JPH03117339A - ダイナモ電気機械においてステータ巻線のコイル端部を固定するための装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイナモミ気機械におけるステータ巻線の、
軸方向外側の端部で機械的及び電気的に結合される内側
の層と外側の層とから成るコイル端部を固定するための
装置であって、外輪及び内輪と、これらの両輪を結合す
るための部材と、これらの両輪と上記コイル端部とを緊
締するための部材と、外輪をステータ成層薄板１０゜ １１゜ ユニットの端面に固定するための部材とから構成されて
いる形式のものに関する。

〔従来の技術〕

上記形式の装置は、例えばＤＢ−Ｏ８第１６１３　１２
５号又はＤＥ−Ａｓ第１４６３７９６号明細書に開示さ
れている。

タービン発電機においてステータ巻線のコイル端部（コ
イルヘッド）を固定する場合には、コイルヘッドが多く
の必要性を満たさなければならないので、幾つかの問題
が生じる。即ち、特に短絡における電磁石の力作用と、
振動の発生と、運転中のステータ鉄心に対するステータ
ロッドの種々異なる熱膨張とが、考慮されなければなら
ないのである。

ＤＢ−Ｏ８第１６　１３　１２５号明細書に開示された
、電気機械におけるステータ巻線のコイル端部を固定す
るための装置では、外輪が、コイル端部の外側の層の一
部に外側から密着される。また、内輪が、この外輪とは
無関係にコイル端部の内側の層に係合する。これらの両
輪は、互いに逆方向で軸方向に移動しないように、コイ
ル端部を掴むＣ字形の湾曲部材として構成された装置に
よって結合されている。さらに、上記両輪は、ステータ
成層薄板ユニットの端面に固定された軸方向の保持部材
にねじはめられている。

ＤＥ−Ａｓ第１４　６３　７９６号明細書に開示された
、タービン発電機におけるステータ巻線のコイルヘッド
を軸方向移動可能で半径方向移動不能に固定する保持装
置では、コイルヘッドが、楔体と中間片とを介して間隔
を置いており、かつ、同軸的な２つの絶縁リングの間に
固定されている。この場合、これらの絶縁リングのうち
の外側の絶縁リングは、滑動部材を介してケーシング部
材に対して半径方向に固定されており、かつ弾性部材を
介してステータケーシングに結合されている。しかし、
コイルヘッドが熱膨張すると、上記外側の絶縁リングは
、上記滑動部材によって軸方向に移動できるようになっ
ている。

ｕｓ−ｐｓ第４８　００　３１４号明細書によるコイル
ヘッド保持装置は、上記のＤＥ−ＡＳ第１４　６３　７
９６号明細書によるコイルヘッド保持装置に極めて多く
の点で類似しているが、この保持装置では、ただ外輪し
か設けられていない、そして、コイル端部は一組ごとに
検線めされて接着されており、かつベルトによって外輪
に結合されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、後から緊締されるだけでなく実際に壊
れずに取外される支持部材を備えて、上述したすべての
運転負荷に確実に耐えて、安価かつ容易に製作されるよ
うな、はじめに述べた形式の固定装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、本発明によればはじめに述べた形式の固定
装置において、それぞれ１つの内側の層と１つの外側の
層とから成る、コイル周方向で見て隣合う２つのコイル
端部の間ごとに、充填片がはめ込まれており、これらの
充填片のうちの少な（とも幾つかが、後で調節可能な楔
体によって上記両輪に対して半径方向に検線めされてい
ることによって解決されている。

〔作用及び効果〕

本発明の装置が有する利点は、特に、コイルヘッド全体
が端部まで剛性に形成されていることにある。また、内
側のコイル層と外側のコイル層との、比較的影響を受け
やすい接続結合部が、コイル端部の緊締力を直接には及
ぼされない、さらに、本発明の装置は、外輪の外径又は
内輪の内径によってのみ寸法を規定されるので、極めて
小さな取付はスペースしか必要としない。本発明の装置
が有するさらなる利点は、緊締を行いやすいといった点
にある。即ち、コイルヘッドの保持部材全部が、多くの
費用をかけずに後から緊締されるか、又は取外される。

〔実施例〕

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図には、ステータ巻線の２つの導体ロッド１，２及
び３，４が示されている。これらの導体ロッド１．２又
は３，４は、ステータ成層薄板ユニット５の同じ溝内に
それぞれ位置している。また、導体ロッド１，２又は３
，４の端部は、金属性のプレート６によって機械的及び
電気的にそれぞれ結合されており、かつ、絶縁材から成
るキャップ６ａによって電気的に絶縁されている。上記
ステータ成層薄板ユニット５は、公知形式でステータ圧
縮プレート７と拡張ボルト８とによって軸方向に緊締さ
れている。

さらに、半径方向内側へ延びる複数の板ばね９が、ステ
ータ圧縮プレート７に周方向で均一に分配されて固定さ
れており、かつ支持リングｌＯに係合している。さらに
、板ばね９と同様に軸方向に延びる、グラスファイバー
強化プラスチック製のトラバース１１が、この支持リン
グ１０にねじはめられている。このトラバース１１の内
輪郭は、コイルヘッドの外輪郭にほぼ相応している（第
２図による拡大図参照）、上記導体ロッド１，２又は３
，４は、それぞれ互いに重なり合う導体ロッド１，２又
は３，４の間のスペーサ１２と、それぞれ外側の導体ロ
ッドｌ又は４とトラバース１１との間のスペーサ１２′
とを介して、合成樹脂を含浸されたグラスファイバー紐
１３によってトラバース１１に固定されている。また、
コイルヘッドが板ばね９に懸架されているので、ステー
タ巻線とステータ成層薄板ユニット５とは軸方向の相対
運動を行うことができる。ここまでの構成を備えたター
ビン発電機は、背景技術によるタービン発電機に相応し
ている。

本発明によれば、ステータコイルヘッドの導体ロッド１
、２；３，４の最も外側の端部は、固定ボルト２０によ
ってトラバース１１に固定されたグラスファイバー強化
プラスチック製の外輪１４と、同じくグラスファイバー
強化プラスチック製の内輪１５との間で間接的に検線め
されている。この場合、内輪１５は、以下に述べる形式
で外輪１４に固定されている。また、検線めの状態は第
２図から第６図までに詳しく示されている。

第３図に示された、コイルヘッドの端面の概略的部分図
では、それぞれプレート６によって結合された外側の導
体ロッドｌ又は４と内側の導体ロッド２又は３とから成
る、コイル周方向で見て互いに隣合う２つの導体ロッド
端部の間に、横断面はぼ台形の充填片１６が、はめ込ま
れている。この充填片１６は、グラスファイバー強化合
成樹脂、又は、適当な機械的強度を備えた他の絶縁材か
ら製作されており、かつ、周方向で見て隣合う２つのプ
レート６の間の室をほぼ完全に満たしている。これに対
して、半径方向で見ると、例えば３つに１つの充填片１
６と外輪１４との間に、又は、３つに１つの充填片１６
と内輪１５との間に、後で外側から緊締可能な楔体１７
又は１８がはめ込まれている。

この楔体１７，１８については、以下に詳しく述べるこ
ととする。さらに、導体ロッド１，２；３，４と充填片
１６とを周方向で固定するためには、グラスファイバー
フリース１９のような弾性的なフリースが、導体ロッド
１，２又は３．４を結合するプレート６のキャップ６ａ
と充填片１６との間に押入されて、楔締め後に合成樹脂
を含浸される。

上述した楔締めは種々異なる手段によって行われるが、
これらの手段のうちでも現在技術的に重要と思われるも
のが、第４図から第８図までに詳しく示されている。

第４図による実施例では、上記両輪１４，１５の、互い
に向かい合う面が面取りされている、それによって、両
輪１４．１５間の室が、ステータ成層薄板ユニットへ向
かって円錐状に拡大される。また、面取りされた２つの
面は楔面を成しており、楔体１７及び１８の各楔面と協
働している。さらに、楔体１７，１８の、互いに向かい
合う面がほぼ軸平行に延びており、かつ充填片１６に接
している。これらの楔体１７１８はそれぞれ植込みボル
ト２１．２２を有しており、プレート２３が両植込みボ
ルト２１２２の受けとして役立っている。第４図から明
らかなように、上記両楔体１７，１８は緊締状態でもプ
レート２３まで達しておらず、従って、それぞれナツト
２４．２５によって後から緊締されるようになっている
。第４図からさらに明らかなように、キャップ６ａによ
って掴まれた導体ロッド１，２の端部ではなく、充填片
１６だけが、上記両輪１４．１５に対して緊締されてい
る。その結果、特に半径方向の機械的負荷を比較的受け
やすいキャップ６ａは、周方向の湾曲圧によってしか負
荷されなくなる。

コイルヘッドの楔締めは、以下のようにして行われる。

即ち、まず内側の楔体１８が緩く緊締され、次に外側の
楔体１７が緊締される。楔体１７が緊締されて締込まれ
ると、横断面台形の充填片１６の楔作用によって、導体
ロッド端部を結合しているプレート６とこのプレート６
の間の充填片１６とが、周方向の力を及ぼされる。

上記両輪１４．１５の、互いに向かい合う楔面がテーパ
しており、かっ−、プレート２３が両輪１４．１５上に
少なくとも部分的に載置されていることによって、内輪
１５は軸方向に固定されている。

第５図による実施例では、楔体１７がねじ孔２６を有し
ている。また、プレート２７が、外輪１４と共に固定ボ
ルト２０によってトラバース１１に固定されており、か
つ半径方向内側へ向かって充填片１６を覆うまで延びて
いる。さらに、皿ばねパケット３０を備えたボルト２９
が、このプレート２７の孔２８内を貫通案内されて、上
記ねじ孔２６内へねじ込まれている。

第４図の場合に対して、第５図においては、楔作用を行
う楔面が充填片１６と楔体１７どの間に形成されている
。

第６図による実施例では、楔体１７が、外輪１４の内面
に形成された環状の切欠き３１内に完全にはめ込まれて
いる。従って、楔面は外輪１４と楔体１７との間に形成
される。また、楔体１７は軸方向の孔を有しており、外
輪１４をトラバース１１に固定する植込みボルト２０ａ
が、この孔内を貫通案内されている。この場合、植込み
ポルト２０ａに設けられた皿ばねパケット３ｏとナツト
３２とによって、楔体１７だけが締込まれ、後から運転
時に自動的に緊締される。

第７図による実施例では、外側から打込み可能な楔体１
７ａによって楔作用が行われる。必要ならば、この楔体
１７ａは、外輪１４又は充填片１６に固定された通常の
楔体固定部材によって固定されてもよい。

第５図から第７図までには、ただ外輪１４と充填片１６
との間の楔締めに関する実施例だけが示されている。こ
の場合容易に理解できるように、内輪１５と充填片１６
との間の楔締めも適当な形式で行われており、しかも、
上述した緊締手段の種々異なる組合せで行われている。

しかしまた、検体１８の代わりにこの楔体に相応した適
当な挿入体が使用される場合には、必要ならば、内輪１
５と充填片１６との間の別個の楔締め部材は設けられな
くともよい、というのは、半径方向内側へ向かう（楔作
用の）力が得られさえすればほぼ、所期の湾曲力が得ら
れるからである。

さらに、第６図及び第７図による実施例においては、外
輪１４と内輪１５とを結合する部材が設けられなければ
ならない。というのも、第４図による実施例に対して、
第６図及び第７図による実施例では、これらの両輪１４
．１５を覆うプレート（第４図におけるプレート２３）
が設けられていないからである。上記の結合部材は、最
も簡単な場合には、両輪１４．１５にねじはめられる半
径方向のプレートとして構成される。

第５図による実施例では、外輪１４と内輪１５とを結合
する部材が、これらの外輪１４と内輪１５とにそれぞれ
ねじはめられる分割された構成部材、つまりプレート２
７として構成されている。しかし、より簡単な場合には
、このプレート２７が第７図において延長されて、（図
示されていない）内輪まで延びてこの内輪にねじはめら
れていてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による装置の複数の実施例を示すもので
、 第１図は本発明による装置を備えた、タービン発電機の
端部範囲の概略的縦断面図、第２図は第１図によるター
ビン発電機のコイルヘッドの一部を示す図、第３図は第
１図によるタービン発電機の外輪及び内輪とこれらの間
の導体ロッドとの一部を示す図、第４図は外側から操作
される、第１実施例の楔締め部材の縦断面図、第５図は
第２実施例の楔締め部材の縦断面図、第６図は第３実施
例の楔締め部材の縦断面図、第７図は第４実施例の楔締
め部材の縦断面図である。 １．２．３．４・・・導体ロッド、５・・・ステータ成
層薄板ユニット、６・・・プレート、６ａ・・・キャッ
プ、７・・・ステータ圧縮プレート、８・・・拡張ボル
ト、９・・・板ばね、ｌＯ・・・支持リング、１１・・
・トラバース、１２．１２’　・・・スペーサ、１３・
・・グラスファイバー紐、１４・・・外輪、１５・・・
内輪１６−・・充填片、１７　、　１７　ａ　、　　１
８−・・楔体、１９・・・グラスファイバーフリース、
２ｏ・・・固定ボルト、２０ａ；２１，２２・−植込み
ポルト、２３・・・プレート、２４．２５・・・ナツト
、２６・・・ねじ孔、２７・・・プレート、２８・・・
孔、２９・・・ポルト、３０・・・皿ばねパケット、３
１・・・切欠き、３２・・・ナツト。 Ｆｉｇ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダイナモ電気機械におけるステータ巻線の、互いに
   軸方向外側の端部で機械的及び電気的に結合される内側
   の層（２、３）と外側の層（１、４）とから成るコイル
   端部（１、２、３、４）を固定するための装置であつて
   、外輪（１４）及び内輪（１５）と、これらの両輪（１
   ４、１５）を結合するための部材と、これらの両輪（１
   ４、１５）と上記コイル端部（１、２、３、４）とを緊
   締するための部材（１６、１７、１８）と、外輪（１４
   ）をステータ成層薄板ユニットの端面に固定するための
   部材（９、１０、１１）とから構成されている形式のも
   のにおいて、それぞれ１つの内側の層（２又は３）と１
   つの外側の層（１又は４）とから成る、コイル周方向で
   見て隣合う２つのコイル端部（１、２又は３、４）の間
   ごとに、充填片（１６）がはめ込まれており、これらの
   充填片（１６）のうちの少なくとも幾つかが、後で調節
   可能な楔体（１７、１８）によって上記両輪（１４、１
   ５）に対して半径方向に楔締めされていることを特徴と
   する、ダイナモ電気機械においてステータ巻線のコイル
   端部を固定するための装置。 ２、外輪（１４）がトラバース（１１）に固定されてお
   り、トラバース（１１）がステータ圧縮プレート（７）
   に取付けられている、請求項１記載の装置。 ３、トラバース（１１）が、半径方向に延びる板ばね（
   ９）を介してステータ圧縮プレート（７）に取付けられ
   ている、請求項２記載の装置。 ４、充填片（１６）が、半径方向内側へ向かって先細り
   になる台形の横断面を有している、請求項１から３まで
   のいずれか１項記載の装置。 ５、周方向で見て３つに１つの充填片（１６）が、半径
   方向に楔締めされている、請求項１から４までのいずれ
   か１項記載の装置。 ６、一対の楔体（１７、１８）が、対応した充填片（１
   ６）に半径方向内側及び外側から係合している、請求項
   １から５までのいずれか１項記載の装置。 ７、外輪（１４）と充填片（１６）との間に配置された
   １つの楔体（１７）だけが、対応した充填片（１６）に
   係合している、請求項１から５までのいずれか１項記載
   の装置。 ８、楔作用を行う楔面が、外輪（１４）の内面及び／又
   は内輪（１５）の外面と、楔体（１７及び／又は１８）
   の、これらの面に向かい合う面との間に形成されている
   、請求項６又は７記載の装置。 ９、楔面が、充填片（１６）と、楔体（１７）の、この
   充填片（１６）に向かい合う面との間に形成されている
   、請求項６又は７記載の装置。 １０、上記楔体（１７、１７ａ、１８）を緊締するため
   のボルト又は植込みボルト（２１、２２、２９；２０ａ
   ）が、プレート（２３；２７）を介して上記両輪（１４
   、１５）のうちの少なくとも１つに支持されている、請
   求項８又は９記載の装置。 １１、ボルト又は植込みボルトが、ばね部材を介して楔
   体（１７、１７ａ、１８）に作用している、請求項１０
   記載の装置。