JPH11355997A - 回転電機の回転子コイル端部支持装置 - Google Patents
回転電機の回転子コイル端部支持装置Info
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- JPH11355997A JPH11355997A JP15609498A JP15609498A JPH11355997A JP H11355997 A JPH11355997 A JP H11355997A JP 15609498 A JP15609498 A JP 15609498A JP 15609498 A JP15609498 A JP 15609498A JP H11355997 A JPH11355997 A JP H11355997A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高速大容量の回転電機に適用可能で、運転中安
全に回転子コイル端部を支持し、信頼性を高める。 【解決手段】複数段の支えリング５に回転子コイル端部
の螺旋形部分をそれぞれ締結部材８により固定する。ま
た、回転子コイル３の上コイル３ａと下コイル３ｂとの
上下コイル接続部４の内径側に補助リング１０を固定
し、この補助リング１０から複数放射状に連結部材１３
を配置し、これらの連結部材１３を上下コイル接続部４
に固定し、この上下コイル接続部４を径方向から支持し
た。
全に回転子コイル端部を支持し、信頼性を高める。 【解決手段】複数段の支えリング５に回転子コイル端部
の螺旋形部分をそれぞれ締結部材８により固定する。ま
た、回転子コイル３の上コイル３ａと下コイル３ｂとの
上下コイル接続部４の内径側に補助リング１０を固定
し、この補助リング１０から複数放射状に連結部材１３
を配置し、これらの連結部材１３を上下コイル接続部４
に固定し、この上下コイル接続部４を径方向から支持し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば可変速揚水
発電設備に用いられる発電電動機などの回転電機の回転
子コイル端部支持装置に関する。
発電設備に用いられる発電電動機などの回転電機の回転
子コイル端部支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば可変速揚水発電設備に用い
られる発電電動機の回転子コイル端部支持装置は、図９
に示すようなものがある。図９において、回転子は、磁
極用鋼板などを回転軸方向に積み重ねた回転子鉄心１
と、この回転子鉄心１の外周側に設けられた溝２に挿入
して固定され、銅線などにマイカテープとエポキシレジ
ンなどによる電気絶縁被覆を施した回転子コイル３とを
備えている。
られる発電電動機の回転子コイル端部支持装置は、図９
に示すようなものがある。図９において、回転子は、磁
極用鋼板などを回転軸方向に積み重ねた回転子鉄心１
と、この回転子鉄心１の外周側に設けられた溝２に挿入
して固定され、銅線などにマイカテープとエポキシレジ
ンなどによる電気絶縁被覆を施した回転子コイル３とを
備えている。
【０００３】この回転子コイル３は、回転子鉄心１の溝
２の外周側に挿入された上コイル３ａと、この上コイル
３ａに対し内径側に挿入された下コイル３ｂとから構成
され、この上コイル３ａおよび下コイル３ｂは、結線の
ために回転子鉄心１の端部から回転軸方向に螺旋形を形
成しながら大きく張り出して（オーバハングして）お
り、直線に形状を変えた後、上下コイル接続部４にて接
続されている。ここで、本発明では、この上コイル３ａ
および下コイル３ｂの回転子鉄心１の端部からオーバハ
ングした部分と上下コイル接続部４とを合わせて回転子
コイル端部と総称している。
２の外周側に挿入された上コイル３ａと、この上コイル
３ａに対し内径側に挿入された下コイル３ｂとから構成
され、この上コイル３ａおよび下コイル３ｂは、結線の
ために回転子鉄心１の端部から回転軸方向に螺旋形を形
成しながら大きく張り出して（オーバハングして）お
り、直線に形状を変えた後、上下コイル接続部４にて接
続されている。ここで、本発明では、この上コイル３ａ
および下コイル３ｂの回転子鉄心１の端部からオーバハ
ングした部分と上下コイル接続部４とを合わせて回転子
コイル端部と総称している。
【０００４】この回転子コイル端部は、発電電動機の運
転中、自身の重量により大きな遠心力を受け外周側に撓
もうとするため、回転子コイル端部支持装置を設け、こ
の支持装置により径方向に支持している。
転中、自身の重量により大きな遠心力を受け外周側に撓
もうとするため、回転子コイル端部支持装置を設け、こ
の支持装置により径方向に支持している。
【０００５】従来より使用されている回転子コイル端部
支持装置は、図９および図１０に示すように上コイル３
ａ，下コイル３ｂからなる回転子コイル３の端部の内径
側に高張力鋼板製の円環状の板からなる支えリング５を
複数段設け、その支えリング５の内周面にサドル６を配
置するとともに、回転子コイル３の端部の外径側にガラ
ス繊維強化プラスチック積層板などからなる絶縁ブロッ
ク７を配置する。
支持装置は、図９および図１０に示すように上コイル３
ａ，下コイル３ｂからなる回転子コイル３の端部の内径
側に高張力鋼板製の円環状の板からなる支えリング５を
複数段設け、その支えリング５の内周面にサドル６を配
置するとともに、回転子コイル３の端部の外径側にガラ
ス繊維強化プラスチック積層板などからなる絶縁ブロッ
ク７を配置する。
【０００６】そして、ステンレス鋼に代表される非磁鋼
製の締結部材としてのＵボルト８により、支えリング５
に回転子コイル端部を絶縁ブロック７およびサドル６を
介して取り付けている。
製の締結部材としてのＵボルト８により、支えリング５
に回転子コイル端部を絶縁ブロック７およびサドル６を
介して取り付けている。
【０００７】このようにサドル６にＵボルト８を固定す
ることで、上コイル３ａ，下コイル３ｂからなる回転子
コイル端部の螺旋形部分を径方向に支持し、外径側への
移動を拘束し、電気的絶縁も確立されている。
ることで、上コイル３ａ，下コイル３ｂからなる回転子
コイル端部の螺旋形部分を径方向に支持し、外径側への
移動を拘束し、電気的絶縁も確立されている。
【０００８】このような構成から発電電動機の運転中の
遠心力により、回転子コイル端部が外径側に撓もうとす
るものの、支えリング５およびＵボルト８の剛性がその
変形を抑制する構造となっている。
遠心力により、回転子コイル端部が外径側に撓もうとす
るものの、支えリング５およびＵボルト８の剛性がその
変形を抑制する構造となっている。
【０００９】そして、図９において、回転子コイル端部
の内径側に複数段設けられた支えリング５は、一端が固
定子鉄心１の端部に固定され複数段の支えリング５を貫
通する支えリング支持ボルト９ａ，９ｂの他端にナット
を螺合することにより回転軸方向に対して固定されてい
る。
の内径側に複数段設けられた支えリング５は、一端が固
定子鉄心１の端部に固定され複数段の支えリング５を貫
通する支えリング支持ボルト９ａ，９ｂの他端にナット
を螺合することにより回転軸方向に対して固定されてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
発電設備は他の高速大容量化に伴い、可変速発電電動機
を初めとする回転電機の回転子は、高速回転化，大径化
が進み、従来に比べ回転子の周速が増すとともに、運転
中の回転子は、より大きな遠心力を受けざるを得ない状
況となっている。
発電設備は他の高速大容量化に伴い、可変速発電電動機
を初めとする回転電機の回転子は、高速回転化，大径化
が進み、従来に比べ回転子の周速が増すとともに、運転
中の回転子は、より大きな遠心力を受けざるを得ない状
況となっている。
【００１１】それに伴って回転子コイル端部の変形量を
抑え、回転子コイルを形成する銅線あるいは電気絶縁層
の材料強度を超える過大な曲げ応力を生じさせないよう
に、回転子コイル端部支持装置の径方向剛性を高め、回
転子コイル端部の拘束力を強化する必要に迫られてい
る。
抑え、回転子コイルを形成する銅線あるいは電気絶縁層
の材料強度を超える過大な曲げ応力を生じさせないよう
に、回転子コイル端部支持装置の径方向剛性を高め、回
転子コイル端部の拘束力を強化する必要に迫られてい
る。
【００１２】同時に、可変速発電電動機を初めとする回
転電機を運転する際には、回転子コイルに大電流を流し
て励磁を行う。よって、回転子コイルは、自身の電気抵
抗による損失を初めとする種々の損失が発生するため、
温度上昇を伴い長手方向、すなわち軸方向に熱伸びす
る。この時、回転子コイル端部支持装置が回転子コイル
３の軸方向の熱伸びを拘束すると、回転子コイル３に熱
応力を発生させてしまうため、回転子コイル３の熱伸び
を拘束することなく、回転子コイル３の遠心力を径方向
から支持しなければならない。
転電機を運転する際には、回転子コイルに大電流を流し
て励磁を行う。よって、回転子コイルは、自身の電気抵
抗による損失を初めとする種々の損失が発生するため、
温度上昇を伴い長手方向、すなわち軸方向に熱伸びす
る。この時、回転子コイル端部支持装置が回転子コイル
３の軸方向の熱伸びを拘束すると、回転子コイル３に熱
応力を発生させてしまうため、回転子コイル３の熱伸び
を拘束することなく、回転子コイル３の遠心力を径方向
から支持しなければならない。
【００１３】しかしながら、回転子コイル端部の形状
は、上述のように螺旋形状からなる非常に複雑な形状を
していると同時に、支えリング５およびＵボルト８を設
置する空間を十分確保することには限界があるため、従
来の構成のまま支えリング５およびＵボルト８の寸法を
増すことのみで剛性を高め、回転子コイル端部の拘束力
を強化することはほぼ不可能に等しいこととなる。
は、上述のように螺旋形状からなる非常に複雑な形状を
していると同時に、支えリング５およびＵボルト８を設
置する空間を十分確保することには限界があるため、従
来の構成のまま支えリング５およびＵボルト８の寸法を
増すことのみで剛性を高め、回転子コイル端部の拘束力
を強化することはほぼ不可能に等しいこととなる。
【００１４】また、従来の技術では、回転子コイル端部
のその複雑な形状により、螺旋形部分と同様の方法でＵ
ボルト８および支えリング５により上下コイル接続部４
を支持することは困難であり、さらに高速大容量化が進
み、過酷な運転状況になると、上下コイル接続部４付近
に加わる遠心力は増大し、複数段の支えリング５および
Ｕボルト８の各段の分担荷重をそれぞれ増大させること
となる。
のその複雑な形状により、螺旋形部分と同様の方法でＵ
ボルト８および支えリング５により上下コイル接続部４
を支持することは困難であり、さらに高速大容量化が進
み、過酷な運転状況になると、上下コイル接続部４付近
に加わる遠心力は増大し、複数段の支えリング５および
Ｕボルト８の各段の分担荷重をそれぞれ増大させること
となる。
【００１５】特に、回転子鉄心１から最も離れた部位に
位置する、すなわち上下コイル接続部４に最も近接した
段の支えリング５およびＵボルト８には、大きな負担が
加わると同時に、回転子コイル３自身にもその近傍で大
きな曲げ変形が加わって応力が増大するため、安全で信
頼性の高い構造とすることが困難であった。
位置する、すなわち上下コイル接続部４に最も近接した
段の支えリング５およびＵボルト８には、大きな負担が
加わると同時に、回転子コイル３自身にもその近傍で大
きな曲げ変形が加わって応力が増大するため、安全で信
頼性の高い構造とすることが困難であった。
【００１６】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、高速大容量の回転電機に適用可能で、運転中安
全に回転子コイル端部を支持し、より信頼性の高い回転
電機の回転子コイル端部支持装置を提供することを目的
とする。
もので、高速大容量の回転電機に適用可能で、運転中安
全に回転子コイル端部を支持し、より信頼性の高い回転
電機の回転子コイル端部支持装置を提供することを目的
とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、回転電機の回転子鉄心の軸
方向から張り出した回転子コイル端部の螺旋形部分の内
径側に複数段の支えリングを配置し、これらの支えリン
グに前記螺旋形部分をそれぞれ締結部材により固定し、
前記螺旋形部分の外径側への移動を拘束した回転電機の
回転子コイル端部支持装置において、前記回転子コイル
の上コイルと下コイルとの上下コイル接続部の内径側に
補助リングを固定し、この補助リングから複数放射状に
連結部材を配置し、これらの連結部材を前記上下コイル
接続部に固定し、この上下コイル接続部を径方向から支
持したことを特徴とする。
ために、請求項１の発明は、回転電機の回転子鉄心の軸
方向から張り出した回転子コイル端部の螺旋形部分の内
径側に複数段の支えリングを配置し、これらの支えリン
グに前記螺旋形部分をそれぞれ締結部材により固定し、
前記螺旋形部分の外径側への移動を拘束した回転電機の
回転子コイル端部支持装置において、前記回転子コイル
の上コイルと下コイルとの上下コイル接続部の内径側に
補助リングを固定し、この補助リングから複数放射状に
連結部材を配置し、これらの連結部材を前記上下コイル
接続部に固定し、この上下コイル接続部を径方向から支
持したことを特徴とする。
【００１８】請求項２の発明は、請求項１記載の回転電
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングを
支えリングに皿ばねを介して回転子コイルの軸方向に弾
性を持たせて固定したことを特徴とする。
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングを
支えリングに皿ばねを介して回転子コイルの軸方向に弾
性を持たせて固定したことを特徴とする。
【００１９】請求項３の発明は、請求項１記載の回転電
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングを
支えリングにコイルばねを介して回転子コイルの軸方向
に弾性を持たせて固定したことを特徴とする。
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングを
支えリングにコイルばねを介して回転子コイルの軸方向
に弾性を持たせて固定したことを特徴とする。
【００２０】請求項４の発明は、請求項１記載の回転電
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングを
２枚並設し、この２枚の補助リング間に連結部材を挿通
し、前記２枚の補助リングの内周面で双方に跨がるよう
に配設された支持部材を介して前記連結部材を支持した
ことを特徴とする。
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングを
２枚並設し、この２枚の補助リング間に連結部材を挿通
し、前記２枚の補助リングの内周面で双方に跨がるよう
に配設された支持部材を介して前記連結部材を支持した
ことを特徴とする。
【００２１】請求項５の発明は、請求項１記載の回転電
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングに
放射状の孔を穿設し、この放射状の孔に連結部材を挿通
し、この連結部材を前記補助リングの内周面で支持した
ことを特徴とする。
機の回転子コイル端部支持装置において、補助リングに
放射状の孔を穿設し、この放射状の孔に連結部材を挿通
し、この連結部材を前記補助リングの内周面で支持した
ことを特徴とする。
【００２２】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の回転電機の回転子コイル端部支持装置に
おいて、連結部材に電気絶縁被覆を施したことを特徴と
する。
ずれかに記載の回転電機の回転子コイル端部支持装置に
おいて、連結部材に電気絶縁被覆を施したことを特徴と
する。
【００２３】本発明によれば、回転子コイル端部の螺旋
形状部分を支持する締結部材，支えリングに加え、上下
コイル接続部を支持する補助リングと、この補助リング
に放射状に配置された連結部材とを設けたことにより、
回転子鉄心から軸方向に最も離れた位置にある段の支え
リングおよび締結部材からさらに張り出した上下コイル
接続部を径方向に支持することが可能となり、その部位
の外径側への大きな撓みを抑制し、回転子鉄心から最も
離れた段の支えリングおよび締結部材に支持される位置
近傍の回転子コイル端部の極部的な曲げ変形を抑え、曲
げ応力を低減することができる。
形状部分を支持する締結部材，支えリングに加え、上下
コイル接続部を支持する補助リングと、この補助リング
に放射状に配置された連結部材とを設けたことにより、
回転子鉄心から軸方向に最も離れた位置にある段の支え
リングおよび締結部材からさらに張り出した上下コイル
接続部を径方向に支持することが可能となり、その部位
の外径側への大きな撓みを抑制し、回転子鉄心から最も
離れた段の支えリングおよび締結部材に支持される位置
近傍の回転子コイル端部の極部的な曲げ変形を抑え、曲
げ応力を低減することができる。
【００２４】また、従来構造で各段の支えリングおよび
締結部材が負担していた回転子コイル端部の遠心力の一
部を補助リングおよび連結部材が負担するため、各段の
支えリングおよび締結部材の分担荷重が低減され、回転
子コイル端部全体の変形量および各段の支えリングおよ
び締結部材の支持箇所間の変位差も小さくなり、回転子
コイル端部全体の曲げ応力も平均して低減される。
締結部材が負担していた回転子コイル端部の遠心力の一
部を補助リングおよび連結部材が負担するため、各段の
支えリングおよび締結部材の分担荷重が低減され、回転
子コイル端部全体の変形量および各段の支えリングおよ
び締結部材の支持箇所間の変位差も小さくなり、回転子
コイル端部全体の曲げ応力も平均して低減される。
【００２５】さらに、回転子鉄心から最も離れた上下コ
イル接続部は、回転電機の運転中の回転子コイルの通電
による軸方向の熱伸びが最も顕著に現れる部分であるも
のの、その部分を補助リングおよび連結部材で支持する
ことにより、回転子コイルの軸方向の熱伸びを拘束する
ことなく、遠心力による径方向の回転子コイルの変形を
抑制することができる。
イル接続部は、回転電機の運転中の回転子コイルの通電
による軸方向の熱伸びが最も顕著に現れる部分であるも
のの、その部分を補助リングおよび連結部材で支持する
ことにより、回転子コイルの軸方向の熱伸びを拘束する
ことなく、遠心力による径方向の回転子コイルの変形を
抑制することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２７】図１は本発明に係る回転電機の回転子コイ
ル端部支持装置の第１実施形態を示す構成図、図２は図
１のＡ方向矢視図、図３は図１のＢ方向矢視図である。
なお、従来の構成と同一または対応する部分には、図９
および図１０と同一の符号を用いて説明する。
ル端部支持装置の第１実施形態を示す構成図、図２は図
１のＡ方向矢視図、図３は図１のＢ方向矢視図である。
なお、従来の構成と同一または対応する部分には、図９
および図１０と同一の符号を用いて説明する。
【００２８】図１に示すように、回転子鉄心１の外周側
に設けられた溝２には、上コイル３ａ，下コイル３ｂか
らなる回転子コイル３が挿入され、この上コイル３ａ，
下コイル３ｂの固定子鉄心１の端部から張り出した部分
からなる回転子コイル端部は、螺旋形部分において絶縁
ブロック７を介し締結部材としてのＵボルト８，支えリ
ング５およびサドル６により径方向に支持されている。
に設けられた溝２には、上コイル３ａ，下コイル３ｂか
らなる回転子コイル３が挿入され、この上コイル３ａ，
下コイル３ｂの固定子鉄心１の端部から張り出した部分
からなる回転子コイル端部は、螺旋形部分において絶縁
ブロック７を介し締結部材としてのＵボルト８，支えリ
ング５およびサドル６により径方向に支持されている。
【００２９】すなわち、回転子コイル端部は、螺旋形部
分において支えリング５を複数段設け、その支えリング
５の内周面にサドル６を配置するとともに、支えリング
５の外周面に上記螺旋形部分を介して絶縁ブロック７を
配置し、支えリング５に回転子コイル端部を絶縁ブロッ
ク７およびサドル６を介してＵボルト８により取り付け
ることで支持されている。
分において支えリング５を複数段設け、その支えリング
５の内周面にサドル６を配置するとともに、支えリング
５の外周面に上記螺旋形部分を介して絶縁ブロック７を
配置し、支えリング５に回転子コイル端部を絶縁ブロッ
ク７およびサドル６を介してＵボルト８により取り付け
ることで支持されている。
【００３０】上記の構成に加えて上コイル３ａと下コイ
ル３ｂを結線している上下コイル接続部４の内径側に
は、円環状に形成された補助リング１０が配設され、こ
の補助リング１０は、Ｌ字状に形成された補助リング支
え１１を介して支えリング支持ボルト９ａに六角ナット
１２を螺合させることにより固定されている。
ル３ｂを結線している上下コイル接続部４の内径側に
は、円環状に形成された補助リング１０が配設され、こ
の補助リング１０は、Ｌ字状に形成された補助リング支
え１１を介して支えリング支持ボルト９ａに六角ナット
１２を螺合させることにより固定されている。
【００３１】また、補助リング１０の外径側には、図２
に示すように周方向に所定間隔をおいて連結部材として
の複数のスタッドボルト１３の一端が螺合することで固
定され、これらスタッドボルト１３は放射状に配設され
て上下コイル接続部４間を通り、その他端は図３に示す
ように上下コイル接続部４の外径側に当接する絶縁ブロ
ック１４を介して押え座１５に螺合することで固定され
ている。これにより、回転子コイル端部の上下コイル接
続部４は、径方向から支持される。
に示すように周方向に所定間隔をおいて連結部材として
の複数のスタッドボルト１３の一端が螺合することで固
定され、これらスタッドボルト１３は放射状に配設され
て上下コイル接続部４間を通り、その他端は図３に示す
ように上下コイル接続部４の外径側に当接する絶縁ブロ
ック１４を介して押え座１５に螺合することで固定され
ている。これにより、回転子コイル端部の上下コイル接
続部４は、径方向から支持される。
【００３２】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３３】このように回転子コイル端部の螺旋形状部
分を径方向に支持する支えリング５，Ｕボルト８に加
え、上下コイル接続部４を径方向に支持する補助リング
１０と、この補助リング１０の外径側に放射状に配置さ
れたスタッドボルト１３と、このスタッドボルト１３の
外周端が絶縁ブロック１４を介して固定される押え座１
５とを設けたことにより、回転子鉄心１から軸方向に最
も離れた位置にある段の支えリング５およびＵボルト８
からさらに張り出した部分を径方向に支持することが可
能となり、その部分の外径側への大きな撓みを抑制し、
回転子鉄心１から最も離れた段の支えリング５およびＵ
ボルト８に支持される位置近傍の回転子コイル端部の極
部的な曲げ変形を抑え、曲げ応力を低減することができ
る。
分を径方向に支持する支えリング５，Ｕボルト８に加
え、上下コイル接続部４を径方向に支持する補助リング
１０と、この補助リング１０の外径側に放射状に配置さ
れたスタッドボルト１３と、このスタッドボルト１３の
外周端が絶縁ブロック１４を介して固定される押え座１
５とを設けたことにより、回転子鉄心１から軸方向に最
も離れた位置にある段の支えリング５およびＵボルト８
からさらに張り出した部分を径方向に支持することが可
能となり、その部分の外径側への大きな撓みを抑制し、
回転子鉄心１から最も離れた段の支えリング５およびＵ
ボルト８に支持される位置近傍の回転子コイル端部の極
部的な曲げ変形を抑え、曲げ応力を低減することができ
る。
【００３４】また、従来構造で各段の支えリング５およ
びＵボルト８が負担していた回転子コイル端部の遠心力
の一部を補助リング１０およびスタッドボルト１３が負
担するため、各段の支えリング５およびＵボルト８の分
担荷重が低減され、回転子コイル端部全体の変形量およ
び各段の支えリング５およびＵボルト８の支持箇所間の
変位差も小さくなり、回転子コイル端部全体の曲げ応力
も平均して低減される。
びＵボルト８が負担していた回転子コイル端部の遠心力
の一部を補助リング１０およびスタッドボルト１３が負
担するため、各段の支えリング５およびＵボルト８の分
担荷重が低減され、回転子コイル端部全体の変形量およ
び各段の支えリング５およびＵボルト８の支持箇所間の
変位差も小さくなり、回転子コイル端部全体の曲げ応力
も平均して低減される。
【００３５】さらに、補助リング１０の外周側に固定さ
れたスタッドボルト１３が十分な長さを有するようにし
ておけば、径方向の引張力に対する剛性は大きく、それ
と比較して軸方向の曲げ剛性は小さいため、回転電機の
運転中の回転子コイル３の通電による軸方向の熱伸びに
追従して撓むことが可能である。よって、回転子コイル
３の軸方向の熱伸びを拘束して熱応力を発生させること
がない。
れたスタッドボルト１３が十分な長さを有するようにし
ておけば、径方向の引張力に対する剛性は大きく、それ
と比較して軸方向の曲げ剛性は小さいため、回転電機の
運転中の回転子コイル３の通電による軸方向の熱伸びに
追従して撓むことが可能である。よって、回転子コイル
３の軸方向の熱伸びを拘束して熱応力を発生させること
がない。
【００３６】図４は本発明に係る回転電機の回転子コイ
ル端部支持装置の第２実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。なお、前記第１
実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明す
る。以下の各実施形態も同様である。
ル端部支持装置の第２実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。なお、前記第１
実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明す
る。以下の各実施形態も同様である。
【００３７】図４に示すように、上コイル２ａと下コイ
ル２ｂとからなる回転子コイル３の端部の上下コイル接
続部４の内径側に配設された補助リング１０は、補助リ
ング支え１１を介して支えリング支持ボルト９ａにより
支えリング５とともに固定されている。
ル２ｂとからなる回転子コイル３の端部の上下コイル接
続部４の内径側に配設された補助リング１０は、補助リ
ング支え１１を介して支えリング支持ボルト９ａにより
支えリング５とともに固定されている。
【００３８】また、支えリング支持ボルト９ａの軸方向
には、補助リング支え１１を介して複数組み合わされた
皿ばね１６が装着され、この皿ばね１６に接して六角ナ
ット１２を螺合させることにより、補助リング１０が支
えリング５に対して弾性を持たせて固定されている。
には、補助リング支え１１を介して複数組み合わされた
皿ばね１６が装着され、この皿ばね１６に接して六角ナ
ット１２を螺合させることにより、補助リング１０が支
えリング５に対して弾性を持たせて固定されている。
【００３９】このように本実施形態によれば、スペース
的な制約などによりスタッドボルト１３が十分に軸方向
に撓むことが可能となるような長さが確保できない場合
でも、スタッドボルト１３を固定している補助リング１
０自体が皿ばね１６を介して軸方向に弾性的に固定され
ているため、軸方向において外力が加わった場合、皿ば
ね１６が撓むことにより移動可能である。よって、回転
子コイル３の熱伸びに追従することができる。
的な制約などによりスタッドボルト１３が十分に軸方向
に撓むことが可能となるような長さが確保できない場合
でも、スタッドボルト１３を固定している補助リング１
０自体が皿ばね１６を介して軸方向に弾性的に固定され
ているため、軸方向において外力が加わった場合、皿ば
ね１６が撓むことにより移動可能である。よって、回転
子コイル３の熱伸びに追従することができる。
【００４０】図５は本発明に係る回転電機の回転子コイ
ル端部支持装置の第３実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
ル端部支持装置の第３実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
【００４１】図５に示すように、上コイル２ａと下コイ
ル２ｂとからなる回転子コイル３の端部の上下コイル接
続部４の内径側に配設された補助リング１０は、補助リ
ング支え１１を介して支えリング支持ボルト９ａにより
支えリング５とともに固定されている。
ル２ｂとからなる回転子コイル３の端部の上下コイル接
続部４の内径側に配設された補助リング１０は、補助リ
ング支え１１を介して支えリング支持ボルト９ａにより
支えリング５とともに固定されている。
【００４２】また、支えリング支持ボルト９ａの軸方向
には、補助リング支え１１を介してコイルばね１２が装
着され、このコイルばね１７に接するように六角ナット
１２を螺合させることにより、補助リング１０が支えリ
ング３に対して弾性を持たせて固定されている。
には、補助リング支え１１を介してコイルばね１２が装
着され、このコイルばね１７に接するように六角ナット
１２を螺合させることにより、補助リング１０が支えリ
ング３に対して弾性を持たせて固定されている。
【００４３】このように本実施形態によれば、前記第２
実施形態の皿ばね１６に代えてコイルばね１７を装着し
たことにより、前記第２実施形態と同様の作用および効
果が得られる。
実施形態の皿ばね１６に代えてコイルばね１７を装着し
たことにより、前記第２実施形態と同様の作用および効
果が得られる。
【００４４】図６は本発明に係る回転電機の回転子コイ
ル端部支持装置の第４実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
ル端部支持装置の第４実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
【００４５】図６に示すように、本実施形態では、補助
リング１０を２枚並設し、この２枚の補助リング１０間
にスタッドボルト１３を挿通し、２枚の補助リング１０
の内周面で双方に跨がるように外径側への移動を拘束し
た支持部材としてのサドル１８を介してスタッドボルト
１３を支持した構造となっている。
リング１０を２枚並設し、この２枚の補助リング１０間
にスタッドボルト１３を挿通し、２枚の補助リング１０
の内周面で双方に跨がるように外径側への移動を拘束し
た支持部材としてのサドル１８を介してスタッドボルト
１３を支持した構造となっている。
【００４６】すなわち、スタッドボルト１３の一端に
は、サドル１８を介して六角ボルト１９が螺合され、そ
の他端は上下コイル接続部４の外径側に当接する絶縁ブ
ロック１４を介して押え座１５に螺合することで固定さ
れている。
は、サドル１８を介して六角ボルト１９が螺合され、そ
の他端は上下コイル接続部４の外径側に当接する絶縁ブ
ロック１４を介して押え座１５に螺合することで固定さ
れている。
【００４７】このように本実施形態によれば、スタッド
ボルト１３は補助リング１０の内周面にてサドル１８を
介して径方向に支持されるため、自ずとスタッドボルト
１３の長さは、補助リング１０の外径側に固定した場合
と比較して、補助リング１０の径方向の奥行き寸法分だ
け長くすることが可能であるため、比較的容易に回転子
コイル３の軸方向の熱伸びに追従するように、スタッド
ボルト１３を撓ませることができ、回転子コイル３に熱
応力を発生させずに径方向の変形を拘束する回転子コイ
ル端部支持装置を構成することができる。
ボルト１３は補助リング１０の内周面にてサドル１８を
介して径方向に支持されるため、自ずとスタッドボルト
１３の長さは、補助リング１０の外径側に固定した場合
と比較して、補助リング１０の径方向の奥行き寸法分だ
け長くすることが可能であるため、比較的容易に回転子
コイル３の軸方向の熱伸びに追従するように、スタッド
ボルト１３を撓ませることができ、回転子コイル３に熱
応力を発生させずに径方向の変形を拘束する回転子コイ
ル端部支持装置を構成することができる。
【００４８】図７は本発明に係る回転電機の回転子コイ
ル端部支持装置の第５実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
ル端部支持装置の第５実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
【００４９】図７に示すように、本実施形態では、補助
リング１０に放射状の孔２０を穿設し、その放射状の孔
２０にスタッドボルト１３を挿通し、補助リング１０の
孔２０が穿設された内周面に接するサドル２１を介して
スタッドボルト１３に六角ボルト１９を螺合させること
により、スタッドボルト１３を支持した構造となってい
る。
リング１０に放射状の孔２０を穿設し、その放射状の孔
２０にスタッドボルト１３を挿通し、補助リング１０の
孔２０が穿設された内周面に接するサドル２１を介して
スタッドボルト１３に六角ボルト１９を螺合させること
により、スタッドボルト１３を支持した構造となってい
る。
【００５０】このように本実施形態によれば、前記第４
実施形態の２枚の補助リング１０に代えて、補助リング
１０に放射状の孔２０を穿設し、補助リング１０の内周
面にサドル２１を当接させたことにより、前記第４実施
形態と同様の作用および効果が得られる。
実施形態の２枚の補助リング１０に代えて、補助リング
１０に放射状の孔２０を穿設し、補助リング１０の内周
面にサドル２１を当接させたことにより、前記第４実施
形態と同様の作用および効果が得られる。
【００５１】図８は本発明に係る回転電機の回転子コイ
ル端部支持装置の第６実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
ル端部支持装置の第６実施形態における上下コイル接続
部を支持する部分を示す構成図である。
【００５２】本実施形態は、図８に示すように図２に示
す第２実施形態のスタッドボルト１３に例えばマイカテ
ープなどにエポキシレジンなどを含浸処理して形成され
る電気絶縁被覆を施し、電気絶縁被覆部２２を形成した
ものである。その他の構成および作用は、前記第２実施
形態と同様であるのでその説明を省略する。
す第２実施形態のスタッドボルト１３に例えばマイカテ
ープなどにエポキシレジンなどを含浸処理して形成され
る電気絶縁被覆を施し、電気絶縁被覆部２２を形成した
ものである。その他の構成および作用は、前記第２実施
形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００５３】このように本実施例によれば、スタッドボ
ルト１３に電気絶縁被覆を施したことにより、万一回転
子コイル端部の上下コイル接続部４付近の絶縁システム
に不都合が起こった場合でも、地絡事故などを未然に防
止することが可能となるため、より安全に回転子コイル
端部を支持できる高い信頼性を備えた高速大容量の回転
電機にも適用可能な回転コイル端部支持装置を提供する
ことができる。
ルト１３に電気絶縁被覆を施したことにより、万一回転
子コイル端部の上下コイル接続部４付近の絶縁システム
に不都合が起こった場合でも、地絡事故などを未然に防
止することが可能となるため、より安全に回転子コイル
端部を支持できる高い信頼性を備えた高速大容量の回転
電機にも適用可能な回転コイル端部支持装置を提供する
ことができる。
【００５４】なお、本実施形態では、図２に示す第２実
施形態のスタッドボルト１３に適用したが、これ以外の
前記第２実施形態から第５実施形態のスタッドボルト１
３にも適用可能である。
施形態のスタッドボルト１３に適用したが、これ以外の
前記第２実施形態から第５実施形態のスタッドボルト１
３にも適用可能である。
【００５５】以上説明したように、上記各実施形態で
は、補助リング１０と、この補助リング１０に放射状に
配置されたスタッドボルト１３によって回転子コイル端
部の上下コイル接続部４を支持したことにより、軸方向
の回転子コイル３の熱伸びを拘束することなく、回転子
コイル３の遠心力による撓みを拘束し、極部的な曲げ変
形を抑えることができる。
は、補助リング１０と、この補助リング１０に放射状に
配置されたスタッドボルト１３によって回転子コイル端
部の上下コイル接続部４を支持したことにより、軸方向
の回転子コイル３の熱伸びを拘束することなく、回転子
コイル３の遠心力による撓みを拘束し、極部的な曲げ変
形を抑えることができる。
【００５６】同時に、従来構造で各段の支えリング５お
よび締結部材としてのＵボルト８が負担していた回転子
コイル端部の遠心力の一部を補助リング１０およびスタ
ッドボルト１３が負担するため、各段の支えリング５お
よびＵボルト８の分担荷重が低減する。
よび締結部材としてのＵボルト８が負担していた回転子
コイル端部の遠心力の一部を補助リング１０およびスタ
ッドボルト１３が負担するため、各段の支えリング５お
よびＵボルト８の分担荷重が低減する。
【００５７】また、回転子コイル端部全体の変形量およ
び各段の支えリング５およびＵボルト８の支持箇所間の
変位差も小さくなり、回転子コイル端部全体の曲げ応力
も平均的に低減することができ、より高速大容量の回転
電機に適用することが可能となる。
び各段の支えリング５およびＵボルト８の支持箇所間の
変位差も小さくなり、回転子コイル端部全体の曲げ応力
も平均的に低減することができ、より高速大容量の回転
電機に適用することが可能となる。
【００５８】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
ることなく種々の変更が可能である。例えば、上記各実
施形態では、締結部材としてＵボルト８を用いたが、回
転子コイル端部の螺旋形部分を支えリング５により径方
向に支持させるものであれば、他のものでも適用するこ
とが可能である。
ることなく種々の変更が可能である。例えば、上記各実
施形態では、締結部材としてＵボルト８を用いたが、回
転子コイル端部の螺旋形部分を支えリング５により径方
向に支持させるものであれば、他のものでも適用するこ
とが可能である。
【００５９】また、上記各実施形態では、連結部材とし
てスタッドボルト１３を用いたが、補助リング１０と上
下コイル接続部４との間を、上下コイル接続部４を径方
向から支持するように連結するものであれば、スタッド
ボルト１３以外のものでもよい。
てスタッドボルト１３を用いたが、補助リング１０と上
下コイル接続部４との間を、上下コイル接続部４を径方
向から支持するように連結するものであれば、スタッド
ボルト１３以外のものでもよい。
【００６０】さらに、上記第２，第３実施形態では、そ
れぞれ皿ばね１６，コイルばね１７を用いたが、これに
限らずゴムなどの弾性部材でも適用可能である。
れぞれ皿ばね１６，コイルばね１７を用いたが、これに
限らずゴムなどの弾性部材でも適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の締結部材および支えリングのみで回転子コイル端
部の螺旋形部分を支持した回転子コイル端部支持装置に
加え、補助リングおよび連結部材により上下コイル接続
部の径方向を支持することにより、より高速大容量の回
転電機に適用することが可能となるとともに、より安全
に回転子コイル端部を支持することができ、高い信頼性
を備えた回転子コイル端部支持装置を提供することがで
きる。
従来の締結部材および支えリングのみで回転子コイル端
部の螺旋形部分を支持した回転子コイル端部支持装置に
加え、補助リングおよび連結部材により上下コイル接続
部の径方向を支持することにより、より高速大容量の回
転電機に適用することが可能となるとともに、より安全
に回転子コイル端部を支持することができ、高い信頼性
を備えた回転子コイル端部支持装置を提供することがで
きる。
【図１】本発明に係る回転電機の回転子コイル端部支持
装置の第１実施形態を示す構成図。
装置の第１実施形態を示す構成図。
【図２】図１のＡ方向矢視図。
【図３】図１のＢ方向矢視図。
【図４】本発明に係る回転電機の回転子コイル端部支持
装置の第２実施形態を示す構成図。
装置の第２実施形態を示す構成図。
【図５】本発明に係る回転電機の回転子コイル端部支持
装置の第３実施形態を示す構成図。
装置の第３実施形態を示す構成図。
【図６】本発明に係る回転電機の回転子コイル端部支持
装置の第４実施形態を示す構成図。
装置の第４実施形態を示す構成図。
【図７】本発明に係る回転電機の回転子コイル端部支持
装置の第５実施形態を示す構成図。
装置の第５実施形態を示す構成図。
【図８】本発明に係る回転電機の回転子コイル端部支持
装置の第６実施形態を示す構成図。
装置の第６実施形態を示す構成図。
【図９】従来の回転子コイル端部支持装置を示す構成
図。
図。
【図１０】図９のＵボルトの支持構造を示す斜視図。
１ 回転子鉄心 ２ 溝 ３ 回転子コイル ３ａ 上コイル ３ｂ 下コイル ４ 上下コイル接続部 ５ 支えリング ６ サドル ７ 絶縁ブロック ８ Ｕボルト（締結部材） ９ａ，９ｂ 支えリング支持ボルト １０ 補助リング １１ 補助リング支え １２ 六角ナット １３ スタッドボルト（連結部材） １４ 絶縁ブロック １５ 押え座 １６ 皿ばね １７ コイルばね １８ サドル（支持部材） １９ 六角ボルト ２０ 放射状の孔 ２１ サドル ２２ 電気絶縁被覆部
Claims (6)
- 【請求項１】 回転電機の回転子鉄心の軸方向から張り
出した回転子コイル端部の螺旋形部分の内径側に複数段
の支えリングを配置し、これらの支えリングに前記螺旋
形部分をそれぞれ締結部材により固定し、前記螺旋形部
分の外径側への移動を拘束した回転電機の回転子コイル
端部支持装置において、前記回転子コイルの上コイルと
下コイルとの上下コイル接続部の内径側に補助リングを
固定し、この補助リングから複数放射状に連結部材を配
置し、これらの連結部材を前記上下コイル接続部に固定
し、この上下コイル接続部を径方向から支持したことを
特徴とする回転電機の回転子コイル端部支持装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の回転電機の回転子コイル
端部支持装置において、補助リングを支えリングに皿ば
ねを介して回転子コイルの軸方向に弾性を持たせて固定
したことを特徴とする回転電機の回転子コイル端部支持
装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の回転電機の回転子コイル
端部支持装置において、補助リングを支えリングにコイ
ルばねを介して回転子コイルの軸方向に弾性を持たせて
固定したことを特徴とする回転電機の回転子コイル端部
支持装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の回転電機の回転子コイル
端部支持装置において、補助リングを２枚並設し、この
２枚の補助リング間に連結部材を挿通し、前記２枚の補
助リングの内周面で双方に跨がるように配設された支持
部材を介して前記連結部材を支持したことを特徴とする
回転電機の回転子コイル端部支持装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の回転電機の回転子コイル
端部支持装置において、補助リングに放射状の孔を穿設
し、この放射状の孔に連結部材を挿通し、この連結部材
を前記補助リングの内周面で支持したことを特徴とする
回転電機の回転子コイル端部支持装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の回
転電機の回転子コイル端部支持装置において、連結部材
に電気絶縁被覆を施したことを特徴とする回転電機の回
転子コイル端部支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15609498A JP3719850B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 回転電機の回転子コイル端部支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15609498A JP3719850B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 回転電機の回転子コイル端部支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11355997A true JPH11355997A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3719850B2 JP3719850B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=15620188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15609498A Expired - Lifetime JP3719850B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 回転電機の回転子コイル端部支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3719850B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010246265A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速発電電動機の回転子 |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP15609498A patent/JP3719850B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010246265A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | 可変速発電電動機の回転子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3719850B2 (ja) | 2005-11-24 |
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