JPH05219666A - 回転電機の固定子 - Google Patents

回転電機の固定子

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JPH05219666A
JPH05219666A JP4017516A JP1751692A JPH05219666A JP H05219666 A JPH05219666 A JP H05219666A JP 4017516 A JP4017516 A JP 4017516A JP 1751692 A JP1751692 A JP 1751692A JP H05219666 A JPH05219666 A JP H05219666A
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magnetic
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浩之 佐藤
Satoru Ohashi
覚 大橋
Ryoichi Shiobara
亮一 塩原
Yasuomi Yagi
恭臣 八木
Rei Okawa
令 大川
Yutaka Higashimura
東村  豊
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    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】テイースおよびダブテール部に摩耗や破損が生
じるのを防止することを可能とする。 【構成】磁気シールド1の内側に装着され、かつ固定子
巻線を挿入するスロットを形成する非磁性体はテイース
3、ダブテール2を有する複数個のテイースブロック1
0が周方向および軸方向に積層されてなり、かつこれら
テイースブロック10と磁気シールド1とはダブテール
2を介して連結されている回転電機の固定子において、
テイースブロック10間の周方向に分割部11を形成
し、この分割部11にテイースブロック10間を連結す
る楔12が打ち込まれていることを特徴とする。 【効果】ダブテール部にテイースブロックの拘束力が発
生するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の固定子に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図8〜図10には回転電機の固定子の従
来例が示されている。図8に示されているように回転電
機の固定子はフレームの内側に磁気シールド1を有し、
その内側に磁気シールド1にダブテール2により支持さ
れたテイース3を有している。このテイース3を組み合
わせて形成されるスロット4により、固定子巻線5が支
持される。このように形成された固定子の内部には回転
子6が納められている。なお同図において5aはスロッ
ト4を示すためにその一部を省略した固定子巻線であ
り、7は固定子巻線5をスロット4に保持するウエッジ
である。
【0003】固定子の断面が示されている図9に示され
ているように、図9は固定子巻線に発生する電磁力が示
されている。固定子巻線5には、回転子6による回転磁
界の磁力線Bの影響によりフレミングの法則により電磁
力Cが発生する。この電磁力Cは、テイース3の固定子
周方向に応力を発生させる。このテイース3に発生した
固定子周方向の応力により、ダブテール2にも応力を発
生する。回転磁界であるため通常運転時においては、こ
れらの応力は加振力となって現われるが、この加振力が
磁気シールド1の内側のダブテール2、テイース3を有
するテイースブロックの摩耗の原因となる。
【0004】固定子巻線の支持構造が示されている図1
0に示されている(実開平3−39358号公報参照)
ように、磁気シールド1に非磁性金属でできたテイース
3がダブテール構造により支持固定される。
【0005】ところで図10に示されているように、テ
イース3には固定子巻線5に発生する電磁力により加振
力が伝えられる。テイースブロックが非磁性金属の場合
には、この加振力で磁気シールド1とテイースブロック
のダブテール部との間で磁気シールド絶縁被膜8に悪影
響を及ぼす可能性を持ち、かつ加振力により摩耗が発生
した際には金属粉が発生し、短絡事故発生の可能性があ
る。テイースブロックが非磁性のFRP材の場合には、
このような絶縁上の問題は発生せず、かつテイース3自
体には渦電流損が発生しないため冷却ダクトが不要とな
る。しかしながらFRPは耐摩耗性に弱く、固定子巻線
5を支持している際に受ける加振力による振動の発生が
あれば摩耗のため製品寿命の短いものとなってしまう。
また、固定子巻線5の短絡事故等が発生した場合には、
テイース3には強大な電磁力がかかることとなり、応力
集中部等があればテイースブロックが破損してしまう可
能性がある。なお同図において9は固定子巻線絶縁であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】固定子巻線には超電導
発電機等回転電機の回転磁界による長期的、かつ周期的
な加振力、また非同期投入、線間ショート等の事故によ
るトルクにより強力な応力が発生する。これらの応力は
固定子巻線に対する電磁力によるもので、回転電機の周
方向への力が主となる。これらの応力は固定子巻線を支
持する非磁性材のテイースにかかり、このテイースや、
このテイースを磁気シールドに支持するダブテールの一
部に振動や応力集中を発生させ、ダブテールやテイース
の摩耗、破損を引き起こす力となる。
【0007】もし、テイースブロックの固定が強固なも
のでなくがたついたり、またテイースブロックを固定す
る力に各テイースブロック毎にむらがあれば、定常的な
振動による摩耗が発生し、定常の運転時にも応力集中が
発生する原因となる。この結果、寿命の短命化、事故時
等の応力集中による破損につながる。
【0008】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、固定子巻線を支持するテイースブロックのテイース
およびダブテール部に摩耗や破損が生じるのを防止する
ことを可能とした回転電機の固定子を提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、テイースブロック間の周方向に分割部を形成し、こ
の分割部にテイースブロック間を連結する楔を打ち込ん
だ(請求項1)。
【0010】また、複数個のテイースブロックを、その
テイースに設けた穴にロッドを通して軸方向に一連に連
結、固定した(請求項3)。
【0011】また、テイースブロックを各層毎に互いに
ずらして配置した(請求項5)。
【0012】また、複数個のテイースブロックの軸方向
間を接着剤で接着した(請求項6)。
【0013】
【作用】上記手段を設けたので、ダブテール部にテイー
スブロックの拘束力が発生するようになる(請求項
1)。
【0014】テイース相互間で各テイース同志が拘束し
あうようになる(請求項3)。
【0015】テイースブロックの形状に伴った摩擦や応
力を受け易いテイースやダブテールの位置が軸方向に並
ばないようになる(請求項5)。
【0016】テイース相互間で各テイース同志が拘束し
あうようになる(請求項6)。
【0017】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0018】〔実施例 1〕図1および図2には本発明
の一実施例が示されている。なお従来と同じ部品には同
じ符号を付したので説明を省略する。本実施例ではテイ
ースブロック10間の周方向に分割部11を形成し、こ
の分割部11にテイースブロック10間を連結する楔1
2を打ち込んだ。このようにすることによりダブテール
2部にテイースブロック10の拘束力が発生するように
なって、テイースブロック10の拘束条件が増えるよう
になって固定子巻線からの加振を受け難くなり、固定子
巻線を支持するテイースブロック10のテイース3およ
びダブテール2部に摩耗や破損が生じるのを防止するこ
とを可能とした回転電機の固定子を得ることができる。
【0019】断面台形の楔12で、すなわち周方向に対
して傾きのある面Mでテイースブロック10間に設けた
分割部11を支持するようにしたので、テイースブロッ
ク10は周方向および径方向に固定されるようになる。
楔12aを図2中矢印D方向に打ち込むことにより、テ
イースブロック10は図中矢印E方向に力を受ける。次
いで楔12bを隣接するテイースブロック間の分割部1
1に打ち込むことにより、テイースブロック10は矢印
F方向に力を受けることになる。これによりダブテール
2およびテイースブロック10の分割部11でテイース
ブロック10を拘束することができるようになって、上
述のように固定子巻線からの加振を受け難くなり、摩耗
発生が押さえられるようになるのである。この楔12の
打ち込み力によるはめこみの力をコントロールすること
により、テイースブロック10の拘束力を各部で最適と
して、テイース3が固定子巻線から受ける電磁力による
応力を分散できる。なお図1で13はウエッジ支持部で
ある。
【0020】〔実施例 2〕図3には本発明の他の実施
例が示されている。本実施例では複数個のテイースブロ
ック10aを、そのテイース3aに設けた穴にロッド1
4を通して軸方向に一連に連結、固定した。このように
することにより、テイース3a相互間で各テイース3a
同志が拘束し合うようになって、前述の場合と同様な作
用効果を奏すことができる。
【0021】すなわちテイース3aに設けた穴にロッド
14を通し、テイース3aをグルーピングし固定する。
これにより応力が分散し、かつテイースブロック10a
の拘束条件が増え、テイースブロック10aの固定が強
固となって、応力の集中を防ぎ、振動が防止れるように
なり、前述の場合と同様な効果が得られるのである。
【0022】〔実施例 3〕図4には本発明の更に他の
実施例が示されている。本実施例では非磁性体の軸方向
両端に設けられるエンドダクト15をロッド14を介し
て複数個のテイースブロック10aと一括固定した。す
なわちロッド14で軸方向に並んだテイース3aをグル
ーピングし、かつエンドダクト15までロッド14を通
し、ボルト16締め等でテイース3aを締め上げたもの
である。このようにすることにより、各テイース3aの
拘束が前述の場合よりも強固となる。
【0023】〔実施例 4〕図5には本発明の更に他の
実施例が示されている。本実施例ではテイースブロック
10を各層毎に互いにずらして配置した。このようにす
ることによりテイースブロックの形状に伴った摩擦や応
力を受け易いテイースやダブテールの位置が軸方向に並
ばないようになって、前述の場合と同様な作用効果を奏
することができる。
【0024】すなわちテイース3bを含んでいる層の次
の層にはテイース3cを、またテイース3cを含んでい
る層の次の層にはテイース3dというように、それぞれ
のテイースブロック10を互い違いにずらして磁気シー
ルド1に積んだ。すなわち各層のテイース3b、3c、
3d等においてそれぞれのテイースブロック10を各層
毎に互い違いに積層したので、それぞれの層のテイース
ブロック10の分割部11a、11b、11cが軸方向
に揃わず、つながりがない。従って、固定子巻線に生じ
る電磁力によってテイース3b、3c、3dに発生する
応力が分散し、テイース3b、3c、3dおよびダブテ
ールの機械的強度を上げることができるのである。
【0025】〔実施例 5〕図6には本発明の更に他の
実施例が示されている。本実施例では複数個のテイース
ブロック10の軸方向間を接着剤で接着した。このよう
にすることによりテイース3相互間で各テイース3同志
が拘束しあうようになって、前述の場合と同様な作用効
果を奏すことができる。
【0026】すなわちテイースブロック10の積層時に
テイースブロック10の重ね面を接着剤17で接着し、
軸方向のテイース3をグルーピングしたものである。こ
れにより上述のようにテイース3同志が拘束し合うよう
になる。
【0027】〔実施例 6〕図7には本実施例で使用す
るテイースブロックが示されている。同図(a)、
(b)に示されているテイースブロック10b、10c
のような複数テイースを有するものは請求項1、請求項
3、請求項4、請求項5、請求項6のいずれの実施例に
ついても実施することができる。またはこれらの任意の
組合せで数項目に実施することが可能である。同図
(c)に示されているテイースブロック10dのような
単独テイースのものは請求項1、請求項3、請求項4、
請求項6を実施する、または任意の組合せで数項目に実
施することが可能である。同図(d)のテイースブロッ
ク10eのような単独テイースのものは請求項3、請求
項4、請求項6について実施することができる。
【0028】上述のように本実施例によれば、従来FR
Pの弱点であった摩耗および破損がテイースブロックの
拘束を増やすことにより、加振によるテイースブロック
の摩擦、応力集中が押さえられるようになって防止さ
れ、テイースブロックの長寿命化および信頼性の向上が
容易に達成できる。特にテイースブロックを各層毎にず
らして配置したり、軸方向のテイースブロック間を接着
剤で接着積層する場合は組立時の工数をほとんど変える
ことなく実施することができる。
【0029】
【発明の効果】上述のように本発明は固定子巻線を支持
するテイースブロックのテイースおよびダブテール部に
摩耗や破損が生じないようになって、固定子巻線を支持
するテイースブロックのテイースおよびダブテール部に
摩耗や破損が生じるのを防止することを可能とした回転
電機の固定子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転電機の固定子の一実施例のテイー
スブロックの支持構造を示す斜視図である。
【図2】同じく一実施例の楔による固定を示すもので
(a)は楔の斜視図、(b)は分割部に楔挿入時の状態
を示す斜視図である。
【図3】本発明の回転電機の固定子の他の実施例のテイ
ースブロックの支持構造を示す斜視図である。
【図4】本発明の回転電機の更に他の実施例のテイース
ブロックの支持構造を示すもので(a)は斜視図、
(b)は側面図である。
【図5】本発明の回転電機の固定子の更に他の実施例の
テイースブロックの磁気シールド上への積層時の状態を
示す斜視図である。
【図6】本発明の回転電機の固定子の更に他の実施例の
テイースブロックの支持構造を示す斜視図である。
【図7】本発明の回転電機の固定子に使用したテイース
ブロックを示すもので(a)は複数テイースを有するも
の、(b)は同じく複数テイースを有するもの、(c)
は単独テイースを有するもの、(d)は同じく単独テイ
ースを有するものの正面図である。
【図8】従来の回転電機の固定子の固定子巻線の装着状
態を示す斜視図である。
【図9】従来の回転電機の固定子の電磁力の発生状態を
示す固定子の断面図である。
【図10】従来の回転電機の固定子の固定子巻線の支持
状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1…磁気シールド、2…ダブテール、3、3a、3b、
3c、3d…テイース、4…スロット、5…固定子巻
線、10、10a、10b、10c、10d、10e…
テイースブロック、11、11a、11b、11c…分
割部、12、12a、12b…楔、14…ロッド、15
…エンドダクト、17…接着剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩原 亮一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 八木 恭臣 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内内 (72)発明者 大川 令 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所電力事業部内 (72)発明者 東村 豊 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転界磁からの磁束が外部に漏れるのを防
    止するリング状の磁気シールドと、この磁気シールドの
    内側に装着され、かつ固定子巻線を挿入するスロットを
    形成する非磁性体とを備え、前記非磁性体はテイース、
    ダブテールを有する複数個のテイースブロックが周方向
    および軸方向に積層されてなり、かつこれらテイースブ
    ロックと前記磁気シールドとは前記ダブテールを介して
    連結されている回転電機の固定子において、前記テイー
    スブロック間の周方向に分割部を形成し、この分割部に
    テイースブロック間を連結する楔が打ち込まれているこ
    とを特徴とする回転電機の固定子。
  2. 【請求項2】前記楔が、断面が台形状に形成されたもの
    である請求項1記載の回転電機の固定子。
  3. 【請求項3】回転界磁からの磁束が外部に漏れるのを防
    止するリング状の磁気シールドと、この磁気シールドの
    内側に装着され、かつ固定子巻線を挿入するスロットを
    形成する非磁性体とを備え、前記非磁性体はテイース、
    ダブテールを有する複数個のテイースブロックが周方向
    および軸方向に積層されてなり、かつこれらテイースブ
    ロックと前記磁気シールドとは前記ダブテールを介して
    連結されている回転電機の固定子において、前記複数個
    のテイースブロックが、そのテイースに設けた穴にロッ
    ドを通して軸方向に一連に連結、固定されていることを
    特徴とする回転電機の固定子。
  4. 【請求項4】前記固定子が、前記非磁性体の軸方向両端
    に設けられるエンドダクトが前記ロッドを介して前記複
    数個のテイースブロックと一括固定されたものである請
    求項3記載の回転電機の固定子。
  5. 【請求項5】回転界磁からの磁束が外部に漏れるのを防
    止するリング状の磁気シールドと、この磁気シールドの
    内側に装着され、かつ固定子巻線を挿入するスロットを
    形成する非磁性体とを備え、前記非磁性体はテイース、
    ダブテールを有する複数個のテイースブロックが周方向
    および軸方向に積層されてなり、かつこれらテイースブ
    ロックと前記磁気シールドとは前記ダブテールを介して
    連結されている回転電機の固定子において、前記テイー
    スブロックが各層毎に互いにずらして配置されたもので
    あることを特徴とする回転電機の固定子。
  6. 【請求項6】回転界磁からの磁束が外部に漏れるのを防
    止するリング状の磁気シールドと、この磁気シールドの
    内側に装着され、かつ固定子巻線を挿入するスロットを
    形成する非磁性体とを備え、前記非磁性体はテイース、
    ダブテールを有する複数個のテイースブロックが周方向
    および軸方向に積層されてなり、かつこれらテイースブ
    ロックと前記磁気シールドとは前記ダブテールを介して
    連結されている回転電機の固定子において、前記複数個
    のテイースブロックの軸方向間が接着剤で接着されてい
    ることを特徴とする回転電機の固定子。
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