JPH0641363U - 巻線ガイド絶縁部材付き突極形回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】巻線ガイド絶縁部材により複数の冷却用通風路
を形成して、界磁コイル及び磁極鉄心を効率的に冷却
し、かつ機械的強度の向上を図る。 【構成】突極形回転子の各極の磁極鉄心の頭部と、これ
に対応する磁極鉄心の軸近傍部に貫通孔を設け、該貫通
孔にコイル支持バー７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂを貫通固定
し、該コイル支持バーに案内されて側面コ字形の巻線ガ
イド絶縁部材９，９′，１０，１０′を装着し、巻線ガ
イド絶縁部材９，１０に界磁コイル１３を巻回した後、
さらに巻線ガイド絶縁部材９′，１０′を積み重ね、界
磁コイル１３に所定の間隔をもたせて分割巻を可能とし
た巻線ガイド絶縁部材付き突極形回転子とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、突極形交流発電機に係り、詳しくは突極形回転子の界磁コイルの冷 却構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、回転界磁形同期発電機の界磁巻線の巻線方式には、磁極鉄心にコイル ボビンを設けるか、磁極鉄心に絶縁を施し巻回する方式が採用されている。しか し、このような方式では、励磁電流による界磁巻線自体の発熱と磁極鉄心の温度 上昇の両方が作用して、回転子全体が加熱されて界磁巻線の限界温度以上に加熱 されることになるので、この加熱を防ぐために、いかにして温度上昇を抑えるか 、従来より各種の冷却構造が提案されてきた。

【０００３】 例えば、図８及び図９に示すように、磁極鉄心２１の両端面に湾曲したガイド 板２２をあてがって界磁巻線２３を巻回することにより磁極鉄心２１の端面とガ イド板２２の内周面との間に冷却用通風路２４を形成して、界磁巻線２３及び磁 極鉄心２１の加熱を防止する方式もある。 また、図１０に示すように、磁極鉄心３１に絶縁電線を巻回して線輪３２を形 成し、該線輪間あるいは該線輪と磁極鉄心３１との間にスペーサ３３を装着して 、線輪間あるいは該線輪と磁極鉄心との間に冷却用通風路３４を形成した加熱防 止方式もある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のようなガイド板やスペーサを用いて冷却用通風路を形成する 方式では、巻線間に数箇所の通風路を形成し、冷却効率を向上するには優れてい るが、ガイド板やスペーサを固定する方法に問題があった。そのため、巻線束を 糸やテープ等で結束処理して強度的安定性を補う必要があった。

【０００５】 そこで、本考案は、簡単な部材により複数の冷却用通風路を形成しかつ機械的 強度の向上を図るように構成し、もって上述した課題を解決した巻線ガイド部材 付き突極形回転子を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述事情に鑑みなされたものであって、突極形回転子の各極の磁極 鉄心の頭部と、これに対応する磁極鉄心の軸近傍部に貫通孔を設け、該貫通孔に コイル支持バーを貫通固定し、該コイル支持バーを案内にして側面コ字形の巻線 ガイド絶縁部材を装着し、前記巻線ガイド絶縁部材に界磁コイルを巻回した後、 さらに前記巻線ガイド絶縁部材を積み重ね、界磁コイルに所定の間隔をもたせて 分割巻を可能としたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

上述構成に基づき、突極形回転子が回転すると、巻線ガイド絶縁部材及び界磁 コイル束のファン作用により、磁極鉄心端面と界磁コイル束との間に形成された 冷却用通風路、及び界磁コイル束間に形成された冷却用通風路に径方向に通風さ れ、界磁コイル及び磁極鉄心が効率よく冷却される。 また、巻線ガイド絶縁部材はコイル支持バーに案内され固定されているので、 組付が容易であり、かつ突極形回転子の回転による遠心力等に対する機械的強度 も大きい。

【０００８】

【実施例】

以下、図面に沿って、本考案による一実施例について説明する。 回転界磁形同期発電機の突極形回転子１は、図１に示すように、鋼板を積層し てブロック化してなる回転子鉄心２を有している。該回転子鉄心２は、軸近傍部 ３、該軸近傍部３から等間隔で放射状に突出した４個の磁極部５とから一体に形 成されている。 また、図２に示すように、各磁極部５の左側には外周側にコイル支持バー７ａ が、軸近傍部３側にコイル支持バー７ｂが所定間隔で一対となって突設されてい る。更に、各磁極部５の右側には外周側にコイル支持バー８ａが、軸近傍部３側 にコイル支持バー８ｂが所定間隔で一対となって突設されている。そして、各磁 極部５にはコイル支持バー７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂが１組となって配置されてい る。

【０００９】 また、コイル支持バー７ａ，７ｂには巻線ガイド絶縁物９がその両端部に設け られた貫通孔を介して嵌挿され、コイル支持バー８ａ，８ｂには巻線ガイド絶縁 物１０がその両端部に設けられた貫通孔を介して嵌挿されている。巻線ガイド絶 縁物９のコイル巻装部は左側のコーナが円弧状になっており、かつ第１層目を整 列巻きにするための溝が刻設されており、巻線ガイド絶縁物１０のコイル巻装部 は右側のコーナが円弧状になっており、かつ第１層目を整列巻きにするための溝 が刻設されており、巻線ガイド絶縁物９と巻線ガイド絶縁物１０は左右に対象と なって１組となっている。巻線ガイド絶縁物９，１０は耐絶縁性、耐熱性及び経 年変化に優れた材料で一体にモールド成形されている。

【００１０】 また、図５及び図６に示すように、巻線ガイド絶縁物９の軸近傍部３側には渡 り線クランプ溝９ａ，９ｂが磁極部５側から順に刻設され、巻線ガイド絶縁物１ ０にも同様に渡り線用クランプ溝１０ａ，１０ｂが刻設されている。 そして、図２に示すように、コイル支持バー７ａ，７ｂには巻線ガイド絶縁物 ９が挿入され、更に同一形状の巻線ガイド絶縁物９′が挿入され、一方、コイル 支持バー８ａ，８ｂには巻線ガイド絶縁物１０が挿入され、更に同一形状の巻線 ガイド絶縁物１０′が挿入される。巻線ガイド絶縁物９，９′，１０，１０′は 単にコイル支持バー７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに挿入するだけでよく、特別な取付 工具及び補助部品は一切必要としない。コイル支持バー７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ 、及び巻線ガイド絶縁物９，９′，１０，１０′により１極の片側のコイルエン ドが形成されている。

【００１１】 そして、図３及び図４に示すように、界磁巻線１３は巻線ガイド絶縁物９，１ ０をコーナーにして磁極部５の周囲に巻回されおり、磁極部５の長手方向の界磁 巻線１３はコイルサポータ１２，１２…によって保持されている（図１参照）。 この際、界磁巻線１３の束の内周面と磁極部５の端面との間には第１通風路１５ が形成され、更に、界磁巻線１３は巻線ガイド絶縁物９′，１０′をコーナーに して磁極部５の周囲に巻回され、内側の界磁巻線１３の束の外周面と外側の界磁 巻線１３の束の内周面との間には第２通風路１６が形成されている。 従って、コイルエンドの巻線の側壁に２か所の通風路１５，１６を設けたため 、磁極が回転中に、図３で示すように、第１通風路１５の冷却風Ｆ１及び第２通 風路１６の冷却風Ｆ２はいずれも遠心力で放射状に吹き抜ける風となり、回転子 鉄心２及び界磁巻線１３は極めて効果的に冷却される。

【００１２】 次に、各磁極の渡り線の処理と巻線の作業性について説明する。 図７は渡り線クランプ溝９ａ，９ｂ，９′ａ，９′ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ ′ａ，１０′ｂについて説明した図で、Ｎ１・Ｎ２極とＳ１・Ｓ２極とをそれぞ れ１対として２分割して巻回した例であり、界磁巻線１３の初めと終りはそれぞ れＮ１・Ｎ２極側はＡ，Ｂ、Ｓ１・Ｓ２極側はＣ，Ｄと付されている。 先ず、巻線ガイド絶縁物９，１０をコイル支持バー７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに 挿入し、Ｎ１・Ｎ２極の巻初めＡは右側のクランプ溝１０ａにてクランプした後 、Ｎ１極の左下隅より巻回され、約半分巻かれたところで巻線ガイド絶縁物９′ ，１０′を挿入し、外側巻線が巻回され、左側のクランプ溝９′ａでクランプさ れ、渡り線１８はＳ１極のクランプ溝１０ｂ，９ｂを通ってクランプされ、Ｎ２ 極のクランプ溝１０ａへと中継クランプされていく。

【００１３】 そして、Ｎ２極に移動した渡り線１８は、Ｎ１極と同様な手順で、Ｎ２極の左 下隅より巻回され、約半分巻かれたところで巻線ガイド絶縁物９′，１０′を挿 入し、外側巻線が巻回され、左側のクランプ溝９′ａでクランプされ、クランプ 溝１０ｂ，９ｂを通って、図中点線で示すように仮クランプされ、端末は巻終り Ｂにて１対の巻線が完了する。 次に、Ｓ１・Ｓ２極の巻初めはＣより初まり、渡り線１９はＮ１・Ｎ２極とほ ぼ同様な手順でクランプしながら巻終りＤにて完了する。このようにして、巻回 された２組の界磁巻線は回転子の回転整流器（図示せず）へ接続される。 この渡り線のクランプ作業は、渡り線をクランプ溝９ａ，９ｂ，９′ａ，９′ ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０′ａ，１０′ｂに単に嵌め込んでゆくだけで行えるた め、極めて簡単な作業である。従って、クランプ溝により簡単かつ安定して渡り 線処理をすることができ、従来一般に行われているように、１極の界磁コイルの 巻回が終わり、次の極に移る時の渡り線部分は切断することなく、また渡り線の 半田付け作業、及び糸やテープによる結束作業等、細かい手作業を省略できる。

【００１４】 なお、上述実施例では、突極形回転子として４極突極形回転子を用いたが、こ れに限らず、２極突極形回転子や６極突極形回転子等他の極数の突極形回転子を 用いてもよいことは勿論である。 更に、上述実施例では、巻線ガイド絶縁物を２段としたが、これに限らず３段 、４段等多段としてもよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、巻線ガイド絶縁部材を積み重ねて装着 し、磁極鉄心端面と界磁コイル束との間及び界磁コイル束間に冷却用通風路を形 成したので、界磁コイル及び磁極鉄心を極めて効果的に冷却することができる。 また、巻線ガイド絶縁部材はコイル支持バーに案内され固定されているので、 組付が容易となり、かつ突極形回転子の回転による遠心力等に対する機械的強度 も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による突極形回転子の斜視図である。

【図２】突極形回転子に巻線ガイド絶縁物を取り付けた
状態を示す斜視図である。

【図３】コイルエンドの冷却用通風路を示す斜視図であ
る。

【図４】コイルエンドの冷却用通風路を示す平面図であ
る。

【図５】本考案による巻線ガイド絶縁物の渡り線用クラ
ンプ溝を示す斜視図である。

【図６】本考案による巻線ガイド絶縁物の渡り線用クラ
ンプ溝を示す断面図である。

【図７】本考案による渡り線のクランプ状態を示す平面
図である。

【図８】従来のガイド板を示す斜視図である。

【図９】従来のガイド板を取り付けた突極形回転子の部
分平断面図である。

【図１０】従来のスペーサを取り付けた突極形回転子の
部分平面図である。

【符号の説明】

１ 突極形回転子 ２ 回転子鉄心 ３ 軸近傍部 ５ 磁極部 ７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ コイル支持バー ９，９′，１０，１０′ 巻線ガイド絶縁物 ９ａ，９ｂ，９′ａ，９′ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０′
ａ，１０′ｂ渡り線クランプ溝 １２ コイルサポータ １３ 界磁巻線 １５ 第１通風路 １６ 第２通風路 １８，１９ 渡り線 Ｆ１ 第１通風路の冷却風 Ｆ２ 第２通風路の冷却風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 市 原 一 良 福井県三方郡三方町相田38番地１号 デン ヨー株式会社福井工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 突極形回転子の各極の磁極鉄心の頭部
   と、これに対応する磁極鉄心の軸近傍部に貫通孔を設
   け、該貫通孔にコイル支持バーを貫通固定し、該コイル
   支持バーを案内にして側面コ字形の巻線ガイド絶縁部材
   を装着し、 前記巻線ガイド絶縁部材に界磁コイルを巻回した後、さ
   らに前記巻線ガイド絶縁部材を積み重ね、界磁コイルに
   所定の間隔をもたせて分割巻を可能としたことを特徴と
   する巻線ガイド絶縁部材付き突極形回転子。