JPS60229640A - 回転電機の回転子 - Google Patents

回転電機の回転子

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JPS60229640A
JPS60229640A JP8296784A JP8296784A JPS60229640A JP S60229640 A JPS60229640 A JP S60229640A JP 8296784 A JP8296784 A JP 8296784A JP 8296784 A JP8296784 A JP 8296784A JP S60229640 A JPS60229640 A JP S60229640A
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coil
slot
coil slot
rotor
wedge
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Toshiyuki Aeba
饗庭 敏之
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H02K3/16Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots for auxiliary purposes, e.g. damping or commutating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は二極タービン発電機のような回転界磁形回転電
機の逆相電流に対する耐量を経済的に向上した回転子に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
三相の不平衡な負荷や電力系統の不平衡負荷事故に対処
するため、タービン発電機や調相機等の回転電機は不平
衡負荷に耐えて運転する能力を要求されている。
不平衡負荷運転時には、回転電機の固定子巻線に逆相電
流成分が流れ、これに伴ない円筒形回転子表面に渦電流
が流引る。この渦電流が流れようとする経路上に電気抵
抗の高い場所がある場合には、その場所に大きなジュー
ル熱が発生し、局部的に過熱され、材料強度の低下や残
留応力の増大を招き、回転子軸が損傷する懸念がある。
特に大容量二極タービン発電機等の円筒形回転子では、
曲げ剛性の円周方向異方性を解消するために、磁極部に
設けた長手垂直方向の狭溝、即ちクロススロットが磁極
部外周表面を軸方向に流れようとする前記渦電流の障害
となり、クロススロット端と磁極最寄りのコイルスロッ
ト間の鉄心表面に前記渦電流が集中し1この部分がジュ
ール熱により過熱する懸念がある。
従来、前記渦電流に対する抵抗を下げるためには、全て
のコイルスロットの楔の下向に接して同一厚さC゛電気
良導性材料から成り、コイルスロット全長にわたるダン
パーバーを設置する構造、多)るいは、これに加えて磁
極部に長手方向のダンパースロットを設けて、鉄心の長
手方向全長にわたるダンパーバーを設置する構造が用い
らhている。
この従来技術では、コイルスロット内のダンパーバーが
全てのコイルスロット内で同一厚きであルタめ、クロス
スロット付き二極回転子では依然トシてクロススロット
端の温度が最高であり、一方、隣り合うコイルスロット
間の鉄心表面の温度は低下するので、隣り合うコイルス
ロット間では温度約に必要以上の余裕が生じ、資材を必
要以上に使用する不具合があった。
(発明の目的〕 本発明の目的は資材を節約しなから逆相耐量を向上させ
た回転電機の回転子を棉供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明においては、N、8極各1個の磁極を鳴し、磁極
部には長手方向に離間して長手垂直方向に複数個のクロ
ススロットを設け、磁極間[は円周方向に離間して長手
方向の複数個のコイルスロットを設けた円筒状の回転子
鉄心を備え、コイルスロット内に半径方向に積層された
界磁コイル導体、絶縁物等を収納し、これらを遠心力に
対して保持するための楔を設けた回転電機の回転子にお
いて、所定のコイルスロットの楔の下面にコイルスロッ
ト長手方向全長にわたる厚いダンパーバーを設けて逆相
耐量を大にし、他のコイルスロットは厚さの薄いダンパ
ーバーを設けるか又はダンパーバーを設けないで資材を
節約したことを特徴とするものである。
〔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1図および第
2図を参照して説明する。
回転子軸(1)の中央部ては円筒状の鉄心(2)があり
、′この鉄心(2)にはN、Sの各1個の磁極(4)を
設け、この磁極(4)部には長手方向に離間して長手垂
直方向に複数個のクロススロット01を設け、磁極(4
)。
(4)間には円周方向に離間して長手方向の複数個のコ
イルスロット(3) ヲ設ff ル。コイルスロット(
3)は磁極最寄りの浅いコイルスロソ)(3A、)と他
の中間の深いコイルスロット(3B)とから成る。中間
のコイルスロット(3B)[はスロット絶縁(5)、半
径方向に積層した複数ターンの界磁コイル導体(6)、
図示しないターン絶縁、クリベージブロック(7)を収
納し、これらの収納物を遠心力に対して保持するための
楔(9)を挿入しである。一方、磁極最寄りのコイルス
ロット(3A)では前記収納物の他にクリベージブロッ
ク(7)と僕(9)との間にダンパーバー(8)が挿入
しである。この夕゛ンパーバー(8)け僕(9)の下面
に接し、コイルスロット(3A)の長手方向全長にわた
っており、楔+91 V′i長手方向に複数個に分割さ
れている。そして、磁極最寄りのコイルスロツI(3A
)内では、スロットを浅くした分と、ダ7 バー /(
−(8)の厚さにほぼ見合った分だけ、界磁コイル導体
(6)のターン数を減らしである。0υはクロススロッ
ト端である。
次に作用について説明する。
三相の不平衡負荷が増オたり、電力系統の不平衡事故が
発生した場合、回転電機の固定子巻線(図示せず)中の
逆相電流成分が増加する。この逆相電流により生じた磁
界により回転子の表面には電圧が誘起され、これに伴な
い回転子表面に渦電流が発生する。この渦電流は回転子
の長手方向端部では横方向に流れ、他部では主として長
手方向に流れる。クロススロット端0υと磁極最寄りの
コイルスロット(3A)の間では、前記渦電流は鉄心(
2)表面、楔(9)の他にダンバーバー+81 Kも迂
回して流れる。一方、隣り合うコイルスロット間、即ち
(3A、)、(3B)間又は(3B)、(3B)間では
前記渦電流は鉄心(2)表面と楔[91YCのみ流れる
。そして前記渦電流の量はクロススロット端aυと磁極
最寄りのコイルスロット(3A)間の方が、隣り合うコ
イルスロット間、即ち(3A)、(3B)間又は(aB
)、(3B)間より袖るかに大きい。従って、前記渦電
流による温度上昇が最高となる場所は依然としてクロス
スロット端0υ付近にはあるが、その温度はダンパーバ
ー(8)に渦電流が流れることによりはるかに大きいう
従って、前記渦電流による温度上昇が最高となる場所は
依然としてクロススロット端01)付近′/Cはあるが
、その温度はダンパーバー(8)に渦電流が流れること
により低下することと、隣り合うコイルスロット間にお
いては中間のコイルスロツ)(3B)にダンパーバーが
なくて温度が上昇することとにより、鉄心(2)表面の
各部温度差は従来より大幅に縮少する0 従って、磁極最寄りのコイルスロット(3A、)VCの
ミタノパーバー18)を入れたことにより、逆相電流に
伴ない回転子表面に流れる渦電流によるクロススロット
端(IIl付近の温度上昇は従来通り抑制して逆相耐量
を犬に維持でき、ダンパーバー18)の厚さを従来より
厚くすれば、更に逆相耐量を向上し1他の中間のコイル
スロット(3B)のダンパーバーをなくすことにより、
無用の温度上昇抑制を行なわず資材を節約した回転電機
の回転子とすることができる。
実施例2 次に第1図および第2図を利用して第2の実施例を説明
する。これは中間のコイルスロツ) (3B)の楔(9
)の下面にもダンパーバー(図示せず)を挿入したもの
で、この図示しないダンパーバーは磁極最寄りのコイル
スロット(3A)VC用いるダンパーバー(8)より厚
さを薄くしたものでらる。
このようにすれば、中間コイルスロット(3B)Kダン
パーバーを設けた分だけ資材使用量は増えるが、薄いも
のであるから、実施例1VC準じた作用効果を得ること
ができる。
実施例3 次に第3図を参照して第3の実施例を説明する。
こi′1は磁極最寄りのコイルスロット(3A)に係合
する楔(9A)は他の中間のコイルスロツ)(3B)[
係合する楔(9B)より厚さを薄くシ、遠心力に対して
各m (9A)、(9B)の受ける応力を同程度になる
ようにし、その薄くした分だけ、磁極最寄りのコイルス
ロツ)(3A)内に厚いダンパーバー(8A)を挿入し
、中間のコイルスロツ)(3B)内には薄いダンパー 
バー(8B)を挿入したものである。他は実施例1の通
りである。
このようにすると、磁極最寄りのコイルスロツ)(3A
)は他の中間のコイルスロット(3B)より浅くて、界
磁コイル導体(6)のターン数が少なく、従って、楔(
9A)に加わる遠心力は他の中間のコイルスロットの楔
(9B)より小さいから、応力を均等にするために薄く
することは合理的、資材節約的である。そ1て、他は実
施例1vc準じた作用効果が得られる。
尚、中間のコイルスロット(3B)内のダンノく−ノ(
−(8B)はなくしてもよい。
実施例4 次に第4図を参照して第4の実施例を説明する。
これは磁極最寄りのコイルスロット(3A)を1番目と
し、その1番目のスロットから磁極(4)外側へ数エテ
各コイルスロット+31 K順に番号を付し、奇数番目
(◆J)、(φ3)、(す5)・・のコイルスロットの
楔(9C)の厚さは偶数番目(φ2)、(す4)・・の
コイルスロットの楔(9D)より薄クシ、薄い楔(9C
)の下面に接するダンパーバー(8A)の厚さは楔(9
C)の薄い分だけ厚さを厚くし、薄い楔(9C)は偶数
番目(す2)、(す4)・・のコイルスロットの厚さの
厚い撲(9D)より強度の大きい材料、即ち厚いpA(
911)の材料をアルミニウムとした場合、薄い楔(9
C)の材料を高力アルミニウム合金とするように選定す
る。そして、各コイルスロット(3)共、m (90)
、(9D)とダンパーバー(8A)、(8B)の厚さの
利は一定にしておく。
このようにすると、鉄心(2)のコイルスロット(3)
群を有する部分の電気抵抗を、奇数番目のコイルスロッ
トのダンパーバー(8A)を厚くした分だけ小さくする
ことができるので、クロススロット端aυと磁極最寄り
のコイルスロツ)(3A)との間隔が余り狭くない場合
には、逆相電流による回転子表面の各部温度上昇を均一
化し、しかも応力の大になる薄い4F!(90)は高強
度材料を使用したことにより、各部僕(90)、(9D
)は共に従来の強度上の余裕を維持するから、信頼性の
高い回転子となる。
実施例5 次に第5図を参照して第5の実施例を説明する。
これは第4図に示した実施例4の薄いダンパーバー(8
B)を無限に薄くして零、即ちダンパーバーをなくした
ものである。
このようにすると、実施例4Vc準1〕た作用効果が得
られ、偶数番目のコイルスロットのタンパ−バーをなく
した分だけ経済的になる。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明によれば、逆相耐量を大に
するように所定のコイルスロットの喫の下面に、コイル
スロット長手方向全長にわたる厚いダンパーバーを設け
、他のコイルスロットは厚さの薄いダンパーバーを設け
るか又はダンパーバーを設けないので、資材を節約して
逆相電流に対する耐力の向上し、た信頼性の高い回転電
機の回転子を供給できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の回転電機の回転子の第1の実施例を示
す立面図、第2図は第1図のM−M線に沿う矢視要部拡
大断面図、第3図ないし第5図はそれぞれ第3ないし第
5の実施例の要部を示す断面図でらる。 1・・回転子軸 2・・鉄心 3・・コイルスロット 3A・・磁極最寄りのコイルスロット 3B・・中間のコイルスロット 4・・・a[5・・スロット絶縁 6・・界磁コイル導体 7・・クリページブロック8、
、ダンパーバー 8A 、□厚いダンパーバー8B・・
薄いダンパー バー 9・・撲9A・・磁極最寄りのコ
イルスロットに保合する楔9B・・中間のコイルスロッ
トに係合する楔9C・・・奇数番目のコイルスロットに
係合する櫟9D・・偶数番目のコイルスロットE保合す
る撲10・・クロススロット 11・・クロススロット
端代理人 弁理士 井 上 −男 第 1 図 第3図 //) 第 4 図 0

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (IIN、S極各1個の磁極を有し、磁極部には長手方
    向VC離間して長手垂直方向に複数個のクロススロット
    を設は、磁棲間Ycは円周方向に離間して長手方向の複
    数個のコイルスロットを設けた円筒状の回転子鉄心を備
    え、コイルスロット内に半径方向に積層された界磁コイ
    ル導体、絶縁物等を収納し、こ右らを遠心力に対して保
    持するための欄を設は念回転電機の回転子において、所
    定のコイルスロットの楔の下面にコイルスロット長手方
    向全長にわたる厚いダンパーバーを設けて逆相耐量を大
    にし、他のコイルスロットは厚さの落込ダンパーバーを
    設けるか又はダンパーバーを設けないで資材を節約した
    ことを特徴とする回転電機の回転子。 (2)所定のコイルスロットは磁極最寄りのコイルスロ
    ットとしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の回転電機の回転子。 (3)所定のコイルスロットは磁極最寄りのコイルスロ
    ットとし、このコイルスロットは他のコイルスロットよ
    り浅くシ、そのコイルスロット[保合する楔は他の中間
    のコイルスロットに係合する楔より厚さを薄くしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の回転電機の回
    転子。 (4) 所定のコイルスロットは磁極最寄りのコイルス
    ロットおよびそのコイルスロットから磁極外側へ数えて
    奇数番目コイルスロットとし、その所定のコイルスロッ
    ト用僕はダンパーバーの厚さの厚い分だけ厚さを薄くシ
    、厚さの厚い櫟より強変の大きい材料を使用したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の回転電機の回転
    子。
JP8296784A 1984-04-26 1984-04-26 回転電機の回転子 Granted JPS60229640A (ja)

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JPH0564015B2 JPH0564015B2 (ja) 1993-09-13

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US5469009A (en) * 1993-06-18 1995-11-21 Hitachi, Ltd. Turbine generator
KR101593380B1 (ko) * 2015-12-29 2016-02-11 이화여자대학교 산학협력단 영상 분석 장치, 및 장치를 이용하여 영상을 분석하는 방법

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