JPH04193043A - 回転子巻線の端部支持装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は回転電機、特に可変速揚水発電機等の大形回転
電機の回転子巻線端部の支持装置とその製造方法に関す
る。

（従来の技術） 通常の水車発電機では突極形回転子か採用されるため、
回転子巻線は構造物を兼ねた突極界磁極に巻回されてお
り、運転時に作用する遠心力に対して界磁巻線は界磁極
の鉄心に設けられた鍔によって拘束支持される。

一方、交流可変速揚水発電機では、円筒形回転子に収め
た三相分布巻線を交流励磁する方式が採用されるので、
運転時に作用する遠心力に対して回転子巻線を拘束支持
するには通常の水車発電機とは異なる手段による必要が
あった。このことから、従来の可変速揚水発電機の回転
子巻線では、回転子内に収められる部分はスロット楔に
より固定し、また回転子鉄心（３）の端部から外に突出
した部分は第１１図のように上下の巻線端部間に絶縁ブ
ロック（１１）を介在させ、その外周面を非磁鋼のバイ
ンドコード（１）を巻付けるか、あるいは熱硬化性樹脂
を含浸したガラス繊維等のバインドコート〈Ｉ）を、張
力を加えなから巻回し、その後、加熱硬化して支持固定
していた。

このような巻線の支持固定方法では特に、回転子巻線の
端部（２）外周にバインドコード（１）を巻回するため
、発電機回転子鉄心（３）を回転させる転勤装置と、バ
イ〉トコード（１）の送り出し装置、およびバインドコ
ート（１）に一定の張力を与える定張力装置等が必要で
ある。しかし、直径か５　ｍを越えるような大形可変速
揚水発電機の回転子では、輸送上の制約から現地組み立
てされることか多くなり、この場合には上記、転勤装置
、コード送り出し装置、定張力装置等を使用することが
困難である。

上記のような諸装置を使用することなく、現地で回転子
巻線の端部（２）を支持固定する手段として第１２図の
ようなものかある。第１２図において、回転子巻線の端
部（２）はその長手方向数箇所について熱硬化性樹脂を
含浸したガラス繊維からなるループタイ（４）によって
回転子鉄心（３）の端部に結合固定された支えリング（
５）と相互にバインドされている。運転時、回転子巻線
（２）の端部に作用する遠心力は含浸樹脂を加熱硬化し
たループタイ（４）を介して支えリング（５）に伝達さ
れるため、支えリング（５）の剛性が十分高けれは巻線
端部の外径方向への変形を抑えることかできる。

（発明が解決しようとする課８） しかし、ここで問題なのはループタイ（４）の伸びであ
る。この伸びは運転時、回転子巻線（２）の端部が外径
方向へ変形することを許し、その変形量はループタイ（
４）巻き付け時の緩みか大きく、また直径の大きい高周
速の回転子はど大きくなる。

回転子巻線の端部（２）の変形か大きくなると回転子巻
線に施された絶縁の弾性変形限度を越えるようになり、
回転子鉄心（３）端部付近の絶縁層にクランクを生じ、
絶縁性能か低下する。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、運転時における回転子巻線端
部の変形を極めて小さく抑え、かつ現地組み立てに適し
た回転子巻線の端部支持装置とその製造方法とを提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の第１の手段としての回
転子巻線の端部支持装置は、鉄心端部に固定された支え
リングと、回転子巻線の外径側表面に外接して設けられ
た繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰとする）製のテン
ションリングと、このテンションリングと支えリングと
を結合するＵ字形締め付けボルト（以下、Ｕボルトと略
す）とを配置して構成する。

そして第２の手段としては回転子巻線の端部支持装置は
、鉄心端部に固定された支えリングと、回転子巻線の端
部の外径側表面に外接して設けられたＦＲＰ製のテンシ
ョンリングと、このテンションリングと支えリングとを
結合する熱硬化性樹脂が含浸されたループタイとを配置
し、その後、前記ループタイの熱硬化性樹脂を加熱硬化
する製造方法を提供する。

（作用） 第１の手段によるものは、遠心力による回転子巻線の端
部の外径方向への変形はテンションリングとＵボルトと
の相乗効果によって極めて小さな値に制限され、巻線端
部全体を強固に支持固定できる。

第２の手段による製造方法のものは、遠心力による回転
子巻線の端部の回転子外径方向への変形は主としてテン
ションリングによって極めて小さな値に制限されるので
、テンションリングを補助的に拘束するループタイとの
相乗効果によって全ての巻線端部を強固に支持固定でき
る。

（実施例） 実施例１ 以下、本発明の第１の実施例について、第１図および第
２図を参照して説明する。

回転子鉄心（３）に設けられた回転子スロット内に収め
られた回転子巻線は、その鉄心部においてはスロット楔
（６）で支持固定されている。また、回転子鉄心（３）
の端部から突出した上下の回転子巻線の端部（２）間に
は絶縁ブロック（１１）を介在させ、内径側には、回転
子鉄心（３）の端部にステー（７）を介して支えリング
（５）か取り付けられている。回転子巻線の端部（２）
の外径側には、Ｕホルト（８）を介して上記支えリング
（５）と結合されたＦＲＰ製のテンションリング＜９）
が配置されている。テンションリング（９）は＠転子巻
線の端部（２）に作用する遠心力に耐えるよう、十分な
剛性と強度とを有するものである。

テンションリング（９）を回転子軸端側から回転子巻線
の端部（２）の外周面に挿入嵌合した後、周方向に隣接
する回転子巻線の端部（２）の間隙にＵボルト（８）を
通し、テンンヨンリング（９）と支えリング（５）とを
締結して回転子巻線の端部（２）を支持固定する。

以上のように本実施例によれば、十分な剛性を有するＦ
ＲＰｇのテンションリング（９）を回転子巻線（２）の
端部外周面に嵌合し、かつテンションリング（９）をＵ
ホルト（８）で支えリングに締結固定することにより、
運転時における回転子巻線（２）端部の変形を極めて小
さく抑えることができ、巻線端部絶縁にクラックを発生
することのない信頼性の高い回転子巻線の端部支持装置
を提供することかできる。

実施例２ 第３図のようにテンションリング（９）の内径側を回転
子巻線の端部（２）の外周面に合わせ加工することによ
り、遠心力が回転子巻線の端部（２）の絶縁層にもたら
す圧縮応力の集中を軽減できる。

実施例３ 第４図のようにテンションリング（９）と回転子巻線の
端部（２）との間にガラス基材の積層板からなるスペー
サ（１０）を挿入することにより、回転子巻線（２）製
造時の寸法誤差を調整吸収することかできる。

実施例４ 第５図のようにスペーサ（１０）として熱硬化性樹脂を
含浸したフェルトを挿入し、加熱硬化することにより、
回転子巻線の端部（２）の寸法誤差の調整能力をさらに
高めることができる。

実施例５ 次に第５の実施例について第６図、第７図を参照して説
明する。

この実施例５においては、実施例１のＵボルト（８）の
代りにループタイ（４）を使用する。ループタイク４）
は熱硬化性樹脂を含浸したガラス繊維をテンションリン
グ（９）を介して回転子巻線の端部間に挿入し、支えリ
ング（５）にバインドする。その後、ループタイ（４）
の含浸樹脂を加熱硬化し、回転子巻線の端部を支持する
。

以上のように本実施例５によれば、十分な剛性を有する
ＦＲＰ製のテンションリング（９）を回転子巻線の端部
外周面に嵌合し、かつテンンヨンリング（９）をループ
タイ（４）によって支えリング（５）に結合固定するこ
とにより、運転時における回転子巻線の端部（２）の変
形を極めて小さく抑えることができ、巻線端部絶縁にク
ラック等を発生することがない、信頼性の高い回転子巻
線の端部支持装置の製造方法を提供することができる。

実施例６ 第８図のようにテンションリング（９）の内径側を回転
子巻線の端部（２）の外周面に合わせ加工することによ
り、遠心力によって回転子巻線の端部（２）の絶縁層に
生じる圧縮応力の集中を軽減できる。

実施例７ 第９図のようにテンンヨンリング（９）と回転子巻線の
端部（２）との間にガうス基材の積層板からなるスペー
サ（１０）を挿入することにより、回転子巻線（２）製
造時の寸法誤差を調整吸収することかできる。

実施例８ 第１０図のようにスペーサ（１ｏ）として熱硬化性樹脂
を含浸したフェルトを挿入し、加熱硬化することにより
、回転子巻線の端部（２）の寸法誤差の調整能力をさら
に高める二とかできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、運転時における回
転子巻線端部の遠心力による変形を極めて小さく抑え、
巻線端部絶縁にクラック等を発生することがなく、現地
組み立てに適した大形可変速揚水発電機の回転子巻線の
端部支持装置とその製造方法とを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の第１の実施例を示す斜視図、第
２図は第１図の縦断面図、第３図ないし第５図はそれぞ
れ実施例１を変形した第２ないし第４の実施例を示す縦
断面図、第６図は本発明の方法を第５の実施例として製
造した装置の状態を示す斜視図、第７図は第６図の縦断
面図、第８図ないし第１０図はそれぞれ実施例５を変形
した第６ないし第８の実施例の状態を示す縦断面図、第
１１図および第１２図はそれぞれ異なる従来例を示す縦
断面図である。 ２・・・回転子巻線の端部、３・・・回転子鉄心、４・
・・ループタイ、　　　　５　支えリング、８・・・Ｕ
ボルト、　　　　　９・・テンションリング３固判号針
萌 ７２チー 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ３　回斗り子布大＋ｄ ４＋Ｌ−ブタ１　　　　　９　↑〉ショ゛、リンフ゛第
７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転子鉄心端部に固定された支えリングと、回転
   子巻線の端部の外径側表面に外接して設けた繊維強化プ
   ラスチック製のテンションリングとを備え、回転子鉄心
   端部の周方向に隣接配置された回転子巻線の間隙を通し
   て前記支えリングとテンションリングとをＵ字形締め付
   けボルトで締結したことを特徴とする回転子巻線の端部
   支持装置。
2. （２）回転子鉄心端部に固定された支えリングと、回転
   子巻線の端部の回転子外径側表面に外接して設けられた
   繊維強化プラスチック製のテンションリングとを備え、
   回転子周方向に隣接する回転子巻線の間隙を通して前記
   支えリングとテンションリングとを熱硬化性樹脂が含浸
   されたガラス繊維からなるループタイで結合した後、前
   記ループタイの含浸樹脂を加熱硬化することを特徴とす
   る回転子巻線の端部支持装置の製造方法。