JPS6035931A - 突極形回転子 - Google Patents
突極形回転子Info
- Publication number
- JPS6035931A JPS6035931A JP14585383A JP14585383A JPS6035931A JP S6035931 A JPS6035931 A JP S6035931A JP 14585383 A JP14585383 A JP 14585383A JP 14585383 A JP14585383 A JP 14585383A JP S6035931 A JPS6035931 A JP S6035931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rim
- magnetic pole
- pole
- end plate
- buckling
- 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
Links
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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/09—Magnetic cores comprising laminations characterised by being fastened by caulking
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は突極形回転子に係り、特にリムと磁極とがリム
に設けられたダブテール溝に磁極に設けられたダブテー
ル枕を挿入して固定されている突極形回転子に関するも
のである。
に設けられたダブテール溝に磁極に設けられたダブテー
ル枕を挿入して固定されている突極形回転子に関するも
のである。
近年の我が国の電力需要は昼夜の差が著しく、ピーク電
力の供給と夜間余剰電力の有効活用のため水力発電設備
は大容量揚水発電化している。このような大容量揚水発
電設備は経済性向上のため高速化してきており、従来の
３００隼に対し最近は７００字級が計画されているが、
このように高速化してくると機器の強度に関し従来に見
られなかった問題が生じてくる。本発明の動機となった
磁極の座屈現象もその一つである。
力の供給と夜間余剰電力の有効活用のため水力発電設備
は大容量揚水発電化している。このような大容量揚水発
電設備は経済性向上のため高速化してきており、従来の
３００隼に対し最近は７００字級が計画されているが、
このように高速化してくると機器の強度に関し従来に見
られなかった問題が生じてくる。本発明の動機となった
磁極の座屈現象もその一つである。
第１図から第４図にはこのように高速化した突極形回転
子の従来例が示されている。同図に示されているように
突極形回転子は回転軸１ａにスパイダー１を介して取り
付けられ、かつその軸方向端部にボルト２締めされたリ
ム端板３を有するリム４、このリム４の周方向に所定間
隙を介して取り付けられ、かつ積層鉄心５の軸方向端部
にボル１・６締めされた磁極端板７を有する磁極８、こ
の磁（愼８に装着された界磁コイル９等から構成されれ
たダブテール溝４ａに磁極８に設けられたダブテール枕
８ａを嵌合して取り付は固定されている。
子の従来例が示されている。同図に示されているように
突極形回転子は回転軸１ａにスパイダー１を介して取り
付けられ、かつその軸方向端部にボルト２締めされたリ
ム端板３を有するリム４、このリム４の周方向に所定間
隙を介して取り付けられ、かつ積層鉄心５の軸方向端部
にボル１・６締めされた磁極端板７を有する磁極８、こ
の磁（愼８に装着された界磁コイル９等から構成されれ
たダブテール溝４ａに磁極８に設けられたダブテール枕
８ａを嵌合して取り付は固定されている。
なお第４図において７ａは磁極端板７のひさしである。
このように構成された突極形回転子で磁極端板７と界磁
コイル９との合成遠心力Ｆｃは、磁極端板７とリム４と
の係合部であるダブテール溝４ａ内の磁極端板７ｂの保
持反力Ｐａで保持されるが、この合成遠心力Ｐｃの図中
矢印表示の作用線と保持反力Ｆａの図中矢印表示の作用
線との軸方向距離はｔＰで、合成遠心力Ｐｃの作用線が
保持反力ＦＲのそれよりも軸方向外側にあるので、その
合成遠心力ＰｃのモーメントＭ１、すなわちＭ＋ −Ｐ
ｃＸ７ｐが図中矢印表示のように右まわりに生ずる。そ
してこのモーメンｌ−Ｍ＋が生ずる同一磁極８の軸方向
反対側の磁極端板部には同様にしてモーメン）Ｍ２（共
に図示せず）が生じるが、このモーメントＭ２はＭ２＝
Ｍ＋でその向きはＭｌに対して逆まわりである。
コイル９との合成遠心力Ｆｃは、磁極端板７とリム４と
の係合部であるダブテール溝４ａ内の磁極端板７ｂの保
持反力Ｐａで保持されるが、この合成遠心力Ｐｃの図中
矢印表示の作用線と保持反力Ｆａの図中矢印表示の作用
線との軸方向距離はｔＰで、合成遠心力Ｐｃの作用線が
保持反力ＦＲのそれよりも軸方向外側にあるので、その
合成遠心力ＰｃのモーメントＭ１、すなわちＭ＋ −Ｐ
ｃＸ７ｐが図中矢印表示のように右まわりに生ずる。そ
してこのモーメンｌ−Ｍ＋が生ずる同一磁極８の軸方向
反対側の磁極端板部には同様にしてモーメン）Ｍ２（共
に図示せず）が生じるが、このモーメントＭ２はＭ２＝
Ｍ＋でその向きはＭｌに対して逆まわりである。
このため第５図および第６図に示されているように磁極
８の積層鉄心５は外周部が圧縮され、内周側か口開きの
状態となる。一方磁極８の取付部であるダブテール枕８
ａ部には磁極遠心力Ｃｐに釣合ってリム反力Ｐが生じ（
第３図参照）、これがダブルテール溝りａ内の積層鉄心
５を圧縮し、このリム反力Ｐが過大になると座屈現象を
生じるが、との座屈現象は同図にＣ枠で示されているよ
うに磁極端板７の近傍で開始する。これは磁極端板７の
近傍の磁極８が構文えを喪失したことによる弾性座屈で
ある。すなわち磁極８の内周側の口開き状態は、リム４
と磁極８との間の保合面の摩擦力によって軸方向に一様
ではなく、磁極端板７付近のｄ部に集中する。このため
ｄ部における磁極８は中央部ｅに比べて面圧が著しく低
下し、ボルト６の締付力による初期の積層状態が崩れて
構文えを喪失した単板状態となるが、ｄ部の座屈現象は
この状態において上述のリム反力Ｐすなわち圧縮荷重が
加わったことによる弾性座屈である。
８の積層鉄心５は外周部が圧縮され、内周側か口開きの
状態となる。一方磁極８の取付部であるダブテール枕８
ａ部には磁極遠心力Ｃｐに釣合ってリム反力Ｐが生じ（
第３図参照）、これがダブルテール溝りａ内の積層鉄心
５を圧縮し、このリム反力Ｐが過大になると座屈現象を
生じるが、との座屈現象は同図にＣ枠で示されているよ
うに磁極端板７の近傍で開始する。これは磁極端板７の
近傍の磁極８が構文えを喪失したことによる弾性座屈で
ある。すなわち磁極８の内周側の口開き状態は、リム４
と磁極８との間の保合面の摩擦力によって軸方向に一様
ではなく、磁極端板７付近のｄ部に集中する。このため
ｄ部における磁極８は中央部ｅに比べて面圧が著しく低
下し、ボルト６の締付力による初期の積層状態が崩れて
構文えを喪失した単板状態となるが、ｄ部の座屈現象は
この状態において上述のリム反力Ｐすなわち圧縮荷重が
加わったことによる弾性座屈である。
これに対して磁極８の中央部ｅの座屈現象は面圧が初期
状態に比較的良好に保たれることによる塑性座屈である
。
状態に比較的良好に保たれることによる塑性座屈である
。
この弾性座屈限界と塑性座屈限界とを次に比較説明する
。第７図および第８図に示されているように矩形板１０
に縦荷重Ｐ・を加え、この状態で縦荷重Ｐ０を増し、て
ゆくと、矩形板１０は降伏点よりかなり低い圧縮応力に
おいて図中に点線で示されているように変形し、縦荷重
Ｐａが材料力学等示される許容荷重Ｐｃｒを越えると矩
形板１０はそのまま崩壊してしまうが、これが弾性座屈
である。これに対して第９図に示されているように何等
かの方法で構文えＱを矩形板１０に加えると、構文えＱ
すなわち支持点Ｑを一つの節として図中に点線で示され
ているように変形するが、この場合の弾性座屈の許容荷
重Ｐ、ｒは前述の構文えのない場合に比べて大きく増加
する。この構文えすなわち支持点Ｑの数を３点にした例
が第１０図に示されているが、この場合の許容荷重Ｐａ
ｒは前述の支持点Ｑが１点の場合よりも更に大きくなる
。このように支持点Ｑの数を増加してゆき、その極限状
態として第１１図に示されているように充分な厚さを有
する当て板１１を介して矩形板１０を支えた場合の計算
上の弾性座屈の許容荷重Ｐｅｒは、降伏点をはるかに上
まわる。しかしこの場合の許容荷重Ｐゎ、は意味をなさ
なくなり、矩形板１０は降伏点で塑性変形を生ずるが、
これが塑性座屈である。これら座屈限界と支持点の数と
の関係が縦軸に座屈限界をとり、横軸に支持点の数をと
った第１２図に示されている。同図においてＡ−Ｂ−Ｃ
曲線が座屈限界で、点線部分Ｂ−Ｄが計算上の弾性座屈
限界であるが、実際の座屈限界ラインは゛降伏点Ｋにお
ける直線Ｂ−Ｃである。現実には縦荷重Ｐ。の偏心や初
期たわみ等が必ず存在して、縦荷重Ｐ。による応力が降
伏点Ｋに達する前に塑性変形を起すのが普通である。な
お同図においてＭは弾性座屈の領域、Ｎは塑性座屈の領
域である。
。第７図および第８図に示されているように矩形板１０
に縦荷重Ｐ・を加え、この状態で縦荷重Ｐ０を増し、て
ゆくと、矩形板１０は降伏点よりかなり低い圧縮応力に
おいて図中に点線で示されているように変形し、縦荷重
Ｐａが材料力学等示される許容荷重Ｐｃｒを越えると矩
形板１０はそのまま崩壊してしまうが、これが弾性座屈
である。これに対して第９図に示されているように何等
かの方法で構文えＱを矩形板１０に加えると、構文えＱ
すなわち支持点Ｑを一つの節として図中に点線で示され
ているように変形するが、この場合の弾性座屈の許容荷
重Ｐ、ｒは前述の構文えのない場合に比べて大きく増加
する。この構文えすなわち支持点Ｑの数を３点にした例
が第１０図に示されているが、この場合の許容荷重Ｐａ
ｒは前述の支持点Ｑが１点の場合よりも更に大きくなる
。このように支持点Ｑの数を増加してゆき、その極限状
態として第１１図に示されているように充分な厚さを有
する当て板１１を介して矩形板１０を支えた場合の計算
上の弾性座屈の許容荷重Ｐｅｒは、降伏点をはるかに上
まわる。しかしこの場合の許容荷重Ｐゎ、は意味をなさ
なくなり、矩形板１０は降伏点で塑性変形を生ずるが、
これが塑性座屈である。これら座屈限界と支持点の数と
の関係が縦軸に座屈限界をとり、横軸に支持点の数をと
った第１２図に示されている。同図においてＡ−Ｂ−Ｃ
曲線が座屈限界で、点線部分Ｂ−Ｄが計算上の弾性座屈
限界であるが、実際の座屈限界ラインは゛降伏点Ｋにお
ける直線Ｂ−Ｃである。現実には縦荷重Ｐ。の偏心や初
期たわみ等が必ず存在して、縦荷重Ｐ。による応力が降
伏点Ｋに達する前に塑性変形を起すのが普通である。な
お同図においてＭは弾性座屈の領域、Ｎは塑性座屈の領
域である。
これらの座屈概念を前述の第５図と対比すると第５図の
ｄ部と第８図とが、第５図のｅ部と第１１図とが夫々対
応する。すなわち前述のように第５図の磁極８において
ｄ部は弾性座屈を、ｅ部は塑性座屈を示しているが、ｄ
部の弾性座屈限界は、磁極８の実用板厚について例えば
第１２図のＡ点のように、塑性座屈限界に比べてかなり
小さいのが許通であって、従来の磁極８はこのように磁
極端板部の座屈限界が軸方向中央部の座屈限界に比べて
小さかった。
ｄ部と第８図とが、第５図のｅ部と第１１図とが夫々対
応する。すなわち前述のように第５図の磁極８において
ｄ部は弾性座屈を、ｅ部は塑性座屈を示しているが、ｄ
部の弾性座屈限界は、磁極８の実用板厚について例えば
第１２図のＡ点のように、塑性座屈限界に比べてかなり
小さいのが許通であって、従来の磁極８はこのように磁
極端板部の座屈限界が軸方向中央部の座屈限界に比べて
小さかった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、磁極の内
周側からの口開き防止を可能とした突極形回転子を提供
することを目的とするものである。
周側からの口開き防止を可能とした突極形回転子を提供
することを目的とするものである。
ソＡ
すなわち本発明は一端板をダブテール溝部の磁極端板の
軸方向端部を覆うように突出させ、この突出させた部分
にダブテール溝部の磁極端板を押圧する押えボルトを設
けたことを特徴とするものであり、これによってダブテ
ール溝部の磁極端板は押えボルトによって押圧されるよ
うになる。
軸方向端部を覆うように突出させ、この突出させた部分
にダブテール溝部の磁極端板を押圧する押えボルトを設
けたことを特徴とするものであり、これによってダブテ
ール溝部の磁極端板は押えボルトによって押圧されるよ
うになる。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１３図および第１４図には本発明の一実施例が示されて
いる。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説
明を省略する。本実施例ではリム端板３ａをダブテール
溝４ａ部の磁極端板７ｂの軸方向端部を覆うように突出
させ、この突出させた部分にダブテール溝４ａ部の磁極
端板７ｂを押圧する押えボルト１２を設けた。このよう
にすることにより磁極端板７ｂは押えボルト１２で押圧
されて磁極端板７部の座屈強度が向上するようになり、
磁極８の内周側からの口開き防止を可能とした突極形回
転子を得ることができる。
１３図および第１４図には本発明の一実施例が示されて
いる。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説
明を省略する。本実施例ではリム端板３ａをダブテール
溝４ａ部の磁極端板７ｂの軸方向端部を覆うように突出
させ、この突出させた部分にダブテール溝４ａ部の磁極
端板７ｂを押圧する押えボルト１２を設けた。このよう
にすることにより磁極端板７ｂは押えボルト１２で押圧
されて磁極端板７部の座屈強度が向上するようになり、
磁極８の内周側からの口開き防止を可能とした突極形回
転子を得ることができる。
すなわち磁極８に遠心力によって図中矢印表示のような
曲げモーメントＭｌが生じ、磁極８の積層鉄心５を圧縮
し、磁極８をその内周側から口開きさせようとするが、
口開きを開始するダブテール溝４ａ部の磁極端板７ｂを
押えボルト１２によって押圧するようにしたので、磁極
端板７の座屈強度が弾性座屈強度から塑性座屈強度に向
上して磁極端板７部とリム４との係合面の面圧を向上さ
せることかできるようになって、磁極８とリム４との面
圧を所要値に保持することができるようになり、磁極８
の内周側が口開きとなるのを防止することができる。
曲げモーメントＭｌが生じ、磁極８の積層鉄心５を圧縮
し、磁極８をその内周側から口開きさせようとするが、
口開きを開始するダブテール溝４ａ部の磁極端板７ｂを
押えボルト１２によって押圧するようにしたので、磁極
端板７の座屈強度が弾性座屈強度から塑性座屈強度に向
上して磁極端板７部とリム４との係合面の面圧を向上さ
せることかできるようになって、磁極８とリム４との面
圧を所要値に保持することができるようになり、磁極８
の内周側が口開きとなるのを防止することができる。
上述のように本発明は磁極端板部の座屈強度が向」ニす
るようになって、磁極端板部とリムとの保合面の面圧を
向上させることができるようになり、磁極の内周面から
の口開き防止を可能とした突極形回転子を得ることがで
きる。
るようになって、磁極端板部とリムとの保合面の面圧を
向上させることができるようになり、磁極の内周面から
の口開き防止を可能とした突極形回転子を得ることがで
きる。
第１図は従来の突極形回転子の縦断側面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ＠に沿う断面図、第３図は第２図のａ枠部
の拡大図、第４図は第１図のｂ枠部の拡大図、第５図は
従来の突極形回転子の磁極の変形を説明する縦断側面図
、第６図は第５図のＢ −１３矢視図、第７図は突極形
回転子の磁極の座屈現象説明に使用した矩形板の平面図
、第８図から第１０図は第７図の矩形板による弾性座屈
の夫夫異なる例の説明図、第１１図は第７図の矩形板（
９） の塑性座屈の説明図、第１２図は第７図の矩形板による
支持点の数と座屈限界との関係を示す特性図、第１３図
は本発明の突極形回転子の一実施例の磁極端板７部の縦
断面図、第１４図は第１３図のＣ−Ｃ矢視図である。 １・・・スパイダー、１ａ・・・回転軸、３ａ・・・リ
ム端板、４・・・リム、４ａ・・・ダブテール溝、５・
・・積層鉄心、７・・・磁極端板、７ｂ・・・ダブテー
ル溝部の磁極端板、８・・・磁極、８ａ・・・ダブテー
ル枕、９・・・界磁コイル、１２・・・押えボルト。 （１０）
１図のＡ−Ａ＠に沿う断面図、第３図は第２図のａ枠部
の拡大図、第４図は第１図のｂ枠部の拡大図、第５図は
従来の突極形回転子の磁極の変形を説明する縦断側面図
、第６図は第５図のＢ −１３矢視図、第７図は突極形
回転子の磁極の座屈現象説明に使用した矩形板の平面図
、第８図から第１０図は第７図の矩形板による弾性座屈
の夫夫異なる例の説明図、第１１図は第７図の矩形板（
９） の塑性座屈の説明図、第１２図は第７図の矩形板による
支持点の数と座屈限界との関係を示す特性図、第１３図
は本発明の突極形回転子の一実施例の磁極端板７部の縦
断面図、第１４図は第１３図のＣ−Ｃ矢視図である。 １・・・スパイダー、１ａ・・・回転軸、３ａ・・・リ
ム端板、４・・・リム、４ａ・・・ダブテール溝、５・
・・積層鉄心、７・・・磁極端板、７ｂ・・・ダブテー
ル溝部の磁極端板、８・・・磁極、８ａ・・・ダブテー
ル枕、９・・・界磁コイル、１２・・・押えボルト。 （１０）
Claims (1)
- １、回転軸にスパイダーを介して取り付けられ、かつそ
の軸方向端部にボルト締めされたリム端板を有するリム
と、このリムの周方向に所定間隙を介して取り付けられ
、かつ積層鉄心の軸方向端部にボルト締めされた磁極端
板を有する磁極と、この磁極に装着された界磁コイルと
を備え、前記リムと前記磁極とは前記リムに設けられた
ダブテール溝に前記磁極に設けられたダブテール枕を嵌
合して取り付は固定されている突極形回転子において、
前記リム端板を前記ダブテール溝部の前記磁極端板の軸
方向端部を覆うように突出させ、この突出させた部分に
前記ダブテール溝部の前記磁極端板を押圧する押えボル
トを設けたことを特徴とする突極形回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14585383A JPS6035931A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 突極形回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14585383A JPS6035931A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 突極形回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035931A true JPS6035931A (ja) | 1985-02-23 |
Family
ID=15394596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14585383A Pending JPS6035931A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 突極形回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035931A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019748A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-06 | Honeywell International Inc. | System and method for end turn retention on a high speed generator rotor |
| WO2010122000A1 (de) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Alstom Technology Ltd. | Rotierende elektrische maschine, insbesondere doppelt gespeiste asynchronmaschine im leistungsbereich zwischen 20 mva und über 500 mva |
| EP1367261B1 (en) * | 2002-04-30 | 2012-05-09 | Denso Corporation | fuel pump with high torque electric driving motor in compact structure |
| US8569923B2 (en) | 2009-04-24 | 2013-10-29 | Alstom Renewable Technologies | Rotating electric machine with interlocking inner and outer press plates |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP14585383A patent/JPS6035931A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019748A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-06 | Honeywell International Inc. | System and method for end turn retention on a high speed generator rotor |
| US6727634B2 (en) | 2001-08-30 | 2004-04-27 | Honeywell International, Inc. | System and method for end turn retention on a high speed generator rotor |
| EP1367261B1 (en) * | 2002-04-30 | 2012-05-09 | Denso Corporation | fuel pump with high torque electric driving motor in compact structure |
| WO2010122000A1 (de) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Alstom Technology Ltd. | Rotierende elektrische maschine, insbesondere doppelt gespeiste asynchronmaschine im leistungsbereich zwischen 20 mva und über 500 mva |
| US8569923B2 (en) | 2009-04-24 | 2013-10-29 | Alstom Renewable Technologies | Rotating electric machine with interlocking inner and outer press plates |
| US8829759B2 (en) | 2009-04-24 | 2014-09-09 | Alstom Renewable Technologies | Rotating electric machine with rotor including bolts |
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