripheral surface side of the field conductor located on the outermost side of the rotor coil 21, but on the inner peripheral surface side.

この他に、軸方向流路ＡＰは、鉄心端側Ｕｓに位置する入口部が、径方向貫通流路ＲＰの径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心端側Ｕｓに突き出るように形成されている。 In addition to this, the axial flow path AP is formed so that the inlet portion located on the iron core end side Us protrudes to the iron core end side Us in the radial coil flow path portion RP1 of the radial through flow path RP.

具体的には、軸方向流路ＡＰの入口部は、径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち軸方向流路ＡＰの入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、軸方向で鉄心端側Ｕｓに位置している。これに伴い、軸方向流路ＡＰの入口部は、径方向において内側に位置する部分が開口している。また、径方向コイル流路部ＲＰ１の軸方向における幅は、軸方向流路ＡＰが位置する外側部分が内側部分よりも狭くなっている。 Specifically, the inlet portion of the axial flow path AP is located inside the wall surface located on the center side Ds of the iron core in the radial coil flow path portion RP1 in the radial direction with respect to the inlet portion of the axial flow path AP. It is located on the iron core end side Us in the axial direction with respect to the wall surface portion. Along with this, the inlet portion of the axial flow path AP is open at a portion located inside in the radial direction. Further, the width of the radial coil flow path portion RP1 in the axial direction is narrower in the outer portion where the axial flow path AP is located than in the inner portion.

本実施形態の回転子２０において、冷却ガスＣＧは、径方向貫通流路ＲＰの径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面に沿って多くが流れる。径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心中央側Ｄｓを流れる冷却ガスＣＧは、軸方向流路ＡＰにおいて、鉄心端側Ｕｓに位置する入口部へ向かう。上述したように、軸方向流路ＡＰの入口部は、径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心端側Ｕｓに突き出ており、径方向で内側に位置する部分が開口している。このため、冷却ガスＣＧが軸方向流路ＡＰに流入しやすくなるので、径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧの流量が増加する。 In the rotor 20 of the present embodiment, most of the cooling gas CG flows along the wall surface located on the center side Ds of the iron core in the radial coil flow path portion RP1 of the radial through flow path RP. The cooling gas CG flowing through the iron core center side Ds in the radial coil flow path portion RP1 heads toward the inlet portion located on the iron core end side Us in the axial flow path AP. As described above, the inlet portion of the axial flow path AP protrudes toward the iron core end side Us in the radial coil flow path portion RP1, and the portion located inside in the radial direction is open. Therefore, the cooling gas CG easily flows into the axial flow path AP, so that the flow rate of the cooling gas CG flowing through the radial through flow path RP increases.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

＜第３実施形態＞
図３に示すように、本実施形態の回転子２０は、第１実施形態（図１参照）の場合と異なり、複数の軸方向流路ＡＰが設けられている。ここでは、軸方向流路ＡＰとして、第１軸方向流路ＡＰ１および第２軸方向流路ＡＰ１が設けられている。 <Third Embodiment>
As shown in FIG. 3, the rotor 20 of the present embodiment is provided with a plurality of axial flow path APs, unlike the case of the first embodiment (see FIG. 1). Here, as the axial flow path AP, the first axial flow path AP1 and the second axial flow path AP1 are provided.

第１軸方向流路ＡＰ１は、回転子コイル２１のうち最も外側に位置する界磁導体よりも１つ内側に位置する界磁導体の外周面側に形成されている。第２軸方向流路ＡＰ２は、回転子コイル２１のうち最も外周側に位置する界磁導体の外周面側に形成されている。第２軸方向流路ＡＰ２の入口部は、径方向コイル流路部ＲＰ１において鉄心端側Ｕｓに突き出るように形成されている。つまり、第２軸方向流路ＡＰ２の入口部は、第１軸方向流路ＡＰ１の入口部に対して、軸方向で鉄心端側Ｕｓに位置している。これに伴い、径方向コイル流路部ＲＰ１の軸方向における幅は、第２軸方向流路ＡＰ２が位置する外側部分が、内側部分よりも狭くなっている。 The first axial flow path AP1 is formed on the outer peripheral surface side of the field conductor located one inside the field conductor located on the outermost side of the rotor coil 21. The second axial flow path AP2 is formed on the outer peripheral surface side of the field conductor located on the outermost peripheral side of the rotor coil 21. The inlet portion of the second axial flow path AP2 is formed so as to protrude toward the iron core end side Us in the radial coil flow path portion RP1. That is, the inlet portion of the second axial flow path AP2 is located on the iron core end side Us in the axial direction with respect to the inlet portion of the first axial flow path AP1. Along with this, the width of the radial coil flow path portion RP1 in the axial direction is narrower in the outer portion where the second axial flow path AP2 is located than in the inner portion.

具体的には、第１軸方向流路ＡＰ１の入口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち第１軸方向流路ＡＰ１の入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、軸方向で同じ位置にある。第２軸方向流路ＡＰ２の入口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち第２軸方向流路ＡＰ２の入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、軸方向で鉄心端側Ｕｓに位置している。 Specifically, the inlet portion of the first axial flow path AP1 is radially inside the inlet portion of the first axial flow path AP1 among the wall surfaces located at the center side Ds of the iron core in the radial through flow path RP. It is at the same position in the axial direction with respect to the wall surface portion located at. The inlet portion of the second axial flow path AP2 is a wall surface portion of the wall surface located on the center side Ds of the iron core in the radial through flow path RP, which is located inside the inlet portion of the second axial direction flow path AP2 in the radial direction. On the other hand, it is located on the iron core end side Us in the axial direction.

ここでは、第１軸方向流路ＡＰ１の入口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち径方向で第１軸方向流路ＡＰ１の入口部よりも外側に位置する壁面部分に対しては、鉄心中央側Ｄｓに位置している。同様に、第２軸方向流路ＡＰ２の入口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち径方向で第２軸方向流路ＡＰ２の入口部よりも外側に位置する壁面部分（径方向クリページブロック流路部ＲＰ２の下流側の壁面）に対しては、鉄心中央側Ｄｓに位置している。このため、本実施形態は、冷却ガスＣＧが軸方向流路ＡＰに流入しやすくなるので、径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧの流量が増加する。 Here, the inlet portion of the first axial flow path AP1 is located outside the inlet portion of the first axial flow path AP1 in the radial direction among the wall surfaces located on the center side Ds of the iron core in the radial through flow path RP. It is located on the Ds on the center side of the iron core with respect to the wall surface portion. Similarly, the inlet portion of the second axial flow path AP2 is located outside the inlet portion of the second axial flow path AP2 in the radial direction among the wall surfaces located on the center side Ds of the iron core in the radial through flow path RP. It is located at Ds on the center side of the iron core with respect to the wall surface portion (the wall surface on the downstream side of the radial cripage block flow path portion RP2). Therefore, in the present embodiment, the cooling gas CG easily flows into the axial flow path AP, so that the flow rate of the cooling gas CG flowing through the radial through flow path RP increases.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

＜第４実施形態＞
図４に示すように、本実施形態の回転子２０は、第２実施形態（図２参照）の場合と異なり、軸方向流路ＡＰが複数であって、軸方向流路ＡＰとして第１軸方向流路ＡＰ１から第５軸方向流路ＡＰ５が設けられている。 <Fourth Embodiment>
As shown in FIG. 4, unlike the case of the second embodiment (see FIG. 2), the rotor 20 of the present embodiment has a plurality of axial flow path APs, and the first axis serves as the axial flow path AP. The directional flow path AP1 to the fifth axial directional flow path AP5 are provided.

第１軸方向流路ＡＰ１は、回転子コイル２１のうち内側から２番目に位置する界磁導体の内周面側に形成されている。同様に、第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれは、径方向の内側から数えて、３番目から６番目に位置する界磁導体のそれぞれに、順次、形成されている。 The first axial flow path AP1 is formed on the inner peripheral surface side of the field conductor located second from the inside of the rotor coil 21. Similarly, each of the second axial flow path AP2 to the fifth axial direction flow path AP5 is sequentially formed in each of the field conductors located at the third to sixth positions counting from the inside in the radial direction. There is.

第１軸方向流路ＡＰ１の入口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち第１軸方向流路ＡＰ１の入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、軸方向で鉄心端側Ｕｓに位置している。これに伴い、第１軸方向流路ＡＰ１の入口部は、径方向において内側に位置する部分が開口している。第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、配置位置が径方向において内側から外側に移動するに伴って、順次、鉄心端側Ｕｓにシフトしている。第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、第１軸方向流路ＡＰ１と同様に、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち各入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、軸方向で鉄心端側Ｕｓに位置している。 The inlet portion of the first axial flow path AP1 is a wall surface portion of the wall surface located on the center side Ds of the iron core in the radial through flow path RP, which is located inside the inlet portion of the first axial direction flow path AP1 in the radial direction. On the other hand, it is located on the iron core end side Us in the axial direction. Along with this, the inlet portion of the first axial flow path AP1 is open at a portion located inside in the radial direction. Each inlet portion of the second axial flow path AP2 to the fifth axial direction flow path AP5 is sequentially shifted to the iron core end side Us as the arrangement position moves from the inside to the outside in the radial direction. Each inlet of the 2nd axial flow path AP2 to the 5th axial direction flow path AP5 is a wall surface located on the center side Ds of the iron core in the radial through flow path RP, similarly to the 1st axial direction flow path AP1. It is located on the iron core end side Us in the axial direction with respect to the wall surface portion located inward in the radial direction from each inlet portion.

これに対して、第１軸方向流路ＡＰ１の出口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心端側Ｕｓに位置する壁面のうち径方向で第１軸方向流路ＡＰ１の出口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、鉄心端側Ｕｓに位置している。第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの出口部は、入口部と同様に、配置位置が径方向において内側から外側に移動するに伴って、順次、鉄心端側Ｕｓにシフトしている。第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの出口部は、第１軸方向流路ＡＰ１と同様に、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心端側Ｕｓに位置する壁面のうち径方向で各出口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、鉄心端側Ｕｓに位置している。 On the other hand, the outlet portion of the first axial flow path AP1 is inside the outlet portion of the first axial flow path AP1 in the radial direction among the wall surfaces located on the iron core end side Us in the radial through flow path RP. It is located on the iron core end side Us with respect to the wall surface portion located at. Similar to the inlet portion, each outlet portion of the second axial flow path AP2 to the fifth axial direction flow path AP5 sequentially moves from the inside to the outside in the radial direction, and the iron core end side Us Is shifting to. Each outlet of the 2nd axial flow path AP2 to the 5th axial direction flow path AP5 is a wall surface located on the iron core end side Us in the radial through flow path RP, similarly to the 1st axial direction flow path AP1. It is located on the iron core end side Us with respect to the wall surface portion located inside each outlet portion in the radial direction.

本実施形態の回転子２０では、冷却ガスＣＧは、第２実施形態の場合と同様に、複数の軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１〜ＡＰ５）のそれぞれの入口部へ流入した後に、複数の軸方向流路ＡＰのそれぞれの出口部から流出する。複数の軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１〜ＡＰ５）のそれぞれの出口部は、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心端側Ｕｓに位置する壁面のうち径方向で各出口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、鉄心端側Ｕｓに位置している。このため、冷却ガスＣＧが軸方向流路ＡＰに流入しやすくなると共に軸方向流路ＡＰから流出しやすくなるので、径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧの流量が増加する。 In the rotor 20 of the present embodiment, as in the case of the second embodiment, the cooling gas CG flows into the respective inlets of the plurality of axial flow paths APs (AP1 to AP5) and then flows in the plurality of axial directions. It flows out from each outlet of the flow path AP. Each outlet of the plurality of axial flow paths APs (AP1 to AP5) is a wall surface portion of the wall surface located on the iron core end side Us in the radial through flow path RP and located inside each outlet portion in the radial direction. On the other hand, it is located on the iron core end side Us. Therefore, the cooling gas CG easily flows into the axial flow path AP and easily flows out from the axial flow path AP, so that the flow rate of the cooling gas CG flowing through the radial through-flow path RP increases.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

＜第５実施形態＞
図５に示すように、本実施形態の回転子２０は、第４実施形態（図４）の場合と異なり、径方向非貫通流路ＲＧが更に形成されている。径方向非貫通流路ＲＧは、回転軸ＡＸに沿った軸方向において複数が設けられている。 <Fifth Embodiment>
As shown in FIG. 5, in the rotor 20 of the present embodiment, unlike the case of the fourth embodiment (FIG. 4), a radial non-penetrating flow path RG is further formed. A plurality of radial non-penetrating flow paths RGs are provided in the axial direction along the rotation axis AX.

径方向非貫通流路ＲＧは、回転子スロットＣＳの内部に設置された各部において、径方向に延在する孔である。ここでは、径方向非貫通流路ＲＧは、非貫通孔であって、径方向において外側に位置する一端は開口部であるのに対して、内側に位置する他端は閉口部である。径方向非貫通流路ＲＧは、軸方向において径方向貫通流路ＲＰと交互に並ぶように配置されている。 The radial non-penetrating flow path RG is a hole extending in the radial direction in each portion installed inside the rotor slot CS. Here, the radial non-penetrating flow path RG is a non-penetrating hole, and one end located on the outer side in the radial direction is an opening, while the other end located on the inner side is a closed portion. The radial non-penetrating flow path RGs are arranged so as to alternate with the radial through-passage flow path RP in the axial direction.

具体的には、径方向非貫通流路ＲＧは、径方向コイル流路部ＲＧ１と径方向クリページブロック流路部ＲＧ２と径方向ウェッジ流路部ＲＧ３とが径方向において順次並ぶように形成されている。 Specifically, the radial non-penetrating flow path RG is formed so that the radial coil flow path portion RG1, the radial clippage block flow path portion RG2, and the radial wedge flow path portion RG3 are sequentially arranged in the radial direction. ing.

径方向非貫通流路ＲＧにおいて、径方向コイル流路部ＲＧ１は、回転子コイル２１の積層体に形成された孔であって、径方向において外側に位置する一端は開口部であるのに対して、内側に位置する他端は閉口部である。径方向コイル流路部ＲＧ１は、回転子コイル２１のうち径方向の内側から数えて４番目から６番目に位置する界磁導体に形成されている。図示を省略しているが、径方向コイル流路部ＲＧ１は、径方向に直交する断面が、径方向貫通流路ＲＰの径方向コイル流路部ＲＰ１と同様である（図２３参照）。 In the radial non-penetrating flow path RG, the radial coil flow path portion RG1 is a hole formed in the laminated body of the rotor coils 21, and one end located on the outer side in the radial direction is an opening. The other end located inside is a closed portion. The radial coil flow path portion RG1 is formed in the field conductor located at the 4th to 6th positions from the inside in the radial direction of the rotor coil 21. Although not shown, the radial coil flow path portion RG1 has the same cross section orthogonal to the radial direction as the radial coil flow path portion RP1 of the radial through flow path RP (see FIG. 23).

径方向クリページブロック流路部ＲＧ２は、クリページブロック２２に形成された貫通孔であって、径方向コイル流路部ＲＧ１に連結している。図示を省略しているが、径方向クリページブロック流路部ＲＧ２は、径方向に直交する断面が、径方向貫通流路ＲＰの径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と同様である（図２３参照）。 The radial cripage block flow path portion RG2 is a through hole formed in the cripage block 22 and is connected to the radial coil flow path portion RG1. Although not shown, the radial cripage block flow path portion RG2 has the same cross section orthogonal to the radial direction as the radial cripage block flow path portion RP2 of the radial through flow path RP (FIG. 23). reference).

径方向ウェッジ流路部ＲＧ３は、回転子ウェッジ２３に形成された貫通孔であって、径方向クリページブロック流路部ＲＧ２に連結されている。図示を省略しているが、径方向ウェッジ流路部ＲＧ３は、径方向に直交する断面が、径方向貫通流路ＲＰの径方向ウェッジ流路部ＲＰ３と同様である（図２３参照） The radial wedge flow path portion RG3 is a through hole formed in the rotor wedge 23 and is connected to the radial cripage block flow path portion RG2. Although not shown, the radial wedge flow path portion RG3 has the same cross section orthogonal to the radial direction as the radial wedge flow path portion RP3 of the radial through flow path RP (see FIG. 23).

本実施形態において、径方向非貫通流路ＲＧと、その径方向非貫通流路ＲＧよりも鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰとの両者の間は、第３軸方向流路ＡＰ３から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれを介して連通している。つまり、複数の軸方向流路ＡＰのうち、径方向の外側に設けられた軸方向流路ＡＰ（ＡＰ３〜ＡＰ５）が両者の間に介在している。ここでは、第３軸方向流路ＡＰ３から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰの径方向コイル流路部ＲＰ１に連結されている。そして、第３軸方向流路ＡＰ３から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの出口部は、鉄心中央側Ｄｓに位置する径方向非貫通流路ＲＧの径方向コイル流路部ＲＧ１に連結されている。 In the present embodiment, there is a third axial flow path between both the radial non-penetrating flow path RG and the radial non-penetrating flow path RP located on the iron core end side Us from the radial non-penetrating flow path RG. It communicates from AP3 via each of the fifth axial flow paths AP5. That is, among the plurality of axial flow path APs, the axial flow path APs (AP3 to AP5) provided on the outer side in the radial direction are interposed between the two. Here, each inlet portion of the third axial flow path AP3 to the fifth axial direction flow path AP5 is connected to the radial coil flow path portion RP1 of the radial through flow path RP located on the iron core end side Us. There is. Then, each outlet portion of the third axial direction flow path AP3 to the fifth axial direction flow path AP5 is connected to the radial coil flow path portion RG1 of the radial non-penetrating flow path RG located at the center side Ds of the iron core. There is.

本実施形態の回転子２０では、冷却ガスＣＧは、第４実施形態の場合と異なり、第３軸方向流路ＡＰ３から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部へ流入した場合には、径方向貫通流路ＲＰへ流出せずに、径方向非貫通流路ＲＧへ流出する。そして、その径方向非貫通流路ＲＧに流入した冷却ガスＣＧは、径方向コイル流路部ＲＧ１と径方向クリページブロック流路部ＲＧ２と径方向ウェッジ流路部ＲＧ３とを順次流れて、外部へ排出される。このように、軸方向流路ＡＰから流出した冷却ガスＣＧは、径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧに合流することなく外部へ排出される。このため、本実施形態では、径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧの流量が増加する。 In the rotor 20 of the present embodiment, unlike the case of the fourth embodiment, when the cooling gas CG flows into the respective inlets of the third axial flow path AP3 and the fifth axial direction flow path AP5, the cooling gas CG flows into the respective inlet portions. It flows out to the radial non-penetrating flow path RG without flowing out to the radial through-passage flow path RP. Then, the cooling gas CG that has flowed into the radial non-penetrating flow path RG sequentially flows through the radial coil flow path portion RG1, the radial cripage block flow path portion RG2, and the radial wedge flow path portion RG3, and flows externally. Is discharged to. In this way, the cooling gas CG flowing out from the axial flow path AP is discharged to the outside without merging with the cooling gas CG flowing through the radial through flow path RP. Therefore, in the present embodiment, the flow rate of the cooling gas CG flowing through the radial through-flow path RP increases.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

本実施形態の変形例について、図６を用いて説明する。 A modified example of this embodiment will be described with reference to FIG.

本変形例では、図６に示すように、径方向に並ぶ複数の軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１〜ＡＰ５）の全てが、径方向貫通流路ＲＰと径方向非貫通流路ＲＧとの間を連通するように設けている。つまり、径方向に並ぶ複数の軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１〜ＡＰ５）において、外周側に位置する軸方向流路ＡＰ（ＡＰ３〜ＡＰ５）の他に、内周側に位置する軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１，ＡＰ２）を、径方向貫通流路ＲＰと径方向非貫通流路ＲＧとの間に設けている。 In this modification, as shown in FIG. 6, all of the plurality of axial flow paths APs (AP1 to AP5) arranged in the radial direction are between the radial through-flow path RP and the radial non-penetration flow path RG. It is provided so that it can communicate with each other. That is, in a plurality of axial flow paths APs (AP1 to AP5) arranged in the radial direction, in addition to the axial flow path APs (AP3 to AP5) located on the outer peripheral side, the axial flow path APs located on the inner peripheral side (AP1, AP2) are provided between the radial through-flow path RP and the radial non-penetration flow path RG.

本変形例のように、軸方向で隣り合う径方向貫通流路ＲＰの間を軸方向流路ＡＰで連通させない場合においても、上記と同様な作用および効果が得られる。 The same operation and effect as described above can be obtained even when the axial flow path AP does not communicate between the axially adjacent radial through flow path RPs as in this modification.

＜第６実施形態＞
図７に示すように、本実施形態の回転子２０は、第４実施形態（図４参照）の場合と異なり、径方向非貫通流路ＲＧｂが形成されている。径方向非貫通流路ＲＧｂは、回転軸ＡＸに沿った軸方向において複数が設けられている。 <Sixth Embodiment>
As shown in FIG. 7, the rotor 20 of the present embodiment is different from the case of the fourth embodiment (see FIG. 4) in that a radial non-penetrating flow path RGb is formed. A plurality of radial non-penetrating flow paths RGb are provided in the axial direction along the rotation axis AX.

径方向非貫通流路ＲＧｂは、径方向に延在する孔であって、回転子スロットＣＳの内部に設置された回転子コイル２１の積層体に設けられている。ここでは、径方向非貫通流路ＲＧｂは、非貫通孔であって、径方向において外側に位置する一端、および、内側に位置する他端が、開口部でなく、閉口部である。 The radial non-penetrating flow path RGb is a hole extending in the radial direction, and is provided in a laminated body of rotor coils 21 installed inside the rotor slot CS. Here, the radial non-penetrating flow path RGb is a non-penetrating hole, and one end located on the outer side in the radial direction and the other end located on the inner side are not openings but closed portions.

径方向非貫通流路ＲＧｂは、回転子コイル２１のうち径方向の内側から数えて２番目から６番目に位置する界磁導体に形成されている。図示を省略しているが、径方向非貫通流路ＲＧｂは、径方向に直交する断面が、径方向貫通流路ＲＰの径方向コイル流路部ＲＰ１と同様である（図２３参照）。径方向非貫通流路ＲＧｂは、軸方向において径方向貫通流路ＲＰと交互に並ぶように配置されている。 The radial non-penetrating flow path RGb is formed in the field conductor located at the second to sixth positions in the rotor coil 21 from the inside in the radial direction. Although not shown, the radial non-penetrating flow path RGb has the same cross section orthogonal to the radial direction as the radial coil flow path portion RP1 of the radial through flow path RP (see FIG. 23). The radial non-penetrating flow path RGb is arranged so as to be arranged alternately with the radial through-passage flow path RP in the axial direction.

本実施形態において、径方向非貫通流路ＲＧｂと、その径方向非貫通流路ＲＧｂよりも鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰとの両者の間は、第１軸方向流路ＡＰ１から第３軸方向流路ＡＰ３のそれぞれを介して連通している。つまり、複数の軸方向流路ＡＰのうち、径方向の内側に設けられた軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１〜ＡＰ３）が両者の間に介在している。ここでは、第１軸方向流路ＡＰ１から第３軸方向流路ＡＰ３のそれぞれの入口部は、鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰに連結されている。そして、第１軸方向流路ＡＰ１から第３軸方向流路ＡＰ３のそれぞれの出口部は、鉄心中央側Ｄｓに位置する径方向非貫通流路ＲＧｂに連結されている。 In the present embodiment, there is a first axial flow path between both the radial non-penetrating flow path RGb and the radial non-penetrating flow path RP located on the iron core end side Us from the radial non-penetrating flow path RGb. It communicates from AP1 via each of the third axial flow paths AP3. That is, among the plurality of axial flow path APs, the axial flow path APs (AP1 to AP3) provided inside in the radial direction are interposed between the two. Here, each inlet portion of the first axial flow path AP1 to the third axial direction flow path AP3 is connected to the radial through flow path RP located on the iron core end side Us. The outlets of the first axial flow path AP1 to the third axial flow path AP3 are connected to the radial non-penetrating flow path RGb located at the center side Ds of the iron core.

これに対して、径方向非貫通流路ＲＧｂと、その径方向非貫通流路ＲＧｂよりも鉄心中央側Ｄｓに位置する径方向貫通流路ＲＰとの両者の間は、第４軸方向流路ＡＰ４および第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれを介して連通している。つまり、複数の軸方向流路ＡＰのうち、径方向の外側に設けられた軸方向流路ＡＰ（ＡＰ４，ＡＰ５）が両者の間に介在している。ここでは、第４軸方向流路ＡＰ４および第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、鉄心端側Ｕｓに位置する径方向非貫通流路ＲＧｂに連結されている。そして、第４軸方向流路ＡＰ４および第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの出口部は、鉄心中央側Ｄｓに位置する径方向貫通流路ＲＰに連結されている。 On the other hand, between both the radial non-penetrating flow path RGb and the radial non-penetrating flow path RP located at the center side Ds of the iron core from the radial non-penetrating flow path RGb, there is a fourth axial flow path. It communicates with each of the AP4 and the fifth axial flow path AP5. That is, among the plurality of axial flow path APs, the axial flow path APs (AP4, AP5) provided on the outer side in the radial direction are interposed between the two. Here, the inlets of the fourth axial flow path AP4 and the fifth axial flow path AP5 are connected to the radial non-penetrating flow path RGb located on the iron core end side Us. The outlets of the fourth axial flow path AP4 and the fifth axial flow path AP5 are connected to the radial through flow path RP located at the center Ds of the iron core.

本実施形態の回転子２０では、鉄心端側Ｕｓの径方向貫通流路ＲＰに導入された冷却ガスＣＧの一部は、第１軸方向流路ＡＰ１から第３軸方向流路ＡＰ３のそれぞれを経由して、径方向非貫通流路ＲＧｂに流入する。そして、その径方向非貫通流路ＲＧｂに導入された冷却ガスＣＧは、第４軸方向流路ＡＰ４および第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれを経由して、鉄心中央側Ｄｓに位置する他の径方向貫通流路ＲＰへ流出する。このように、鉄心端側Ｕｓの径方向貫通流路ＲＰに流入した冷却ガスＣＧの一部は、鉄心中央側Ｄｓに位置する他の径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧと、外径側で合流する。このため、径方向貫通流路ＲＰにおいて冷却ガスＣＧの流量が増加する距離が短い。その結果、流路抵抗の増加が抑制されるので、径方向貫通流路ＲＰを流れる冷却ガスＣＧの流量が増加する。 In the rotor 20 of the present embodiment, a part of the cooling gas CG introduced into the radial through-flow path RP of the iron core end side Us passes through each of the first axial flow path AP1 to the third axial direction flow path AP3. Via, it flows into the radial non-penetrating flow path RGb. Then, the cooling gas CG introduced into the radial non-penetrating flow path RGb passes through each of the 4th axial direction flow path AP4 and the 5th axial direction flow path AP5, and is located at the center side Ds of the iron core. It flows out to the radial through flow path RP. In this way, a part of the cooling gas CG that has flowed into the radial through-flow path RP of the iron core end side Us is the cooling gas CG that flows through the other radial through-flow path RP located at the center side Ds of the iron core, and the outer diameter. Meet on the side. Therefore, the distance at which the flow rate of the cooling gas CG increases in the radial through-flow path RP is short. As a result, the increase in the flow path resistance is suppressed, so that the flow rate of the cooling gas CG flowing through the radial through flow path RP increases.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

＜第７実施形態＞
図８に示すように、本実施形態の回転子２０は、第５実施形態（図５参照）と同様に径方向非貫通流路ＲＧ（第１径方向非貫通流路）が形成されている他に、その径方向非貫通流路ＲＧと構成が異なる他の径方向非貫通流路ＲＧｃ（第２径方向非貫通流路）が更に形成されている。 <7th Embodiment>
As shown in FIG. 8, in the rotor 20 of the present embodiment, a radial non-penetrating flow path RG (first radial non-penetrating flow path) is formed as in the fifth embodiment (see FIG. 5). In addition, another radial non-penetrating flow path RGc (second radial non-penetrating flow path) having a configuration different from that of the radial non-penetrating flow path RG is further formed.

径方向非貫通流路ＲＧｃは、回転軸ＡＸに沿った軸方向において、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰよりも更に鉄心端側Ｕｓに設けられている。 The radial non-penetrating flow path RGc is provided at the iron core end side Us more than the radial through flow path RP located at the most iron core end side Us in the axial direction along the rotation axis AX.

径方向非貫通流路ＲＧｃは、径方向に延在する孔であって、回転子スロットＣＳの内部に設置された回転子コイル２１の積層体に設けられている。ここでは、径方向非貫通流路ＲＧｃは、非貫通孔であって、径方向において内側に位置する一端が開口部であるが、外側に位置する他端が開口部でなく閉口部である。 The radial non-penetrating flow path RGc is a hole extending in the radial direction, and is provided in a laminated body of rotor coils 21 installed inside the rotor slot CS. Here, the radial non-penetrating flow path RGc is a non-penetrating hole, and one end located inside in the radial direction is an opening, but the other end located outside is not an opening but a closed portion.

径方向非貫通流路ＲＧｃは、回転子コイル２１のうち径方向の内側から数えて１番目から３番目に位置する界磁導体に形成されている。図示を省略しているが、径方向非貫通流路ＲＧｃは、径方向に直交する断面が、径方向貫通流路ＲＰの径方向コイル流路部ＲＰ１と同様である（図２３参照）。 The radial non-penetrating flow path RGc is formed in the field conductor located at the first to third positions in the rotor coil 21 from the inside in the radial direction. Although not shown, the radial non-penetrating flow path RGc has the same cross section orthogonal to the radial direction as the radial coil flow path portion RP1 of the radial through flow path RP (see FIG. 23).

径方向非貫通流路ＲＧｃと、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰとの両者の間は、第１軸方向流路ＡＰ１および第２軸方向流路ＡＰ２のそれぞれを介して連通している。つまり、複数の軸方向流路ＡＰのうち、径方向の内側に設けられた軸方向流路ＡＰ（ＡＰ１，ＡＰ２）が両者の間に介在している。ここでは、第１軸方向流路ＡＰ１および第２軸方向流路ＡＰ２のそれぞれの入口部は、径方向非貫通流路ＲＧｃに連結されている。そして、第１軸方向流路ＡＰ１および第２軸方向流路ＡＰ２のそれぞれの出口部は、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰに連結されている。 Between both the radial non-penetrating flow path RGc and the radial through-flow path RP located at the end end side of the iron core via the first axial flow path AP1 and the second axial flow path AP2, respectively. Communicating. That is, among the plurality of axial flow path APs, the axial flow path APs (AP1, AP2) provided inside in the radial direction are interposed between the two. Here, the inlets of the first axial flow path AP1 and the second axial flow path AP2 are connected to the radial non-penetrating flow path RGc. The outlets of the first axial flow path AP1 and the second axial flow path AP2 are connected to the radial through flow path RP located at the end end side Us of the iron core.

本実施形態の回転子２０では、鉄心端側ＵｓにおいてサブスロットＳＳから径方向非貫通流路ＲＧｃに冷却ガスＣＧが流入する。その径方向非貫通流路ＲＧｃに流入した冷却ガスＣＧは、第１軸方向流路ＡＰ１および第２軸方向流路ＡＰ２のそれぞれを介して、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰに導入される。このため、本実施形態では、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰにおいて、冷却ガスＣＧの流量が増加する。 In the rotor 20 of the present embodiment, the cooling gas CG flows from the subslot SS into the radial non-penetrating flow path RGc at the iron core end side Us. The cooling gas CG that has flowed into the radial non-penetrating flow path RGc passes through each of the first axial flow path AP1 and the second axial direction flow path AP2, and is the radial through flow path located most on the iron core end side Us. Introduced in RP. Therefore, in the present embodiment, the flow rate of the cooling gas CG increases in the radial through-flow path RP located most on the iron core end side Us.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

＜第８実施形態＞
図９に示すように、本実施形態の回転子２０は、第４実施形態（図４参照）と異なり、径方向非貫通流路ＲＧｃが更に形成されている。 <8th Embodiment>
As shown in FIG. 9, the rotor 20 of the present embodiment is different from the fourth embodiment (see FIG. 4) in that a radial non-penetrating flow path RGc is further formed.

径方向非貫通流路ＲＧｃは、第７実施形態（図８参照）の場合と同様に、回転軸ＡＸに沿った軸方向において、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰよりも更に鉄心端側Ｕｓに設けられている。本実施形態では、径方向非貫通流路ＲＧｃは、回転子コイル２１のうち径方向の内側から数えて１番目から６番目に位置する界磁導体に形成されている。 As in the case of the seventh embodiment (see FIG. 8), the radial non-penetrating flow path RGc is larger than the radial through-flow path RP located at the most iron core end side Us in the axial direction along the rotation axis AX. Further, it is provided on the iron core end side Us. In the present embodiment, the radial non-penetrating flow path RGc is formed in the field conductor located at the 1st to 6th positions in the rotor coil 21 from the inside in the radial direction.

径方向非貫通流路ＲＧｃと、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰとの両者の間は、第１軸方向流路ＡＰ１から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれを介して連通している。ここでは、第１軸方向流路ＡＰ１から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、径方向非貫通流路ＲＧｃに連結されている。そして、第１軸方向流路ＡＰ１から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの出口部は、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰに連結されている。 Between both the radial non-penetrating flow path RGc and the radial through-flow path RP located at the end end side of the iron core via each of the first axial flow path AP1 to the fifth axial direction flow path AP5. Communicating. Here, each inlet portion of the first axial flow path AP1 to the fifth axial direction flow path AP5 is connected to the radial non-penetrating flow path RGc. Each outlet of the first axial flow path AP1 to the fifth axial flow path AP5 is connected to the radial through flow path RP located at the end end side Us of the iron core.

第１軸方向流路ＡＰ１の入口部は、径方向非貫通流路ＲＧｃにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち第１軸方向流路ＡＰ１の入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、鉄心端側Ｕｓに位置している。そして、第１軸方向流路ＡＰ１の入口部は、径方向において内側に位置する部分が開口している。径方向非貫通流路ＲＧｃにおいて、第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、配置位置が径方向の内側から外側に移動するに伴って、順次、鉄心端側Ｕｓにシフトしている。ここでは、第２軸方向流路ＡＰ２から第５軸方向流路ＡＰ５のそれぞれの入口部は、径方向非貫通流路ＲＧｃにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面のうち各入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、鉄心端側Ｕｓに位置している。 The inlet of the first axial flow path AP1 is a wall surface located on the inner side of the inlet of the first axial flow path AP1 among the wall surfaces located on the center side Ds of the iron core in the radial non-penetrating flow path RGc. It is located on the iron core end side Us with respect to the portion. The inlet of the first axial flow path AP1 is open at a portion located inside in the radial direction. In the radial non-penetrating flow path RGc, the respective inlet portions of the second axial direction flow path AP2 to the fifth axial direction flow path AP5 are sequentially iron cores as the arrangement position moves from the inner side to the outer side in the radial direction. It is shifting to the end side Us. Here, each inlet portion of the second axial flow path AP2 to the fifth axial direction flow path AP5 is in the radial direction of the wall surface located at the center side Ds of the iron core in the radial non-penetrating flow path RGc. It is located on the iron core end side Us with respect to the wall surface portion located inside.

本実施形態の回転子２０では、鉄心端側ＵｓにおいてサブスロットＳＳから径方向非貫通流路ＲＧｃに冷却ガスＣＧが流入する。その径方向非貫通流路ＲＧｃに流入した冷却ガスＣＧは、複数の軸方向流路ＡＰ１〜ＡＰ５のそれぞれに導入される。ここでは、複数の軸方向流路ＡＰ１〜ＡＰ５のそれぞれの入口部は、各入口部よりも径方向の内側に位置する壁面部分に対して、鉄心端側Ｕｓに位置しているので、冷却ガスＣＧが軸方向流路ＡＰに導入されやすい。そして、複数の軸方向流路ＡＰ１〜ＡＰ５のそれぞれに導入された冷却ガスＣＧは、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰに導入される。このため、本実施形態では、最も鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰにおいて、冷却ガスＣＧの流量が増加する。 In the rotor 20 of the present embodiment, the cooling gas CG flows from the subslot SS into the radial non-penetrating flow path RGc at the iron core end side Us. The cooling gas CG that has flowed into the radial non-penetrating flow path RGc is introduced into each of the plurality of axial flow paths AP1 to AP5. Here, since the respective inlet portions of the plurality of axial flow paths AP1 to AP5 are located on the iron core end side Us with respect to the wall surface portion located inside the respective inlet portions in the radial direction, the cooling gas CG is easily introduced into the axial flow path AP. Then, the cooling gas CG introduced into each of the plurality of axial flow paths AP1 to AP5 is introduced into the radial through flow path RP located at the end end side Us of the iron core. Therefore, in the present embodiment, the flow rate of the cooling gas CG increases in the radial through-flow path RP located most on the iron core end side Us.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

＜第９実施形態＞
図１０および図１１に示すように、本実施形態の回転子２０において、径方向貫通流路ＲＰは、径方向コイル流路部ＲＰ１、径方向クリページブロック流路部ＲＰ２、および、径方向ウェッジ流路部ＲＰ３が、複数の径方向貫通流路部として径方向の内側から外側に向けて順次連結されているが、径方向貫通流路ＲＰの形状が上記の関連技術（図２２，図２３参照）の場合と異なっている。本実施形態の径方向貫通流路ＲＰは、径方向コイル流路部ＲＰ１の中心軸ＲＣ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２の中心軸ＲＣ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３の中心軸ＲＣ３とのそれぞれが、同軸でなく、一致していない。 <9th embodiment>
As shown in FIGS. 10 and 11, in the rotor 20 of the present embodiment, the radial through-flow path RP includes the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge. The flow path portion RP3 is sequentially connected as a plurality of radial through flow path portions from the inside to the outside in the radial direction, and the shape of the radial through flow path RP is the above-mentioned related technology (FIGS. 22 and 23). See) is different. The radial through-flow path RP of the present embodiment includes the central axis RC1 of the radial coil flow path RP1, the central axis RC2 of the radial clip block flow path RP2, and the central axis RC3 of the radial wedge flow path RP3. Each of them is not coaxial and does not match.

具体的には、径方向貫通流路ＲＰは、径方向コイル流路部ＲＰ１の中心軸ＲＣ１に対して径方向クリページブロック流路部ＲＰ２の中心軸ＲＣ２が鉄心中央側Ｄｓに位置している。そして、径方向クリページブロック流路部ＲＰ２の中心軸ＲＣ２に対して径方向ウェッジ流路部ＲＰ３の中心軸ＲＣ３が鉄心中央側Ｄｓに位置している。つまり、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とのそれぞれは、配置位置が径方向において内側から外側に移動するに伴って、中心軸ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３が、順次、鉄心中央側Ｄｓにシフトしている。 Specifically, in the radial through flow path RP, the central axis RC2 of the radial cripage block flow path portion RP2 is located at the center axis Ds of the iron core with respect to the central axis RC1 of the radial coil flow path portion RP1. .. Then, the central axis RC3 of the radial wedge flow path portion RP3 is located at the center side Ds of the iron core with respect to the central axis RC2 of the radial clip page block flow path portion RP2. That is, each of the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge flow path RP3 has a central axis as the arrangement position moves from the inside to the outside in the radial direction. RC1, RC2, and RC3 are sequentially shifted to Ds on the center side of the iron core.

ここでは、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とのそれぞれの壁面において、鉄心中央側Ｄｓに位置する端部は、軸方向で同じ位置にある。 Here, on the wall surfaces of the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge flow path RP3, the ends located at the center Ds of the iron core are the same in the axial direction. In position.

このため、本実施形態では、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面には、冷却ガスＣＧの流れに対して抵抗になる段差がないので、径方向貫通流路ＲＰにおいて冷却ガスＣＧの流量が増加する。ここでは、特に、軸方向に並ぶ複数の径方向貫通流路ＲＰのうち鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰで冷却ガスＣＧの流量が増加して、軸方向において流量が均一化する。 Therefore, in the present embodiment, the wall surface located at the center side Ds of the iron core in the radial through-flow path RP does not have a step that becomes resistance to the flow of the cooling gas CG, and therefore is cooled in the radial through-flow path RP. The flow rate of gas CG increases. Here, in particular, the flow rate of the cooling gas CG increases in the radial through-flow path RP located on the iron core end side Us among the plurality of radial through-flow path RPs arranged in the axial direction, and the flow rate becomes uniform in the axial direction. To do.

したがって、本実施形態の回転子２０は、回転子コイル２１を効果的に冷却することができる。 Therefore, the rotor 20 of the present embodiment can effectively cool the rotor coil 21.

本実施形態の変形例について、図１２と図１３とを用いて説明する。上記の実施形態では、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とのそれぞれの壁面において、鉄心中央側Ｄｓに位置する端部は、軸方向で同じ位置にある。しかし、図１２および図１３に示すように、径方向コイル流路部ＲＰ１と径方向クリページブロック流路部ＲＰ２と径方向ウェッジ流路部ＲＰ３とのそれぞれの壁面において、鉄心中央側Ｄｓに位置する端部は、鉄心中央側Ｄｓに順次シフトした位置にあってもよい。この場合も、径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心中央側Ｄｓに位置する壁面には、冷却ガスＣＧの流れに対して抵抗になる段差がないので、上記と同様な作用および効果を得ることができる。 A modified example of this embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13. In the above embodiment, on the wall surfaces of the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge flow path RP3, the end located at the center Ds of the iron core is the shaft. It is in the same position in the direction. However, as shown in FIGS. 12 and 13, they are located at the center Ds of the iron core on the wall surfaces of the radial coil flow path RP1, the radial clip block flow path RP2, and the radial wedge flow path RP3. The end portion to be formed may be at a position sequentially shifted to Ds on the center side of the iron core. Also in this case, since there is no step that becomes resistance to the flow of the cooling gas CG on the wall surface located on the iron core center side Ds in the radial through flow path RP, the same action and effect as described above can be obtained. ..

本実施形態の他の２つの変形例について、図１４と図１５とを順次用いて説明する。 Two other modifications of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15 in sequence.

図１４に示すように、変形例において、径方向コイル流路部ＲＰ１は、第１径方向コイル流路部ＲＰ１１、第２径方向コイル流路部ＲＰ１２、および、第３径方向コイル流路部ＲＰ１３を、径方向の内側から外側に向けて、順次、連結した構成である。ここでは、第１から第３の径方向コイル流路部ＲＰ１１，ＲＰ１２，ＲＰ１３のそれぞれは、配置位置が径方向において内側から外側に移動するに伴って、軸方向の幅が、順次、小さくなっている。また、第１から第３の径方向コイル流路部ＲＰ１１，ＲＰ１２，ＲＰ１３のそれぞれは、配置位置が径方向において内側から外側に移動するに伴って、各中心軸（図示省略）が、順次、鉄心中央側Ｄｓにシフトしている。そして、第１から第３の径方向コイル流路部ＲＰ１１，ＲＰ１２，ＲＰ１３の各壁面において鉄心中央側Ｄｓに位置する端部は、軸方向で同じ位置にある。径方向クリページブロック流路部ＲＰ２および径方向ウェッジ流路部ＲＰ３は、軸方向の幅が、第３の径方向コイル流路部ＲＰ１３と同じであって、鉄心中央側Ｄｓに位置する端部が軸方向で同じ位置にある。このため、本変形例では、上記実施形態と同様な作用および効果を得ることができる。また、本変形例では、回転子コイル２１の銅の占有率が増えるので、界磁電流による発熱を抑制可能である。 As shown in FIG. 14, in the modified example, the radial coil flow path portion RP1 is the first radial coil flow path portion RP11, the second radial coil flow path portion RP12, and the third radial coil flow path portion. The RP13s are sequentially connected from the inside to the outside in the radial direction. Here, the width of each of the first to third radial coil flow path portions RP11, RP12, and RP13 gradually decreases as the arrangement position moves from the inside to the outside in the radial direction. ing. Further, in each of the first to third radial coil flow path portions RP11, RP12, and RP13, each central axis (not shown) sequentially moves as the arrangement position moves from the inside to the outside in the radial direction. It shifts to Ds on the center side of the iron core. The ends of the first to third radial coil flow path portions RP11, RP12, and RP13 located on the center side Ds of the iron core are at the same position in the axial direction. The radial cripage block flow path portion RP2 and the radial wedge flow path portion RP3 have the same axial width as the third radial coil flow path portion RP13, and are located at the end portion located on the center side Ds of the iron core. Are in the same position in the axial direction. Therefore, in this modification, the same actions and effects as those of the above embodiment can be obtained. Further, in this modification, since the copper occupancy of the rotor coil 21 increases, heat generation due to the field current can be suppressed.

図１５に示すように、他の変形例において、複数の径方向貫通流路ＲＰは、配置位置が軸方向において鉄心端側Ｕｓから鉄心中央側Ｄｓに移動するに伴って、径方向クリページブロック流路部ＲＰ２および径方向ウェッジ流路部ＲＰ３の軸方向における幅が、順次、狭くなっている。これにより、径方向貫通流路ＲＰの出口で生ずる流体抵抗は、鉄心端側Ｕｓよりも鉄心中央側Ｄｓの方が大きくなる。その結果、本変形例では、軸方向において流量が均一化されるので、冷却性能を向上可能である。 As shown in FIG. 15, in another modification, the plurality of radial through-flow path RPs are arranged in the radial cripage block as the arrangement position moves from the iron core end side Us to the iron core center side Ds in the axial direction. The widths of the flow path portion RP2 and the radial wedge flow path portion RP3 in the axial direction are gradually narrowed. As a result, the fluid resistance generated at the outlet of the radial through-flow path RP becomes larger at the center side Ds of the iron core than at the end side Us of the iron core. As a result, in this modification, the flow rate is made uniform in the axial direction, so that the cooling performance can be improved.

＜第１０実施形態＞
図１６に示すように、本実施形態の回転子２０においては、上記の関連技術（図２２参照）の場合と異なり、複数の径方向貫通流路ＲＰは、配置位置が軸方向において鉄心端側Ｕｓから鉄心中央側Ｄｓに移動するに伴って、径方向コイル流路部ＲＰ１の軸方向における幅が、順次、狭くなっている。 <10th Embodiment>
As shown in FIG. 16, in the rotor 20 of the present embodiment, unlike the case of the related technique (see FIG. 22), the plurality of radial through-flow path RPs are arranged on the iron core end side in the axial direction. As the coil moves from Us to the center Ds of the iron core, the width of the radial coil flow path portion RP1 in the axial direction is gradually narrowed.

これにより、複数の径方向貫通流路ＲＰにおいて鉄心端側Ｕｓに位置する径方向貫通流路ＲＰは、関連技術の場合よりも、摩擦損失および分岐損失が減少して、冷却ガスＣＧの流量が増加する。これに対して、鉄心中央側Ｄｓに位置する径方向貫通流路ＲＰは、関連技術の場合よりも、摩擦損失および分岐損失が増加して、冷却ガスＣＧの流量が減少する。 As a result, in the plurality of radial through-flow path RPs, the radial through-flow path RP located on the iron core end side Us has reduced friction loss and branch loss as compared with the case of the related technology, and the flow rate of the cooling gas CG is increased. To increase. On the other hand, in the radial through-flow path RP located at the center side Ds of the iron core, the friction loss and the branch loss increase and the flow rate of the cooling gas CG decreases as compared with the case of the related technology.

その結果、本実施形態では、軸方向において流量が均一化されるので、冷却性能を向上可能である。 As a result, in the present embodiment, the flow rate is made uniform in the axial direction, so that the cooling performance can be improved.

本実施形態の変形例について、図１７を用いて説明する。 A modified example of this embodiment will be described with reference to FIG.

図１７に示すように、本変形例では、複数の径方向貫通流路ＲＰは、配置位置が軸方向において鉄心端側Ｕｓから鉄心中央側Ｄｓに移動するに伴って、径方向コイル流路部ＲＰ１の軸方向における幅と同様に、径方向クリページブロック流路部ＲＰ２の軸方向における幅、および、径方向ウェッジ流路部ＲＰ３の軸方向における幅が、順次、狭くなっている。これにより、径方向貫通流路ＲＰの出口で生ずる流体抵抗は、鉄心端側Ｕｓよりも鉄心中央側Ｄｓの方が大きくなる。その結果、本変形例では、軸方向において流量が均一化されるので、冷却性能を向上可能である。 As shown in FIG. 17, in this modification, the plurality of radial through-flow path RPs are arranged in the radial coil flow path portion as the arrangement position moves from the iron core end side Us to the iron core center side Ds in the axial direction. Similar to the axial width of the RP1, the axial width of the radial clip page block flow path portion RP2 and the axial width of the radial wedge flow path portion RP3 are gradually narrowed. As a result, the fluid resistance generated at the outlet of the radial through-flow path RP becomes larger at the center side Ds of the iron core than at the end side Us of the iron core. As a result, in this modification, the flow rate is made uniform in the axial direction, so that the cooling performance can be improved.

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１０…回転電機、２０…回転子、２１…回転子コイル、２２…クリページブロック、２３…回転子ウェッジ、２４…スロット絶縁物、４０…固定子、４１…固定子鉄心、４２…固定子コイル、６０…ケーシング、６１…内部ケーシング、６２…外部ケーシング、８０…ガス冷却器、９０…ファン、２００…回転子鉄心、２０１…回転シャフト、２１１…保持環、４１１…固定子給気部、４１２…固定子排気部、ＡＧ…エアギャップ、ＡＰ…軸方向流路、ＡＰ１…第１軸方向流路、ＡＰ２…第２軸方向流路、ＡＰ３…第３軸方向流路、ＡＰ４…第４軸方向流路、ＡＰ５…第５軸方向流路、ＡＸ…回転軸、ＣＧ…冷却ガス、ＣＳ…回転子スロット、Ｄｓ…鉄心中央側（下流側）、Ｋ６１…貫通孔、Ｋ６１１…開口部、Ｋ６２…貫通孔、ＲＣ１…中心軸、ＲＣ２…中心軸、ＲＣ３…中心軸、ＲＧ…径方向非貫通流路、ＲＧ１…径方向コイル流路部、ＲＧ２…径方向クリページブロック流路部、ＲＧ３…径方向ウェッジ流路部、ＲＧｂ…径方向非貫通流路、ＲＧｃ…径方向非貫通流路、ＲＰ…径方向貫通流路、ＲＰ１…径方向コイル流路部、ＲＰ１１…第１径方向コイル流路部、ＲＰ１２…第２径方向コイル流路部、ＲＰ１３…第３径方向コイル流路部、ＲＰ２…径方向クリページブロック流路部、ＲＰ３…径方向ウェッジ流路部、ＳＳ…サブスロット、Ｕｓ…鉄心端側（上流側）、ｘ…水平方向（軸方向に相当）、ｚ…鉛直方向（径方向の一部に相当） 10 ... Rotating machine, 20 ... Rotator, 21 ... Rotator coil, 22 ... Crip page block, 23 ... Rotator wedge, 24 ... Slot insulator, 40 ... Steader, 41 ... Steader iron core, 42 ... Steader coil , 60 ... Casing, 61 ... Internal Casing, 62 ... External Casing, 80 ... Gas Cooler, 90 ... Fan, 200 ... Rotator Iron Core, 201 ... Rotating Shaft, 211 ... Holding Ring, 411 ... Fixture Air Supply Unit, 412 ... Controller exhaust unit, AG ... Air gap, AP ... Axial flow path, AP1 ... 1st axial flow path, AP2 ... 2nd axial flow path, AP3 ... 3rd axial flow path, AP4 ... 4th axis Directional flow path, AP5 ... Fifth axial direction flow path, AX ... Rotating shaft, CG ... Cooling gas, CS ... Rotator slot, Ds ... Iron core center side (downstream side), K61 ... Through hole, K611 ... Opening, K62 ... through hole, RC1 ... central axis, RC2 ... central axis, RC3 ... central axis, RG ... radial non-penetrating flow path, RG1 ... radial coil flow path, RG2 ... radial clip block flow path, RG3 ... Radial wedge flow path, RGb ... radial non-penetrating flow path, RGc ... radial non-penetrating flow path, RP ... radial through flow path, RP1 ... radial coil flow path, RP11 ... first radial coil flow Road section, RP12 ... 2nd radial coil flow path section, RP13 ... 3rd radial coil flow path section, RP2 ... radial clip page block flow path section, RP3 ... radial wedge flow path section, SS ... subslot, Us ... Iron core end side (upstream side), x ... Horizontal direction (corresponding to the axial direction), z ... Vertical direction (corresponding to a part of the radial direction)

Claims (4)

回転軸に対して同軸に設置される円筒形状の回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の外周側に形成されており、内部に回転子コイルを収容している回転子スロットと、
前記回転子鉄心において前記回転子スロットよりも内周側に形成されており、冷却ガスが前記回転軸の軸方向に沿って流れるサブスロットと、
前記回転子スロットにおいて前記回転軸の径方向に延在して貫通しており、前記サブスロットを介して前記冷却ガスが流入して外部へ流出する径方向貫通流路と
を備え、前記径方向貫通流路が前記軸方向に複数が配置されており、前記複数の径方向貫通流路のそれぞれに前記サブスロットから前記冷却ガスが流入する、回転電機の回転子であって、
前記回転子スロットにおいて前記軸方向に延在しており、前記複数の径方向貫通流路のうち前記軸方向で隣り合う径方向貫通流路の間を連通させる軸方向流路
を有し、
前記軸方向流路は、
第１の軸方向流路と、
前記サブスロットの下流側において前記径方向貫通流路を介して前記第１の軸方向流路に隣り合う第２の軸方向流路と
を含み、
前記第１の軸方向流路の出口部は、前記径方向貫通流路において前記サブスロットの上流側に位置する壁面のうち前記径方向で当該出口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、前記サブスロットの上流側に位置しており、
前記第２の軸方向流路の入口部は、前記径方向貫通流路において前記サブスロットの下流側に位置する壁面のうち前記径方向で当該入口部よりも内側に位置する壁面部分に対して、前記サブスロットの上流側に突き出ていると共に、前記径方向において内側に位置する部分が開口している、
回転電機の回転子。 A cylindrical rotor core installed coaxially with the rotating shaft,
A rotor slot formed on the outer peripheral side of the rotor core and accommodating the rotor coil inside,
A sub-slot formed in the rotor core on the inner peripheral side of the rotor slot and through which cooling gas flows along the axial direction of the rotating shaft.
The rotor slot extends and penetrates in the radial direction of the rotating shaft, and is provided with a radial penetrating flow path through which the cooling gas flows in through the subslot and flows out to the outside, and is provided in the radial direction. A rotor of a rotary electric machine in which a plurality of through-passages are arranged in the axial direction, and the cooling gas flows into each of the plurality of radial through-flow passages from the subslot.
The rotor slot has an axial flow path extending in the axial direction and communicating between the plurality of radial through-flow paths adjacent to each other in the axial direction.
The axial flow path is
The first axial flow path and
With a second axial flow path adjacent to the first axial flow path via the radial through flow path on the downstream side of the subslot.
Including
The outlet portion of the first axial flow path is a wall surface portion of the wall surface located on the upstream side of the subslot in the radial through flow path, which is located inside the outlet portion in the radial direction. , Located on the upstream side of the subslot,
The inlet portion of the second axial flow path is a wall surface portion of the wall surface located on the downstream side of the subslot in the radial through flow path, which is located inside the inlet portion in the radial direction. , Protruding to the upstream side of the sub-slot and opening a portion located inside in the radial direction.
Rotor of rotating electric machine. 前記回転子スロットにおいて前記径方向に延在している径方向非貫通流路
を有し、
前記冷却ガスが前記径方向貫通流路および前記径方向非貫通流路を介して外部へ流出される、
請求項１に記載の回転電機の回転子。 The rotor slot has a radial non-penetrating flow path extending in the radial direction.
The cooling gas flows out through the radial through-passage and the radial non-penetration flow path.
The rotor of the rotary electric machine according to claim 1. 前記軸方向流路は、複数の径方向貫通流路のうち前記軸方向で隣り合う径方向貫通流路の間が前記径方向非貫通流路を介して連通するように形成されている、
請求項２に記載の回転電機の回転子。 The axial through-flow path is formed so that among a plurality of radial through-flow paths, adjacent radial through-flow paths in the axial direction communicate with each other via the radial non-through-through flow path.
The rotor of the rotary electric machine according to claim 2. 前記径方向非貫通流路は、前記複数の径方向貫通流路のうち最も前記サブスロットの上流側に位置する径方向貫通流路よりも上流側に設けられており、
前記冷却ガスの一部が、前記径方向非貫通流路を介して、最も上流側の径方向貫通流路に流入するように構成されている、
請求項２または３に記載の回転電機の回転子。 The radial non-penetrating flow path is provided on the upstream side of the radial penetrating flow path located on the upstream side of the subslot among the plurality of radial through-flow paths.
A part of the cooling gas is configured to flow into the most upstream radial through-passage through the radial non-penetration flow path.
The rotor of a rotary electric machine according to claim 2 or 3.
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