JPH1023692A - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
- Publication number
- JPH1023692A JPH1023692A JP17456996A JP17456996A JPH1023692A JP H1023692 A JPH1023692 A JP H1023692A JP 17456996 A JP17456996 A JP 17456996A JP 17456996 A JP17456996 A JP 17456996A JP H1023692 A JPH1023692 A JP H1023692A
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- rotor
- electric machine
- rotating electric
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】界磁巻線端部から固定子鉄心端部へ入射する磁
束を減少して固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減を
可能とした回転電機の回転子を提供することにある。 【解決手段】磁極部１１と界磁巻線直線部６ａと界磁巻
線端部６ｂから成る界磁巻線６と非磁性鋼から成る保持
環７を備えた回転電機の回転子で、界磁巻線端部６ｂの
外周と保持環７の内周の間に磁性構造物１１を設ける。
束を減少して固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減を
可能とした回転電機の回転子を提供することにある。 【解決手段】磁極部１１と界磁巻線直線部６ａと界磁巻
線端部６ｂから成る界磁巻線６と非磁性鋼から成る保持
環７を備えた回転電機の回転子で、界磁巻線端部６ｂの
外周と保持環７の内周の間に磁性構造物１１を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転電機の回転子に
係り、特に、タービン発電機の円筒形回転子で、固定子
鉄心端部構造物の局部過熱を低減する構造に関する。
係り、特に、タービン発電機の円筒形回転子で、固定子
鉄心端部構造物の局部過熱を低減する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の円筒形界磁磁極を有する回
転電機の軸方向端部の部分断面構造を示した。固定子鉄
心１は薄鉄板を積層して形成され、エンドダクト２，エ
ンドプレート３を介して締付ボルト（図示せず）によっ
て締付固定されている。固定子鉄心１にはスロット（図
示せず）が設けられ電機子巻線４が挿入されている。一
方、回転子５は固定子鉄心１の内径側に空隙を隔てて設
置されている。回転子５にもスロット（図示せず）が設
けられ界磁巻線６が挿入されている。界磁巻線６は界磁
巻線直線部６ａと界磁巻線端部６ｂから成り、非磁性鋼
で作られた保持環７によって保持固定されている。保持
環７は滑らかな円筒状に形成され、回転子５に焼きばめ
されている。
転電機の軸方向端部の部分断面構造を示した。固定子鉄
心１は薄鉄板を積層して形成され、エンドダクト２，エ
ンドプレート３を介して締付ボルト（図示せず）によっ
て締付固定されている。固定子鉄心１にはスロット（図
示せず）が設けられ電機子巻線４が挿入されている。一
方、回転子５は固定子鉄心１の内径側に空隙を隔てて設
置されている。回転子５にもスロット（図示せず）が設
けられ界磁巻線６が挿入されている。界磁巻線６は界磁
巻線直線部６ａと界磁巻線端部６ｂから成り、非磁性鋼
で作られた保持環７によって保持固定されている。保持
環７は滑らかな円筒状に形成され、回転子５に焼きばめ
されている。
【０００３】エンドプレート３と固定子鉄心１の端部か
ら成る、固定子鉄心端部構造物は、界磁巻線端部６ｂの
起磁力と電機子巻線４の起磁力により固定子鉄心端部へ
入射する磁束φと非同期であるため、渦電流が流れて局
部過熱による温度上昇を引き起こす。そこでエンドプレ
ート３の表面には磁束φを遮蔽するための導電性のシー
ルド板８が設けられ、エンドプレート３に発生する渦電
流を減少している。また固定子鉄心１の端部内径側には
段落し９が設けられて磁束φの入射を緩和している。
尚、回転電機巻線として実公平3−29973号公報を挙げる
ことができる。
ら成る、固定子鉄心端部構造物は、界磁巻線端部６ｂの
起磁力と電機子巻線４の起磁力により固定子鉄心端部へ
入射する磁束φと非同期であるため、渦電流が流れて局
部過熱による温度上昇を引き起こす。そこでエンドプレ
ート３の表面には磁束φを遮蔽するための導電性のシー
ルド板８が設けられ、エンドプレート３に発生する渦電
流を減少している。また固定子鉄心１の端部内径側には
段落し９が設けられて磁束φの入射を緩和している。
尚、回転電機巻線として実公平3−29973号公報を挙げる
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、固定子
鉄心の端部に段落しを設けたりエンドプレートの表面に
シールド板８を設けて磁束の入射緩和と渦電流の低減を
図っている。しかし、これらの対策にも関わらず固定子
鉄心端部構造物の温度上昇は、他の部分に比べて大幅に
大きくなっている。このため回転電機の大容量化あるい
は小型化が固定子鉄心端部構造物の温度をもって制約さ
れ大きな問題となっている。
鉄心の端部に段落しを設けたりエンドプレートの表面に
シールド板８を設けて磁束の入射緩和と渦電流の低減を
図っている。しかし、これらの対策にも関わらず固定子
鉄心端部構造物の温度上昇は、他の部分に比べて大幅に
大きくなっている。このため回転電機の大容量化あるい
は小型化が固定子鉄心端部構造物の温度をもって制約さ
れ大きな問題となっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は界磁巻線端部の
外周と保持環の内周の間に磁性体から成る構造物（以
下、磁性構造物という）を設けることによって、所期の
目的を達成するものである。
外周と保持環の内周の間に磁性体から成る構造物（以
下、磁性構造物という）を設けることによって、所期の
目的を達成するものである。
【０００６】界磁巻線端部の外周と保持環の内周の間に
磁性構造物を設けることにより、界磁巻線端部から発生
する磁束の一部は磁気抵抗の小さい磁性構造物に流れ
る。このため、固定子鉄心端部に入射する磁束は減少し
て固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減を可能とした
回転電機の回転子が得られる。
磁性構造物を設けることにより、界磁巻線端部から発生
する磁束の一部は磁気抵抗の小さい磁性構造物に流れ
る。このため、固定子鉄心端部に入射する磁束は減少し
て固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減を可能とした
回転電機の回転子が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【０００８】図１に本発明の一実施例を示す回転電機の
軸方向端部の部分断面図を示す。ここで、本発明は２極
機の場合を例に説明するが、以下の発明は２極以上の偶
数極機に対しても一般的に成立する。
軸方向端部の部分断面図を示す。ここで、本発明は２極
機の場合を例に説明するが、以下の発明は２極以上の偶
数極機に対しても一般的に成立する。
【０００９】本発明では図１のように界磁巻線端部６ｂ
の外周と保持環７の内周の間に磁性構造物１０を設け
た。図１では磁性構造物１０を円筒形状にして保持環７
に装着した。
の外周と保持環７の内周の間に磁性構造物１０を設け
た。図１では磁性構造物１０を円筒形状にして保持環７
に装着した。
【００１０】このようにすることにより、界磁巻線から
発生する磁束の一部は磁気抵抗の小さい磁性構造物１０
に流れるようになる。このため、固定子鉄心端部に入射
する磁束φは従来技術に比べて減少して固定子鉄心端部
構造物の局部過熱の低減を可能とした回転電機の回転子
を得ることができる。
発生する磁束の一部は磁気抵抗の小さい磁性構造物１０
に流れるようになる。このため、固定子鉄心端部に入射
する磁束φは従来技術に比べて減少して固定子鉄心端部
構造物の局部過熱の低減を可能とした回転電機の回転子
を得ることができる。
【００１１】磁性構造物１０は保持環７に装着したため
回転磁場と同期回転している。従って磁性構造物１０に
入射する磁場は直流磁場が主であり、磁性構造物１０の
渦電流による損失は小さい。また回転子５には大きな遠
心力がかかるため、磁性構造物１０を保持環７の内周側
に設けることにより、磁性構造物１０の固定が容易にな
る。
回転磁場と同期回転している。従って磁性構造物１０に
入射する磁場は直流磁場が主であり、磁性構造物１０の
渦電流による損失は小さい。また回転子５には大きな遠
心力がかかるため、磁性構造物１０を保持環７の内周側
に設けることにより、磁性構造物１０の固定が容易にな
る。
【００１２】なお、磁性構造物１０は空気よりも磁気抵
抗が小さい材料ならば何でも良い。図３に本発明の他の
実施例を示す。図３は回転子５の周方向断面図を示す。
先に図１で示した実施例では、磁性構造物１０を回転子
５の全周にわたって設けた場合であるが、本実施例では
磁性構造物１０を、磁極部１１にのみ設けた。
抗が小さい材料ならば何でも良い。図３に本発明の他の
実施例を示す。図３は回転子５の周方向断面図を示す。
先に図１で示した実施例では、磁性構造物１０を回転子
５の全周にわたって設けた場合であるが、本実施例では
磁性構造物１０を、磁極部１１にのみ設けた。
【００１３】固定子鉄心端部へ入射する磁束φは主とし
て磁極部１１から流れる。従って磁極部１１にのみ磁性
構造物１０を設けても固定子鉄心端部へ入射する磁束φ
を低減することができる。このようにすることにより、
磁性構造物１０は図１の実施例より軽量化を図ることが
できて、かつ固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減が
できる効果が得られる。
て磁極部１１から流れる。従って磁極部１１にのみ磁性
構造物１０を設けても固定子鉄心端部へ入射する磁束φ
を低減することができる。このようにすることにより、
磁性構造物１０は図１の実施例より軽量化を図ることが
できて、かつ固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減が
できる効果が得られる。
【００１４】図４に本発明の他の実施例を示す。図４は
回転子５の周方向断面図を示す。本実施例は図３の実施
例の磁性構造物１０の体積を、磁極部１１の中心を境に
回転方向遅れ側を多くした。
回転子５の周方向断面図を示す。本実施例は図３の実施
例の磁性構造物１０の体積を、磁極部１１の中心を境に
回転方向遅れ側を多くした。
【００１５】回転電機の負荷時における磁束は磁極部１
１に近い回転方向遅れ側に集中する。従って磁性構造物
１０の体積を、磁極部１１の中心を境に磁束の集中する
回転方向遅れ側を多くしたことにより、負荷時の固定子
鉄心端部へ入射する磁束φは減少する。このようにする
ことにより、磁性構造物１０は図３の実施例より軽量化
を図ることができて、かつ固定子鉄心端部構造物の局部
過熱の低減ができる効果が得られる。
１に近い回転方向遅れ側に集中する。従って磁性構造物
１０の体積を、磁極部１１の中心を境に磁束の集中する
回転方向遅れ側を多くしたことにより、負荷時の固定子
鉄心端部へ入射する磁束φは減少する。このようにする
ことにより、磁性構造物１０は図３の実施例より軽量化
を図ることができて、かつ固定子鉄心端部構造物の局部
過熱の低減ができる効果が得られる。
【００１６】図５に本発明の他の実施例を示す。図５は
磁性構造物１０の周方向断面構造を示す。本実施例では
磁性構造物１０を、その外周表面に回転子５の軸方向に
平行な細溝１２を設けて形成した。これは磁性構造物１
０には事故時などの不平衡負荷時の他に定常運転時でも
電機子巻線４のスロットリップルによる渦電流が流れて
発電機の効率が低下するのに対処したものである。磁性
構造物１０の外周表面に細溝１２を設けることにより、
等価的な渦電流流路が長くなり渦電流を減少することが
できる。細溝１２の形状は波形，三角形等にしても同様
の効果を得ることができる。また本実施例では細溝１２
を回転子５の軸方向と平行に設けた場合について示した
が、回転子５の軸方向と直角あるいは回転子５の軸方向
と角度を持たせて設けても同様の効果を得ることができ
る。
磁性構造物１０の周方向断面構造を示す。本実施例では
磁性構造物１０を、その外周表面に回転子５の軸方向に
平行な細溝１２を設けて形成した。これは磁性構造物１
０には事故時などの不平衡負荷時の他に定常運転時でも
電機子巻線４のスロットリップルによる渦電流が流れて
発電機の効率が低下するのに対処したものである。磁性
構造物１０の外周表面に細溝１２を設けることにより、
等価的な渦電流流路が長くなり渦電流を減少することが
できる。細溝１２の形状は波形，三角形等にしても同様
の効果を得ることができる。また本実施例では細溝１２
を回転子５の軸方向と平行に設けた場合について示した
が、回転子５の軸方向と直角あるいは回転子５の軸方向
と角度を持たせて設けても同様の効果を得ることができ
る。
【００１７】図６に本発明の他の実施例を示す。図６は
回転子５の周方向断面図を示す。本実施例では磁性構造
物１０を、回転子５の軸方向に平行に分割して配置し
た。界磁巻線端部から発生する磁束は回転子５の軸方向
成分と径方向成分が主である。従って回転子５の軸方向
に磁性構造物１０が分割することなく連続していれば所
期の目的を達成することができる。このように磁性構造
物１０を、回転子５の軸方向に平行に分割して配置する
ことにより、磁性構造物１０の軽量化を図り、かつ固定
子鉄心端部へ入射する磁束φを低減することができて、
固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減ができる。
回転子５の周方向断面図を示す。本実施例では磁性構造
物１０を、回転子５の軸方向に平行に分割して配置し
た。界磁巻線端部から発生する磁束は回転子５の軸方向
成分と径方向成分が主である。従って回転子５の軸方向
に磁性構造物１０が分割することなく連続していれば所
期の目的を達成することができる。このように磁性構造
物１０を、回転子５の軸方向に平行に分割して配置する
ことにより、磁性構造物１０の軽量化を図り、かつ固定
子鉄心端部へ入射する磁束φを低減することができて、
固定子鉄心端部構造物の局部過熱の低減ができる。
【００１８】本実施例では磁性構造物１０を回転子５の
全周にわたって設けたが、図３，図４の実施例と同様
に、すなわち、磁性構造物１０を磁極部１１のみに、あ
るいは磁極部１１の中心を境に回転方向進み側よりも遅
れ側の磁性構造物１０の体積を多くしても同様の効果を
得られる。
全周にわたって設けたが、図３，図４の実施例と同様
に、すなわち、磁性構造物１０を磁極部１１のみに、あ
るいは磁極部１１の中心を境に回転方向進み側よりも遅
れ側の磁性構造物１０の体積を多くしても同様の効果を
得られる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の回転電機の回転子によれば、界
磁巻線端部の外周と保持環の内周の間に磁性構造物を設
けたものであるから、界磁巻線端部から発生した磁束の
一部は磁気抵抗の小さい磁性構造物に流れるようにな
る。このため、固定子鉄心端部に入射する磁束は従来技
術に比べて減少して固定子鉄心端部構造物の局部過熱の
低減を可能とした回転電機の回転子を得ることができ
る。
磁巻線端部の外周と保持環の内周の間に磁性構造物を設
けたものであるから、界磁巻線端部から発生した磁束の
一部は磁気抵抗の小さい磁性構造物に流れるようにな
る。このため、固定子鉄心端部に入射する磁束は従来技
術に比べて減少して固定子鉄心端部構造物の局部過熱の
低減を可能とした回転電機の回転子を得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す回転電機の軸方向端部
の部分断面図。
の部分断面図。
【図２】従来の回転電機の軸方向端部の部分断面図。
【図３】本発明の他の実施例を示す回転電機の回転子周
方向断面図。
方向断面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す回転電機の回転子周
方向断面図。
方向断面図。
【図５】本発明の他の実施例を示す磁性構造物の周方向
部分断面図。
部分断面図。
【図６】本発明の他の実施例を示す回転電機の回転子周
方向断面図。
方向断面図。
５…回転子、６…界磁巻線、６ａ…界磁巻線直線部、６
ｂ…界磁巻線端部、７…保持環、１０…磁性構造物、１
１…磁極部、１２…細溝。
ｂ…界磁巻線端部、７…保持環、１０…磁性構造物、１
１…磁極部、１２…細溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 身佳 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 宮川 家導 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 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
Claims (5)
- 【請求項１】磁極部と界磁巻線直線部と界磁巻線端部か
ら成る界磁巻線と非磁性鋼から成る保持環を備えた回転
電機の回転子において、前記界磁巻線端部の外周と前記
保持環の内周の間に磁性構造物を設けたことを特徴とす
る回転電機の回転子。 - 【請求項２】請求項１において、前記磁性構造物を前記
磁極部のみに取り付けた回転電機の回転子。 - 【請求項３】請求項１において、前記磁性構造物の体積
が前記磁極部中心を境に回転方向遅れ側に多い回転電機
の回転子。 - 【請求項４】請求項１，２または３において、前記磁性
構造物の外周上に細溝を設けた回転電機の回転子。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
磁性構造物が回転子の軸方向に平行に分割されている回
転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17456996A JPH1023692A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17456996A JPH1023692A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1023692A true JPH1023692A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15980859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17456996A Pending JPH1023692A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1023692A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6359359B1 (en) * | 1998-12-01 | 2002-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Permanent magnet motor |
| WO2010084672A1 (ja) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機 |
| WO2020090082A1 (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の検査方法、回転電機の検査装置および回転電機 |
| WO2023042587A1 (ja) * | 2021-09-14 | 2023-03-23 | 三菱重工業株式会社 | 磁気ギアード回転機械、発電システム、および、駆動システム |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP17456996A patent/JPH1023692A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6359359B1 (en) * | 1998-12-01 | 2002-03-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Permanent magnet motor |
| WO2010084672A1 (ja) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機 |
| JP2010172131A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Aisin Aw Co Ltd | 回転電機 |
| WO2020090082A1 (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の検査方法、回転電機の検査装置および回転電機 |
| JPWO2020090082A1 (ja) * | 2018-11-01 | 2021-09-24 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の検査方法、回転電機の検査装置および回転電機 |
| WO2023042587A1 (ja) * | 2021-09-14 | 2023-03-23 | 三菱重工業株式会社 | 磁気ギアード回転機械、発電システム、および、駆動システム |
| JP2023042363A (ja) * | 2021-09-14 | 2023-03-27 | 三菱重工業株式会社 | 磁気ギアード回転機械、発電システム、および、駆動システム |
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