JPH04108354U - 回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は回転界磁巻線を持つ円筒形回転子を
備えた回転電機において、運転中における遠心力と熱に
よる回転子の変形，伸びに基づく振動の発生を防止す
る。 【構成】 本考案においては、回転子のスロット内に収
納される界磁巻線と回転子楔との間に回転子軸方向に分
割して配設される絶縁ブロック６どうしの軸方向接触面
または絶縁ブロック６の幅方向接触面を全面接触とせず
部分接触となるように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は回転電機の回転子に係り、特に回転子の熱伸びによる振動発生を防止 できる回転電機の回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般的な回転界磁巻線を有する円筒形回転子の構造を図４に示す。また当該回 転子のスロット部の断面図を図５に示す。図４，図５において（１）はシャフト であり、シャフト（１）には界磁巻線（２）がスロット（３）内に挿入されてい る。スロット（３）内には界磁巻線（２）とシャフト（１）間を対地絶縁するス ロット絶縁（４）が組込まれている。さらに界磁巻線（２）の上部には回転によ る遠心力によって界磁巻線（２）が飛び出すのを防止するための回転子楔（５） が挿入されており、この回転子楔（５）と界磁巻線（２）間には絶縁ブロック（ ６）が設けられ、界磁巻線（２）はシャフト（１）と完全に対地絶縁されている 。特に絶縁ブロック（６）は沿面距離を増やすため10mm前後の厚さを有する長方 形ブロックにより構成されている。又回転子楔（５）と絶縁ブロック（６）は軸 方向に複数個に分割されて配置されている。界磁巻線（２）の両端部には遠心力 による界磁巻線の変形を防止するための保持環（７）が嵌合され、この保持環（ ７）と界磁巻線（２）間には絶縁筒（８）が組立てられている。さらに界磁巻線 （２）の保持環（７）内部に相当する巻線端部には間隔ブロック（９）が設けら れ巻線の変形を防止している。

【０００３】 このように構成された回転子は、運転により遠心力と熱による変形，伸びが発 生しこれらの変形，伸びは回転子を構成する前記各部品に何らかの影響を与える ことになる。遠心力に対しては各構成品、特に保持環（７），回転子楔（５）， スロット（３）等は十分な強度を有するような設計されており何ら問題は無い。 一方熱による変形や伸びに対しては、各構成部品間に隙間を設けることによって 熱伸びによる部品間の突張りが生じないように配慮されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように運転時においても問題のないように配慮しているものの、熱によ る部品の熱変形や伸びによって部品どうしの突張りが生じ回転子の振動が増大す る現象が時として発生する。この振動増大現象は、特に界磁巻線（２）を直接冷 却している所謂水素ガスによる内部直接冷却形の回転子には少なく、間接的に界 磁巻線の冷却を行っている普通冷却形の回転子にしばしば発生する現象である。 これは普通冷却形の方が界磁巻線とシャフト、または回転子楔との温度差が大き い為に熱による変形、伸びが大きく、部品相互間の隙間以上に伸びや変形が生じ 、部品どうしの突張りが生じた結果、回転子全体をある方向に曲げアンバランス を生じせしめる結果である。

【０００５】 以上のように熱による、変形，伸びによる部品どうしの突張り合いを減少させ るためには部品どうし間の隙間を大きくする必要がある。しかしこの部品どうし 間の隙間を大きくすると部品の動きが生じ、回転子の振動が変化する結果になる 。特に回転子楔（５）の下部に位置する絶縁ブロック（６）は絶縁物の為、個々 の部品を固定することが出来ずかつ線膨張率が鉄系より大きく、さらに断面積も 大きいため熱変形，伸びによる回転子振動への影響が大きい。

【０００６】 本考案はこのように熱変形，伸びによって回転子振動に影響を与えやすい絶縁 ブロックの形状を変更することによって振動の少ない安定した運転を継続出来る 回転電機の回転子を提供することを目的とする。 ［考案の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために本考案においては、回転子スロット内の界磁巻線 と楔との間に挿入される絶縁ブロックを軸方向に分割して設置するとともに、絶 縁ブロックの接触面形状を絶縁ブロックの少なくとも軸方向の接触面が部分接触 となる様にする。

【０００８】

【作用】

本考案は上記のように構成されているので、絶縁ブロックどうしの接触面積が 少なくなり、熱伸びが発生しても回転子全体の変形に対して追従しやすく、突張 り力も少なくなる。

【０００９】

【実施例】

以下本考案を図面を参照して説明する。図１は図４，図５に示した回転子にお いて、絶縁ブロック６の形状を絶縁ブロック６端面の大部分を厚さｔに対しごく 一部の範囲ａのみが隣接する絶縁ブロック６と接触するようにし、範囲ｂは逃げ としたものである。このように絶縁ブロック６の形状を変更することにより熱伸 びによって軸長手方向に伸びが発生し隣接する絶縁ブロック６間の隙間以上に伸 びた場合、絶縁ブロック６どうしの接触面積が少ない為、力として回転子に与え る量が減少する。又逃げがあるため回転子全体の曲がりに対して追従しやすくな り突張り力も少なくなる。 また、図２は絶縁ブロック６端面をある曲率をもった半円形とし、線状接触と した例でありこのようにしても上記と同様の効果が得られる。

【００１０】 さらに、図３に示すように絶縁ブロック６の幅方向に対しても側面に適当な大 きさの凹部を設けることによって幅Ｗに対し、Ｗよりも幅の狭いＷ′部を設ける ようにすれば、幅方向についても接触面積の減少と絶縁ブロック６自身の曲げ剛 性が小さくなり回転子への突張り力が減少する効果がある。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば回転子の温度上昇即ち界磁巻線温度が高く なる高負荷運転域においても絶縁ブロックの熱伸びによって生じる突張りによる 回転子の振動増大現象は抑制され安定した運転を継続することが出来るため、信 頼性の高い回転電機の回転子を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図

【図２】本考案の他の実施例を示す図

【図３】本考案の他の実施例を示す図

【図４】一般的な円筒形回転子の構成図

【図５】図４における回転子スロットの断面図

【符号の説明】

２…界磁巻線 ３…スロット ４…
スロット絶縁物 ５…回転子楔 ６…絶縁ブロック ７…
保持環 ８…絶縁筒 ９…間隔ブロック

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転界磁巻線を持つ円筒形回転子を備え
   た回転電機において、回転子スロット内の界磁巻線と楔
   との間に挿入される絶縁ブロックを軸方向に分割して設
   置するとともに、前記絶縁ブロックの少なくとも軸方向
   の接触面が部分接触をなすことを特徴とする回転電機の
   回転子。