JPS60128839A - 突極形回転子 - Google Patents
突極形回転子Info
- Publication number
- JPS60128839A JPS60128839A JP23359083A JP23359083A JPS60128839A JP S60128839 A JPS60128839 A JP S60128839A JP 23359083 A JP23359083 A JP 23359083A JP 23359083 A JP23359083 A JP 23359083A JP S60128839 A JPS60128839 A JP S60128839A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- block
- blocks
- laminating
- rotor
- 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
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (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】
［発明の技術分野］
本発明は高速大容量回転電機の回転子、特に積層形継鉄
を備えた立軸の突極形回転子に関する。
を備えた立軸の突極形回転子に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
水車発電機のような立軸形回転子においては、通常その
継鉄を３〜８ｍｍ厚さの薄鉄板セグメントを重ね積層す
るものと、一体内なリング状で１２〜３８１ＩｌＩＩｌ
厚さの中厚鉄板を積層して形成するものとがある。この
発明はその後者のリング状継鉄を採用した回転子に属す
る。
継鉄を３〜８ｍｍ厚さの薄鉄板セグメントを重ね積層す
るものと、一体内なリング状で１２〜３８１ＩｌＩＩｌ
厚さの中厚鉄板を積層して形成するものとがある。この
発明はその後者のリング状継鉄を採用した回転子に属す
る。
近年、水車発電機の高速人吉」化につれ３００ＭＶＡ級
で４００ｒｐｍを越えるものが多数出現し、そ“の継鉄
は外径５ｍで重■が６００トンに及ぶ程である。
で４００ｒｐｍを越えるものが多数出現し、そ“の継鉄
は外径５ｍで重■が６００トンに及ぶ程である。
これらの回転子継鉄は機械的強度が高く、しかも製造作
業及び輸送が容易なリング状のものが採用されている。
業及び輸送が容易なリング状のものが採用されている。
− ２ −
しかしながら、このような大径で大重量の回転子におい
ては従来はそれほど問題視されていなかった継鉄の撓み
指が無視できなくなってきた。
ては従来はそれほど問題視されていなかった継鉄の撓み
指が無視できなくなってきた。
すなわち、前述したような高速大容量機においては、継
鉄の撓みにより回転子外径の下端面においてその値が５
〜７ｍｍにも達し、このためエアギャップが不均一とな
って電気的特性を悪化させ、さらには運転中の振動を増
大させる要因となっている。
鉄の撓みにより回転子外径の下端面においてその値が５
〜７ｍｍにも達し、このためエアギャップが不均一とな
って電気的特性を悪化させ、さらには運転中の振動を増
大させる要因となっている。
また、継鉄の外周側に形成された界磁極挿入用のダブテ
ールが変形し、界磁極の挿入作業及び品質に支障をきた
すようになってきた。
ールが変形し、界磁極の挿入作業及び品質に支障をきた
すようになってきた。
さらには、継鉄の最下端面に設けられたブレーキリング
の摺動面が傾くので、その対向部（静止部）に装備され
るブレーキの組立調整に多大な作業工数を要する等の諸
問題があった。
の摺動面が傾くので、その対向部（静止部）に装備され
るブレーキの組立調整に多大な作業工数を要する等の諸
問題があった。
［発明の目的］
本発明の目的は鉄心厚が大きくしかも大径であっても簡
単な構成で撓み変形を小さくできる突極形回転子を提供
することにある。
単な構成で撓み変形を小さくできる突極形回転子を提供
することにある。
−３−
［発明の概要］
本発明によれば、立形の回転軸に嵌着した圧延鉄板の積
層継鉄の下部にその負荷荷重に対して剛性の高い部分を
形成し、これにより撓み変位量を所定の値以下にできる
ようにし、エアギャップが不均一になったり、高い応力
が発生しないようにした高品質の究極形回転子を提供す
る。
層継鉄の下部にその負荷荷重に対して剛性の高い部分を
形成し、これにより撓み変位量を所定の値以下にできる
ようにし、エアギャップが不均一になったり、高い応力
が発生しないようにした高品質の究極形回転子を提供す
る。
［発明の実施例］
以下本発明の一実施を図面によって説明する。
第１図は立軸木車発電機の要部を示したものであって突
極形回転子上が固定子２の内周側にエアギャップ３を介
して挿入されている。
極形回転子上が固定子２の内周側にエアギャップ３を介
して挿入されている。
この回転子上は、回転軸４の外周に６段からなるブロッ
ク５ａ〜５ｆを積み重ねた継鉄、５−が焼嵌めあるいは
冷し嵌めなどの方法で嵌着されており、さらにその外周
には所定数の界磁極６が突設され、これらの部材により
主要部を構成している。また継鉄ｉの下端面にはブレー
キリング７が取に１けられており、その対向静１卜部に
はブレーキ８（油圧ジヤツキを兼用）が装着されている
。
ク５ａ〜５ｆを積み重ねた継鉄、５−が焼嵌めあるいは
冷し嵌めなどの方法で嵌着されており、さらにその外周
には所定数の界磁極６が突設され、これらの部材により
主要部を構成している。また継鉄ｉの下端面にはブレー
キリング７が取に１けられており、その対向静１卜部に
はブレーキ８（油圧ジヤツキを兼用）が装着されている
。
＝ ４ −
継鉄−ラ−の各ブロックのうち最下段部を除くブロック
５ａ〜５ｅは、夫々２５ｎ＋ｎ＋厚さで４体リング状の
圧延した中厚鉄板を２０枚積み重ね軸方向に穿設した孔
に３１！２貫したスタッド９およびこのスタッド９の両
端に螺合するナツト１０．１０によって締結し一体化さ
れている。
５ａ〜５ｅは、夫々２５ｎ＋ｎ＋厚さで４体リング状の
圧延した中厚鉄板を２０枚積み重ね軸方向に穿設した孔
に３１！２貫したスタッド９およびこのスタッド９の両
端に螺合するナツト１０．１０によって締結し一体化さ
れている。
最下段のブロック５ｆは２５０ｍｍ厚さで４体リング状
の圧延した厚鉄板゛を２枚積み重ね、上記した他のブロ
ック５８〜５ｅ同様にスタッドおよびナツトによって締
結し一体化されている。
の圧延した厚鉄板゛を２枚積み重ね、上記した他のブロ
ック５８〜５ｅ同様にスタッドおよびナツトによって締
結し一体化されている。
継鉄の外周側には第２図に示したように界磁極６を係合
するため凹状のダブテール１１が設けられておりこのダ
ブテール１１には界磁極６を固定させるキー１２が打込
まれている。そしてこの界磁極６の重量を支承するスト
ッパ１３が最下段のブロック５ｆに溶接あるいはボルト
締め等の手段により固着されている。
するため凹状のダブテール１１が設けられておりこのダ
ブテール１１には界磁極６を固定させるキー１２が打込
まれている。そしてこの界磁極６の重量を支承するスト
ッパ１３が最下段のブロック５ｆに溶接あるいはボルト
締め等の手段により固着されている。
ここで水車発電機の回転子継鉄に要求される機能につい
て説明する。回転子継鉄は、所定の磁束回路断面積・回
転体としての機械的強さや構造物−５− としての剛性・トルク伝達機構および界磁極とともに合
成されるはずみ車効果などを必要最小限に満足すること
。また製造工場から設置場所に輸送し組立に到るまで物
流上の支障がないことも条件となる。
て説明する。回転子継鉄は、所定の磁束回路断面積・回
転体としての機械的強さや構造物−５− としての剛性・トルク伝達機構および界磁極とともに合
成されるはずみ車効果などを必要最小限に満足すること
。また製造工場から設置場所に輸送し組立に到るまで物
流上の支障がないことも条件となる。
上記実施例によればこれらの機能を満足する上に殊更寸
法を大きくしたり特別な構造あるいは特殊な材ｙ１１を
採用しなくても継鉄の撓み、つまり回転子の変形を許容
される範囲内に小さくすることができる。
法を大きくしたり特別な構造あるいは特殊な材ｙ１１を
採用しなくても継鉄の撓み、つまり回転子の変形を許容
される範囲内に小さくすることができる。
すなわち、最下段部のブロック５ｆが軸方向の荷重に対
して剛性の高い厚鉄板で構成されているので、他のブロ
ック５ａ〜５ｅ及び界磁極６の重量を極めて小さい撓み
量で支承できる。発明者等の実験結果によれば、従来構
造のほぼ同容量の回転子において比較したところ回転子
の外径下端部で従来のものは５〜７ｍｍもあった撓みが
本発明を採用したところ０．８〜１ 、０ｍｍにも激減
した。
して剛性の高い厚鉄板で構成されているので、他のブロ
ック５ａ〜５ｅ及び界磁極６の重量を極めて小さい撓み
量で支承できる。発明者等の実験結果によれば、従来構
造のほぼ同容量の回転子において比較したところ回転子
の外径下端部で従来のものは５〜７ｍｍもあった撓みが
本発明を採用したところ０．８〜１ 、０ｍｍにも激減
した。
このにうに継鉄ｉの撓みが小さくなると固定子２どのエ
アギャップ３およびブレーキリング７と−６− ブレーキ８との間隙の不均一という問題点もほとんど無
視できる程度に小さくなって解消される。
アギャップ３およびブレーキリング７と−６− ブレーキ８との間隙の不均一という問題点もほとんど無
視できる程度に小さくなって解消される。
ざらに継鉄の撓みによっ゛Ｃダブテール１１に打込まれ
るキー１２に局部的に高い応力を発生して運転中にしば
しば切損するという問題も、ダブテール１１の垂直度が
相持されるため界磁極６の遠心力がキー１２の軸方向１
２はぼ均等に加わりキーの応力が平均化される。
るキー１２に局部的に高い応力を発生して運転中にしば
しば切損するという問題も、ダブテール１１の垂直度が
相持されるため界磁極６の遠心力がキー１２の軸方向１
２はぼ均等に加わりキーの応力が平均化される。
また界磁極６の重量を受り持つストッパ１３を最下段の
ブロック５ｆに設けているので、矛め製造工場で所定の
位置に取付けて輸送できる。したがって、継鉄の最上段
ブロック５ａから界磁極６を吊るようにしたものや、継
鉄の中央部近傍に設けて支承するものに比べて取付作業
が容易でしかも機械的信頼性も高い。
ブロック５ｆに設けているので、矛め製造工場で所定の
位置に取付けて輸送できる。したがって、継鉄の最上段
ブロック５ａから界磁極６を吊るようにしたものや、継
鉄の中央部近傍に設けて支承するものに比べて取付作業
が容易でしかも機械的信頼性も高い。
なお、上記の実施例では最下段のブロック５ｆを２５０
ｍｍ厚さの厚鉄板で形成したものについて説明したが、
要は最下段部のブロックの軸方向剛性を高（すればよく
、その負荷荷重の大きさにより圧延した１００〜３００
ｍｍ厚さの厚鉄板を組合わせて使−７− 用することができる。
ｍｍ厚さの厚鉄板で形成したものについて説明したが、
要は最下段部のブロックの軸方向剛性を高（すればよく
、その負荷荷重の大きさにより圧延した１００〜３００
ｍｍ厚さの厚鉄板を組合わせて使−７− 用することができる。
次に本発明の他の実施例を第３図により説明する。この
図において第１図で説明した部材のうち同じ作用を奏す
るものは同符号を付して説明を省略する。
図において第１図で説明した部材のうち同じ作用を奏す
るものは同符号を付して説明を省略する。
すなわち、この実施例では最下段のブロック５ｇをその
他の各ブロック５ａ〜５ｅと同様に２５ｍｍ厚さの圧延
した中厚鉄板を積み重ねてブロック状に形成している。
他の各ブロック５ａ〜５ｅと同様に２５ｍｍ厚さの圧延
した中厚鉄板を積み重ねてブロック状に形成している。
そして締付スタッドは軸方向に貫通させた孔に遊貫する
スタッド９と孔にタイトに嵌合するリーマスタッド１／
Ｉとを混在させ両側からナツト １０．１０を螺着して
締結したものである。
スタッド９と孔にタイトに嵌合するリーマスタッド１／
Ｉとを混在させ両側からナツト １０．１０を螺着して
締結したものである。
この実施例によれば、ブロック５ｇが受ける軸方向の曲
げモーメントをリーマスタッド１４のせん断強さで受け
持ってブロック５ｇの撓みを拘束するものであるから、
各ブロック５８〜５ｑをすべて２５ｍｍ厚鉄板を採用で
きる利点がある。リーマスタッド１４は周方向になるべ
く等間隔に複数個所配設す １べきであり、その本数は
多い程良いが、少なくとも８本は必要である。
げモーメントをリーマスタッド１４のせん断強さで受け
持ってブロック５ｇの撓みを拘束するものであるから、
各ブロック５８〜５ｑをすべて２５ｍｍ厚鉄板を採用で
きる利点がある。リーマスタッド１４は周方向になるべ
く等間隔に複数個所配設す １べきであり、その本数は
多い程良いが、少なくとも８本は必要である。
−８−
［発明の効果１
本発明によれば、ｉｓ継鉄の最下段部に剛性の高い部分
を形成したので撓み変形が小さく高速大容量機に好適な
回転子を提供できる。
を形成したので撓み変形が小さく高速大容量機に好適な
回転子を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す突極形回転子の断面図
、第２図は第１図の平面図、第３図は本発明の他の実施
例を示す究極形回転子の断面図である。 １ ・・・回転子、 ４・・・回転軸。 、５−・・・継鉄、 ５ａ〜５ｅ・・・ブロック。 ５ｆ、 ５０・・・最下段のブロック、６・・・界磁極
、９・・・スタッド、 １０・・・ナツト、１４・・・
リーマスタッド。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）−９− 第２図 特開昭６０−１２８８３９ （４） 第３図 と− ０６ ５１１−。 −１１１１１１、、− Ｊユニ二二 １１に ＝＝ｌ 五 − １＋ Ｉ Ｊ １ ！１ １１ ５ｂ −＋＋ １− 夕。 １１ ｊｊ ＋ｆ−１１ 夕、ｔ ＩＩニ１１ ｉ、−，１ ダｅ 、ｌ １１ １ １ １ １八 、ミ；；。
、第２図は第１図の平面図、第３図は本発明の他の実施
例を示す究極形回転子の断面図である。 １ ・・・回転子、 ４・・・回転軸。 、５−・・・継鉄、 ５ａ〜５ｅ・・・ブロック。 ５ｆ、 ５０・・・最下段のブロック、６・・・界磁極
、９・・・スタッド、 １０・・・ナツト、１４・・・
リーマスタッド。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）−９− 第２図 特開昭６０−１２８８３９ （４） 第３図 と− ０６ ５１１−。 −１１１１１１、、− Ｊユニ二二 １１に ＝＝ｌ 五 − １＋ Ｉ Ｊ １ ！１ １１ ５ｂ −＋＋ １− 夕。 １１ ｊｊ ＋ｆ−１１ 夕、ｔ ＩＩニ１１ ｉ、−，１ ダｅ 、ｌ １１ １ １ １ １八 、ミ；；。
Claims (3)
- （１）立形の回転軸と、この回転軸に嵌着した継鉄と、
この継鉄の外周に突設した界磁極とを備え、上記継鉄は
４体リング状の圧延鉄板を積層締結して形成したものに
おいて、継鉄は軸方向に分割してブロック状となり、そ
の最下段のブロックは垂直方向の荷重に対して所定の撓
み量以下になるように剛性を高くしたことを特徴とする
突極形回転子。 - （２）最下段のブロックは厚鉄板を積層してなり、その
他のブロックは中厚鉄板を積層して形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の突極形回転子。 - （３）Ｒ下段のブロックは中厚鉄板を積層し、このブロ
ックに穿設した貫通孔に遊貫するスタッドと、貫通孔と
タイトに嵌合するリーマスタッドとを混在させて締結し
、その他のブロックは中厚鉄−１− 板を積層し、これらのブロックに穿設した貫通孔に遊貫
するスタッドによって締結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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23359083A JPS60128839A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 突極形回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23359083A JPS60128839A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 突極形回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128839A true JPS60128839A (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=16957445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23359083A Pending JPS60128839A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 突極形回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128839A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011018119A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Abb Research Ltd. | Modular rotor for synchronous reluctance machine |
| US9062700B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-06-23 | Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Limited | Tolerance ring with component engagement structures |
| GB2546298A (en) * | 2016-01-14 | 2017-07-19 | Univ Newcastle | Rotor assembly |
| CN109713815A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-05-03 | 浙江富春江水电设备有限公司 | 一种水轮发电机分段磁轭结构 |
-
1983
- 1983-12-13 JP JP23359083A patent/JPS60128839A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011018119A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Abb Research Ltd. | Modular rotor for synchronous reluctance machine |
| US9062700B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-06-23 | Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Limited | Tolerance ring with component engagement structures |
| GB2546298A (en) * | 2016-01-14 | 2017-07-19 | Univ Newcastle | Rotor assembly |
| US11336137B2 (en) | 2016-01-14 | 2022-05-17 | Advanced Electric Machines Group Limited | Rotor assembly |
| GB2546298B (en) * | 2016-01-14 | 2022-06-15 | Advanced Electric Machines Group Ltd | Rotor assembly |
| EP3403315B1 (en) * | 2016-01-14 | 2022-12-28 | Advanced Electric Machines Group Limited | Rotor assembly |
| CN109713815A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-05-03 | 浙江富春江水电设备有限公司 | 一种水轮发电机分段磁轭结构 |
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