JPH01144338A - 回転電機のコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はコイルの冷却性能改善、および回転電機の小形
、高性能化に関する。

（従来の技術） 比較的大電流を流すと共に１強大な電磁力、あるいは外
力（例えば回転遠心力）を受ける通電銅帯は、占積率が
高く、かつ、銅帯強度の大きい板状の銅帯が用いられて
いる。特に回転電機の回転子側コイル銅帯とに用いられ
る例は多く、大型の発電機には耐遠心力の制約からその
利用率は極めて高い。

従来、このような条件下で用いられる銅帯の冷却は、銅
帯の両側端部に突起を設置し、長手方向に冷却気体を通
気したり、銅帯中央部に長手方向に細長い通気孔を設置
し、最終的なコイル形状とした時点でコイルの積層方向
に通気ダクトが形成される様にする方式である。

このような方式では、冷却の為の表面積の確保が限定さ
れ冷却気体の熱伝達係数も小さい為、銅帯の電流密度が
、あまり大きくとれないという欠点があった０例えば大
気圧空気での冷却では、銅帯の許容温度にもよるが電流
密度は４Ａ／ｍ”程度が限界である。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来のコイルは、電流密度が高くとれず、冷
却性能を上げようとして通風量を増加させると通風動力
や風損等が増加し、回転電機の効率を低下させてしまう
。

このような問題点を解決するため１本発明は通風量を増
加させることなく、冷却性能が向上し、高電流密度が得
られる、伝熱面積が大きく、熱伝達率の大きい回転電機
のコイルを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明による回転電機のコイル
は、側面に凹凸部を有するサブ銅帯を互いに凹部と凸部
が対向するように接合して形成された銅帯を積層した構
成とする。

（作　用） 本発明のコイルは以上のように構成されているので、通
気路に面した各銅帯は凹凸部が形成され通気路に対する
伝熱面積は従来の３倍以上に拡大される。またこれらの
凹凸部は流れに対し強い撹拌効果を与えることになり熱
伝達率が向上する。

（実施例） 以下に本発明の一実施例について第１図から第４図を参
照して説明する。

第１図は本実施例によるコイルを形成する銅帯−本分の
拡大斜視図であり、この銅帯を第２図および第３図に示
すように積層してコイルが形成される。

銅帯１は２本のサブ銅帯２を一定間隔に設けられた接合
部３にて溶接、ロー付け、圧着等の手段により一体化さ
れている。

接合部を除くサブ銅マ；２２の通気路対向部４は一定間
隔で突起（凸部）５が形成されるように側面が切欠かれ
ている。

また、突起５が形成されたサブ銅？ｔＦ　２の通気路対
向部４はあらかじめ傾斜（突起５の傾斜）６がとられて
おり、突起５はテーパを有する形状をしている。

第２図および第３図は、第１図に示された通気路を有す
る銅帯１をｉ層したときに形成される通気路内の突起５
と通気路を流れる冷却気体の流れを模式的に表わしたも
のである。

突起５の全外周面および突起のないくぼみ部（凹部）が
伝熱面となる。また冷却気体は凹凸部を有する通気路を
ジグザグに流れるため冷却気体の流速は小さくても撹拌
効果により熱伝達率は大きい。

第４図は、このように構成されたコイルと同一寸法を持
つ従来のコイルに全く等しい冷却条件を与えた時の許容
電流密度を比較したものである。

冷却風量が増加するに従がって許容電流密度（一定のコ
イル温度となるまで電流を増加させて得られた電流値）
は従来形のコイルにおいても上昇するが絶対値は本発明
によるコイルの方が２〜４３倍程度大きい。

次に本発明の他の実施例について第５図および第６図を
参照して簡単に述べる。

第５図および第６図においてサブ銅帯２ａを接合して得
た銅帯を積層してコイルが形成された際に、積層の段階
で突起５ａの位置が多少ずれるようなことがあっても上
記実施例と同様の効果が得られる様に通気路４に占める
突起５ａの割合を若干小さくしたものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では凹凸部を有するサブ銅帯
を互いに凹部と凸部が対向するように接合して得られた
銅帯を積層してコイルが形成されているため、通気路に
面した銅帯は凹凸部が形成され、伝熱面積が増大すると
ともに、冷却気体が通気路をジグザグに流れることによ
り熱伝達率も改善されるため冷却効率が向上し、コイル
の許容電流密度が大きくなり１回転？！！機の小形・高
性能化が実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例であるコイルを形成する銅帯
１本分の形状、構成を示す斜視図、第２図および第３図
は第１図に示した銅帯を積層しコイル形状とした時に銅
帯の凹凸部により形成される通気路とその間の冷却気体
の流れをデバす模式図、第４図は本発明によるコイルと
、従来のコイルの許容電流密度の゛比較結果を示すグラ
フ、第５図および第６図は本発明の他の実施例によるコ
イルとその通気路における冷却気体の流れを示す模式図
である。 １・・・銅４ｆＦ　　　　　　　　２・・・サブ銅帯３
・・・接合部　　　　　　４・・・通気路対向部５・・
・突起　　　　　　　６・・・傾斜代理人　弁理士　則
　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 第　２　図 第　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、側面に凹凸部を有するサブ銅帯を互いに凹部と凸部
   が対向するように接合して形成された鋼帯を積層して成
   る回転電機のコイル。 ２、サブ銅帯は先端部に近づくにつれて板厚が減少する
   ようにテーパ状にしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の回転電機のコイル。 ３、銅帯は積層方向に千鳥配列の通気路を形成するよう
   に積層したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の回転電機のコイル。