JPH09285046A - Dynamo-electric machine and its stator - Google Patents

Dynamo-electric machine and its stator

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JPH09285046A
JPH09285046A JP8513796A JP8513796A JPH09285046A JP H09285046 A JPH09285046 A JP H09285046A JP 8513796 A JP8513796 A JP 8513796A JP 8513796 A JP8513796 A JP 8513796A JP H09285046 A JPH09285046 A JP H09285046A
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JP
Japan
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stator
electric machine
stator core
cooling
rotating electric
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Application number
JP8513796A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Chiba
英樹 千葉
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the length of a stator core in its axial direction by a method wherein ventilation paths by which the stator core and the rotor of a dynamo-electric machine are cooled are so provided in the stator core as to penetrate the stator core from its inner side teeth part to its outer part. SOLUTION: A rotor is inserted into the inside of the cylindrical stator core 21 of the dynamo-electric machine so as to rotate freely. A large number of ventilation holes 3 which are ventilation paths necessary for cooling the stator core 21 and rotor of the dynamo-electric machine are so provided in the stator core 21 as to penetrate the stator core 21 from its inner side teeth part to its outer part. Slots 22 which are trenches whose depth directions are the radial directions of the stator core 21 and whose longitudinal directions are the rotary shaft direction of the rotor are provided in the cylindrical inside surface of the stator core 21. A plurality of the slots 22 are provided in the rotating direction of the rotor and stator coils 2 are provided in the respective slots 22. With this constitution, the stator core 21 is not divided by the ventilation holes and necessary flux can be obtained efficiently and the axial direction length of the dynamo-electric machine is shortened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機及びその
固定子、特にタービン発電機の冷却方式、又は固定子コ
イル固定方式について改良した回転電機及びその固定子
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary electric machine and a stator thereof, and more particularly to a rotary electric machine and a stator thereof improved in a cooling system of a turbine generator or a stator coil fixing system.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転電機は電動機,発電機等において使
用されるものであるが、特にタービン発電機等に使用さ
れる大型の回転電機では、電気的損失、機械的損失によ
り固定子巻線、固定子鉄心、回転子等の温度が上昇す
る。
2. Description of the Related Art Rotating electric machines are used in electric motors, generators, etc. In particular, large rotating electric machines used in turbine generators, etc. The temperature of the stator core, rotor, etc. rises.

【0003】また、固定子においては鉄心端部の温度上
昇が特に顕著である。回転電機においてはこれらの温度
上昇部を冷却するため回転子に取り付けたファンにより
発電機機内ガスを循環させ、ガス冷却器により冷却して
いる。以下図2、図3を参照して従来の回転電機の冷却
方式を説明する。
Further, in the stator, the temperature rise at the end of the iron core is particularly remarkable. In a rotating electric machine, in order to cool these temperature rising parts, a fan attached to a rotor circulates gas inside a generator and cools it with a gas cooler. A conventional cooling method for a rotary electric machine will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.

【0004】図3は従来の回転電機の冷却方式の実施例
を示す回転電機断面図である。図4は従来の回転電機の
冷却方式の実施例を示す固定子断面斜視図である。図3
に示すように、機内の冷却ガスはガス冷却器11により
冷却された後、ファン13によって固定子端部に圧送さ
れる。この圧送された冷却ガスは、固定子鉄心背部すな
わち固定子鉄心の外形側へ送られるガスg1、固定子鉄
心端部へ送られるガスg2、回転子端部へ送られるガス
g3、および回転子と固定子との間のガス空隙へ送られ
るガスg4に分かれる。
FIG. 3 is a sectional view of a rotary electric machine showing an embodiment of a conventional cooling system for a rotary electric machine. FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a stator showing an embodiment of a cooling system for a conventional rotary electric machine. FIG.
As shown in, the cooling gas inside the machine is cooled by the gas cooler 11 and then sent under pressure by the fan 13 to the end portion of the stator. The pressure-fed cooling gas is supplied to the back of the stator core, that is, to the outer side of the stator core, gas g1, to the end of the stator core, g2, to the end of the rotor, g3, and to the rotor. The gas g4 is sent to the gas gap between the stator and the stator.

【0005】このうち、固定子鉄心背部すなわち固定子
鉄心1の外形側へ送られるガスg1は、固定子吸気セク
ションの鉄心背部から通風孔4を通ってガス空隙7へ送
られる。
Of these, the gas g1 sent to the back of the stator core, that is, the outer side of the stator core 1, is sent from the back of the core of the stator intake section to the gas gap 7 through the ventilation holes 4.

【0006】その後、回転子の冷却方式が回転子表面か
らガスを回転子内部に取り込むタイプの場合には、さら
に回転子内部へ送られて回転子をも冷却し、再びガス空
隙7へ送られ、通風ダクト4を通って固定子排気セクシ
ョンの鉄心背部へ送られ、その後風導12を通ってガス
冷却器11へ戻る。
Thereafter, in the case where the rotor cooling system is of a type in which gas is taken from the rotor surface into the rotor, it is further sent to the inside of the rotor to cool the rotor and sent to the gas gap 7 again. Through the ventilation duct 4 to the back of the iron core of the stator exhaust section and then back to the gas cooler 11 through the air guide 12.

【0007】このように通風ダクト4は、回転電機の固
定子鉄心1の中央部、および回転子5のコア部の冷却通
風経路形成のために重要な役割を果たしている。従来、
この通風ダクト4を形成する方法としては、例えば特公
昭61−11064号に開示されるように、図4に示す
ように積層鉄心を軸方向に何分割かし、あいだに間隔片
14を挟むことにより行っていた。
As described above, the ventilation duct 4 plays an important role in forming a cooling ventilation path in the central portion of the stator core 1 of the rotating electric machine and in the core portion of the rotor 5. Conventionally,
As a method of forming the ventilation duct 4, for example, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 61-11064, a laminated iron core is axially divided as shown in FIG. 4, and a spacing piece 14 is sandwiched between them. Was going by.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような通風ダクト
4は、回転電機全体の冷却を考えると所定間隔で必要で
ある。しかしながら、図4に示すような従来の回転電機
の冷却方式では、固定子鉄心1の通風ダクト4の部分は
磁束が通らない。
Such ventilation ducts 4 are required at predetermined intervals in consideration of cooling of the entire rotary electric machine. However, in the conventional cooling system for a rotary electric machine as shown in FIG. 4, magnetic flux does not pass through the ventilation duct 4 of the stator core 1.

【0009】したがって、回転電機に必要な磁束を確保
するという面から考えると、通風ダクト4は無駄な空間
であり、通風ダクト4があるために固定子全体の軸方向
長さを長くする必要があった。また、上記したように端
部の温度上昇が最も大きいことから、固定子鉄心1のみ
についての冷却という観点からすると、必ずしも効率的
な冷却方法とはいえなかった。
Therefore, from the viewpoint of securing the magnetic flux necessary for the rotating electric machine, the ventilation duct 4 is a useless space, and since there is the ventilation duct 4, it is necessary to increase the axial length of the entire stator. there were. Further, since the temperature rise of the end portion is the largest as described above, it cannot be said that the cooling method is necessarily efficient from the viewpoint of cooling only the stator core 1.

【0010】一方、固定子コイル2を固定子鉄心1に固
定させる場合に、固定子コイル2の固定や固定子コイル
2,固定子鉄心1間の十分な伝熱を確保するため、両者
間を密着させ、かつ十分に固定させたいという要請があ
る。
On the other hand, when fixing the stator coil 2 to the stator core 1, in order to fix the stator coil 2 and to secure sufficient heat transfer between the stator coil 2 and the stator core 1, the two are fixed. There is a demand for close contact and sufficient fixation.

【0011】そこで、例えばレジンの様な液体状の物質
を固定子コイル2と固定子鉄心1の間に注入し、後に熱
等により固体化させて固定子コイル2を固定子鉄心1に
固定することが考えられる。
Therefore, for example, a liquid substance such as a resin is injected between the stator coil 2 and the stator core 1 and then solidified by heat or the like to fix the stator coil 2 to the stator core 1. It is possible.

【0012】しかし、従来の回転電機では、液体状の物
質は固定子鉄心1の通風ダクト4の部分から流れ出てし
まうため、このような物質の使用は不可能であった。そ
のため、固定子コイル2を固定子鉄心1に納め、固定す
る方法としては、回転電機、特に大型のタービン発電機
の場合、従来図5の如き方法が一般的であった。
However, in the conventional rotating electric machine, since the liquid substance flows out from the ventilation duct 4 of the stator core 1, it is impossible to use such a substance. Therefore, as a method of housing the stator coil 2 in the stator iron core 1 and fixing it, a method as shown in FIG. 5 has been generally used in the case of a rotating electric machine, particularly a large-sized turbine generator.

【0013】図5は従来の実施例を示す固定子断面図で
ある。同図においては、固定子コイル2は、導電性物
質、例えば銅の周囲が絶縁物質で覆われた構成となって
おり、固定子鉄心1のスロット内に固定子コイル2が納
められている。
FIG. 5 is a sectional view of a stator showing a conventional embodiment. In FIG. 1, the stator coil 2 has a structure in which a conductive material such as copper is covered with an insulating material, and the stator coil 2 is housed in the slot of the stator core 1.

【0014】固定子コイル2の電磁振動に対しては、ス
ロットの幅方向の振動についてはリップルスプリング1
5により抑え、スロットの深さ方向の振動については固
定子クサビ17により抑える構造となっている。
With respect to the electromagnetic vibration of the stator coil 2, the ripple spring 1 with respect to the vibration in the width direction of the slot.
5, the vibration in the depth direction of the slot is suppressed by the stator wedge 17.

【0015】ただし、この構造の場合であっても、場合
に比べ、電磁振動抑制効果は不十分であり、また、リッ
プルスプリング15の挿入されている部分の固定子コイ
ル2と固定子鉄心1間の熱伝導が悪くなるという問題点
があった。
However, even in the case of this structure, the electromagnetic vibration suppressing effect is insufficient as compared with the case, and between the stator coil 2 and the stator core 1 where the ripple spring 15 is inserted. However, there was a problem that the heat conduction of the product deteriorated.

【0016】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、その第1の目的は、回転電機に必要な冷却
を確保しつつ、磁束を効率的に得ることで固定子全体の
軸方向長さを短縮することができる回転電機及びその固
定子を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and a first object thereof is to efficiently obtain a magnetic flux while ensuring the cooling required for a rotating electric machine, and thus the entire stator. An object of the present invention is to provide a rotating electric machine and a stator thereof that can reduce the axial length.

【0017】また、第2の目的は、回転電機に必要な冷
却を確保しつつ、固定子コイルの振動抑制効果を向上さ
せ、かつ固定子コイル冷却のための熱伝導性を向上させ
ることができる回転電機を提供することにある。
A second object is to improve the vibration suppressing effect of the stator coil and to improve the thermal conductivity for cooling the stator coil while ensuring the cooling required for the rotating electric machine. To provide a rotating electric machine.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、以下の
様な固定子冷却通風路を構成した回転電機を提唱するも
のである。すなわち、図1に示す様に、回転電機の固定
子鉄心1および回転子5を冷却するために必要な固定子
鉄心1の通風路を、固定子鉄心1の内径側ティース部か
ら固定子鉄心1の背部へ貫通する通風孔3を設けること
により構成する。この様な構成とすることにより、従来
の様な通風ダクトを設ける必要がなくなるので、固定子
鉄心1の固定子内での占有率が増し、固定子鉄心1の軸
方向長さを短くすることができる。
The gist of the present invention is to propose a rotating electric machine having the following stator cooling air passages. That is, as shown in FIG. 1, the ventilation path of the stator core 1 required for cooling the stator core 1 and the rotor 5 of the rotating electric machine is provided from the teeth portion on the inner diameter side of the stator core 1 to the stator core 1. It is configured by providing a ventilation hole 3 penetrating to the back part of the. With such a configuration, it is not necessary to provide a ventilation duct as in the conventional case, so that the occupation ratio of the stator core 1 in the stator is increased and the axial length of the stator core 1 is shortened. You can

【0019】さらに、通風経路を上記の様な構成とする
ことにより、固定子コイル2を固定子鉄心1に納め固定
する方法として、図4の様にリップルスプリング15を
用いずに固定子鉄心1のスロット内にレジン等を注入す
る構成をとることが可能となる。この様な構成とするこ
とにより、固定子コイル2の振動抑制効果、および冷却
のための熱伝導性を向上させることができる。
Further, as a method for housing and fixing the stator coil 2 in the stator core 1 by configuring the ventilation path as described above, the stator core 1 without using the ripple spring 15 as shown in FIG. It is possible to adopt a configuration in which a resin or the like is injected into the slot. With such a configuration, the vibration suppressing effect of the stator coil 2 and the thermal conductivity for cooling can be improved.

【0020】また、上記課題の解決は、技術思想的に
は、以下のような解決手段により実現される。まず、請
求項1に対応する発明は、冷却ガスを封入した気密ケー
シング内に固定子鉄心を含む固定子組立体が配置された
回転電機において、固定子鉄心は、軸方向に複数設けら
れ,かつ各々前記冷却ガスを半径方向に流通させる冷却
通路と、その内径側に導電体を納める軸方向の溝とを備
え、冷却通路が溝とつながることなく配置された回転電
機である。冷却ガスを封入した気密ケーシング内に固定
子鉄心を含む固定子組立体が配置されており、固定子鉄
心は、軸方向に複数設けられ、かつ各々前記冷却ガスを
半径方向に流通させる冷却通路と、その内径側に導電体
を納める軸方向の溝とを有する回転電機において、冷却
通路が溝とつながることなく配置された回転電機であ
る。
Further, the solution of the above problems is technically realized by the following solution means. First, the invention corresponding to claim 1 is a rotary electric machine in which a stator assembly including a stator core is arranged in an airtight casing in which a cooling gas is sealed, and a plurality of stator cores are provided in the axial direction, and The rotary electric machine is provided with a cooling passage for circulating the cooling gas in a radial direction and an axial groove for accommodating a conductor on an inner diameter side thereof, and the cooling passage is arranged without being connected to the groove. A stator assembly including a stator iron core is arranged in an airtight casing in which a cooling gas is sealed, a plurality of stator iron cores are provided in the axial direction, and cooling passages for circulating the cooling gas in the radial direction, respectively. In the rotating electric machine having an axial groove for accommodating the conductor on the inner diameter side thereof, the cooling passage is arranged without being connected to the groove.

【0021】また、請求項2に対応する発明は、請求項
1に対応する発明において、溝内に納められた導電体を
熱により硬化する液体を固体化させて固定する回転電機
である。
The invention according to claim 2 is the rotating electric machine according to the invention according to claim 1, wherein a liquid which hardens the conductor housed in the groove by heat is solidified and fixed.

【0022】さらに、請求項3に対応する発明は、請求
項2に対応する発明において、熱により硬化する液体
は、レジンである回転電機である。さらにまた、請求項
4に対応する発明は、請求項1に対応する発明におい
て、溝内に納められた導電体を乾燥により硬化する液体
を固体化させて固定する回転電機である。
Further, the invention according to claim 3 is the rotary electric machine according to the invention according to claim 2, wherein the liquid which is hardened by heat is a resin. Furthermore, the invention according to claim 4 is the rotating electric machine according to the invention according to claim 1, in which a liquid that cures the conductor housed in the groove by drying is solidified and fixed.

【0023】一方、請求項5に対応する発明は、請求項
1に対応する発明において、導電体が納められた溝内に
固化可能な液体を注入し、当該液体を固体化させて導電
体を固定する回転電機である。
On the other hand, the invention according to claim 5 is the invention according to claim 1, in which a solidifiable liquid is injected into the groove in which the conductor is accommodated, and the liquid is solidified to form the conductor. It is a rotating electric machine that is fixed.

【0024】また、請求項6に対応する発明は、冷却ガ
スを封入した気密ケーシング内に固定子鉄心が配置され
た回転電機の固定子において、固定子鉄心は、軸方向に
複数設けられ,かつ各々冷却ガスを半径方向に流通させ
る冷却通路と、その内径側に導電体を納める軸方向の溝
とを備え、冷却通路が溝とつながることなく配置された
回転電機の固定子である。
According to a sixth aspect of the present invention, in a stator of a rotating electric machine in which a stator core is arranged in an airtight casing containing a cooling gas, a plurality of stator cores are provided in the axial direction, and A stator of a rotating electric machine, each of which is provided with a cooling passage for circulating cooling gas in a radial direction and an axial groove for accommodating a conductor on an inner diameter side thereof, the cooling passage being arranged without being connected to the groove.

【0025】さらに、請求項7に対応する発明は、冷却
ガスを封入した気密ケーシングと、このケーシング内に
配置され、かつ軸方向に複数設けられた半径方向冷却通
路が内在する固定子鉄心を含む固定子組立体と、固定子
鉄心の内周部にこれとガス空隙を介して回転可能に支持
された回転子と、ケーシング内に配設されたガス冷却器
とを有し、また、固定子鉄心の内径側には導電体を納め
る軸方向の溝が設けられた回転電機において、半径方向
冷却通路が内径側の軸方向の溝と干渉しない回転電機で
ある。
Further, the invention according to claim 7 includes an airtight casing enclosing a cooling gas, and a stator core arranged in the casing and having therein a plurality of radial cooling passages provided in the axial direction. A stator assembly, a rotor rotatably supported by an inner peripheral portion of the stator core via a gas gap therebetween, and a gas cooler arranged in a casing. A rotary electric machine in which an axial groove for accommodating a conductor is provided on the inner diameter side of an iron core, and the radial cooling passage does not interfere with the inner diameter side axial groove.

【0026】さらにまた、請求項8に対応する発明は、
冷却ガスを封入した気密ケーシング内に固定子鉄心を含
む固定子組立体が配置された回転電機において、固定子
鉄心は、軸方向に複数設けられ,かつ各々冷却ガスを半
径方向に流通させる所定の大きさの開口を有する冷却通
路を備えた回転電機である。 (作用)まず、請求項1,6,7及び8に対応する発明
の回転電機及び回転子においては、冷却ガスを半径方向
に流通させる冷却通路が、その内径側に導電体を納める
軸方向の溝と溝とつながることなく配置されている。
Furthermore, the invention corresponding to claim 8 is
In a rotary electric machine in which a stator assembly including a stator iron core is arranged in an airtight casing in which a cooling gas is sealed, a plurality of stator iron cores are provided in the axial direction, and each of the stator iron cores has a predetermined size for circulating the cooling gas in the radial direction. The rotating electric machine includes a cooling passage having an opening of a size. (Operation) First, in the rotating electric machine and the rotor of the invention according to claims 1, 6, 7 and 8, the cooling passage for circulating the cooling gas in the radial direction has an axial direction in which the conductor is housed on the inner diameter side. It is arranged without connecting to the groove.

【0027】したがって、従来の様な通風ダクトを設け
る必要がなくなるので、固定子鉄心の固定子内での占有
率が増し、固定子鉄心の軸方向長さを短くすることがで
きる。
Therefore, since it is not necessary to provide a ventilation duct as in the prior art, the occupation ratio of the stator core in the stator is increased and the axial length of the stator core can be shortened.

【0028】次に、請求項2〜5に対応する発明の回転
電機においては、請求項1に対応する発明と同様に作用
する他、導電体が納められた溝内に固化可能な液体が注
入され、当該液体が固体化されて導電体が固定される。
Next, in the rotating electric machine of the invention according to claims 2 to 5, the same operation as that of the invention according to claim 1 is achieved, and a solidifiable liquid is injected into the groove containing the conductor. Then, the liquid is solidified and the conductor is fixed.

【0029】これは、上記冷却通路と溝とがつながって
いないことにより可能になるものである。つまり、上記
冷却通路と溝とがつながっている場合、従来技術で説明
したように、液体が冷却通路を通って外部に流出してし
まう。
This is possible because the cooling passage is not connected to the groove. That is, when the cooling passage is connected to the groove, the liquid flows out through the cooling passage to the outside as described in the related art.

【0030】この発明においては、上記冷却通路と溝と
がつながっていないことにより、液体の外部流出を防止
し、固化可能な液体による導電体の固化が可能となる。
したがって、固定子コイル等の導電体の振動抑制効果、
及び冷却のための熱伝導性を向上させることができる。
In the present invention, since the cooling passage and the groove are not connected to each other, the liquid can be prevented from flowing out and the conductor can be solidified by the solidifiable liquid.
Therefore, the effect of suppressing the vibration of the conductor such as the stator coil,
And the thermal conductivity for cooling can be improved.

【0031】なお、請求項2及び3に対応する発明で
は、レジン等の熱により硬化する液体が用いられる。ま
た、請求項4に対応する発明では、乾燥により硬化する
液体が用いられる。
In the inventions corresponding to claims 2 and 3, a liquid such as a resin which is hardened by heat is used. Further, in the invention corresponding to claim 4, a liquid which is cured by drying is used.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。 (発明の第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施
の形態に係る回転電機における固定子の一例を示す断面
斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment of the Invention) FIG. 1 is a sectional perspective view showing an example of a stator in a rotary electric machine according to a first embodiment of the present invention.

【0033】同図に示す本実施形態に係る固定子は、図
3に示す従来の回転電機に適用される。ここで、図3に
示す従来装置と同一部分には同一符号を付して詳細説明
を省略する。また、回転電機内部での全体の通風経路も
図3と同様であるので、その詳細説明を省略する。
The stator according to the present embodiment shown in the figure is applied to the conventional rotary electric machine shown in FIG. Here, the same parts as those of the conventional apparatus shown in FIG. Further, the entire ventilation path inside the rotary electric machine is the same as that in FIG. 3, and therefore detailed description thereof will be omitted.

【0034】この回転電機は、その固定子鉄心21が円
筒状に構成されており、その筒部内側の空間に図3に示
す回転子5が挿入されるようになっている。また、回転
電機の固定子鉄心21および回転子5を冷却するために
必要な固定子鉄心21の通風路として、固定子鉄心21
には、固定子鉄心21の内径側ティース部から固定子鉄
心21の背部へ貫通する,多数の冷却通路としての通風
孔3が設けられている。
In this rotating electric machine, the stator iron core 21 is formed in a cylindrical shape, and the rotor 5 shown in FIG. 3 is inserted into the space inside the cylindrical portion. In addition, as a ventilation path for the stator core 21 of the rotating electric machine and the stator core 21 required for cooling the rotor 5, the stator core 21
A plurality of ventilation holes 3 are provided as a plurality of cooling passages penetrating from the teeth portion on the inner diameter side of the stator core 21 to the back portion of the stator core 21.

【0035】さらに、固定子鉄心21の筒部内側には、
その外側方向を深さ方向とし、かつ回転軸方向を長さ方
向とする溝としてのスロット22が設けられている。こ
のスロット22は固定子鉄心21の回転方向に複数設け
られ、各スロット22内には固定子コイル2が設けられ
ている。
Furthermore, inside the cylindrical portion of the stator core 21,
A slot 22 is provided as a groove whose outer direction is the depth direction and whose rotational axis direction is the length direction. A plurality of slots 22 are provided in the rotating direction of the stator core 21, and the stator coil 2 is provided in each slot 22.

【0036】上記通風孔3の開穴形状は、円形,楕円形
もしくは4角形等の多角形であり、その開穴の大きさ
は、上記スロット22の回転方向間隔よりも小さなもの
となっている。そして、各通風孔3は、上記各スロット
22と繋がることがないように配置されている。
The shape of the vent holes 3 is a polygon such as a circle, an ellipse, or a quadrangle, and the size of the holes is smaller than the interval of the slots 22 in the rotational direction. . The ventilation holes 3 are arranged so as not to be connected to the slots 22.

【0037】また、この通風穴3の面積、数について
は、回転電機を十分に冷却できる数が確保されている。
次に、以上のように構成された本発明の実施の形態に係
る回転電機においては、図3で説明した通風経路を冷却
ガスが流通することにより冷却がなされる。
As for the area and the number of the ventilation holes 3, a number that can sufficiently cool the rotary electric machine is secured.
Next, in the rotary electric machine according to the embodiment of the present invention configured as described above, cooling is performed by flowing the cooling gas through the ventilation path described in FIG.

【0038】ここで、固定子鉄心21の半径方向通風路
は、図4に示す通風ダクト4に代えて図1に示す通風孔
3によって形成されることになる。また、通風孔3は、
固定子鉄心21を分断する通風ダクトを設ける必要がな
く、効率的に必要な磁束が得られることになる。
Here, the radial ventilation passages of the stator core 21 are formed by the ventilation holes 3 shown in FIG. 1 instead of the ventilation ducts 4 shown in FIG. Further, the ventilation holes 3 are
It is not necessary to provide a ventilation duct that divides the stator core 21, and the required magnetic flux can be efficiently obtained.

【0039】上述したように本発明の実施の形態に係る
回転電機によれば、固定子鉄心21に通風孔3により冷
却ガスの通風経路を確保するようにしたので、固定子鉄
心21を分割する通風ダクト4を設ける必要なく、した
がって、固定子鉄心の固定子内での占有率が増し、回転
電機に必要な磁束の効率的に確保して固定子鉄心21の
軸方向長さを短くすることができる。
As described above, according to the rotary electric machine of the embodiment of the present invention, the stator core 21 is divided because the ventilation holes 3 are provided in the stator core 21 to secure the ventilation passage of the cooling gas. Since it is not necessary to provide the ventilation duct 4, therefore, the occupation ratio of the stator core in the stator is increased, the magnetic flux required for the rotating electric machine is efficiently secured, and the axial length of the stator core 21 is shortened. You can

【0040】これにより固定子全体の軸方向長さを短縮
することが可能となる。また、通風路を通風孔3とした
場合、一見、従来の通風ダクト4の場合に比べ、総通風
面積が減り、冷却ガスの流量が減って冷却性能が低下す
ると考えられるが、従来から回転電機の固定子では、発
生ロスが最も大きいのは固定子鉄心端部であるので、固
定子中央部においては適宜な通風孔3の面積、数が確保
されていればよい。したがって固定子鉄心21に対する
冷却は十分になされている。なお、固定子鉄心端部で
は、図3に示す従来技術通りに、固定子鉄心端部へ送ら
れるガスg2、回転子端部へ送られるガスg3による冷
却がなされている。
This makes it possible to reduce the axial length of the entire stator. Further, when the ventilation passage is formed as the ventilation hole 3, it is considered that the total ventilation area is reduced, the cooling gas flow rate is reduced, and the cooling performance is reduced as compared with the case of the conventional ventilation duct 4. In the above-mentioned stator, the largest loss occurs at the end of the stator core, so that it is only necessary to secure an appropriate area and number of ventilation holes 3 in the central part of the stator. Therefore, the stator core 21 is sufficiently cooled. The stator core end is cooled by the gas g2 sent to the stator core end and the gas g3 sent to the rotor end, as in the prior art shown in FIG.

【0041】また、特に大型のタービン発電機等の様な
回転電機では、固定子コイル2の冷却のために固定子コ
イル2の内部に冷却媒体,例えば水を流して冷却するの
で、冷却ガスにより冷却する発生ロスが少ないため、通
風孔3の面積、数は、固定子コイル2の内部に冷却媒体
を流していない回転電機に比べ、少なくすることができ
る。
In a rotating electric machine such as a large-sized turbine generator, a cooling medium such as water is supplied to cool the stator coil 2 to cool the stator coil 2. Since the cooling loss is small, the area and the number of the ventilation holes 3 can be reduced as compared with the rotating electric machine in which the cooling medium does not flow inside the stator coil 2.

【0042】さらに、上記の様な大型のタービン発電機
等の回転電機の場合には、固定子コイル2の数を少なく
設計できるので、固定子鉄心21の内径側のスロット2
2とスロット22の間の距離が大きくできるので、通風
孔3を設けることが寸法的に容易になる。
Further, in the case of a rotary electric machine such as a large-sized turbine generator as described above, the number of the stator coils 2 can be designed to be small, so that the slot 2 on the inner diameter side of the stator core 21 is formed.
Since the distance between the slot 2 and the slot 2 can be made large, it becomes dimensionally easy to provide the ventilation hole 3.

【0043】つまり、このような通風孔3は回転電機全
体の冷却を考えたときには、適宜な位置に適宜な個数必
要であるが、その通風孔3の設定位置、開口径及び個数
は設計段階で自由に調節できるので、回転電機各部及び
固定子鉄心21には必要な冷却を確保しつつ、冷却通路
の固定子鉄心に示す占有率を最小限とすることができ、
上記した本実施の形態の効果をより一層確実・効果的に
奏するようにすることができる。 (発明の第2の実施の形態)図2は本発明の第2の実施
の形態に係る回転電機にて適用されるコイル固定方式の
一例を説明する固定子鉄心断面図であり、図1と同一部
分には同一符号を付して説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。また、図5に示す従来装置と
同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。
That is, when considering the cooling of the entire rotary electric machine, it is necessary to provide an appropriate number of such ventilation holes 3 at appropriate positions. However, the set position, opening diameter and number of the ventilation holes 3 are set at the design stage. Since it can be freely adjusted, it is possible to minimize the occupancy shown in the stator core of the cooling passage while ensuring necessary cooling for each part of the rotating electric machine and the stator core 21.
It is possible to more reliably and effectively achieve the effects of the present embodiment described above. (Second Embodiment of the Invention) FIG. 2 is a sectional view of a stator core for explaining an example of a coil fixing method applied to a rotating electric machine according to a second embodiment of the present invention. The same portions will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and only different portions will be described here. Further, the same parts as those of the conventional device shown in FIG.

【0044】本実施の形態の固定子には、第1の実施形
態の場合と同様な通風孔3を有するにおける固定子鉄心
21が用いられている。また、この固定子では、スロッ
ト22内に納められた固定子コイル2は、固体化された
レジン16によって固定されている。
The stator core 21 having the same ventilation holes 3 as in the case of the first embodiment is used in the stator of this embodiment. Further, in this stator, the stator coil 2 housed in the slot 22 is fixed by the solidified resin 16.

【0045】このレジン16は、液体状態で、固定子鉄
心21のスロット22内に注入され、注入後加熱される
ことにより固体化され、固定子コイル2及び固定子鉄心
21を固定する。
The resin 16 in a liquid state is injected into the slots 22 of the stator core 21, and is solidified by being heated after the injection, so that the stator coil 2 and the stator core 21 are fixed.

【0046】また、固定子コイル2のスロット22深さ
方向の振動については、固定子クサビ17により抑える
構造となっている。このように構成された本発明の実施
の形態に係る回転電機においては、その固定子における
固定子コイルが固体化したレジン16で十分に固定さ
れ、電磁気力による振動が十分に抑制される。
Vibration of the stator coil 2 in the depth direction of the slot 22 is suppressed by the stator wedge 17. In the rotary electric machine according to the embodiment of the present invention configured as described above, the stator coil in the stator is sufficiently fixed by the solidified resin 16, and the vibration due to the electromagnetic force is sufficiently suppressed.

【0047】また、レジン16は、固定子コイル2及び
固定子鉄心21と密着しており、固定子コイル2及び固
定子鉄心21間の熱伝達が十分に確保される。上述した
ように本発明の実施の形態に係る回転電機によれば、固
定子鉄心21の通風孔3とスロット22がつながらない
ように配置し、液体であるレジン16を注入し当該レジ
ン16を固化して固定子コイル2を固定するようにした
ので、上記発明の実施の形態に係る回転電機と同様の効
果が得られる他、固定子鉄心に対する冷却を十分に行い
つつ、固定子コイルの振動抑制効果を向上させ、かつ固
定子コイル冷却のための熱伝導性を向上させることがで
きる。
Further, the resin 16 is in close contact with the stator coil 2 and the stator core 21, so that sufficient heat transfer between the stator coil 2 and the stator core 21 is ensured. As described above, according to the rotating electric machine according to the embodiment of the present invention, the stator core 21 is arranged so that the ventilation holes 3 and the slots 22 are not connected to each other, and the resin 16 that is a liquid is injected to solidify the resin 16. Since the stator coil 2 is fixed by the above, the same effects as those of the rotating electric machine according to the embodiment of the present invention can be obtained, and the vibration of the stator coil can be suppressed while sufficiently cooling the stator core. And the thermal conductivity for cooling the stator coil can be improved.

【0048】したがって、従来のように、リップルスプ
リング15を挿入して固定子コイル2を固定した場合に
比べると、十分に固定されていることから電磁振動抑制
効果が増すことになる。さらに、リップルスプリング1
5の挿入による固定子コイル2と固定子鉄心間のガス層
を生じることもないため、熱伝導性が向上し、回転電機
の冷却性能が向上する。
Therefore, compared to the case where the ripple spring 15 is inserted and the stator coil 2 is fixed as in the conventional case, the effect of suppressing electromagnetic vibration is increased because the stator coil 2 is sufficiently fixed. In addition, ripple spring 1
Since the gas layer between the stator coil 2 and the stator core due to the insertion of 5 is not generated, the thermal conductivity is improved and the cooling performance of the rotating electric machine is improved.

【0049】なお、上記実施形態においては、回転子コ
イル2と固定し鉄心21の間に注入する物質としてレジ
ンを用いたが、本発明はこれに限られるものでなく、レ
ジンの他に熱硬化性、乾燥硬化性、その他何らかの方法
により固体化させることの可能な種々の液体を用いるこ
とが可能である。さらに、本発明は、上記各実施の形態
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々に変形することが可能である。
In the above embodiment, the resin is used as the substance fixed to the rotor coil 2 and injected between the iron cores 21. However, the present invention is not limited to this, and a thermosetting resin other than the resin is used. It is possible to use various liquids that can be solidified by any method such as heat resistance, dry-curability, and the like. Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned respective embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転電機に必要な冷却を確保しつつ、磁束を効率的に得
ることで固定子全体の軸方向長さを短縮することができ
る回転電機及びその固定子を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a rotating electric machine and a stator thereof that can reduce the axial length of the entire stator by efficiently obtaining magnetic flux while ensuring the cooling required for the rotating electric machine.

【0051】また、本発明によれば、回転電機に必要な
冷却を確保しつつ、固定子コイルの振動抑制効果を向上
させ、かつ固定子コイル冷却のための熱伝導性を向上さ
せることができる回転電機を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to improve the vibration suppressing effect of the stator coil and to improve the thermal conductivity for cooling the stator coil while ensuring the cooling required for the rotating electric machine. A rotating electric machine can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る回転電機にお
ける固定子の一例を示す断面斜視図。
FIG. 1 is a sectional perspective view showing an example of a stator in a rotary electric machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る回転電機にて
適用されるコイル固定方式の一例を説明する固定子鉄心
断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a stator core illustrating an example of a coil fixing method applied to a rotating electric machine according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の回転電機の冷却方式の実施例を示す回転
電機断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a rotary electric machine showing an example of a conventional cooling system for a rotary electric machine.

【図4】従来の回転電機の冷却方式の実施例を示す固定
子断面斜視図。
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a stator showing an example of a conventional cooling system for a rotating electric machine.

【図5】従来の実施例を示す固定子断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a stator showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…固定子コイル 3…通風孔 5…回転子 6…回転子通風孔 7…ガス空隙 8…ケーシング 9…防風板 10…ベアリングブラケット 11…ガス冷却器 12…風導 13…ファン 16…レジン 17…固定子クサビ 21…固定子鉄心 22…スロット 2 ... Stator coil 3 ... Ventilation hole 5 ... Rotor 6 ... Rotor ventilation hole 7 ... Gas gap 8 ... Casing 9 ... Windproof plate 10 ... Bearing bracket 11 ... Gas cooler 12 ... Wind guide 13 ... Fan 16 ... Resin 17 … Stator wedge 21… Stator core 22… Slot

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷却ガスを封入した気密ケーシング内に
固定子鉄心を含む固定子組立体が配置された回転電機に
おいて、 前記固定子鉄心は、軸方向に複数設けられ,かつ各々前
記冷却ガスを半径方向に流通させる冷却通路と、その内
径側に導電体を納める軸方向の溝とを備え、 前記冷却通路が前記溝とつながることなく配置されたこ
とを特徴とする回転電機。
1. A rotary electric machine in which a stator assembly including a stator core is arranged in an airtight casing containing cooling gas, wherein a plurality of stator cores are provided in the axial direction, and each of the cooling gas A rotating electrical machine comprising: a cooling passage that circulates in a radial direction; and an axial groove that accommodates a conductor on an inner diameter side thereof, wherein the cooling passage is arranged without being connected to the groove.
【請求項2】 前記溝内に納められた前記導電体を熱に
より硬化する液体を固体化させて固定することを特徴と
する請求項1記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a liquid that hardens the conductor contained in the groove by heat is solidified and fixed.
【請求項3】 前記熱により硬化する液体は、レジンで
あることを特徴とする請求項2記載の回転電機。
3. The rotating electric machine according to claim 2, wherein the liquid that is cured by heat is a resin.
【請求項4】 前記溝内に納められた前記導電体を乾燥
により硬化する液体を固体化させて固定することを特徴
とする請求項1記載の回転電機。
4. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a liquid which cures the conductor contained in the groove by drying is solidified and fixed.
【請求項5】 前記導電体が納められた前記溝内に固化
可能な液体を注入し、当該液体を固体化させて前記導電
体を固定することを特徴とする請求項1記載の回転電
機。
5. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a solidifiable liquid is injected into the groove in which the conductor is housed, and the liquid is solidified to fix the conductor.
【請求項6】 冷却ガスを封入した気密ケーシング内に
固定子鉄心が配置された回転電機の固定子において、 前記固定子鉄心は、軸方向に複数設けられ,かつ各々前
記冷却ガスを半径方向に流通させる冷却通路と、その内
径側に導電体を納める軸方向の溝とを備え、 前記冷却通路が前記溝とつながることなく配置されたこ
とを特徴とする回転電機の固定子。
6. A stator of a rotating electric machine in which a stator core is arranged in an airtight casing containing cooling gas, wherein a plurality of the stator cores are provided in an axial direction, and each of the cooling gas is radially provided. A stator for a rotating electric machine, comprising: a cooling passage for circulation; and an axial groove for accommodating a conductor on an inner diameter side thereof, wherein the cooling passage is arranged without being connected to the groove.
【請求項7】 冷却ガスを封入した気密ケーシングと、
このケーシング内に配置され、かつ軸方向に複数設けら
れた半径方向冷却通路が内在する固定子鉄心を含む固定
子組立体と、前記固定子鉄心の内周部にこれとガス空隙
を介して回転可能に支持された回転子と、前記ケーシン
グ内に配設されたガス冷却器とを有し、また、前記固定
子鉄心の内径側には導電体を納める軸方向の溝が設けら
れた回転電機において、 前記半径方向冷却通路が前記内径側の軸方向の溝と干渉
しないことを特徴とする回転電機。
7. An airtight casing enclosing a cooling gas,
A stator assembly including a stator core in which a plurality of radial cooling passages arranged in the axial direction are provided, which is arranged in the casing, and a stator core, which rotates in an inner peripheral portion of the stator core through a gas gap. A rotating electric machine having a rotatably supported rotor and a gas cooler arranged in the casing, and an axial groove for accommodating a conductor is provided on the inner diameter side of the stator core. In the rotary electric machine, the radial cooling passage does not interfere with the axial groove on the inner diameter side.
【請求項8】 冷却ガスを封入した気密ケーシング内に
固定子鉄心を含む固定子組立体が配置された回転電機に
おいて、 前記固定子鉄心は、軸方向に複数設けられ,かつ各々前
記冷却ガスを半径方向に流通させる所定の大きさの開口
を有する冷却通路を備えたことを特徴とする回転電機。
8. A rotary electric machine in which a stator assembly including a stator core is arranged in an airtight casing containing cooling gas, wherein a plurality of the stator cores are provided in the axial direction, and each of the cooling gas contains the cooling gas. A rotating electrical machine comprising: a cooling passage having an opening of a predetermined size, which is circulated in a radial direction.
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