JPH11150898A - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
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- JPH11150898A JPH11150898A JP31816397A JP31816397A JPH11150898A JP H11150898 A JPH11150898 A JP H11150898A JP 31816397 A JP31816397 A JP 31816397A JP 31816397 A JP31816397 A JP 31816397A JP H11150898 A JPH11150898 A JP H11150898A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回転子鉄心部の周方向に所定間隔を存して形成
されるスロットに挿入された回転子の界磁巻線を効率良
く冷却することにある。 【解決手段】回転子鉄心３部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロット２２に回転子巻線２を挿入し、
この回転子巻線２の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させ
るサブスロット１５を備えた回転電機の回転子におい
て、回転子部材を加工してサブスロット１５の入口部を
回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存した形状とす
る。
されるスロットに挿入された回転子の界磁巻線を効率良
く冷却することにある。 【解決手段】回転子鉄心３部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロット２２に回転子巻線２を挿入し、
この回転子巻線２の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させ
るサブスロット１５を備えた回転電機の回転子におい
て、回転子部材を加工してサブスロット１５の入口部を
回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存した形状とす
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばタービン発
電機などの回転電機の回転子巻線の冷却構造を改良した
回転電機の回転子に関する。
電機などの回転電機の回転子巻線の冷却構造を改良した
回転電機の回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばタービン発電機には、図８に示す
ような冷却構造を備えている。図８は発電機全体の冷却
構造を模式化して示す断面図である。図８において、回
転子１は回転子巻線２と回転子鉄心３とからなり、図示
しない軸受機構部を介して固定子４に回転自在に支持さ
れ、回転子鉄心３の両端に突出した回転子巻線端部は、
その外周側が保持管５で覆われ、回転子が回転する際に
回転子巻線端部に作用する強大な遠心力で回転子巻線２
が変形しないように保護されている。また、固定子４は
固定子巻線６と固定子鉄心７とからなる。
ような冷却構造を備えている。図８は発電機全体の冷却
構造を模式化して示す断面図である。図８において、回
転子１は回転子巻線２と回転子鉄心３とからなり、図示
しない軸受機構部を介して固定子４に回転自在に支持さ
れ、回転子鉄心３の両端に突出した回転子巻線端部は、
その外周側が保持管５で覆われ、回転子が回転する際に
回転子巻線端部に作用する強大な遠心力で回転子巻線２
が変形しないように保護されている。また、固定子４は
固定子巻線６と固定子鉄心７とからなる。
【０００３】タービン発電機の通風システムは、回転子
軸８の両端に対称的に設けられたファン９と、回転子鉄
心３内に形成されたラジアルダクト１０と、固定子鉄心
７の積層面に形成されたリブダクト１１とで構成され、
回転子軸８に取付けられたファン９で加圧された冷媒ガ
スは、保持管５により固定子側冷媒ガス流と回転子側冷
媒ガス流とに分岐される。そして、固定子側冷媒ガス流
は、リブダクトを通る過程で固定子巻線６を冷却し、排
気ダクトを通って外部に排出される。
軸８の両端に対称的に設けられたファン９と、回転子鉄
心３内に形成されたラジアルダクト１０と、固定子鉄心
７の積層面に形成されたリブダクト１１とで構成され、
回転子軸８に取付けられたファン９で加圧された冷媒ガ
スは、保持管５により固定子側冷媒ガス流と回転子側冷
媒ガス流とに分岐される。そして、固定子側冷媒ガス流
は、リブダクトを通る過程で固定子巻線６を冷却し、排
気ダクトを通って外部に排出される。
【０００４】また、回転子側冷媒ガス流は、保持管５内
の回転子巻線端部の隙間に流れ込み、ラジアルダクト１
０を通って固定子側に排出される過程で巻線端部を含む
回転子巻線２を冷却し、回転子１の外周側の回転子１と
固定子２との隙間で固定子側の冷媒ガスと合流し、リブ
ダクト１１および排気ダクトを通って外部に排出され
る。
の回転子巻線端部の隙間に流れ込み、ラジアルダクト１
０を通って固定子側に排出される過程で巻線端部を含む
回転子巻線２を冷却し、回転子１の外周側の回転子１と
固定子２との隙間で固定子側の冷媒ガスと合流し、リブ
ダクト１１および排気ダクトを通って外部に排出され
る。
【０００５】図９は、タービン発電機の従来の回転子巻
線端部の冷却構造を断面して示す斜視図である。図９に
おいて、回転子１はその回転子軸８が貫通する回転子鉄
心３と、鞍形コイル１２を多重環状に複数ターン巻した
回転子巻線２とを備えている。回転子巻線２の軸方向両
端に突出した回転子巻線端部の外周は、保持管５で覆わ
れると共に、回転子巻線端部の相互の隙間には絶縁物か
らなる間隔片１３を配置して隙間を保持することによ
り、回転子１の回転に伴って回転子巻線端部に作用する
加速度および遠心力に耐える回転子巻線２が形成され
る。
線端部の冷却構造を断面して示す斜視図である。図９に
おいて、回転子１はその回転子軸８が貫通する回転子鉄
心３と、鞍形コイル１２を多重環状に複数ターン巻した
回転子巻線２とを備えている。回転子巻線２の軸方向両
端に突出した回転子巻線端部の外周は、保持管５で覆わ
れると共に、回転子巻線端部の相互の隙間には絶縁物か
らなる間隔片１３を配置して隙間を保持することによ
り、回転子１の回転に伴って回転子巻線端部に作用する
加速度および遠心力に耐える回転子巻線２が形成され
る。
【０００６】また、保持管５内へ流入した冷媒ガスは、
保持管５内の回転子巻線２を冷却し、回転子巻線側面に
形成された通風孔１４の入口あるいは巻層された回転子
巻線２下の回転子鉄心３内に形成されたサブスロット入
口１５に流れ込み、回転子鉄心３内のラジアルダクト１
０を通って図示しないスロット頭部に挿入された楔１６
の孔から固定子４側へ排出される。
保持管５内の回転子巻線２を冷却し、回転子巻線側面に
形成された通風孔１４の入口あるいは巻層された回転子
巻線２下の回転子鉄心３内に形成されたサブスロット入
口１５に流れ込み、回転子鉄心３内のラジアルダクト１
０を通って図示しないスロット頭部に挿入された楔１６
の孔から固定子４側へ排出される。
【０００７】図１０は従来のタービン発電機のサブスロ
ット入口部を断面して示す斜視図である。図１０におい
て、スロット２１は積層された回転子巻線２とそれを保
持する楔１６を備えており、最下部には回転子１の軸方
向に冷媒ガスを通風させるサブスロット１５が形成され
ている。サブスロット入口１５へ流れ込む冷媒ガスは自
己通風効果による軸方向流速１８と回転子の回転による
回転方向流速を持つため、回転子の周速に依存した流入
角度を有し、サブスロット入口１５部に広範囲な剥離領
域２０が形成される。
ット入口部を断面して示す斜視図である。図１０におい
て、スロット２１は積層された回転子巻線２とそれを保
持する楔１６を備えており、最下部には回転子１の軸方
向に冷媒ガスを通風させるサブスロット１５が形成され
ている。サブスロット入口１５へ流れ込む冷媒ガスは自
己通風効果による軸方向流速１８と回転子の回転による
回転方向流速を持つため、回転子の周速に依存した流入
角度を有し、サブスロット入口１５部に広範囲な剥離領
域２０が形成される。
【０００８】ところで、回転子巻線２の冷却性能は、回
転子巻線２に設けられたラジアルダクト１０の孔形状と
ラジアルダクト１０を流れる冷媒ガスの通風量に大きく
依存する。
転子巻線２に設けられたラジアルダクト１０の孔形状と
ラジアルダクト１０を流れる冷媒ガスの通風量に大きく
依存する。
【０００９】また、冷媒ガスの通風量はサブスロット入
口１５から楔１６の孔出口までの流路における圧力損失
の状態によって決定される。特に、サブスロット入口部
における圧力損失は冷媒ガスの通風量に大きな影響を及
ぼす要因の一つであり、その大きさはサブスロット入口
部１５での剥離領域２０の大きさに依存する。
口１５から楔１６の孔出口までの流路における圧力損失
の状態によって決定される。特に、サブスロット入口部
における圧力損失は冷媒ガスの通風量に大きな影響を及
ぼす要因の一つであり、その大きさはサブスロット入口
部１５での剥離領域２０の大きさに依存する。
【００１０】さらに、流路入口形状に丸みを持たせるこ
とにより圧力損失を低減させることは公知であるが、従
来のサブスロット入口部は、回転子周速に依存しない形
状となっているため、圧力損失が大きくなっており、結
果的には回転子巻線２の最適な冷却を妨げ、回転電機の
大型化あるいは回転電機の出力の抑制を余儀なくされる
という問題がある。
とにより圧力損失を低減させることは公知であるが、従
来のサブスロット入口部は、回転子周速に依存しない形
状となっているため、圧力損失が大きくなっており、結
果的には回転子巻線２の最適な冷却を妨げ、回転電機の
大型化あるいは回転電機の出力の抑制を余儀なくされる
という問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の回転
子巻線の冷却皇后を備えた回転電機の回転子において
は、冷媒ガスの通風過程におけるサブスロット入口部の
圧力損失が大きく、効率的な通風量の確保、すなわち回
転子巻線の冷却が困難であることから、回転電機の大型
化、回転電機の出力の抑制を余儀なくされるという問題
があった。
子巻線の冷却皇后を備えた回転電機の回転子において
は、冷媒ガスの通風過程におけるサブスロット入口部の
圧力損失が大きく、効率的な通風量の確保、すなわち回
転子巻線の冷却が困難であることから、回転電機の大型
化、回転電機の出力の抑制を余儀なくされるという問題
があった。
【００１２】本発明は上記のような問題点を解消するた
め、回転子軸端部に取付けられたファンから保持管内に
供給される冷媒ガスを軸方向に通風させるサブスロット
の入口に効率良く導くことが可能な回転子巻線の冷却構
造とすることにより、回転子鉄心部の周方向に所定間隔
を存して形成されるスロットに挿入された回転子の界磁
巻線を効率良く冷却することができる回転電機の回転子
を提供することを目的とする。
め、回転子軸端部に取付けられたファンから保持管内に
供給される冷媒ガスを軸方向に通風させるサブスロット
の入口に効率良く導くことが可能な回転子巻線の冷却構
造とすることにより、回転子鉄心部の周方向に所定間隔
を存して形成されるスロットに挿入された回転子の界磁
巻線を効率良く冷却することができる回転電機の回転子
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により回転電機の回転子を
構成するものである。請求項１に対応する発明は、回転
子鉄心部の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロ
ットに回転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸
方向に冷媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転
電機の回転子において、前記回転子部材を加工して前記
サブスロットの入口部を回転子周速と冷媒ガスの軸方向
流速に依存した形状にしたものである。
成するため、次のような手段により回転電機の回転子を
構成するものである。請求項１に対応する発明は、回転
子鉄心部の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロ
ットに回転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸
方向に冷媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転
電機の回転子において、前記回転子部材を加工して前記
サブスロットの入口部を回転子周速と冷媒ガスの軸方向
流速に依存した形状にしたものである。
【００１４】請求項２に対応する発明は、回転子鉄心部
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットに回転子周速と冷媒ガ
スの軸方向流速に依存した形状を有する鉄心部材を挿入
したものである。
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットに回転子周速と冷媒ガ
スの軸方向流速に依存した形状を有する鉄心部材を挿入
したものである。
【００１５】請求項３に対応する発明は、回転子鉄心部
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットとサブスロットとの間
の鉄心端面に回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存
した形状を有する案内板を設けたものである。
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットとサブスロットとの間
の鉄心端面に回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存
した形状を有する案内板を設けたものである。
【００１６】請求項４に対応する発明は、回転子鉄心部
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、周方向にスロットと同一所定間隔を存し
て前記サブスロット断面と同一形状の孔を有する回転子
軸径と同一内径の複数の環状の案内板を回転子周速と冷
媒ガスの軸方向に依存した流路が形成されるように回転
子軸に配設したものである。
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、周方向にスロットと同一所定間隔を存し
て前記サブスロット断面と同一形状の孔を有する回転子
軸径と同一内径の複数の環状の案内板を回転子周速と冷
媒ガスの軸方向に依存した流路が形成されるように回転
子軸に配設したものである。
【００１７】請求項５に対応する発明は、回転子鉄心部
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットの上側に位置する回転
子鉄心部から突出した回転子巻線と回転子巻線との間に
前記回転子巻線の遠心力による変形を防ぐための間隔片
を配設し、この間隔片の一部を加工して回転子周速と冷
媒ガスの軸方向流速に依存した形状にしたものである。
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットの上側に位置する回転
子鉄心部から突出した回転子巻線と回転子巻線との間に
前記回転子巻線の遠心力による変形を防ぐための間隔片
を配設し、この間隔片の一部を加工して回転子周速と冷
媒ガスの軸方向流速に依存した形状にしたものである。
【００１８】従って、請求項１乃至請求項５に対応する
発明の回転電機の回転子にあっては、回転子鉄心部の周
方向に所定の間隔を存して形成されているスロットに挿
入された回転子巻線が効率良く冷却されるため、サブス
ロットの入口形状を回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速
に依存した形状とすることにより、回転子軸端部に設け
られたファンから保持管内に供給される冷媒ガスを軸方
向に通風させるサブスロット入口に冷媒ガスを効率良く
導くことが可能となり、回転子鉄心部の周方向に所定の
間隔を存して形成されているスロットに挿入された回転
子巻線が効率良く冷却することができる。
発明の回転電機の回転子にあっては、回転子鉄心部の周
方向に所定の間隔を存して形成されているスロットに挿
入された回転子巻線が効率良く冷却されるため、サブス
ロットの入口形状を回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速
に依存した形状とすることにより、回転子軸端部に設け
られたファンから保持管内に供給される冷媒ガスを軸方
向に通風させるサブスロット入口に冷媒ガスを効率良く
導くことが可能となり、回転子鉄心部の周方向に所定の
間隔を存して形成されているスロットに挿入された回転
子巻線が効率良く冷却することができる。
【００１９】これにより、サブスロット入口部における
流れの剥離領域が小さくなり、冷媒ガス流れのサブスロ
ット部の圧力損失を低減でき、回転子巻線を冷却するた
めの冷媒ガスの総流量を増加することができる。
流れの剥離領域が小さくなり、冷媒ガス流れのサブスロ
ット部の圧力損失を低減でき、回転子巻線を冷却するた
めの冷媒ガスの総流量を増加することができる。
【００２０】請求項６に対応する発明は、回転子鉄心部
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットに冷媒ガスを保持環内
の最外側回転子巻線より外側から導く回転子周速と冷媒
ガスの軸方向流速に依存した入口形状を有する流路を回
転子軸に設けたものである。
の周方向に所定の間隔を存して形成されたスロットに回
転子巻線を挿入し、この回転子巻線の下側に軸方向に冷
媒ガスを通風させるサブスロットを備えた回転電機の回
転子において、前記サブスロットに冷媒ガスを保持環内
の最外側回転子巻線より外側から導く回転子周速と冷媒
ガスの軸方向流速に依存した入口形状を有する流路を回
転子軸に設けたものである。
【００２１】従って、請求項１に対応する発明の回転電
機の回転子にあっては、最外側回転子巻線より外側に回
転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存した入口形状を
有する流路を回転子軸に設けることにより、回転子軸端
部に設けられたファンから保持管内に供給される冷媒ガ
スを軸方向に通風させるサブスロット入口に冷媒ガスを
保持環内における回転子巻線の発熱による熱対流の影響
を受ける受けることなく、効率よく導くことが可能とな
り、回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存して形成さ
れているスロットに挿入された回転子巻線が効率良く冷
却することができる。
機の回転子にあっては、最外側回転子巻線より外側に回
転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存した入口形状を
有する流路を回転子軸に設けることにより、回転子軸端
部に設けられたファンから保持管内に供給される冷媒ガ
スを軸方向に通風させるサブスロット入口に冷媒ガスを
保持環内における回転子巻線の発熱による熱対流の影響
を受ける受けることなく、効率よく導くことが可能とな
り、回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存して形成さ
れているスロットに挿入された回転子巻線が効率良く冷
却することができる。
【００２２】これにより、サブスロット入口部における
流れの剥離領域が小さくなり、冷媒ガス流れのサブスロ
ット部の圧力損失を低減でき、回転子巻線を冷却するた
めの冷媒ガスの総流量を増加することができる。
流れの剥離領域が小さくなり、冷媒ガス流れのサブスロ
ット部の圧力損失を低減でき、回転子巻線を冷却するた
めの冷媒ガスの総流量を増加することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明による回転電機の回転
子の第１の実施の形態におけるサブスロット入口部の構
成例を示す図、図２は図１のサブスロット入口部を拡大
して示す斜視図であり、図８乃至図１０と同一構成要素
には同一符号を付しその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。
参照して説明する。図１は本発明による回転電機の回転
子の第１の実施の形態におけるサブスロット入口部の構
成例を示す図、図２は図１のサブスロット入口部を拡大
して示す斜視図であり、図８乃至図１０と同一構成要素
には同一符号を付しその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。
【００２４】第１の実施の形態では、サブスロット入口
部を冷媒ガスの回転方向流速１７と軸方向流速１８によ
って求まる流入角度に依存した形状２３、即ち流路片側
に流入角度と等しい傾斜角度を有する傾斜を形成し、こ
の傾斜部とサブスロット部１５との境に曲率を持たせる
ように加工したものである。
部を冷媒ガスの回転方向流速１７と軸方向流速１８によ
って求まる流入角度に依存した形状２３、即ち流路片側
に流入角度と等しい傾斜角度を有する傾斜を形成し、こ
の傾斜部とサブスロット部１５との境に曲率を持たせる
ように加工したものである。
【００２５】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、サブスロット入口部１５が流れ込む冷媒ガス１９の
流入角度に沿った形状となっているので、サブスロット
入口１５部における流れの剥離領域が小さくなり、圧力
損失の低減につながる。
ば、サブスロット入口部１５が流れ込む冷媒ガス１９の
流入角度に沿った形状となっているので、サブスロット
入口１５部における流れの剥離領域が小さくなり、圧力
損失の低減につながる。
【００２６】これにより、冷媒ガスがサブスロット入口
に効率良く導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
に効率良く導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
【００２７】図３は本発明による回転電機の回転子の第
２の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
２の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
【００２８】第２の実施の形態では、冷媒ガスの回転方
向流速１７と軸方向流速１８によって求まるサブスロッ
ト入口１５部への流入角度に依存した形状を有する案内
板２４をサブスロット１５に挿入するようにしたもので
ある。
向流速１７と軸方向流速１８によって求まるサブスロッ
ト入口１５部への流入角度に依存した形状を有する案内
板２４をサブスロット１５に挿入するようにしたもので
ある。
【００２９】ここで、案内板２４の形状は、流入角度と
等しい傾斜角度を有する傾斜を形成し、案内板２４の有
する面の境に曲率を持たせることで案内板２４の設置に
よる流れの剥離が生じないようにしている。
等しい傾斜角度を有する傾斜を形成し、案内板２４の有
する面の境に曲率を持たせることで案内板２４の設置に
よる流れの剥離が生じないようにしている。
【００３０】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、回転子鉄心３部材を加工することなく、サブスロッ
ト入口１５部が流れ込む冷媒ガス１９の流入角度に沿っ
た形状となっているので、サブスロット入口１５部にお
ける流れの剥離領域が小さくなり、圧力損失の低減につ
ながる。
ば、回転子鉄心３部材を加工することなく、サブスロッ
ト入口１５部が流れ込む冷媒ガス１９の流入角度に沿っ
た形状となっているので、サブスロット入口１５部にお
ける流れの剥離領域が小さくなり、圧力損失の低減につ
ながる。
【００３１】これにより、冷媒ガスがサブスロット入口
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
【００３２】図４は本発明による回転電機の回転子の第
３の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
３の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
【００３３】第３の実施の形態では、冷媒ガスの回転方
向流速１７と軸方向流速１８によって求まるサブスロッ
ト入口１５部への流入角度に依存した形状を有する案内
板２５を回転子鉄心端面に形成された溝に取付けるよう
にしたものである。
向流速１７と軸方向流速１８によって求まるサブスロッ
ト入口１５部への流入角度に依存した形状を有する案内
板２５を回転子鉄心端面に形成された溝に取付けるよう
にしたものである。
【００３４】ここで、案内板２５の形状は、流入角度と
等しい傾斜角度を有する傾斜を形成し、案内板２５の有
する面の境に曲率を持たせることで案内板２５の設置に
よる流れの剥離が生じないようにしている。
等しい傾斜角度を有する傾斜を形成し、案内板２５の有
する面の境に曲率を持たせることで案内板２５の設置に
よる流れの剥離が生じないようにしている。
【００３５】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、サブスロット入口１５部が流れ込む冷媒ガス１９の
流入角度に沿った形状となっているので、サブスロット
入口１５部における流れの剥離領域が小さくなり、圧力
損失の低減につながる。
ば、サブスロット入口１５部が流れ込む冷媒ガス１９の
流入角度に沿った形状となっているので、サブスロット
入口１５部における流れの剥離領域が小さくなり、圧力
損失の低減につながる。
【００３６】これにより、冷媒ガスがサブスロット入口
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
【００３７】図５は本発明による回転電機の回転子の第
４の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
４の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
【００３８】第４の実施の形態では、周方向にスロット
と同一所定間隔を存してサブスロット１５の断面と同一
形状の孔を有する回転子軸径と同一内径の複数の環状の
案内板２６を冷媒ガスの回転方向流速１７と軸方向流速
１８によって求まるサブスロット入口１５部への流入角
度に依存した流路を形成するように回転子軸に設けるよ
うにしたものである。
と同一所定間隔を存してサブスロット１５の断面と同一
形状の孔を有する回転子軸径と同一内径の複数の環状の
案内板２６を冷媒ガスの回転方向流速１７と軸方向流速
１８によって求まるサブスロット入口１５部への流入角
度に依存した流路を形成するように回転子軸に設けるよ
うにしたものである。
【００３９】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、スロットの周方向間隔の狭い場合に対しても、サブ
スロット入口部１５が流れ込む冷媒ガス１９の流入角度
に沿った流路形状となっているので、サブスロット入口
１５部における流れの剥離領域が小さくなり、圧力損失
の低減につながる。
ば、スロットの周方向間隔の狭い場合に対しても、サブ
スロット入口部１５が流れ込む冷媒ガス１９の流入角度
に沿った流路形状となっているので、サブスロット入口
１５部における流れの剥離領域が小さくなり、圧力損失
の低減につながる。
【００４０】これにより、冷媒ガスがサブスロット入口
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
【００４１】図６は本発明による回転電機の回転子の第
５の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
５の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
【００４２】第５の実施の形態では、周方向に所定間隔
で設けられるサブスロット１５の上側に位置する回転子
鉄心部から突出した回転子巻線２と回転子巻線２間に回
転子巻線２の遠心力による変形を防ぐために設けられた
間隔片をサブスロット入口１５に隣接するように拡大
し、間隔片の一部２７を冷媒ガスの回転方向流速１７と
軸方向流速１８によって求まるサブスロット１５部への
流入角度に依存した形状としている。
で設けられるサブスロット１５の上側に位置する回転子
鉄心部から突出した回転子巻線２と回転子巻線２間に回
転子巻線２の遠心力による変形を防ぐために設けられた
間隔片をサブスロット入口１５に隣接するように拡大
し、間隔片の一部２７を冷媒ガスの回転方向流速１７と
軸方向流速１８によって求まるサブスロット１５部への
流入角度に依存した形状としている。
【００４３】なお、その形状は流入角度と等しい傾斜角
度を有する傾斜を形成し、間隔片の一部が有する面の境
に極率を持たせることで間隔片の拡大による流れの剥離
が生じないようにしている。
度を有する傾斜を形成し、間隔片の一部が有する面の境
に極率を持たせることで間隔片の拡大による流れの剥離
が生じないようにしている。
【００４４】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、回転子鉄心３の部材を加工することなく、サブスロ
ット入口１５部が流れ込む冷媒ガス１９の流入角度に沿
った形状となっているので、サブスロット入口１５部に
おける流れの剥離領域が小さくなり、圧力損失の低減に
つながる。
ば、回転子鉄心３の部材を加工することなく、サブスロ
ット入口１５部が流れ込む冷媒ガス１９の流入角度に沿
った形状となっているので、サブスロット入口１５部に
おける流れの剥離領域が小さくなり、圧力損失の低減に
つながる。
【００４５】これにより、冷媒ガスがサブスロット入口
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風量が増加するので、
回転子巻線の冷却性能が向上して、回転電機の大容量化
を図ることができる。
【００４６】図７は本発明による回転電機の回転子の第
６の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図９と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
６の実施の形態におけるサブスロット部を拡大して示す
斜視図であり、図９と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べ
る。
【００４７】第６の実施の形態では、冷媒ガスの回転方
向流速１７と軸方向流速１８によって求まるサブスロッ
ト入口１５部への流入角度に依存した入口形状を有する
流路２８をサブスロット１５と連続した流路となるよう
に回転子軸に設置している。この場合、流路２８の入口
部は保持環５内の最外側蔵型コイル１２より外側に位置
している。
向流速１７と軸方向流速１８によって求まるサブスロッ
ト入口１５部への流入角度に依存した入口形状を有する
流路２８をサブスロット１５と連続した流路となるよう
に回転子軸に設置している。この場合、流路２８の入口
部は保持環５内の最外側蔵型コイル１２より外側に位置
している。
【００４８】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、サブスロット入口１５部に取付けられた流路２８の
入口形状が、流れ込む冷媒ガス１９の流入角度に沿った
形状となっているので、流路２８の入口部における流れ
の剥離領域が小さくなり、圧力損失の低減につながる。
また、流路２８の入口部が最外側鞍形コイル１２より外
側に位置しているので、巻線の発熱による熱対流の影響
を避けることができる。
ば、サブスロット入口１５部に取付けられた流路２８の
入口形状が、流れ込む冷媒ガス１９の流入角度に沿った
形状となっているので、流路２８の入口部における流れ
の剥離領域が小さくなり、圧力損失の低減につながる。
また、流路２８の入口部が最外側鞍形コイル１２より外
側に位置しているので、巻線の発熱による熱対流の影響
を避けることができる。
【００４９】これにより、冷媒ガスがサブスロット入口
に取付けられた流路に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風
量が増加するので、回転子巻線の冷却性能が向上して、
回転電機の大容量化を図ることができる。
に取付けられた流路に効率よく導かれ、冷媒ガスの通風
量が増加するので、回転子巻線の冷却性能が向上して、
回転電機の大容量化を図ることができる。
【００５０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
子軸端部に取付けられたファンから保持管内に供給され
る冷媒ガスを軸方向に通風させるサブスロットの入口に
効率良く導くことが可能な回転子巻線の冷却構造とした
ので、回転子鉄心部の周方向に所定間隔を存して形成さ
れるスロットに挿入された回転子の界磁巻線を効率良く
冷却することができる回転電機の回転子を提供できる。
子軸端部に取付けられたファンから保持管内に供給され
る冷媒ガスを軸方向に通風させるサブスロットの入口に
効率良く導くことが可能な回転子巻線の冷却構造とした
ので、回転子鉄心部の周方向に所定間隔を存して形成さ
れるスロットに挿入された回転子の界磁巻線を効率良く
冷却することができる回転電機の回転子を提供できる。
【図１】本発明による回転電機の回転子の第１の実施の
形態を示す端面図。
形態を示す端面図。
【図２】同実施の形態におけるサブスロット入口部を示
す斜視図。
す斜視図。
【図３】本発明による回転電機の回転子の第２の実施の
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
【図４】本発明による回転電機の回転子の第３の実施の
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
【図５】本発明による回転電機の回転子の第４の実施の
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
【図６】本発明による回転電機の回転子の第５の実施の
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
【図７】本発明による回転電機の回転子の第６の実施の
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
形態におけるサブスロット入口部を示す斜視図。
【図８】タービン発電機全体の冷却構造を示す断面図。
【図９】従来のタービン発電機の回転子巻線端部の冷却
構造を断面して示す斜視図。
構造を断面して示す斜視図。
【図１０】従来のタービン発電機のサブスロット入口部
を示す斜視図。
を示す斜視図。
１……回転子 ２……回転子巻線 ３……回転子鉄心 ４……固定子 ５……保持環 ６……固定子巻線 ７……固定子鉄心 ８……回転子軸 ９……ファン １０……ラジアルダクト １１……リブダクト １２……鞍形コイル １３……間隔片 １４……通風孔入口 １５……サブスロット入口 １６……楔 １７……回転方向流速 １８……軸方向流速 １９……サブスロット入口への流入速度 ２０……剥離領域 ２１……回転子回転方向 ２２……スロット ２３……回転子周速に依存した入口形状 ２４……サブスロットに設けられた案内板 ２５……回転子鉄心端面に設置された案内板 ２６……回転子軸に設けられた案内板 ２７……間隔片の一部 ２８……サブスロット入口に設けられた流路
Claims (6)
- 【請求項１】 回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロットに回転子巻線を挿入し、この回
転子巻線の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させるサブス
ロットを備えた回転電機の回転子において、 前記回転子部材を加工して前記サブスロットの入口部を
回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存した形状にし
たことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項２】 回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロットに回転子巻線を挿入し、この回
転子巻線の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させるサブス
ロットを備えた回転電機の回転子において、 前記サブスロットに回転子周速と冷媒ガスの軸方向流速
に依存した形状を有する鉄心部材を挿入したことを特徴
とする回転電機の回転子。 - 【請求項３】 回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロットに回転子巻線を挿入し、この回
転子巻線の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させるサブス
ロットを備えた回転電機の回転子において、 前記サブスロットとサブスロットとの間の鉄心端面に回
転子周速と冷媒ガスの軸方向流速に依存した形状を有す
る案内板を設けたことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項４】 回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロットに回転子巻線を挿入し、この回
転子巻線の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させるサブス
ロットを備えた回転電機の回転子において、 周方向にスロットと同一所定間隔を存して前記サブスロ
ット断面と同一形状の孔を有する回転子軸径と同一内径
の複数の環状の案内板を回転子周速と冷媒ガスの軸方向
に依存した流路が形成されるように回転子軸に配設した
ことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項５】 回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロットに回転子巻線を挿入し、この回
転子巻線の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させるサブス
ロットを備えた回転電機の回転子において、 前記サブスロットの上側に位置する回転子鉄心部から突
出した回転子巻線と回転子巻線との間に前記回転子巻線
の遠心力による変形を防ぐための間隔片を配設し、この
間隔片の一部を加工して回転子周速と冷媒ガスの軸方向
流速に依存した形状にしたことを特徴とする回転電機の
回転子。 - 【請求項６】 回転子鉄心部の周方向に所定の間隔を存
して形成されたスロットに回転子巻線を挿入し、この回
転子巻線の下側に軸方向に冷媒ガスを通風させるサブス
ロットを備えた回転電機の回転子において、 前記サブスロットに冷媒ガスを保持環内の最外側回転子
巻線より外側から導く回転子周速と冷媒ガスの軸方向流
速に依存した入口形状を有する流路を回転子軸に設けた
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 |
|---|---|---|---|
| JP31816397A JPH11150898A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | 回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31816397A JPH11150898A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | 回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150898A true JPH11150898A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18096185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31816397A Pending JPH11150898A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11150898A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1976095A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine and rotor thereof |
| JP2009011059A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機 |
| WO2016059700A1 (ja) * | 2014-10-16 | 2016-04-21 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
-
1997
- 1997-11-19 JP JP31816397A patent/JPH11150898A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1976095A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine and rotor thereof |
| EP1976095A3 (en) * | 2007-03-29 | 2009-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine and rotor thereof |
| US8076805B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine with rotor cooling slots |
| JP2009011059A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機 |
| WO2016059700A1 (ja) * | 2014-10-16 | 2016-04-21 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
| JPWO2016059700A1 (ja) * | 2014-10-16 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
| CN106797156A (zh) * | 2014-10-16 | 2017-05-31 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
| US10447098B2 (en) | 2014-10-16 | 2019-10-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotating electrical machine with cooling channels |
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