JPS58186344A - 空隙巻線固定子 - Google Patents
空隙巻線固定子Info
- Publication number
- JPS58186344A JPS58186344A JP6823382A JP6823382A JPS58186344A JP S58186344 A JPS58186344 A JP S58186344A JP 6823382 A JP6823382 A JP 6823382A JP 6823382 A JP6823382 A JP 6823382A JP S58186344 A JPS58186344 A JP S58186344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- stator winding
- layers
- layer side
- temperature rise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/22—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of hollow conductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空隙巻線固定子に係り、特に固定子巻線を半径
方向に４／Ｉｆ以上の多層に形成する空隙巻線固定子に
関するものである。
方向に４／Ｉｆ以上の多層に形成する空隙巻線固定子に
関するものである。
事業用大形超電導交流発電機では、通常スロットのない
環状固定子鉄＊（以下、固定子鉄心と称する）と回転子
との間の空隙中に固定子巻線を形成する空隙巻線固定子
の構造が採用される。この場合に固定子巻線を形成する
各固定子巻線導体を固定子鉄心の内孔に沿って環状に、
かつ半径方向に多層に配設し、軸方向両端部で各導体間
を電気的に接続して固定子巻線を形成する所謂多層巻線
構造が採用される場合がある。
環状固定子鉄＊（以下、固定子鉄心と称する）と回転子
との間の空隙中に固定子巻線を形成する空隙巻線固定子
の構造が採用される。この場合に固定子巻線を形成する
各固定子巻線導体を固定子鉄心の内孔に沿って環状に、
かつ半径方向に多層に配設し、軸方向両端部で各導体間
を電気的に接続して固定子巻線を形成する所謂多層巻線
構造が採用される場合がある。
この多層巻線構造を採用した空隙巻線固定子の従来例が
第１図に示されている。同図に示されているように固定
子鉄心１の中心軸Ｏに対する平均半径が夫々Ｒ＠＆ Ｉ
Ｒｅｂ ＋ Ｒ１□Ｒａ ａの位置に、固定子巻線層
２ａ、２ｂ、２ｃ、 ２ａが環状に、カつ４層に形成さ
れている。そして固定子鉄心ｌは端板３および主板４を
介してフレーム５に懸架され、体 固定子巻線２は支持枠６および７により強固に一＾ 体化された状態で固定子鉄心１の内孔中に装着固定され
ている。そしてまた固定子巻線２の冷却は、固定子巻線
２０間または固定子巻線２の内部に形成された冷却ダク
ト中に空気、水、油等の冷媒を軸方向の一方端から他方
端に向って流通して行なわれている。なお同図において
Ｒ＋は固定子鉄心１の内孔の半径、Ｒｆは回転軸に装着
された界磁巻線（図示せず）の平均半径である。
第１図に示されている。同図に示されているように固定
子鉄心１の中心軸Ｏに対する平均半径が夫々Ｒ＠＆ Ｉ
Ｒｅｂ ＋ Ｒ１□Ｒａ ａの位置に、固定子巻線層
２ａ、２ｂ、２ｃ、 ２ａが環状に、カつ４層に形成さ
れている。そして固定子鉄心ｌは端板３および主板４を
介してフレーム５に懸架され、体 固定子巻線２は支持枠６および７により強固に一＾ 体化された状態で固定子鉄心１の内孔中に装着固定され
ている。そしてまた固定子巻線２の冷却は、固定子巻線
２０間または固定子巻線２の内部に形成された冷却ダク
ト中に空気、水、油等の冷媒を軸方向の一方端から他方
端に向って流通して行なわれている。なお同図において
Ｒ＋は固定子鉄心１の内孔の半径、Ｒｆは回転軸に装着
された界磁巻線（図示せず）の平均半径である。
ところでこのような多層巻線固定子では縦軸に磁束密度
Ｂ１発生損損失１温度上昇ΔＴをとり、横軸に固定子巻
線２の中心軸からの平均半径Ｒをとって、平均半径Ｒと
これら磁束密度Ｂ１発生損損失１温度上昇ΔＴとの関係
を示した第２図に示されているように、固定子巻線部の
磁束密度Ｂは図中に実線で示されているように平均半径
Ｒが小さいほど、すなわち内層側になるほど大きくなっ
ており、各固定子巻線層に発生する導体漂遊負荷損（主
として各固定子巻線導体と回転子の界磁巻線のつくる磁
束とが鎖交することにより固定子巻線導体に発生するう
ず電流損失）も内層側の固定子巻線（平均半径Ｒ＝ Ｒ
，、、Ｒｃｂ ）はど大きくなる。
Ｂ１発生損損失１温度上昇ΔＴをとり、横軸に固定子巻
線２の中心軸からの平均半径Ｒをとって、平均半径Ｒと
これら磁束密度Ｂ１発生損損失１温度上昇ΔＴとの関係
を示した第２図に示されているように、固定子巻線部の
磁束密度Ｂは図中に実線で示されているように平均半径
Ｒが小さいほど、すなわち内層側になるほど大きくなっ
ており、各固定子巻線層に発生する導体漂遊負荷損（主
として各固定子巻線導体と回転子の界磁巻線のつくる磁
束とが鎖交することにより固定子巻線導体に発生するう
ず電流損失）も内層側の固定子巻線（平均半径Ｒ＝ Ｒ
，、、Ｒｃｂ ）はど大きくなる。
このため各固定子巻線層の発生損失Ｗも図中に点線で示
されているように内層側の固定子巻線層はど大きな値と
なるので、一般に発生損失Ｗに比例する各固定子巻線層
の温度上昇ΔＴも図中に点線で示されているように内層
側はど高くなる。
されているように内層側の固定子巻線層はど大きな値と
なるので、一般に発生損失Ｗに比例する各固定子巻線層
の温度上昇ΔＴも図中に点線で示されているように内層
側はど高くなる。
このような固定子巻線層間の温度上昇ΔＴの差は、固定
子巻線収納用のスロット付固定子鉄心を用い、そのスロ
ット中に固定子巻線を構成する各固定子巻線導体を収納
する従来の固定子では、界磁巻線のつくる磁束の大部分
がスロット間の固定子鉄心部（歯部）を通り、固定子巻
線導体とは殆んど鎖交しないため余り大きな問題とはな
らないが、固定子巻線部に固定子鉄心がなく、界磁巻線
のつくる磁束の大部分が固定子巻線導体と鎖交する空隙
巻線固定子では大きな問題となる。特に固定子巻線を半
径方向に４層以上の多層に構成する多層巻線構造を採用
した空隙巻線固定子では、最内層側の固定子巻線層と最
外層側の固定予巻線層部との磁束密度Ｂの差が大きく、
従って温度上昇ΔＴの差も大きくなシ、温度依存性の強
い固定子巻線の電気絶縁層の耐熱寿命が温度上昇ΔＴの
最も大きな最内層側の固定子巻線層で低下し易く。
子巻線収納用のスロット付固定子鉄心を用い、そのスロ
ット中に固定子巻線を構成する各固定子巻線導体を収納
する従来の固定子では、界磁巻線のつくる磁束の大部分
がスロット間の固定子鉄心部（歯部）を通り、固定子巻
線導体とは殆んど鎖交しないため余り大きな問題とはな
らないが、固定子巻線部に固定子鉄心がなく、界磁巻線
のつくる磁束の大部分が固定子巻線導体と鎖交する空隙
巻線固定子では大きな問題となる。特に固定子巻線を半
径方向に４層以上の多層に構成する多層巻線構造を採用
した空隙巻線固定子では、最内層側の固定子巻線層と最
外層側の固定予巻線層部との磁束密度Ｂの差が大きく、
従って温度上昇ΔＴの差も大きくなシ、温度依存性の強
い固定子巻線の電気絶縁層の耐熱寿命が温度上昇ΔＴの
最も大きな最内層側の固定子巻線層で低下し易く。
さらには内、外層側の固定子巻線層間の熱膨張による伸
びの差が大きくなるため固定子巻線内部に過度の熱応力
が発生し、固定子巻線収納用間の強固な支持固定が峻し
い等の欠点があった。なおこれら欠点の解決策として、
内層側の固定子巻線を構成する固定子巻線導体の導体寸
法を、外層側のそれよりも小さくすることによって固定
子巻線層間の損失を均等化することが知られているが、
固定子巻線導体の種類が多くなるため余り得策とは云え
なかった。
びの差が大きくなるため固定子巻線内部に過度の熱応力
が発生し、固定子巻線収納用間の強固な支持固定が峻し
い等の欠点があった。なおこれら欠点の解決策として、
内層側の固定子巻線を構成する固定子巻線導体の導体寸
法を、外層側のそれよりも小さくすることによって固定
子巻線層間の損失を均等化することが知られているが、
固定子巻線導体の種類が多くなるため余り得策とは云え
なかった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、各固定子巻線層間の熱膨張による伸び
の差、耐熱寿命の差を少なくした空隙巻線固定子を提供
するにある。
とするところは、各固定子巻線層間の熱膨張による伸び
の差、耐熱寿命の差を少なくした空隙巻線固定子を提供
するにある。
すなわち本発明は、内層側の固定子巻線層または固定子
巻線層群から外層側の固定子巻線層または固定子巻線層
群になるＫしたがって温度の高い冷媒で冷却するように
したことを特徴とするものである。
巻線層群から外層側の固定子巻線層または固定子巻線層
群になるＫしたがって温度の高い冷媒で冷却するように
したことを特徴とするものである。
以下１図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
３図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明は省略する。本
実施例では内層側め固定子巻線層２ａまたは固定子巻線
層２ａ、２ｂ群から外ノー側の固定子巻線層２ｄまたは
固定子巻線層２Ｃ９２ｄ群になるにしたがって温度の高
い冷媒８で冷却するようにした。そして冷媒８は冷却水
循環ポンプ（図示せず）によって強制循環させるように
した。このようにすることにより温度上昇の小さい外層
側の固定子巻線層２ｃ、２ｄはど冷却され難く温度上昇
の大きい内層側の固定子巻線Ｊｆ４２ａ、２ｂはどよく
冷却されるようになって、各固定子巻線層２ａ〜２ｄ間
の温度上昇の差が小さくなり、各固定子巻線層２ａ〜２
ｄ間の熱膨張による伸びの差、耐熱寿命の差を少なくし
た空隙巻線固定子を得ることができる。
３図には本発明の一実施例が示されている。なお従来と
同じ部品には同じ符号を付したので説明は省略する。本
実施例では内層側め固定子巻線層２ａまたは固定子巻線
層２ａ、２ｂ群から外ノー側の固定子巻線層２ｄまたは
固定子巻線層２Ｃ９２ｄ群になるにしたがって温度の高
い冷媒８で冷却するようにした。そして冷媒８は冷却水
循環ポンプ（図示せず）によって強制循環させるように
した。このようにすることにより温度上昇の小さい外層
側の固定子巻線層２ｃ、２ｄはど冷却され難く温度上昇
の大きい内層側の固定子巻線Ｊｆ４２ａ、２ｂはどよく
冷却されるようになって、各固定子巻線層２ａ〜２ｄ間
の温度上昇の差が小さくなり、各固定子巻線層２ａ〜２
ｄ間の熱膨張による伸びの差、耐熱寿命の差を少なくし
た空隙巻線固定子を得ることができる。
すなわち内層側の固定子巻線層２ａと２ｂとの冷却ダク
ト９ａ、９ｂをボックス１０により、また外層側の固定
子巻線層２Ｃと２ｄとの冷却ダクト９Ｃ，９ｄｉボツク
スＩＩＫより夫々軸方向の一方端で連通し、他方端の冷
却ダク）９ａと９ｄとをバイブ１２によって、冷却ダク
）９ｂと９０とをバイブ１３によって夫々連通した。そ
して冷却器（図示せず）によって冷却された冷媒８を図
中に矢印で示されているようにボックス１０から供給し
、ボックス１１から排出するようにして。
ト９ａ、９ｂをボックス１０により、また外層側の固定
子巻線層２Ｃと２ｄとの冷却ダクト９Ｃ，９ｄｉボツク
スＩＩＫより夫々軸方向の一方端で連通し、他方端の冷
却ダク）９ａと９ｄとをバイブ１２によって、冷却ダク
）９ｂと９０とをバイブ１３によって夫々連通した。そ
して冷却器（図示せず）によって冷却された冷媒８を図
中に矢印で示されているようにボックス１０から供給し
、ボックス１１から排出するようにして。
内層側の固定子巻線層２ａ、２ｂをまず冷却した後、固
定子巻線層２ａ、２ｂｔ冷却して温度の上昇した冷媒８
によって外層側の固定子巻線層２ｃ。
定子巻線層２ａ、２ｂｔ冷却して温度の上昇した冷媒８
によって外層側の固定子巻線層２ｃ。
２ｄを冷却する。
このようにすることにより温度上昇の小さい外層側の固
定子巻線層２ｃ、２ｄは、温度上昇の大きい内層側の固
定子巻線層２ａ、２ｂよりも高い温度の冷媒８で冷却さ
れるので、冷却され難くなって、固定子巻線層２８〜２
ｄ間の温度上昇の差が従来に比べて小さくなる。すなわ
ち縦軸に磁束密度Ｂと温度上昇ΔＴとをとり、横軸に固
定子巻線２の平均半径Ｒをとって平均半径Ｒと磁束密度
Ｂ、温度上昇ΔＴとの関係を示した第４図に示されてい
るように、平均半径Ｒが小さいＲｏおよびＲｃ ｂの内
ノー側の固定子巻線層に比べ平均半径Ｒが大きいＲや、
およびＲａ ｄの外層側の固定子巻線層の方が、はぼ両
者の冷媒の平均温度差σ度相当分だけ高い温度上昇ΔＴ
となるので、各固定子巻線層２３〜２ｄ−ｉ同一温度の
冷媒によって冷却した図中点線表示の近似温度上昇曲線
ΔＴ、に比べ、図中実線表示の近似温度上昇曲線ΔＴ２
のように固定子巻線層の内、外層側間の温度上昇ΔＴの
差が少なくなり、温度上昇ΔＴの均一化が達成できる。
定子巻線層２ｃ、２ｄは、温度上昇の大きい内層側の固
定子巻線層２ａ、２ｂよりも高い温度の冷媒８で冷却さ
れるので、冷却され難くなって、固定子巻線層２８〜２
ｄ間の温度上昇の差が従来に比べて小さくなる。すなわ
ち縦軸に磁束密度Ｂと温度上昇ΔＴとをとり、横軸に固
定子巻線２の平均半径Ｒをとって平均半径Ｒと磁束密度
Ｂ、温度上昇ΔＴとの関係を示した第４図に示されてい
るように、平均半径Ｒが小さいＲｏおよびＲｃ ｂの内
ノー側の固定子巻線層に比べ平均半径Ｒが大きいＲや、
およびＲａ ｄの外層側の固定子巻線層の方が、はぼ両
者の冷媒の平均温度差σ度相当分だけ高い温度上昇ΔＴ
となるので、各固定子巻線層２３〜２ｄ−ｉ同一温度の
冷媒によって冷却した図中点線表示の近似温度上昇曲線
ΔＴ、に比べ、図中実線表示の近似温度上昇曲線ΔＴ２
のように固定子巻線層の内、外層側間の温度上昇ΔＴの
差が少なくなり、温度上昇ΔＴの均一化が達成できる。
なお本実施例は、外層側と内層側との固定子巻線層の各
２層の冷却ダク）ｆ並列な冷媒通路とし、吐 これら両者を直列な冷１通路とした例であるが、各層間
の冷却ダクＩｆ互いにすべて直列に接続し環内層側の固
定子巻線層の冷却ダクト・から冷媒を供給し、最外層側
の固定子巻線層の冷却ダクトから排出するようにしても
、また各固定子巻線層の冷却ダクト、を各々独立した冷
媒通路とし、各冷却ダクトに供給する冷媒の温度を内層
側から外層側に向うほど高くするようにしても同様な作
用効果の得られることは云うまでもない。
２層の冷却ダク）ｆ並列な冷媒通路とし、吐 これら両者を直列な冷１通路とした例であるが、各層間
の冷却ダクＩｆ互いにすべて直列に接続し環内層側の固
定子巻線層の冷却ダクト・から冷媒を供給し、最外層側
の固定子巻線層の冷却ダクトから排出するようにしても
、また各固定子巻線層の冷却ダクト、を各々独立した冷
媒通路とし、各冷却ダクトに供給する冷媒の温度を内層
側から外層側に向うほど高くするようにしても同様な作
用効果の得られることは云うまでもない。
上述のように本発明は、温度上昇の小さな外層側の固定
子巻線層はど温度の高い冷媒で冷却するようにしたので
、外層側の固定子巻線層はど冷却され難く温度上昇の大
きな内層側の固定子巻線層はどよく冷却されるようにな
って、外層側、内層側の固定子巻線層間の温度上昇の差
が小さくなり、各固定子巻線層間の熱膨張による伸びの
差、耐熱寿命の差を少なくした空隙巻線固定子を得るこ
とができる。
子巻線層はど温度の高い冷媒で冷却するようにしたので
、外層側の固定子巻線層はど冷却され難く温度上昇の大
きな内層側の固定子巻線層はどよく冷却されるようにな
って、外層側、内層側の固定子巻線層間の温度上昇の差
が小さくなり、各固定子巻線層間の熱膨張による伸びの
差、耐熱寿命の差を少なくした空隙巻線固定子を得るこ
とができる。
第１図は従来の空隙巻線固定子の縦断面図、第２図は従
来の空隙巻線固定子の磁束密度１発生損失および温度上
昇と各固定子巻線層の平均半径との関係を示す特性図、
第３図は本発明の空隙巻線固定子の一実施例の縦断面図
、第４図は本発明の空隙巻線固定子の一実施例の磁束密
度および温度上昇と各固定子巻線層の平均半径との関係
を示す特性図である。 １・・・環状固定子鉄心、２・・・固定子巻線、２ａ。 ２ｂ、２Ｃ，２ｄ・・・固定子巻線層、８・・・冷媒、
９ ａ、９ ｂ、９ ｃ、９ｄ−・・冷却ダクト、１０
゜１１・・・ボックス、１２．１３・・・パイプ、Ｒ１
，。 Ｒｅ ｂ Ｉ Ｒａ ＠ ＨＲａｄ・・・各固定子巻線
層の平均半径。 代理人 弁理士 長崎博男 （ほか１名） Ｚ久 第２図
来の空隙巻線固定子の磁束密度１発生損失および温度上
昇と各固定子巻線層の平均半径との関係を示す特性図、
第３図は本発明の空隙巻線固定子の一実施例の縦断面図
、第４図は本発明の空隙巻線固定子の一実施例の磁束密
度および温度上昇と各固定子巻線層の平均半径との関係
を示す特性図である。 １・・・環状固定子鉄心、２・・・固定子巻線、２ａ。 ２ｂ、２Ｃ，２ｄ・・・固定子巻線層、８・・・冷媒、
９ ａ、９ ｂ、９ ｃ、９ｄ−・・冷却ダクト、１０
゜１１・・・ボックス、１２．１３・・・パイプ、Ｒ１
，。 Ｒｅ ｂ Ｉ Ｒａ ＠ ＨＲａｄ・・・各固定子巻線
層の平均半径。 代理人 弁理士 長崎博男 （ほか１名） Ｚ久 第２図
Claims (1)
- １、環状固定子鉄心の内孔中に固定子巻線層を半径方向
に多層に形成してなる空隙巻線固定子において、内層側
の前記固定子巻線層または固定子巻線層群から外層側の
前記固定子巻線層または固定子巻線層群になるにしたが
って温度の高い冷媒で冷却するようにしたことを特徴と
する空隙巻線固定子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6823382A JPS58186344A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 空隙巻線固定子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6823382A JPS58186344A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 空隙巻線固定子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58186344A true JPS58186344A (ja) | 1983-10-31 |
Family
ID=13367862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6823382A Pending JPS58186344A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 空隙巻線固定子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58186344A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4861730A (en) * | 1988-01-25 | 1989-08-29 | Catalyst Semiconductor, Inc. | Process for making a high density split gate nonvolatile memory cell |
-
1982
- 1982-04-22 JP JP6823382A patent/JPS58186344A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4861730A (en) * | 1988-01-25 | 1989-08-29 | Catalyst Semiconductor, Inc. | Process for making a high density split gate nonvolatile memory cell |
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