JPH04217836A

JPH04217836A - 回転電機の巻線端部の支持装置

Info

Publication number: JPH04217836A
Application number: JP3037729A
Authority: JP
Inventors: Robert T Ward; ロバート　トーマス　ウォード
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1991-02-08
Publication date: 1992-08-07
Also published as: CA2035989A1; EP0441043A1; CN1063974A; KR910016124A

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】

本発明は、回転電機の巻線エンドターンの支持装置に関
し、より詳細にはタービン発電機の巻線エンドターンを
支持する再締付け自在な歪み又はストレイン（ｓｔｒａ
ｉｎ）ブロックに関する。

【０００１】一般に、大型のタービン発電機の巻線エン
ドターンは、巻線と、通常は巻線端部構造体の周りに延
びる種々の支持リングとの間に位置する順応的に変形可
能なパッド又はブロックを用いて固定又は支持される。これらパッド又はブロックの性状は通常はフェルト製パ
ッド又はホース状の部材で構成される樹脂を含浸させた
弾性材料である。これらパッドを用いると、種々の巻線
エンドターンの間に必要な特定の厚さに適合するよう大
量の異なるサイズのパッドを揃えておかなければならな
い。発電機の長期間にわたる通常運転中、導体を固定状
態に保つためには、パッドを緊密に装着しておく必要が
ある。

【０００２】固定子コイルの巻線エンドターンは、運転
中に生ずる恐れのある巻線端部の過度の振動を防止する
ため支持の必要がある。運転中、コイルに帯する振動が
常時生じるので、パッドと導体の間の締まり具合の制御
維持は困難な場合かある。支持装置と巻線エンドターン
の相互締り嵌め関係は、長期間の通常運転にわたり、巻
線を固定支持状態に保つほどのものであることが望まし
い。これら振動現象は、関連の機械的な振動及び異常な
短絡及び故障条件に起因する場合があり、そのような間
、非常に大きな電磁力が導体に及ぼされる。これらの振
動を原因として、支持装置のなかには、通常運転中に弛
む傾向のあるものがある。

【０００３】タービン発電機の巻線エンドターンを支持
する種々の方式があり、かかる支持方式としては、例え
ば１９７６年４月６日にクーパー（Ｃｏｏｐｅｒ）氏等
に付与された米国特許第３，９４９，２５７号、１９８
３年１１月１５日にデイリー（Ｄａｉｌｅｙ）氏等に付
与された米国特許第４，４１５，８２５号、１９８９年
１月２４日にウォード（Ｗａｒｄ）氏等に付与された米
国特許第４，８００，３１４号が挙げられる。上述の米
国特許は全て本出願人に譲渡されている。これら方法及
び装置はそれぞれ、満足のゆく程度に発電機の固定子の
巻線エンドターンを支持するものであるが、再締付けが
容易であり且つ異なるサイズの順応的に変形可能な部材
を大量に備える必要の無いような設計の開発が切望され
る。

【０００４】１９９０年７月１７日に発行された米国特
許第４，９４２，３２６号及び１９９０年８月２１日に
発行された米国特許第４，９５０，９３４号は巻線端部
導体の固定装置を開示している。これら出願は本出願人
に譲渡されている。かかる米国特許に開示されている方
式を用いると、満足のゆく方法で巻線端部導体を支持で
きるが、支持装置の各接触面を、支持リングによって形
成されるコイル・バスケットの多平面形状に正しく適合
させる比較的簡単な装置が望まれる。

【０００５】本発明の主目的は、発電機の固定子の巻線
端部の簡単な再締付け可能支持装置を提供することにあ
る。

【０００６】本発明のもう一つの目的は、巻線エンドタ
ーンの支持に用いられる打込みブロックを一律に構成す
ることにある。

【０００７】上記目的は以下に記載する本発明によって
達成される。概略的に説明すると、回転電機の巻線端部
を支持する本発明の装置は、一対の巻線の間に挿入でき
る楔留め手段を有する。楔留め手段は、その側部に設け
られていて、楔留め手段の傾斜表面に関し横方向に配向
した孔を有する。楔留め手段の孔を挿通した状態で一方
の巻線の周りに固定できる締結手段が、楔留め手段を巻
線に対して固定するために設けられる。

【０００８】本発明を利用すると、締結手段を取り外し
、楔留め手段を巻線エンドターンの間に一段と挿入し、
楔留め手段を新たに固定できるので、巻線エンドターン
を容易に再締め付けできるという利点がある。

【０００９】本発明の他の種々の目的、特徴及び利点は
、例示の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと一層
容易に明らかになろう。

【００１０】今図面を詳細に参照すると、第１図は典型
的なタービン発電機１０の部分側面図を示している。発
電機１０は、複数の絶縁積層板１６を、例えばこれらに
設けた整列状態の孔にボルト１９を通しナット２２によ
って固定して構成したコア１３を有する。コア１３の中
には一組のコイル２５が設けられ、これらコイル２５は
コアの各端から突出し、一方の端は励磁機（図示せず）
、他端はタービン（図示せず）とそれぞれ連携している
。上側巻線エンドターン２８と下側巻線エンドターン３
１の端部にはそれぞれ、例えば通常運転中に冷却用流体
をコイル２５中に流す取付け具３４が設けられている。巻線エンドターン２８，３１は一般にコイル２５の周り
に配置された円錐形支持リング３７によって支持されて
いる。巻線エンドターンは、発電機１０の通常運転中に
おける損傷防止のため半径方向と円周方向の両方向にお
いて支持する必要がある。より詳細には、コイル２５の
エンドターン部分は例えば本発明の再締付け自在な歪み
ブロック（ｓｔｒａｉｎ　ｂｌｏｃｋ）を上側巻線エン
ドターン２８と下側巻線エンドターン３１との間で半径
方向空間に挿入することにより互いに固定されるように
なっている。

【００１１】次に、第２図〜第４図を参照すると、本発
明の再締付け可能な歪みブロックが一対の従来型上側巻
線エンドターン２８と下側巻線エンドターン３１との間
に挿入された状態で示されている。本発明の支持装置は
、コイル２５の上側巻線エンドターン２８と下側巻線エ
ンドターン３１との間に締り嵌め関係を形成するよう挿
入される楔留め手段４３を有する。ガラス繊維製のバン
ド４６又は他の締結手段が、上側巻線２８か、或いは下
側巻線３１かのいずれかに対し楔留め手段４３を固定す
るのに利用される。好ましくは、楔留め手段４３をコイ
ルの上側巻線２８に固定する。その理由は、そのように
すると接近が一段と容易であり、かくして現場での取付
けが一層容易になるからである。

【００１２】好ましくは、楔留め手段４３は、互いに反
対側に位置した傾斜表面５２，５５を備える歪みブロッ
ク又は楔形（ウエッジ）ブロック４９で構成される。ウ
エッジブロック（以下、単に「ウエッジ」という場合も
ある）４９は、上側巻線２８及び下側巻線３１の両方と
歪みブロック４９の傾斜表面５２，５５のそれぞれとの
間に位置した圧縮可能な填材（ｆｉｌｌｅｒ）５８を圧
縮するのに用いられる。Ｕ字形の溝形材６１が填材５８
とウエッジブロック４９の表面５２，５５の間に位置し
、それによりウエッジブロック４９の締め付けが容易に
なると共にウエッジブロックを上側巻線２８と下側巻線
３１との間に挿入するガイドとして役立つようになって
いる。また、歪みブロック４９はその側部に少なくとも一つ、
好ましくは二つの孔又はスロット６４を備え、スロット
はウエッジブロック４９の傾斜表面５２，５５に関して
横方向に配向し、それによりガラス繊維製のバンド４６
を孔６４に通して上側巻線２８に巻き付けることができ
る。

【００１３】圧縮可能な填材５８の材質は好ましくはフ
ェルトであり、上側巻線２８と下側巻線３１との間の空
間を充填するよう選択されている。好ましくはダクロン
（Ｄａｃｒｏｎ：　登録商標）及び積層材料で形成され
た填材５８は、ウエッジ４９を非打込み位置６７から所
望の位置へ打ち込むと、各填材５８がその原形の約５０
％まで圧縮され、それにより上側巻線２８と下側巻線３
１が相互に固定される。このような構成を用いると、各
用途について一律に寸法決めされた歪みブロック４９を
使用できる。次に溝形材６１とコイル２５との間に適当
な可変填材５８を用いて巻線エンドターン間の空間を埋
めると共にコイル２５のエンドターン部分をしっかりと
固定するのに必要な圧縮力を生ぜしめることができる。

【００１４】万一、コイル２５のエンドターン部分の締
付けをやりなおすことが必要になった場合、本発明の再
締付け自在な歪みブロックを用いてこれを容易に達成す
ることができる。ガラス繊維製のバンド４６を取外せば
それで済み、、好ましくはウエッジ４９を一段と打ち込
む。コイルが所望の締まり具合になると歪みブロック４
９を上側巻線２８に対して再びバンド締めするのが良い
。必要ならば、ブロック４９を取外して破壊しないで再
び取付けることができる。これは従来型の支持装置の場
合と同じであるが、一層厚い填材５８をこれらの間に用
いることができる。

【００１５】第５図に示すように、従来型歪みブロック
１００の表面１０３は、上側巻線エンドターン２８と下
側巻線エンドターン３１との間の隙間の大きさの変化に
対応するため所望の寸法形状に合わせて研削の必要があ
る。順応的に変形できる材料１０６に樹脂を含浸させた
後、ブロック１００を打ち込んでバンド１０９を締める
。ブロック１００がもし弛むと、これを容易には締め直
しできない。材料１０６中の樹脂が一旦硬化すると、ブ
ロック１００、上側巻線２８及び下側巻線３１は相互に
しっかりと固定され、コイルを再び締め付けるためには
ブロック１００を壊してしまう必要がある。本発明では
、ガラス繊維製のバンド４６を取外した後、ウエッジ４
３を一段と深く挿入できる。その理由は、溝形材６１が
圧縮可能な填材５８に接合されていても、ウエッジ４３
を溝形材６１の間に再度挿入できるからである。かくし
て、本発明は、ウエッジを一層深く挿入し、再びバンド
締めできるので再締付けが容易である。従って、従来型
歪みブロック１００を取り外せば本発明の再締付け可能
な歪みブロック４３を組み込むことができる。

【００１６】本発明によるコイル２５のエンドターン部
分の固定方法を以下に説明する。

【００１７】各溝形材６１を巻線の境界部を横切って配
置し、これらの間の隙間に合う適当な填材５８を選択す
る。この隙間を埋めるための主要な填材が選ばれる。所
望の圧縮度に応じて、楔留め手段を非打込み位置６７（
第４図参照）にぴったりと嵌入させる。次に填材５８に
絶縁性樹脂又はエポキシ樹脂を含浸させ、ブロック４９
をその最終の挿入位置７０まで打ち込む。このようにす
ると、歪みブロック４９は、填材５８を、巻線２８，３
１が互いに固定する程の所定量圧縮させる。好ましくは
、この所定の圧縮量は、フェルト填材５８の圧縮度の５
０％である。最終的には、ガラス繊維製のバンド４６を
歪みブロック４９の孔６４のそれぞれに通して上側巻線
２８に巻き付け、その端部を互いに固定する。さらに、
硬化すればガラス製のバンドが弛まないようにすると共
にウエッジブロック４６を定位置にしっかりと固定する
絶縁性の樹脂内にガラス繊維製のバンド４６を浸漬させ
るのが良い。ウエッジブロック４９を上側巻線２８と下
側巻線３１との間で再び締め付けるためには、ガラス繊
維製のバンド４６を切断して取り外し、ウエッジブロッ
ク４９を一段と深く差し込み、ガラス繊維製のバンド４
６を孔６４に通して上側コイル巻線又は下側コイル巻線
のいずれか一方に巻き付ければ良い。

【００１８】圧縮可能な含浸フェルト填材５８は、固定
されるようになったコイル表面に合わせて変形しやすく
、テーパ付きの打込みブロック４９を特定の発電機１０
及び固定子コア１３の巻線エンドターン間の空間に嵌入
するよう一律に製造することができる。好ましくは、公
称０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）の空間７３が、非
打込み位置６７にある填材５８につき形成される。本発
明によれば、コイルにばらつきがあっても容易に装着で
き、フェルトの正しい圧縮度を生ぜしめる楔留め作用が
得られ、振動現象によって弛んだ場合でも再締付けが可
能であるという特徴がある。かくして、利用しやすい再
締付け方法を備えた発電機固定子のエンドターン巻線の
簡単な固定方法及び装置が提供されている。

【００１９】本発明の特定の実施例を詳細に説明したが
、当業者であれば本明細書の説明に鑑みて種々の設計変
更及び改造を想到できることは理解されよう。従って、
開示した特定の構成は例示に過ぎず、本発明の範囲につ
いて限定的なものではない。本発明の技術的範囲は特許
請求の範囲に記載の事項及びその均等範囲に基づいて定
められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、タービン発電機の部分側面図である
。

【図２】第２図は、本発明の再締付け自在な歪みブロッ
クを備えた巻線エンドターンを示す発電機の部分端面図
である。

【図３】第３図は、第２図の３−３線における断面図で
ある。

【図４】第４図は、歪みブロックを、その当初の取付け
位置及び最終的な打込み位置の両方で示す略図である。

【図５】第５図は、従来型歪みブロックの部分端面図で
ある。

【符号の説明】

１０　　タービン発電機１３　　コア２５　　コイル２８　　上側巻線エンドターン３１　　下側巻線エンドターン４３　　楔留め手段４６　　ガラス繊維製のバンド４９　　歪みブロック又はウエッジブロック５２，５５
　　傾斜表面６１　　Ｕ字形溝形材５８　　填材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　回転電機の巻線端部の支持装置であっ
て、一対の巻線の間に挿入でき、傾斜表面に関し横方向
に配向した孔を備える楔留め手段と、楔留め手段の孔を
挿通した状態で前記巻線のうち一方の周りに固定できる
締結手段と、楔留め手段と前記巻線の間にそれぞれ一つ
ずつ設けられた一対の対向したほぼＵ字形の溝形材とを
有し、該溝形材は、楔留め手段がこれら溝形材の間に位
置するよう配向していることを特徴とする支持装置。
【請求項２】　　楔留め手段は、傾斜表面を形成する夾
角をもつと共に前記孔を備えるウエッジと、巻線とＵ字
形溝形材との間にそれぞれ設けられた圧縮可能な填材手
段とを有することを特徴とする請求項１の支持装置。
【請求項３】　　締結手段は、孔に通されて巻線の一方
に巻き付けられるガラス繊維製のバンドであり、バンド
は互いに固定される端部を有することを特徴とする請求
項１の支持装置。
【請求項４】　　圧縮可能な填材手段には絶縁性樹脂を
含浸させていることを特徴とする請求項２の支持装置。
【請求項５】　　発電機の巻線端部の再締付け自在な支
持装置であって、一対の巻線の間に挿入できる夾角をも
つと共に傾斜表面に関して横方向に開口した一対のスロ
ットを備えるウエッジと、各巻線とウエッジとの間にそ
れぞれ設けられた圧縮可能な填材手段と、それぞれが対
応のスロットに通されて巻線の一方に巻き付けられ、互
いに固定される端部を備えた一対のガラス繊維製のバン
ドと、ウエッジと圧縮可能な各填材手段との間にそれぞ
れ一つずつ設けられた一対の対向関係にあるほぼＵ字形
の溝形材とを有することを特徴とする再締付け自在な支
持装置。
【請求項６】　　圧縮可能な填材手段にはエポキシ樹脂
を含浸させていることを特徴とする請求項５の再締付け
自在な支持装置。
【請求項７】　　上側巻線及び下側巻線と、巻線端部を
固定するための再締付け可能な支持装置とを有する回転
電機において、前記支持装置は、上側巻線と下側巻線と
の間に挿入でき、傾斜表面に関して横方向に配向した一
対の孔を側部に備えた楔留め手段と、楔留め手段の前記
孔を挿通した状態で前記巻線の一方の周りに固定できる
締結手段と、楔手段と上側巻線及び下側巻線との間にそ
れぞれ一つずつ設けられた一対の溝形材手段とを有する
ことを特徴とする回転電機。
【請求項８】　　支持装置の楔留め手段は、傾斜表面を
形成する夾角をもつと共に一対の前記孔を更に有するウ
エッジと、二つの圧縮可能な填材とを有し、上側填材は
上側巻線と一方の溝形材手段との間、下側填材は下側巻
線と他方の溝形材手段との間に設けられていることを特
徴とする請求項７の回転電機。
【請求項９】　　各溝形材手段は更に、対向したほぼＵ
字形の溝形材を有し、上側の溝形材はウエッジと上側填
材との間、下側溝形材はウエッジと下側填材との間にそ
れぞれ位置し、前記溝形材はウエッジがこれらの間に位
置するよう配向していることを特徴とする請求項８の回
転電機。
【請求項１０】　　締結手段は一対のガラス繊維製のバ
ンドであり、各バンドはそれぞれの孔に通されて上側巻
線に巻き付けられ、バンドは互いに固定される端部を有
することを特徴とする請求項９の回転電機。
【請求項１１】　　締結手段は一対のガラス繊維製のバ
ンドであり、各バンドはそれぞれの孔に通されて下側巻
線に巻き付けられ、バンドは互いに固定される端部を有
することを特徴とする請求項９の回転電機。
【請求項１２】　　回転電機の巻線エンドターンの再締
付け自在な固定方法であって、側部に孔を備えた楔形部
材を一対の巻線の間に配置し、一対の圧縮自在な填材を
各巻線と楔形部材との間にそれぞれ設け、楔形部材を填
材の間で巻線の間に挿入し、それにより填材を所定量圧
縮し、ガラス繊維製のバンドを孔に通して巻線の一方に
巻き付け、バンドの端部を固定し、それにより巻線エン
ドターンを互いに固定することを特徴とする固定方法。
【請求項１３】　　填材に絶縁性の樹脂を含浸させてい
ることを特徴とする請求項１３の固定方法。