JPH0515093A - 回転電機の回転子鉄心 - Google Patents
回転電機の回転子鉄心Info
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- JPH0515093A JPH0515093A JP15677891A JP15677891A JPH0515093A JP H0515093 A JPH0515093 A JP H0515093A JP 15677891 A JP15677891 A JP 15677891A JP 15677891 A JP15677891 A JP 15677891A JP H0515093 A JPH0515093 A JP H0515093A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004080 punching Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、大直径機あるいは遠心力の大きい高
速機においても、遠心力に対する機械的強度を著しく向
上できることを最も主要な特徴としている。 【構成】本発明は、回転子側に交流巻線を有する回転電
機の回転子鉄心において、スロット部、磁束通過部、お
よび締付部を一体化した、磁極用鋼板からなる鉄心抜板
を、円周方向に扇形のセグメントに分割し、各鉄心抜板
セグメントをスロット位置が揃うように部分的にラップ
させながら所定の積厚に積層して、締付部材により締付
けて一体化することを特徴としている。
速機においても、遠心力に対する機械的強度を著しく向
上できることを最も主要な特徴としている。 【構成】本発明は、回転子側に交流巻線を有する回転電
機の回転子鉄心において、スロット部、磁束通過部、お
よび締付部を一体化した、磁極用鋼板からなる鉄心抜板
を、円周方向に扇形のセグメントに分割し、各鉄心抜板
セグメントをスロット位置が揃うように部分的にラップ
させながら所定の積厚に積層して、締付部材により締付
けて一体化することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転子側に交流巻線を
有する巻線形誘導機等の回転電機の回転子鉄心に係り、
特に遠心力に対する機械的強度を著しく向上させ得るよ
うにした回転電機の回転子鉄心に関するものである。
有する巻線形誘導機等の回転電機の回転子鉄心に係り、
特に遠心力に対する機械的強度を著しく向上させ得るよ
うにした回転電機の回転子鉄心に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、回転子側に交流巻線を有する、
例えば巻線形誘導機等の回転電機の回転子鉄心は、固定
子鉄心と同様に、うず電流損失の発生を防止する目的
で、薄い絶縁皮膜を有するケイ素鋼板を材料とする鉄心
抜板を積層して構成されている。ここで、回転子直径が
１ｍ以下の汎用の回転電機の場合には、鉄心抜板を円周
方向に一体化した円盤状にすることが可能であるが、近
年、巻線形回転電機の大容量化が進むに伴なって、鉄心
抜板を円周方向に一体化することが不可能な場合が生じ
てきている。
例えば巻線形誘導機等の回転電機の回転子鉄心は、固定
子鉄心と同様に、うず電流損失の発生を防止する目的
で、薄い絶縁皮膜を有するケイ素鋼板を材料とする鉄心
抜板を積層して構成されている。ここで、回転子直径が
１ｍ以下の汎用の回転電機の場合には、鉄心抜板を円周
方向に一体化した円盤状にすることが可能であるが、近
年、巻線形回転電機の大容量化が進むに伴なって、鉄心
抜板を円周方向に一体化することが不可能な場合が生じ
てきている。
【０００３】そこで、このような場合には、鉄心抜板を
円周方向に扇形のセグメントに分割し、この各鉄心抜板
セグメントをスロット位置が揃うように部分的にラップ
させながら所定の積厚に積層し、最後に通しボルト等の
締付部材により締付けて、遠心力に耐えるように一体化
することにより、回転子鉄心が構成されている。ここ
で、鉄心抜板セグメント積層のラップ代が４分の１の場
合には、鉄心抜板積層後の鉄心抜板セグメント合わせ目
の位置が、鉄心抜板セグメント４枚に対して１箇所生じ
るため、この箇所の遠心力は合わせ目を除いた残り４分
の３の積厚で受け持つこととなる。従って、鉄心抜板セ
グメントは、極力その幅を広くし、かつ鉄心抜板セグメ
ント積層のラップ代を小さくする方が、回転子鉄心の機
械的強度上望ましくなる。
円周方向に扇形のセグメントに分割し、この各鉄心抜板
セグメントをスロット位置が揃うように部分的にラップ
させながら所定の積厚に積層し、最後に通しボルト等の
締付部材により締付けて、遠心力に耐えるように一体化
することにより、回転子鉄心が構成されている。ここ
で、鉄心抜板セグメント積層のラップ代が４分の１の場
合には、鉄心抜板積層後の鉄心抜板セグメント合わせ目
の位置が、鉄心抜板セグメント４枚に対して１箇所生じ
るため、この箇所の遠心力は合わせ目を除いた残り４分
の３の積厚で受け持つこととなる。従って、鉄心抜板セ
グメントは、極力その幅を広くし、かつ鉄心抜板セグメ
ント積層のラップ代を小さくする方が、回転子鉄心の機
械的強度上望ましくなる。
【０００４】しかしながら、上述したようなこの種の回
転子鉄心においては、鉄心抜板の材料としてケイ素鋼板
を用いており、このケイ素鋼板を用いた場合には、ケイ
素鋼板の材料寸法自体に寸法上の制約があるため、抜板
幅、および抜板深さを大きく選定することが不可能であ
る。このため、特に大直径機、あるいは遠心力の大きい
高速機においては、鉄心抜板寸法の制限により、回転子
鉄心強度上の仕様を満足できないという問題が生じてい
る。
転子鉄心においては、鉄心抜板の材料としてケイ素鋼板
を用いており、このケイ素鋼板を用いた場合には、ケイ
素鋼板の材料寸法自体に寸法上の制約があるため、抜板
幅、および抜板深さを大きく選定することが不可能であ
る。このため、特に大直径機、あるいは遠心力の大きい
高速機においては、鉄心抜板寸法の制限により、回転子
鉄心強度上の仕様を満足できないという問題が生じてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
回転電機の回転子鉄心においては、遠心力に対する機械
的強度が低いという問題があった。
回転電機の回転子鉄心においては、遠心力に対する機械
的強度が低いという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、大直径機あるいは遠心力
の大きい高速機においても、遠心力に対する機械的強度
を著しく向上させることが可能な極めて信頼性の高い回
転電機の回転子鉄心を提供することにある。
の大きい高速機においても、遠心力に対する機械的強度
を著しく向上させることが可能な極めて信頼性の高い回
転電機の回転子鉄心を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、回転子側に交流巻線を有する回転電機
の回転子鉄心において、スロット部、磁束通過部、およ
び締付部を一体化した、磁極用鋼板からなる鉄心抜板
を、円周方向に扇形のセグメントに分割し、当該各鉄心
抜板セグメントをスロット位置が揃うように部分的にラ
ップさせながら所定の積厚に積層して、締付部材により
締付けて一体化するようにしている。ここで、特に鉄心
抜板セグメント積層のラップ代は、ｎ分の１（ｎ：２以
上の任意の整数）とするようにしている。
めに本発明では、回転子側に交流巻線を有する回転電機
の回転子鉄心において、スロット部、磁束通過部、およ
び締付部を一体化した、磁極用鋼板からなる鉄心抜板
を、円周方向に扇形のセグメントに分割し、当該各鉄心
抜板セグメントをスロット位置が揃うように部分的にラ
ップさせながら所定の積厚に積層して、締付部材により
締付けて一体化するようにしている。ここで、特に鉄心
抜板セグメント積層のラップ代は、ｎ分の１（ｎ：２以
上の任意の整数）とするようにしている。
【０００８】
【作用】従って、本発明の回転電機の回転子鉄心におい
ては、鉄心抜板の材料として磁極用鋼板を用いることに
より、鉄心抜板セグメントの寸法をケイ素鋼板の場合よ
りも大幅に広くすることが可能となるため、鉄心抜板セ
グメント積層のラップ代を小さくすることができる。こ
れにより、特に大直径機、あるいは遠心力の大きい高速
機においても、回転子鉄心の遠心力に対する機械的強度
を著しく向上させることができる。
ては、鉄心抜板の材料として磁極用鋼板を用いることに
より、鉄心抜板セグメントの寸法をケイ素鋼板の場合よ
りも大幅に広くすることが可能となるため、鉄心抜板セ
グメント積層のラップ代を小さくすることができる。こ
れにより、特に大直径機、あるいは遠心力の大きい高速
機においても、回転子鉄心の遠心力に対する機械的強度
を著しく向上させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明による回転子側に交流巻線
を有する回転電機の回転子鉄心に使用する鉄心抜板セグ
メントの構成例を示す平面図である。図１において、本
実施例の回転子鉄心は、スロット部ａ、磁束通過部ｂ、
および通しボルト締付部ｃを一体化した鉄心抜板を、円
周方向に扇形のセグメント１に分割し、この各鉄心抜板
セグメント１を、図２に示すように、スロット２、およ
び通しボルト穴３の位置が揃うように、部分的にラップ
させながら所定の積厚に積層し、その後締付部材である
図示しない通しボルトにより締付けて一体化する構成と
している。この場合、鉄心内周側または外周側（Ｘ−Ｘ
またはＹ−Ｙ）より見た鉄心抜板セグメント合わせ目の
位置が図３に示すようになり、合わせ目箇所においては
鉄心抜板セグメント４枚に対して合わせ目が１箇所とな
るようにしている。一方、鉄心抜板の材料としては、磁
極用鋼板を用いている。また、鉄心抜板のセグメント当
たりのスロット２の数は４の倍数であり、鉄心抜板セグ
メント積層のラップ代を４分の１としている。なお、磁
束通過部ｂの幅は、スロット２の深さと同程度として、
回転子磁束のほとんどが磁束通過部ｂに流れ、通しボル
ト締付部ｃの通過磁束はほとんど発生しないようになっ
ている。なお、図において、４はティース、５は通しボ
ルト中心線、６は抜板合わせ目をそれぞれ示している。
を有する回転電機の回転子鉄心に使用する鉄心抜板セグ
メントの構成例を示す平面図である。図１において、本
実施例の回転子鉄心は、スロット部ａ、磁束通過部ｂ、
および通しボルト締付部ｃを一体化した鉄心抜板を、円
周方向に扇形のセグメント１に分割し、この各鉄心抜板
セグメント１を、図２に示すように、スロット２、およ
び通しボルト穴３の位置が揃うように、部分的にラップ
させながら所定の積厚に積層し、その後締付部材である
図示しない通しボルトにより締付けて一体化する構成と
している。この場合、鉄心内周側または外周側（Ｘ−Ｘ
またはＹ−Ｙ）より見た鉄心抜板セグメント合わせ目の
位置が図３に示すようになり、合わせ目箇所においては
鉄心抜板セグメント４枚に対して合わせ目が１箇所とな
るようにしている。一方、鉄心抜板の材料としては、磁
極用鋼板を用いている。また、鉄心抜板のセグメント当
たりのスロット２の数は４の倍数であり、鉄心抜板セグ
メント積層のラップ代を４分の１としている。なお、磁
束通過部ｂの幅は、スロット２の深さと同程度として、
回転子磁束のほとんどが磁束通過部ｂに流れ、通しボル
ト締付部ｃの通過磁束はほとんど発生しないようになっ
ている。なお、図において、４はティース、５は通しボ
ルト中心線、６は抜板合わせ目をそれぞれ示している。
【００１１】次に、以上のように構成した回転電機の回
転子鉄心においては、鉄心抜板の材料として磁極用鋼板
を用いていることから、鉄心抜板セグメント１の最大弦
幅寸法Ｗ（なお、Ｈは鉄心抜板セグメント１の深さ寸法
を示す）を、従来のケイ素鋼板の場合よりも大幅に広く
して、２ｍ以上とすることが可能となるため、その結果
鉄心抜板セグメント積層のラップ代を、３分の１、もし
くは４分の１以下と小さくすることができる。一方、鉄
心抜板の材料として、従来のケイ素鋼板を磁極用鋼板に
変えたことによって鉄損が増大するが、使用回転速度を
定格回転速度付近で使用する回転電機においては、実用
上は全く問題がない。すなわち、鉄損をＬ、磁束密度を
Ｂ、周波数をｆとすると、概略Ｌはｋ・Ｂ2 ・ｆ（ｋ：
材料によって決まる定数）に比例する。以上のような関
係が存在するため、例えば２次周波数が５〜１０Ｈｚ以
下になるような使用回転数幅を同期速度付近の限られた
範囲とした巻線形の回転電機の場合には、磁極用鋼板を
使用しても、損失は実用上支障をきたすような数値とは
ならない。
転子鉄心においては、鉄心抜板の材料として磁極用鋼板
を用いていることから、鉄心抜板セグメント１の最大弦
幅寸法Ｗ（なお、Ｈは鉄心抜板セグメント１の深さ寸法
を示す）を、従来のケイ素鋼板の場合よりも大幅に広く
して、２ｍ以上とすることが可能となるため、その結果
鉄心抜板セグメント積層のラップ代を、３分の１、もし
くは４分の１以下と小さくすることができる。一方、鉄
心抜板の材料として、従来のケイ素鋼板を磁極用鋼板に
変えたことによって鉄損が増大するが、使用回転速度を
定格回転速度付近で使用する回転電機においては、実用
上は全く問題がない。すなわち、鉄損をＬ、磁束密度を
Ｂ、周波数をｆとすると、概略Ｌはｋ・Ｂ2 ・ｆ（ｋ：
材料によって決まる定数）に比例する。以上のような関
係が存在するため、例えば２次周波数が５〜１０Ｈｚ以
下になるような使用回転数幅を同期速度付近の限られた
範囲とした巻線形の回転電機の場合には、磁極用鋼板を
使用しても、損失は実用上支障をきたすような数値とは
ならない。
【００１２】以上により、鉄心抜板積層後の鉄心抜板セ
グメント合わせ目の箇所が従来に比べて減少するため、
遠心力を受け持つ有効鉄心長さが増加し、特に大直径
機、あるいは遠心力の大きい高速機においても、回転子
鉄心の遠心力に対する機械的強度が著しく向上すること
になる。
グメント合わせ目の箇所が従来に比べて減少するため、
遠心力を受け持つ有効鉄心長さが増加し、特に大直径
機、あるいは遠心力の大きい高速機においても、回転子
鉄心の遠心力に対する機械的強度が著しく向上すること
になる。
【００１３】上述したように、本実施例の回転電機の回
転子鉄心は、スロット部ａ、磁束通過部ｂ、および通し
ボルト締付部ｃを一体化した、磁極用鋼板からなる鉄心
抜板を、円周方向に扇形のセグメント１に分割し、この
各鉄心抜板セグメント１を、スロット２、および通しボ
ルト穴３の位置が揃うように、部分的にラップさせなが
ら所定の積厚に積層して、締付部材である通しボルトに
より締付けて一体化するようにしたものである。
転子鉄心は、スロット部ａ、磁束通過部ｂ、および通し
ボルト締付部ｃを一体化した、磁極用鋼板からなる鉄心
抜板を、円周方向に扇形のセグメント１に分割し、この
各鉄心抜板セグメント１を、スロット２、および通しボ
ルト穴３の位置が揃うように、部分的にラップさせなが
ら所定の積厚に積層して、締付部材である通しボルトに
より締付けて一体化するようにしたものである。
【００１４】従って、鉄心抜板の材料として磁極用鋼板
を用いているので、鉄心抜板セグメント１の幅寸法を、
従来のケイ素鋼板を用いた場合よりも大幅に広くし、鉄
心円周方向の合わせ目の箇所を減少することが可能とな
り、かつ鉄心抜板セグメント積層のラップ代を小さくす
ることができる。これにより、運転時の遠心力による回
転子鉄心の伸びも最小限となり、特に大直径機、あるい
は遠心力の大きい高速機においても、回転子鉄心の遠心
力に対する機械的強度を著しく向上させることが可能と
なる。
を用いているので、鉄心抜板セグメント１の幅寸法を、
従来のケイ素鋼板を用いた場合よりも大幅に広くし、鉄
心円周方向の合わせ目の箇所を減少することが可能とな
り、かつ鉄心抜板セグメント積層のラップ代を小さくす
ることができる。これにより、運転時の遠心力による回
転子鉄心の伸びも最小限となり、特に大直径機、あるい
は遠心力の大きい高速機においても、回転子鉄心の遠心
力に対する機械的強度を著しく向上させることが可能と
なる。
【００１５】尚、上記実施例では、鉄心抜板セグメント
積層のラップ代を４分の１とした場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、鉄心抜板セグメン
ト積層のラップ代は、ｎ分の１（ｎ：２以上の任意の整
数）とするようにしても、前述と同様の効果が得られる
ものである。
積層のラップ代を４分の１とした場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、鉄心抜板セグメン
ト積層のラップ代は、ｎ分の１（ｎ：２以上の任意の整
数）とするようにしても、前述と同様の効果が得られる
ものである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転子側に交流巻線を有する回転電機の回転子鉄心におい
て、スロット部、磁束通過部、および締付部を一体化し
た、磁極用鋼板からなる鉄心抜板を、円周方向に扇形の
セグメントに分割し、当該各鉄心抜板セグメントをスロ
ット位置が揃うように部分的にラップさせながら所定の
積厚に積層して、締付部材により締付けて一体化するよ
うにしたので、大直径機あるいは遠心力の大きい高速機
においても、遠心力に対する機械的強度を著しく向上さ
せることが可能な極めて信頼性の高い回転電機の回転子
鉄心が提供できる。
転子側に交流巻線を有する回転電機の回転子鉄心におい
て、スロット部、磁束通過部、および締付部を一体化し
た、磁極用鋼板からなる鉄心抜板を、円周方向に扇形の
セグメントに分割し、当該各鉄心抜板セグメントをスロ
ット位置が揃うように部分的にラップさせながら所定の
積厚に積層して、締付部材により締付けて一体化するよ
うにしたので、大直径機あるいは遠心力の大きい高速機
においても、遠心力に対する機械的強度を著しく向上さ
せることが可能な極めて信頼性の高い回転電機の回転子
鉄心が提供できる。
【図１】本発明による回転電機の回転子鉄心に使用する
鉄心抜板セグメントの一実施例を示す平面図。
鉄心抜板セグメントの一実施例を示す平面図。
【図２】同実施例における鉄心抜板セグメントを積層し
た回転子鉄心を示す分解斜視図。
た回転子鉄心を示す分解斜視図。
【図３】図２におけるＸ−ＸおよびＹ−Ｙ矢視図。
ａ…スロット部、ｂ…磁束通過部、ｃ…通しボルト締付
部、１…鉄心抜板セグメント、２…スロット、３…通し
ボルト穴、４…ティース、５…通しボルト中心線、６…
抜板合わせ目。
部、１…鉄心抜板セグメント、２…スロット、３…通し
ボルト穴、４…ティース、５…通しボルト中心線、６…
抜板合わせ目。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 金子 寛和
東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東
京電力株式会社内
(72)発明者 西 邦昭
神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地
株式会社東芝京浜事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 回転子側に交流巻線を有する回転電機の
回転子鉄心において、 スロット部、磁束通過部、および締付部を一体化した、
磁極用鋼板からなる鉄心抜板を、円周方向に扇形のセグ
メントに分割し、当該各鉄心抜板セグメントをスロット
位置が揃うように部分的にラップさせながら所定の積厚
に積層して、締付部材により締付けて一体化するように
したことを特徴とする回転電機の回転子鉄心。 - 【請求項２】 前記鉄心抜板セグメント積層のラップ代
は、ｎ分の１（ｎ：２以上の任意の整数）とするように
したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の回転
子鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15677891A JPH0515093A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 回転電機の回転子鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15677891A JPH0515093A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 回転電機の回転子鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515093A true JPH0515093A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15635111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15677891A Pending JPH0515093A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 回転電機の回転子鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0515093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2136453A2 (en) | 2008-06-18 | 2009-12-23 | Hitachi, Ltd. | Rotating electrical machine |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15677891A patent/JPH0515093A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2136453A2 (en) | 2008-06-18 | 2009-12-23 | Hitachi, Ltd. | Rotating electrical machine |
| US20090315429A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-24 | Hitachi, Ltd. | Rotating electrical machine |
| US8183735B2 (en) | 2008-06-18 | 2012-05-22 | Hitachi, Ltd. | Rotating electrical machine |
| EP2136453A3 (en) * | 2008-06-18 | 2018-01-10 | Hitachi Mitsubishi Hydro Corporation | Rotating electrical machine |
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