JPS6022430A - 回転電機の固定子鉄心 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は回転電機の積層固定子鉄心について、その端
部鉄心弁え装置を改良したもので、発明の目的は端部鉄
心の局部過熱を防止することである。

〔発明の背景〕

第１図に従来の固定子鉄心の端部構造の縦断面を示す。

図において、１は薄い打抜電気鉄板を積層して構成した
固定子鉄心、２は電機子巻線、３は非磁性鋼製のエンド
ダクト、４はエンドプレート、５は鉄心締付ボルト、６
は固定子枠、７は導電性の磁束遮へい板、８はエンドダ
クトの先端附近に設けた冷却媒体の流通調整板、９は固
定子鉄心の円周内面に設けた段落し、１０は回転子鉄心
、１１は界磁巻線の端部、１２は巻′線端部を保持する
リテイニングリングである。

上記のように構成された固定子鉄心では、電機子巻線お
よび界磁巻線のつくる磁束の大部分は主磁束Φ、とじて
固定子鉄心１の積層に沿って入射するが、鉄心端部にお
いては一部の漏れ磁束ΦＩが積層に対して直角の方向に
入射する。このため、鉄心の端部１ａやエンドダクト３
にうず電流が誘導され、うず電流積による温度上昇が生
ずる。この温度上昇は固定子鉄心の軸方向の中央部の温
度−上昇に比べて犬である。

第２図は第１図に示した従来の固定子鉄心の端部１ａと
エンドダクト３の一部を拡大して示す斜視図である。

鉄心１ａには磁束の集中を緩和するための段落しと、う
ず電流の発生を抑制するためのスリット１３が設けられ
ている。エンドダクト３にもスリット１４が設けられて
いる。固定子鉄心は軸方向Ｘに適当な積厚のパケットに
分割され、鉄心１ａと鉄心１１）の間にはダクトピース
１５が設けられている。

鉄心１ａの回転子との空隙側歯部に生ずる損失は、磁束
Φ１によるヒステリシス損に、漏れ磁束Φ４によるうず
電流績が加わったものになり、鉄心の軸方向中央部の歯
部に生ずる損失の２〜５倍となる。なお、電流績は端部
鉄心内のうず電流径路によって大きく左右されるから、
条件によっては、うず電流績が局部的に発生し、その単
位体積または単位重量当りの損失密度は、鉄心中央部に
おけるそれの１０〜２０倍に達することがある。

また、うず電流績はエンドダクトにも発生するから、鉄
心端部には局部的な損失がいたる所で発生する。端部附
近の冷却は、エンドダクト３０周辺を流れる冷却媒体Ｑ
、と、ダクトピース１５の周辺を流れる冷却媒体Ｑ−に
よって行われる。

従来使用された非磁性鋼のエンドダクトは、締付強度を
大にするためダクト幅を大きくすれば鉄鉄心１ａｌの冷
却表面積が減少して温度上昇が犬となり、近接する電機
子コイルの絶縁劣化を促進する。鉄心の冷却をよくする
ためにダクト幅を小にすれば鉄心押え効果が減少して電
気鉄板の波打ちや段落しの先端部にまぐれが発生し、電
磁力によって異常音、異常振動が発生して鉄心の劣化を
促進するおそれがある。

絶縁劣化や異常振動はいずれも回転電機の重大事故誘発
の原因となるから、非磁性鋼製エンドダクトの使用には
難点がある。

〔発明の目的〕

この発明は、固定子鉄心の機械的強度を低下することな
く、鉄心端部の局部過熱を解消して回転電機の信頼性を
高めようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は前記のエンドダクトヲ特に、電気比抵抗と熱伝
導率がともに高いセラミックを用いて形成した点を特徴
とするものである。

〔発明の実施例〕

上記のセラミックは、例えば安定化処理した炭素系珪素
粉末にボロン系あるいはベリリウム系助剤を添加し高温
度で焼結したもので、この材料は電気的固有抵抗が数Ω
−ｍ以上、熱伝導率が８０Ｗ／ｍｔＺ’以上である。機
械的強度は従来の非磁性鋼に比べ同程度であるが、固有
抵抗は１０６倍、熱伝導率は約５倍である。

第３図に示したセラミックエンドダクト３は、漏れ磁束
ΦＣが入射してもうず電流は殆んど流れないから発熱は
殆んどない。従ってスリットを設ける必要がない。熱伝
導率が高いことによって、鉄心ｌａ内に発生する熱は、
鉄心１ａが全面的に接触しているエンドダクト３を通っ
てダクトの表面３ａから放散される。

本発明によれば、鉄心１ａに生じた熱が、ダクトの全外
面から放散されるので冷却効果が著しく改善されるのみ
ならず、エンドダクトの幅を鉄心１ａの幅に等しくでき
るため、鉄心１ａの全面を均一の圧力で締付けることが
でき、打抜電気鉄板の歯部にまぐれを生ずることがない
。また固定子鉄心全体が機械的に堅固に組立てられる。

これによって回転電機の信頼性を著しく向上せしめるこ
とができた。

第４図に示した本発明の他の実施例では、エンドダクト
３はその一部が鉄心１ａの段落し部に接触してこれを覆
っている。これにより段落し先端部の鉄板のまぐれが抑
制され、ダクト３の放熱面を増している。

第５図に示した他の実施例では、エンドダクト３が鉄心
１の外周部まで延長され、ダクト３の端部には熱交換部
３Ｃが設けられている。熱交換部３Ｃの内部には水など
の冷却媒体１６が充たされ、この水は別に設けた冷却器
を通って冷却される。

〔発明の効果〕 本発明は、前述の高電気抵抗、高熱導率の性質を具えた
セラミック材によってエンドダクトを形成することによ
って、固定子鉄心端部の過熱の問題と、固定子鉄心の機
械的安定化の問題を解決し、これによって大容量回転電
機の信頼性向上の上での技術的課題を解決したものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定子鉄心の端部と回転子の一部の縦断面図、
第２図は固定子鉄心の端部の一部を固定子の中心線から
具た斜視図、第３図は第２図に示した固定子鉄心の端部
に本発明を実施した例を示す斜視図、第４図は本発明の
他の実施例を示す斜視図、第５図は本発明の他の実施例
を示す縦断面図である。 １・・・固定子鉄心、３・・・エンドダクト。 代理人　弁理士　高橋明夫 寮１日 窮２囚 第４図 鰻も唱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、打抜電気鉄板を積ｌ−シ、これを、エンドダクトを
   介して、鉄心押え板によって締付固定した固定子鉄心に
   おいて、前記のエンドダクトが、特に電気比抵抗と熱伝
   導率がともに高いセラミック材を用いて形成されたこと
   を特徴とする回転電機の固定子鉄心。