JPS5883544A - 突極形回転子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は例えば水車発電機の回転子のような、突極磁極
を備え九突極形回転子に関する。

発明の技術的背景 最近の水車発電機は、電力需要の増大に伴匹、大容量化
や高効率化が望まれている。この水車発電機は一般に突
極形回転子を備えたものである。

高効率化を図る為には、銅損、鉄損、漂遊損。

風損、軸受損等の各種損失を低減する必要がある。

４１に冷媒が空気の場合は、上記損失の中でも風損の占
める割合が少なくないので、その為、風損の低減を図る
ことが有効で条る。

８８１図に従来の突極形回転子の通風状態を示す。

８１図において、（１）は界磁コイル、（２ａ）　、　
（２ｂ）はｓｕｉｇ＊ｚびｖｋｌＩＩノ突極磁極、ｔａ
）　ｕ　磁ＩＩｓ　１４　部、（４）ハ図示しない固定
子との間の空隙、（５）は空隙（４）内を回転子に対し
て流れる空気流、（６）は回転軸、（７）は回転方向矢
印に対して後側となる磁極（２ｂ）の空気流付着点であ
って、この場合磁極端面１８１の界磁巻線端面（９）Ｋ
近いところに位置している。口・は磁極（２ａ）、（２
ｂ）間の渦状の空気２次流を示す。

背景技術の問題点 このように従来の突極形回転子の通風状態は、前側の磁
極（２ａ）の外周部を通って来た空気流（５）が後側の
磁極端面ｆ８１　Ｋ衝突して風損を増大すると共に、強
い渦状の空気２次流ａｅを生じて更に風損を増大してい
る。そこで隣あう磁極（”２ａ）、（２ｂ）間に、磁極
端面（３）外周相互を塞ぐ遮蔽物を設けることも考案さ
れたが、磁極端面（３）外周相互をなめらかな連続した
面にすることは遮蔽物の材料強度上離かしく、他の手段
が求められていた。

発明の目的　　　　　　　　　□、゛ 本発明は風損全低減した突極形回転子を提供することを
目的とする。

発明の概要 本発明においては、磁極の回転方向後側に突出して磁極
外周に沿う冷媒の流れを半径方向外側にはね上げる通風
はね上げ部材を設けて風損を低減する。

発明の実施例 実施例１ 以下、本発明の第１の実施例について、第２図訃よび第
３図を参照して説明する。第２図はその実施例の一つの
磁極を斜視図で示したもので、回転軸（６）の周囲には
この突極磁極（２ａＬ（２ｂ）が円周方向に複数個配設
されている。第３図は前側および後備磁極（２ａ）、（
２ｂ）間の空気の流れの説明図である。第２図および第
３図において、界磁巻線（１）を備えた突極磁極（２ａ
）、（２ｂ）の磁極頭部（３）の外周後縁を波釘状に外
方にそらせ先細りにした通風はね上げ部材０υに形成す
る。この通風はね上げ部材αυのそらせ方は、湧・鼻は
ね上げ部材ＱＤから剥離した空気流（５）が後側の磁極
（２ｂ）の磁極頭部（３）外周ｒｆＪ前方を空気流付着
点（７）とするｌｉ＆にする。

次に作用について説明する。

回転子が第３図回転方向矢印のように回転して運転に入
ると、空隙（４）内の空気は回転子に対して空気流（５
）を生ずる。＃側磁極（２ａ）の外周後縁の通風はね上
げ部材Ｇυによってはね上げられ剥離した空気流（５）
は後側の磁極（２ｂ）の磁極頭部外周面上の空気流付着
点（７）で再付着する。従って空気流（５）は磁極端面
（８）あるいは界磁巻線端面（９）に衝突することがな
いから、空気流（５）の衝突損失を低減させ、空隙（４
）内の流れもスムースになり、その部分の風損を減少さ
せるばかシでなく、磁極ｒ２ａ）。

（２ｂ）間の空気２次流ｆ１１による渦の強度を低下さ
せられるので、磁極（２ａ）、（２ｂ）間を空気が軸方
向（１８３図の紙面に垂直な方向）に流れてから空隙（
４）へ放出される通風系も、上記の渦の強度の低下によ
り、流れがスムースとなり、通風抵抗が減少する。従っ
てその際の風損も減少するし、そればかりでなく、極間
内を流れる空気量が増加する為、熱伝Ｓ率が上昇し、界
磁巻線（１）の冷却作用を向上させることができる。ま
たこの実施例の通風はね上げ部材Ｕυは断面形状が先端
になる程小′さくなっているので、界磁巻線ｆｌ）で発
生する磁束の密度が先端になる程高くなる。従って小さ
な界磁電流でも、前側磁極（２’ａ＞’Ｏ透通風ね上げ
部材０９部は後備磁極（２ｂ）に対する漏れ磁束が飽和
状態となり、回転・−機の性能低下を押えている。

実施例２ 次に＠４図を参照して第２の実施例を説明する。

これは磁極頭部（３）の外周後縁に非磁性体からなる断
面はぼ三角形状の通風はね上げ部材αυをダブチールミ
３保合により取付けたもので、他は実施例１と同様であ
る。伺Ｉは固定子を示す。

このようにすとと風損を減少することと、界磁巻線（１
）の冷却の良好にする作用効果は実施例１と同様であり
、その他に、通風はねとげ部材０υが非磁性体であるこ
とによシ、磁極は電磁気的には回転方向に対して前後が
対称形状であシ、′１圧波形に影響を与えない作用効果
を有する。

向、この実施例の通風はね上げ部材ａυの磁極（２ａ）
、（２ｂ）への取付構造はボルトで壜付けるとか、接着
剤で蛾付けるように変形してもよい。

実施例３ 次に第５図を参照して第３の実施例を説明する。

これは界磁コイルｔｌ）と磁極頭部（３）との間に取付
けたすべりカラー（１尋に、磁極一部α■１に折曲した
延出部を設け、これを通風はね上げ部材ａＤとしたもの
で、他は実施例１と同様である。

このようにすると、磁極頭部（３）の後縁の曲線に従っ
て空気流（５）の向きが、ある程度内周側に向っている
のに逆らって空気流の向きを外周側に変える九め、風損
の低減は実施例１又は実施例２よりも稍少なくなる。し
かしながら、通風はね上げ部材（Ｉｌｌの構造が簡単で
あり、制作が容易で′ある。従来から、界磁コイルｆｉ
ｌと磁極頭部（３）との間には、絶縁カラーａ９および
ステンレス或いはその他の金ＪＩＫ製のすベシカラー（
１４１が設けられており、これらのカラーａａ　、　＋
＋Ｓの磁極後側の幅を大きくし、外周側に折曲げてもよ
く、あるいは別途図示しない風向変更専用のカラーを設
けてもよい。例えば、回転部外径４ｍ、回転数３０Ｏｒ
、ｐ、ｍの回転子で、厚さ５＃ｊ１磁極頭部（３）から
の突出長さ５０１Ｉｊのカラーの場合、遠心力による曲
げ応力は約２Ｋｇｆ／ａｍ”、風速を周咄の半分、抗力
係数を２とすると、風圧による曲げ応力は４Ｋｇｆ／ｒ
ｎｍ’程度であり、現状技術で容易に製作が可能である
。

陶、本発明は上記し、かつ図面に示した実施例のみに限
定されるものではなく、例えば実施例３のカラーに延出
部を設ける代りに界磁コイル（１）に延出部を設けて通
風はね上げ部材０υとしてもよい等、その要旨を変更し
ない範囲で、種々変形して実施できることは勿論である
。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、磁極の回転方向後
側に突出して磁極外周に沿う冷媒の流れを半径方向外側
にはね上げる通風はね上げ部材を設けたことにより、前
側磁極後縁から剥離した空気流の後側磁極への衝突損失
を低減させ、また隣籟する両磁極間の空気２次流の渦の
強度の低下によりその部分の通風損失も低減させ、通風
をスムースにしたことによυ通風着を＝して冷却効果を
向上し、従って効率が良くかつ冷却効果の良い回転−磯
の突極形回転子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の突極形回転子の磁極間の通風状態を横断
面図圧して示す説明図、５ｇ２図は本発明の突極形回転
子の第１の実施例の磁極部を示す斜視図、１８３図は′
＃＆２図の実施例の磁極間の通風状態を横断面図にして
示す説明図、第４図および第５図は＠２および第３の実
施例の磁極間の通風状態を横断面図にして示す説明図で
ある。 １・・・界磁巻線　　　　２ａ、２ｂ　　・磁極３　磁
極頭部　　　　４・・空隙 ５・空気流　　　　　１１−通風はね上げ部材１４　　
すべりカラー　　１５　　絶縁カラー代理人　弁理士　
　井　上　−男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　複数個の突極磁極を円周方向に配設した突極
   形回転子において、磁極の回転方向稜關に突出して磁極
   外周に沿う冷媒の流〜れを半径方向外側にはね上げる通
   風はね上げ部材を設けたことを特徴とする突極形回転子
   。 （２）通風はね上げ部材は、磁極頭部外周後縁を波釘状
   に外方にそらせ先細シにしたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の突極形回転子。 （３）　　通風はね上げ部材は、磁極頭部外周後縁に填
   付けた断面形状がほぼ三角形の非磁性物体としたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の突極形回転子。 （４）通風はね上げ部材は、界磁コイルと磁極頭部との
   間に取付けたカラーの磁極頭部後側に折曲した延出部と
   したことを特徴とする特許請求の範囲ＩＩＩ項紀載の突
   極形回転子。 （５１通風はね上げ部材は、界磁コイルの磁極頭部後側
   に折曲した延出部としたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の突極形回転子。