JPH067734B2 - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
- Publication number
- JPH067734B2 JPH067734B2 JP61067220A JP6722086A JPH067734B2 JP H067734 B2 JPH067734 B2 JP H067734B2 JP 61067220 A JP61067220 A JP 61067220A JP 6722086 A JP6722086 A JP 6722086A JP H067734 B2 JPH067734 B2 JP H067734B2
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- Japan
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- rotor
- ring
- ventilation duct
- core
- radial ventilation
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/003—Couplings; Details of shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
- H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転電機の回転子に係り、特に、ロータコアに
ロータコイルを装着した大容量回転電機の回転子に関す
る。
ロータコイルを装着した大容量回転電機の回転子に関す
る。
従来の大容量回転電機の回転子は、回転軸に固着された
スパイダと、このスパイダの外周に固着されたリング
と、このリングの外周に固着されたロータコアと、この
ロータコアに装着されたロータコイルとを備えた構造の
ものが多い。
スパイダと、このスパイダの外周に固着されたリング
と、このリングの外周に固着されたロータコアと、この
ロータコアに装着されたロータコイルとを備えた構造の
ものが多い。
そしてこれらの回転子は、大形化することから高い強度
をもつ構造であること、冷却性能が良いこと、製作、輸
送、据付けが容易であること、必要に応じて大きな慣性
が得られるものであることなどが望まれている。
をもつ構造であること、冷却性能が良いこと、製作、輸
送、据付けが容易であること、必要に応じて大きな慣性
が得られるものであることなどが望まれている。
次に従来の回転電機の回転子の具体例を第５図〜第９図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第５図は比較的小容量（小形）の回転電機における回転
子であつて、回転軸１に固着されたスパイダ２の外周に
キー８によつて積層ロータコア４が結合され、このロー
タコア４にロータコイル５が装着された構造で、ロータ
コイル５の冷却は、回転子の回転による外周面での放熱
等によつている。
子であつて、回転軸１に固着されたスパイダ２の外周に
キー８によつて積層ロータコア４が結合され、このロー
タコア４にロータコイル５が装着された構造で、ロータ
コイル５の冷却は、回転子の回転による外周面での放熱
等によつている。
第６図は大容量（大形）の回転電機における回転子であ
つて、回転軸１に固着されたスパイダ２の外周にはこれ
に溶接固定された分割リング３が設けられ、この分割リ
ング３の外周に溶接固定されたダブテールキー８によつ
てロータコア４を結合するものである。ロータコア４
は、軸方向寸法Ｌｆが大きいことから、ロータコア内で
の放熱効果を高めるためにコア間ラジアル通風ダクト６
を介在させた積層体であり、回転子の回転時に生ずるフ
アン効果により分割リング３の間隙Ｓからコア間ラジア
ル通風ダクト６に通風する構成である。この回転子のロ
ータコア４の径方向幅寸法Ｌはロータコア製作限度内、
スパイダ２の外径寸法ΦＤは輸送限度内であり、回転子
を大形化することは困難であつた。また、前記分割リン
グ３はロータコア４の大形化に伴つて増大する遠心力を
バランス良くスパイダ２に伝達するためのものである
が、間隙Ｓはその中央部分に位置させる必要があること
から、十分に広い冷却通風路を形成することができな
い、という問題があつた。
つて、回転軸１に固着されたスパイダ２の外周にはこれ
に溶接固定された分割リング３が設けられ、この分割リ
ング３の外周に溶接固定されたダブテールキー８によつ
てロータコア４を結合するものである。ロータコア４
は、軸方向寸法Ｌｆが大きいことから、ロータコア内で
の放熱効果を高めるためにコア間ラジアル通風ダクト６
を介在させた積層体であり、回転子の回転時に生ずるフ
アン効果により分割リング３の間隙Ｓからコア間ラジア
ル通風ダクト６に通風する構成である。この回転子のロ
ータコア４の径方向幅寸法Ｌはロータコア製作限度内、
スパイダ２の外径寸法ΦＤは輸送限度内であり、回転子
を大形化することは困難であつた。また、前記分割リン
グ３はロータコア４の大形化に伴つて増大する遠心力を
バランス良くスパイダ２に伝達するためのものである
が、間隙Ｓはその中央部分に位置させる必要があること
から、十分に広い冷却通風路を形成することができな
い、という問題があつた。
ところで、このような回転子を巻線形ロータコイルを装
着する交流機、例えば水車発電機の回転子に適用する場
合には、この回転子にはずみ車効果をもたせる必要があ
ることから、この回転子は同一容量の誘導機や直流機の
場合よりも大形化し、主機容量からみた製作限度が小さ
くなる欠点がある。すなわち、第７図のように、ロータ
コア４の径方向幅寸法を大きくして該ロータコア４には
ずみ車機能をもたせようとすると、第８図に示すよう
に、コアセグメントの全幅寸法Ａおよび全長寸法Ｂが大
きくなつて素材製作限界を越えてしまうために材料調達
が困難になり、またこのような大きいコアセグメントを
打抜くためのプレス装置も得難い、という問題があつ
た。
着する交流機、例えば水車発電機の回転子に適用する場
合には、この回転子にはずみ車効果をもたせる必要があ
ることから、この回転子は同一容量の誘導機や直流機の
場合よりも大形化し、主機容量からみた製作限度が小さ
くなる欠点がある。すなわち、第７図のように、ロータ
コア４の径方向幅寸法を大きくして該ロータコア４には
ずみ車機能をもたせようとすると、第８図に示すよう
に、コアセグメントの全幅寸法Ａおよび全長寸法Ｂが大
きくなつて素材製作限界を越えてしまうために材料調達
が困難になり、またこのような大きいコアセグメントを
打抜くためのプレス装置も得難い、という問題があつ
た。
一方、はずみ車の機能をスパイダ２の側にもたせようと
すると、第９図のように、スパイダ２およびこれに溶接
固着する分割リング３を大径または厚肉にすることにな
るが、はずみ車効果はＣＤ２で得られることからＤ寸法
が小さい内側部材を大きくすることは不経済であり、ま
た十分な効果を得ようとするこれらの外径寸法が大形化
して輸送限界や製作限界を越えてしまう。更にこのよう
にすると、冷却通風も阻害されることから冷却効果が低
下し、従つて大容量化が困難であつた。
すると、第９図のように、スパイダ２およびこれに溶接
固着する分割リング３を大径または厚肉にすることにな
るが、はずみ車効果はＣＤ２で得られることからＤ寸法
が小さい内側部材を大きくすることは不経済であり、ま
た十分な効果を得ようとするこれらの外径寸法が大形化
して輸送限界や製作限界を越えてしまう。更にこのよう
にすると、冷却通風も阻害されることから冷却効果が低
下し、従つて大容量化が困難であつた。
なお、このような従来の回転子としては特開昭５７−７
８３３６号公報に記載されたものをあげることができ
る。
８３３６号公報に記載されたものをあげることができ
る。
以上に述べたような従来の回転電機の回転子は、特にこ
れを大容量化し、更に大きなはずみ車効果をもたせよう
とすると、形状が大形化して製作、輸送が困難になり、
また冷却通風が阻害されて冷却効果が低下することか
ら、大容量化しにくいという問題があつた。
れを大容量化し、更に大きなはずみ車効果をもたせよう
とすると、形状が大形化して製作、輸送が困難になり、
また冷却通風が阻害されて冷却効果が低下することか
ら、大容量化しにくいという問題があつた。
従つて本発明の目的は、これらの問題点を解決して回転
子の大容量化をはかると共にこれに大きなはずみ車効果
をもたせ、水車発電機などの回転子として好適な回転電
機の回転子を提供することにある。
子の大容量化をはかると共にこれに大きなはずみ車効果
をもたせ、水車発電機などの回転子として好適な回転電
機の回転子を提供することにある。
本発明はこの目的を達成するために、軸方向に分割され
た複数の分割リングをリング間ラジアル通風ダクトを介
在して軸方向に積層した合成体から成るリングをスパイ
ダの外周に着脱可能にキー結合し、このリングの外周
に、コアセグメントをコア間ラジアル通風ダクトを介在
して軸方向に積層した合成体から成るロータコアを前記
コア間ラジアル通風ダクトの内端が前記リング間ラジア
ル通風ダクトの外端と連通するように着脱可能にキー結
合したことを特徴とする。
た複数の分割リングをリング間ラジアル通風ダクトを介
在して軸方向に積層した合成体から成るリングをスパイ
ダの外周に着脱可能にキー結合し、このリングの外周
に、コアセグメントをコア間ラジアル通風ダクトを介在
して軸方向に積層した合成体から成るロータコアを前記
コア間ラジアル通風ダクトの内端が前記リング間ラジア
ル通風ダクトの外端と連通するように着脱可能にキー結
合したことを特徴とする。
スパイダ，リングおよびロータコアは着脱可能にキー結
合される構成であるから、製作時は勿論のこと輸送時に
もこれらの構成部品はこれを単体で取扱うことができ
る。しかもリングは軸方向に複数に分割された分割リン
グの合成体であるから、これを分割リング単体でみれば
軸方向に比較的薄肉材を利用してこれを径方向寸法を大
きくした形状としてもその製作、輸送は比較的簡単であ
り、合成時には大きな慣性が得られる。
合される構成であるから、製作時は勿論のこと輸送時に
もこれらの構成部品はこれを単体で取扱うことができ
る。しかもリングは軸方向に複数に分割された分割リン
グの合成体であるから、これを分割リング単体でみれば
軸方向に比較的薄肉材を利用してこれを径方向寸法を大
きくした形状としてもその製作、輸送は比較的簡単であ
り、合成時には大きな慣性が得られる。
分割リングおよびコアセグメントはそれぞれリング間ラ
ジアル通風ダクトおよびコア間ラジアル通風ダクトを介
在して積層した合成体としてリングおよびロータコアを
構成し、しかも両ラジアル通風ダクトが連通したフアン
効果をもつ冷却通風路を構成するので冷却通風が促進さ
れて冷却効果が向上する。
ジアル通風ダクトおよびコア間ラジアル通風ダクトを介
在して積層した合成体としてリングおよびロータコアを
構成し、しかも両ラジアル通風ダクトが連通したフアン
効果をもつ冷却通風路を構成するので冷却通風が促進さ
れて冷却効果が向上する。
本発明の実施例を第１図〜第４図を参照して説明する。
第１図において、回転軸１に固着されたスパイダ２の外
周にキー９によつてリング３が着脱可能に結合されてい
る。リング３は軸方向に分割された分割リングをリング
間ラジアル通風ダクト７を介在して軸方向に積層し、図
示せざる締付けねじによつて締結された合成体で、各分
割リングの寸法は、軸方向厚さ寸法Ｔより径方向幅寸法
Ｒが大きい形状である。このようなリング３の外周には
キー８によつてロータコア４が着脱可能に結合されてい
る。このロータコア４はコア間ラジアル通風ダクト６を
介在させながらコアセグメントを積層し、更にその両側
に締付け端板１０を当てて図示せざる締付けねじによつ
て締結された合成体で、コア間ラジアル通風ダクト６の
内端はリング間ラジアル通風ダクト７の外端と連通する
ように配置される。
周にキー９によつてリング３が着脱可能に結合されてい
る。リング３は軸方向に分割された分割リングをリング
間ラジアル通風ダクト７を介在して軸方向に積層し、図
示せざる締付けねじによつて締結された合成体で、各分
割リングの寸法は、軸方向厚さ寸法Ｔより径方向幅寸法
Ｒが大きい形状である。このようなリング３の外周には
キー８によつてロータコア４が着脱可能に結合されてい
る。このロータコア４はコア間ラジアル通風ダクト６を
介在させながらコアセグメントを積層し、更にその両側
に締付け端板１０を当てて図示せざる締付けねじによつ
て締結された合成体で、コア間ラジアル通風ダクト６の
内端はリング間ラジアル通風ダクト７の外端と連通する
ように配置される。
そして巻線形ロータコイル５がこのロータコア４に装着
さる。
さる。
以上のような回転電機の回転子によれば、スパイダ２、
リング３およびロータコア４はそれぞれの構成部品を単
体で製作、輸送して現地で組立てることができるので、
主機が大容量化して回転子が大形化してもこれに容易に
対応することができる。
リング３およびロータコア４はそれぞれの構成部品を単
体で製作、輸送して現地で組立てることができるので、
主機が大容量化して回転子が大形化してもこれに容易に
対応することができる。
すなわち、大容量化に伴うロータコア４の径の増大は、
コアセグメントの周方向の数を増やすこととリング３の
径方向幅寸法を増大させることで対応できる。そして、
リング３は軸方向に分割された複数の分割リングを積層
合成することで構成されるので、各分割リング単体での
製作，輸送によつて大径化に対応できる。またこのこと
は、このリング３の重量の増大をはかつてはずみ車効果
を高めることも容易であることを意味する。
コアセグメントの周方向の数を増やすこととリング３の
径方向幅寸法を増大させることで対応できる。そして、
リング３は軸方向に分割された複数の分割リングを積層
合成することで構成されるので、各分割リング単体での
製作，輸送によつて大径化に対応できる。またこのこと
は、このリング３の重量の増大をはかつてはずみ車効果
を高めることも容易であることを意味する。
次に冷却については、リング３およびロータコア４の積
層合成体の中にラジアル通風ダクト６，７が連通してい
てフアン効果を発揮し、その内部に円滑に冷却風を流す
ことができるで、回転子を内部から冷却することがで
き、従つて冷却効果を高めて大容量化が容易である。
層合成体の中にラジアル通風ダクト６，７が連通してい
てフアン効果を発揮し、その内部に円滑に冷却風を流す
ことができるで、回転子を内部から冷却することがで
き、従つて冷却効果を高めて大容量化が容易である。
第２図は上述した第１図のＡ部を拡大図に示したもの
で、リング３の内径側を加工してリング間ラジアル通風
ダクト７の軸方向厚さＷより切欠寸法 Ｇ１を大きくし
て冷却風の通風抵抗を軽減したものである。
で、リング３の内径側を加工してリング間ラジアル通風
ダクト７の軸方向厚さＷより切欠寸法 Ｇ１を大きくし
て冷却風の通風抵抗を軽減したものである。
第３図は上述した第１図のＢ部を拡大図示したもので、
リング３の外径側を加工して切欠寸法Ｇ２をリング間ラ
ジアル通風ダクト７の厚さＷより大きくして通風抵抗を
軽減すると共に、リング間ラジアル通風ダクト７とコア
間ラジアル通風ダクト６間の通風路のずれを吸収するも
のである。
リング３の外径側を加工して切欠寸法Ｇ２をリング間ラ
ジアル通風ダクト７の厚さＷより大きくして通風抵抗を
軽減すると共に、リング間ラジアル通風ダクト７とコア
間ラジアル通風ダクト６間の通風路のずれを吸収するも
のである。
第４図は他の実施例を示すもので、コア間ラジアル通風
ダクト６の軸方向厚さ寸法Ｗ１をリング間ラジアル通風
ダクト７の軸方向厚さ寸法Ｗ２よりも小さくして通風路
断面積の差を少なくすることにより、通風速度の均一化
をはかつて冷却効率を向上させようとする例である。
ダクト６の軸方向厚さ寸法Ｗ１をリング間ラジアル通風
ダクト７の軸方向厚さ寸法Ｗ２よりも小さくして通風路
断面積の差を少なくすることにより、通風速度の均一化
をはかつて冷却効率を向上させようとする例である。
以上のように本発明は、スパイダ，リングおよびロータ
コアはそれぞれの間が着脱可能なキー結合であり、しか
もリングは軸方向に分割した複数の分割リングの合成体
であるので、製作，輸送が容易であると共に大きなはず
み車効果を得ることができる。そして、リングおよびロ
ータコア内にはリング間ラジアル通風ダクトとコア間ラ
ジアル通風ダクトが連通するように設けられてフアン効
果を発揮してリング及びロータコアをその内部から効率
良く冷却するので、大容量の回転子を容易に実現するこ
とができる。
コアはそれぞれの間が着脱可能なキー結合であり、しか
もリングは軸方向に分割した複数の分割リングの合成体
であるので、製作，輸送が容易であると共に大きなはず
み車効果を得ることができる。そして、リングおよびロ
ータコア内にはリング間ラジアル通風ダクトとコア間ラ
ジアル通風ダクトが連通するように設けられてフアン効
果を発揮してリング及びロータコアをその内部から効率
良く冷却するので、大容量の回転子を容易に実現するこ
とができる。
第１図〜第４図は本発明の実施例を示すもので、第１図
および第４図は回転子の縦断側面図、第２図および第３
図は第１図の一部拡大図、第５図，第６図，第７図およ
び第９図は従来の回転子の縦断側面図、第８図はロータ
コアセグメントの平面図である。 １・・・回転軸、２・・・スパイダ、３・・・リング、
４・・・ロータコア、５・・・ロータコイル、６・・・
コア間ラジアル通風ダクト、７・・・リング間ラジアル
通風ダクト、８，９・・・キー。
および第４図は回転子の縦断側面図、第２図および第３
図は第１図の一部拡大図、第５図，第６図，第７図およ
び第９図は従来の回転子の縦断側面図、第８図はロータ
コアセグメントの平面図である。 １・・・回転軸、２・・・スパイダ、３・・・リング、
４・・・ロータコア、５・・・ロータコイル、６・・・
コア間ラジアル通風ダクト、７・・・リング間ラジアル
通風ダクト、８，９・・・キー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 義夫 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 石田 功 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 名倉 理 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 実開 昭57−197764（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−25951（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】回転軸に固着されたスパイダと、このスパ
イダの外周に固着されたリングと、このリングの外周に
固着されたロータコアと、このロータコアに装着された
ロータコイルとを備えた回転電機の回転子において、前
記リングは軸方向に分割された複数の分割リングをリン
グ間ラジアル通風ダクトを介在して軸方向に積層した合
成体であつて前記スパイダの外周に着脱可能にキー結合
され、且つ前記ロータコアはコアセグメントをコア間ラ
ジアル通風ダクトを介在して軸方向に積層した合成体を
前記リングの外周に、前記コア間のラジアル通風ダクト
の内端が前記リング間ラジアル通風ダクトの外端と連通
するように、着脱可能にキー結合されたことを特徴とす
る回転電機の回転子。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記分割
リングは、径方向幅寸法が軸方向厚さ寸法より大きいも
のであることを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記リン
グ間ラジアル通風ダクトの軸方向寸法は前記コア間ラジ
アル通風ダクトの軸方向寸法より大きいものであること
を特徴とする回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067220A JPH067734B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61067220A JPH067734B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 回転電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62225141A JPS62225141A (ja) | 1987-10-03 |
| JPH067734B2 true JPH067734B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13338606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61067220A Expired - Lifetime JPH067734B2 (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067734B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2776905B2 (ja) * | 1989-08-16 | 1998-07-16 | 株式会社日立製作所 | 可変速発電機 |
| CN104600886B (zh) * | 2015-01-27 | 2017-01-25 | 新疆金风科技股份有限公司 | 永磁直驱风力发电机、系统及其定子 |
| AT518592B1 (de) * | 2016-05-09 | 2018-02-15 | Andritz Hydro Gmbh | Wasserkraftgenerator und verfahren zu dessen herstellung und betrieb |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267704A (en) * | 1975-12-03 | 1977-06-04 | Hitachi Ltd | Rotor of vertical type rotary machine |
| JPS5579645U (ja) * | 1978-11-27 | 1980-06-02 | ||
| JPS6145730Y2 (ja) * | 1979-06-22 | 1986-12-23 |
-
1986
- 1986-03-27 JP JP61067220A patent/JPH067734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62225141A (ja) | 1987-10-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |