JPS60156232A - 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大形の回転子は、一般に回転軸の外
周にスポークを固着し、このスポークの外周に積層継鉄
を支持し、さらにその継鉄の外周に界磁極を固着するよ
うに構成されている。

上記構成においてスポークに継鉄な支持する事例として
、スポークの外周下端部の棚を積層継鉄の環状通風ダク
トに挿入して継鉄な支持するようにしたものがある（実
公昭４８−１８３２２号公報）。

ところで、最近の大容量水車発電機は固定子鉄心の積厚
が４ｍにも及ぶ巨大なものが出現している。

このような回転電機は瞬接する・界磁極間に軸方向から
冷却風を押し込んでいたのでは固定子を軸方向にわたり
均一に冷却することは困難になってきている。そこで回
転子継鉄を送風磯として使用する通風方式が採用されて
きた。

即ち、前述の事例のごとく積層継鉄の積層ブロック間に
形成した環状の通風ダクトと、第１図に示したように継
鉄１を成す石彫鉄板の突合せ都に形成して矢印の方向に
冷却風を流す放射状ダクト２とにより界磁極３，３の間
に冷却風を放出させるものである。なお４は継鉄１を支
持するスポークである。

しかしながら、上記二種のダクトのうち積層ブロック間
の通風ダクトによる通風は、大量の冷却風が出せる反面
、環状の通風ダクトで生ずる渦流損や通風特性の異る放
射状ダクト２との並列運転による空気の二次流れの影響
により風損が増大する難点がある。

そこで塊状の通風ダクトをなくシ、放射状ダクトだけで
通風すれば損失が減少することが考えられる。

しかしながら、上記事例の如き従来の構成では必ず環状
の通風ダクトを設けなけれにならず、このため風損を小
さくして効率の高い機械とすると泥ができす、また環状
の通風ダクトを設けるためにスペーサ等の介在物を装着
するので構造が複雑になり継鉄の組立作業に無駄な時間
を費すという欠点がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、継鉄に環状の通風ダクトを設けなくて
もスポークで支持できるようにし、風損の小さい突極形
回転子を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明の突悼形回転子は、
回転軸と、この回転軸に固着し内部に半径方向の通風路
を有する円板形のスポークと、このスポークの外周に支
持されて扇形鉄板を密に積み上けた環状の継鉄と、この
ｇ鉄の外周に固定した複数の界磁極とよりなり、継鉄に
は扇形鉄板の各突合せ部に内周側から隣接する界磁極間
に開口する放射状ダクトを形成してｏｉＩ記スポークの
通風路と連通させるとともに、この継鉄なスポークの先
端に突出させて設けた支持部により支持するようにした
ことを特徴とし、スポークのファン作用と継鉄の放射状
ダクトによるファン作用とが直列に作用されるよう（二
したものである。

［発明の実施例］ 以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

第２図に示した水車発電機の回転子は、外周に界磁極３
を固着しＡ継鉄工がスポーク４によって支持されており
このスポークが回転軸５に嵌着されこれらの部材により
回転子の主要部を構成している０ スポーク４は円板の上板４ａ及び下板４ｂと両者を一体
結合する立リブ４Ｃとから成るいわゆる円板スポークで
あってこれら上板４ａ及び下板４ｂの内周側にはスポー
クの内部と外部とを連通する通風路７が設けられている
。

継鉄１は３〜９寵厚の扇形鉄板を環状の通風ダクトを設
けずに連続的に積層して塊状に形成されている。各扇形
鉄板の突合せ部には第３図に示したように空隙中Ｗの放
射状ダクト２が形成され、内周より界磁極間に抜ける通
風路をなす。この放射状ダクト２は発電機の容量によっ
てＷが５０〜２００襲の範囲（二設定することが可能で
あって高さ寸法は板厚分としてもよくまｆｃ２〜３枚分
を重ねて断面積を増やすこともできる。つまり所定の冷
却風量によって必要な断面積をかなり自由に選定するこ
とができる。

継鉄ｌとスポーク４とのトルク伝達はキー９によってな
されており、スポーク４の下板４ｂ−二溶接あるいはボ
ルト締めされた支持板１０に継鉄１が支持される。（支
持板ｌＯは上板４ａに取付けてもよい）この支持板ｌＯ
はスポーク４の外周から突出し、継鉄１の放射状ダクト
２に挿入され、周方向に複数個配設される。

支持板ｌＯの挿入される段層は支持板１０の板厚よりや
や厚くなるように扇形鉄板をラップさせずに積層して形
成する。

なお、６は固定子、８は同定子の外周に配設でれた空気
冷却器である。

次に作用を説明する。上記実施例においてはスポーク４
によるファン作゛用と継鉄１の放射状ダクト２によるフ
ァン作用が直列になされ、冷却風が継鉄１の積厚方向に
対しほぼ均一に放出される。

したがって従来構造のように放射状ダクト２と環状の通
風ダクトとの並列運転によって二次流れの影響による風
損の増大がなくなる。

また、継鉄１の放射状ダクト２が軸方向（積厚方向）に
ほぼ満遍なく配設できるから固定子６の鉄心積厚が大き
くても積厚方向に対してほぼ均等に冷却風を流通させる
ことができる。

さらに、スポーク４に固着された支持板１０を扇形鉄板
の突合せ部に挿入して継鉄１を支持しているので、従来
構造のように支持部を形成するための環状のダクトが不
懺となり上述の如く二次流れの要因をなくすとともにス
ペーサ等の介在物を設ける作業を省略できる。

さらにまた、支持板１０をスポーク４０下板４ｂ（又は
上板４ａ　）に取付けであるから、スポーク４の上下面
に突起物が形成されることがなく、攪拌損失の小さい円
板スポークの利点を有効に発揮できる。

なお、上記実施例は支持板ｌＯを溶接あるいはボルト締
めによってスポーク４に取付けるものとして説明したが
、円板と一体となし円周方向に複数個配設した突起部と
してもよい。

第４図及び第５図に示した他の実施例は継鉄１の内１周
に環状の凹溝１１を設け、この凹溝ｌ】にスポーク４０
下板４ｂを挿入して継鉄な支持するものである。

凹溝１１は、内径を大きくした扇形鉄板を所定の数たけ
作っておき、この扇形鉄板をスポークの下板４ｂと対向
する位置に積層すれば得られるものである。

この実施例によれば、扇形鉄板は二種類の形状のものを
作らねばならないが、スポーク４の支持面積を全周に亘
ってとれるから、下板４ｂの板厚を殊更厚くしなくとも
十分なる支持強度が得られる利点がある。

さらに、第６図及び第７図に示した他の実施例は上記実
施例と同様に継鉄１の内周に塊状の凹溝１１を設け、一
方スボーク４には立リブ４Ｃの先端（＝支持板ｌＯを凹
溝１１内仁突出させて固定し支持するようにしたもので
ある。

この実施例によれば、支持板ｌＯをスポーク４の立り７
プ４Ｃの先端部すなわち界磁極３と対向する位置に取付
けるようにしたので、すべての放射状ダク　□ト２を通
風路として使用できる利点がある。

［発明の効果コ 以上詳述したよう（：、本発明によれば、風損を低減で
き、しかも円板形のスポークと積層継鉄との支持が容易
にできる効果がおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の突極形回転子の要部を示す平面図、第２
図は本発明の一実施例を示す水車発電機の縦断面図、第
３図は第２図の川−■線に沿って切断し矢印方向にみた
断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す回転子の断
面図、第５図は第４図の川−■線に沿って切断し矢印方
向にみた断面図、第６図ねさらに他の実施例を示す回転
子の断面図、第７図は第６図の■−■線に沿って切断し
矢印方向にみた断面図である。 １・・・継鉄　２・・・放射状ダクト ３・・・界磁極　４・・・スポーク ５・・・回転軸　１０・・・支持板 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 ？ 第２図 第３図 第５図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸と、この回転軸（二固着し内部に半径方向
   の通風路を有する円板形のスポークと、このスポークの
   外周（：支持されて扇形鉄板を密（二積み上げた環状の
   継鉄と、この継鉄の外周に固定した複数の界磁極とより
   なり、継鉄には扇形鉄板の各突合せ部に内周側から隣接
   する界磁極間に開口する放射状ダクトを形成して前記ス
   ポークの通風路と連通させるとともに、この継鉄をスポ
   ークの先端に突出させて設けた支持部により支持するよ
   うにしたことを特徴とする突極形回転子。
2. （２）支持部は放射状ダクトに突出させたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の突極形回転子。