JPS62110452A

JPS62110452A - スロット絶縁体

Info

Publication number: JPS62110452A
Application number: JP61254851A
Authority: JP
Inventors: スコット・カボーク・ダーダリアン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1986-10-28
Publication date: 1987-05-21
Also published as: GB8625681D0; CH671119A5; US4633116A; KR870004547A; GB2182502A; CN86106806A; JPH0446062B2; GB2182502B; CN1007858B; KR910008537B1

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】［発明の背景］本発明は回転電気機械に関するものであり、更に詳しく
は複数の軸方向に伸びるスロットの中に導電性巻線を配
置した回転子を含む形式の回転電気機械に関するもので
ある。

回転電気機械の回転子は複数の軸方向に伸びたスロット
ををし、これらのスロットに電気巻線が挿入される。回
転子は一般に鋼で形成され、回転子巻線は複数の銅線で
形成される。直冷式の回転電気機械では、各スロットに
更に通気と冷却のための軸方向に伸びたサブスロットが
設けられることがある。直冷式の機械とは雰囲気たとえ
ば空気または水素によって直接冷却される機械である。

サブスロットは当業者には周知のように通気方式の一部
であって、回転子に沿って軸方向に冷却ガスを送るため
のものである。各スロットには、主として巻線中の通気
スロットを通って冷却ガスを半径方向に流すための手段
も含まれている。

上記のような機械では回転子巻線を回転子から電気的に
絶縁する必要があり、このような絶縁体は非導電性の「
スロット・アーマ（ｓｌｏｔ−ａｒｍｏｒ）Ｊの形式を
とる。このような絶縁体の１つが米国特許第４．３２１
，４９８号に開示されている。この特許においては、一
対の電気絶縁部材（すなわちスロット・アーマ）を設け
られ、各電気絶縁部材は底の脚部で終る半径方向に伸び
る部分を含んでいる。一対の電気絶縁部材は、半径方向
に伸びた部分がそれぞれ対応するスロット壁に隣接し、
かつ脚部が相互に向い合って伸びるように、各スロット
内に配置されている。更に、軸方向に伸びるベース部材
（すなわちサブスロット・カバー）が設けられ、その両
側部にはそれぞれ対応する電気絶縁部材の脚部を受は入
れるための軸方向に伸びる溝が形成されていて、これに
より、サブスロット・カバーとスロット・アーマとの間
にかみ合い接合を形成している。更に、スロット壁に隣
接して配置されるスロット・アーマとサブスロット・カ
バーは共にガラス積層材料から形成されるということも
記載されている。

スロット・アーマ用の絶縁材料としてはノメックス（Ｎ
ＯＩｌｌ（３Ｘ　；デュポン社の登録商標）のようなア
ラミド紙を使うのが望ましいということがわかった。し
かし、前記の米国特許第４，３２１．４９８号の説明か
ら、絶縁部材とベース部材とのかみ合い部の９０度屈曲
部の所で堅固さが失われるということがわかった。すな
わち、遠心荷重により、スロット・アーマがスロット壁
に沿って外向きに移動して、サブスロット・カバーのか
み合い部分から引き離されると考えられる。

アラミド紙は現在、通常冷却式の機械で使用されている
だけである。「通常冷却式」の機械とは直冷式の機械と
異なるものとして規定される。すなわち、通常冷却式の
機械は、巻線の冷却のための熱の伝達が巻線から回転子
の構成材料へ次いで回転子の構成材料から冷却媒体へと
行なわれる機械である。他方、直冷式の機械では、冷却
媒体が巻線に直接接触するように流される。アラミド紙
は寸法に不安定性があり、相対湿度が変化する状態のも
とでは軸方向の流さが１パーセントも長くなることがあ
る。したがって、打板加工により通気スロットを設けた
Ｕ字形アラミド紙さえも直冷式巻線には用いられていな
い。と云うのは、湿度によってサブスロット・カバー及
びスロット・アーマの通気スロットと巻線の通気スロッ
トとの整合が不ぞろいとなり、冷却路の面積が小さくな
るからである。

特願昭６０−２１２７４８号（特開昭６１−８８７３７
号）には、アラミド紙に関する上記の問題に対する１つ
の解決策として、アラミド紙のスロット・アーマとガラ
ス積層サブスロット・カバーとの複合体を使用すること
が開示されている。

スロット・アーマは軸方向および半径方向に伸びる側壁
と両側壁を結合するための半径方向内側の軸方向に伸び
る底部とで構成されていて、Ｕ字形のチャネルを形成し
ている。サブスロット・カバーは平らな（回転子の中心
線に対して）外側の層および平らな内側の層で構成され
ている。アラミド紙には間隔を置いて孔が形成されてお
り、これらの孔を利用してサブスロット・カバーの内側
層と外側層が互いに接着されると共に、それらの間に挿
入されたアラミド紙の底部に接着されるようにする。そ
の後、通気スロットが機械加工により形成されて、スロ
ット・アーマとサブスロットの複合体が構成されている
。

上記特許出願の解決策は改良された装置を提供している
が、これは複合構造を形成するために接着作業とそれに
続く機械加工を必要とする。

したがって、本発明の１つの目的は、従来技術の欠点を
解消した、回転電気機械用の改良されたスロット絶縁体
を提供することである。

本発明のもう１つの目的は１．２つの部品からなる射出
成形されたサブスロット・カバーを用い、接着剤を使用
せずに２つの部品を機械的に結合できるようにした、回
転電気機械用の改良されたスロット絶縁体を提供するこ
とである。

本発明の更にもう１つの目的は、射出成形されたサブス
ロット争カバーと組み合わせてほぼＵ字形のアラミド紙
絶縁体を用い、接着剤を使用せずにサブスロット・カバ
ーを絶縁体に機械的に結合して複合構造を形成すること
ができるようにした、回転電気機械用の改良されたスロ
ットを提供することである。

本発明の更にもう１つの目的は、標準の長さで製造して
、機械的に接合することにより軸方向に連続したサブス
ロット争カバーを形成できるようにした、回転電気機械
用の改良されたサブスロット争カバーを提供することで
ある。

本発明の更にもう１つの目的は、スロット絶縁部材中の
通気孔に整合する通気孔が予め形成される様に射出成形
された絶縁部材の２つの部品からサブスロット・カバー
を形成するようにした、回転電気機械用の改良されたサ
ブスロット・カバーを提供することである。

図面を参照した以下の説明により本発明はより良く理解
できよう。

［発明の詳細な説明］第１図において、符号１１は全体的にアラミド紙のスロ
ットＯアーマとガラス積層サブスロット・カバーの複合
体を表わす。スロット・アーマは軸方向および半径方向
に伸びる両側壁１３を半径方向内側の軸方向に伸びる底
部１５によって結合したＵ字形絶縁部材１６で構成され
る。サブスロット・カバーは平らな（回転子の中心線に
対して）外側の部材１７と平らな内側の部材１９とで構
成される。米国特許第４．ａｚｉ、４９８号に記載され
ているように、平らな内側部材１９には半径方向および
軸方向に伸びる突出部２１を設けることができる。平ら
な外側部材１７には２個の（回転子に対して）半径方向
内向きに突き出るクリップまたは歯９が設けられている
。これらのクリップまたは歯は内側部材１９に形成され
た孔または開口２３を通り抜けて内側部材１９の下側表
面とかみ合うように形成されている。外側部材１７と内
側部材１９を一緒に結合したとき、外側部材１７に形成
された開口２５が内側部材１９の開口２３と整合する。

Ｕ字形チャネルすなわちＵ字形絶縁部材１６の底部１５
にも開口２７が設けられており、この開口２７を開口２
３および２５と整合させることにより複合スロット絶縁
体またはスロット・アーマを通る通気チャネルを形成す
ることができる。

内側部材１９の両端部に横溝２９および３１が設けられ
、これにより複数のサブスロット・カバーを連結するよ
うにかみ合う継手が形成される。

部材１９の一方の端縁と横溝２９との間のランド３３は
部材１９の上側表面の平面より低くなるように機械加工
またはモールディングにより形成されていて、これによ
り、互いに隣接する複数の部材１９を一緒にはめ合わせ
て連結したとき滑らかで連続した表面を形成することが
できるようにする。これに関連して、横溝３１に隣接す
る部材１９の端部のランド３５も部材１９の下側表面の
平面より上になるように機械加工またはモールディング
により形成されていて、これによりランド３５は横溝２
９およびランド３３と協同して滑らかなかみ合い接合部
を形成する。

外側部材１７は内側部材１９に合わせたとき、歯９が開
口２７および開口２３を通過して、Ｕ字形絶縁部材１６
を内側部材１９に対して固定する。

歯９は肩部材９Ａを含んでいて、肩部材９Ａは部材１９
の下側表面とラッチ可能に（すなわち掛金式に）かみ合
い、その結果Ｕ字形絶縁部材１６が捕捉されて保持され
る。歯９は外側部材１７と一体の部分として形成される
が、これは射出成形工程中に行なうことが好ましい。ま
た歯９は耐クリープ性のプラスチック材料で形成して、
開口２３の軸方向両端に対して外向きの圧力を加えるよ
うにして、回転電気機械の動作中にゆるまないようにす
ることが好ましい。外側部材１７および内側部材１９は
ゼネラルエレクトリック社から入手できるウルテム（ｕ
ｉｔｅｍ　：登録商標）ポリエーテルイミド樹脂のよう
な高温エンジニアリング用熱可塑性プラスチックで形成
することが好ましい。外側部材１７および内側部材１９
は第１図に示す形状に射出成形することができる。Ｕ字
形絶縁部材１６は厚さ０．０３０インチ（０，７Ｂ、ｍ
ｍ）の１枚のアラミド紙（例えばデュポン社のノメツク
ス（Ｎｏｍｅｘ）　４１０　）から形成することができ
、これを高温成形してＵ字形に形成する。開口２７は当
業者には周知の手段でアラミド紙にあけることができる
。

次に第２図について説明すると、第２図は部材１７およ
び１９の側面図を一部破断して示すもので、２個の互い
に隣接したサブスロット・カバーのかみ合い関係をも示
す。内側部材１９の横溝２９およびランド３３は、隣接
の内側部材１９′の横溝３１′およびランド３５′　と
かみ合って、互いに隣接したサブスロット・カバーの軸
方向のずれを防止するように寸法および位置が定められ
ている。第２図に示すように外側部材１７は内側部材１
９の左側の端まで伸びていて、内側部材１９および１９
′との間のかみ合い接合部すなわちさねはぎ部の上に重
なる。したがって外側部材１７はこの接合部の分離を防
止する。第２図に示すように、歯９は開口２３を通過し
、その肩部材９Ａが内側部材１９の下側表面とかみ合う
。

第３図は回転電気機械の回転子の一部分の端面図を示す
。回転子は回転子界磁巻線３９を収容するためのスロッ
ト３７をそなえている。巻線３９は、典型的には電流を
通す銅線で構成され、導電性の回転子４１から電気的に
絶縁しなければならない。本発明ではこの所望の結果を
得るため、サブスロット・カバーを構成する部材１７お
よび１９と組み合わせてＵ字形のスロット絶縁部材１６
を用いている。部材１９はサブスロット４３を覆うよう
に配置される。前に述べたように、このサブスロット４
３は冷却媒体の流路を提供し、このため冷却媒体はサブ
スロット・カバーの部材１７および１９と絶縁部材１６
に設けられた整合した開口２３．２５および２７（第１
図参照）、次いで半径方向の通路３９Ａを通って巻線の
下から上へと流れる。

第３図の端面図から明らかなように、内側部材１９は（
半径方向）外向きに伸びる側縁４５を含む。側縁４５は
その内側に僅かな湾曲部４７を有し、このため絶縁部材
４６の材料がその屈曲部で徐々に曲り、この屈曲部での
破損の危険性が低下する。更に、外側部材１７にも絶縁
部材の屈曲部の半径に対応した半径の湾曲した表面また
は斜めに切った表面４９が設けられ、このため外側部材
１７により絶縁部材１６を内側部材１９の外側表面に対
して滑らかに押し付けるようにする。

次に第４図は外側部材１７の別の実施例の一部分の斜視
図で、その横断面を示す。この実施例では、部材１７か
ら突き出す歯９が開口２５の両端（第１図）ではなく開
口２５の両側部に沿って形成される。

以上、回転電気機械用の改良されたスロット・アーマを
開示した。射出成形されたサブスロット・カバーが使用
され、これらのサブスロット・カバーは機械的にかみ合
って複合スロット・アーマを形成することができ、サブ
スロット・カバーをＵ字形絶縁部材に接着する必要はな
く、またその後で機械加工により複合スロット・アーマ
に通気スロットまたは通気開口を形成する必要もない。

したがって、回転電気機械用の複合スロット・アーマを
構成するための改良された装置が提供される。

好ましい実施例について本発明の詳細な説明したが、当
業者には他の種々の変形を考えることができるよう。し
たがって、特許請求の範囲は本発明の趣旨と範囲に合致
するこのような変形をすべて包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複合スロット・アーマの分解斜視図で
ある。第２図は第１図のＵ字形絶縁部材を除いたサブス
ロットＯカバーの一部破断した側面図である。第３図は
回転電気機械回転子のスロット領域の端面図であり、回
転子スロット内にスロット絶縁体を組立てた状態を示す
。第４図は本発明のサブスロット・カバーの外側部材の
別の実施例の一部の横断面を示す斜視図である。（主な符号の説明）９・・・歯、９Ａ・・・歯の肩部材、１６・・・Ｕ字形
絶縁部材、１７・・・平らな外側部材、１９・・・平ら
な内側部材、２１・・・突出部、２３・・・内側部材の
開口、２５・・・外側部材の開口、２７・・・Ｕ字形絶
縁部材の開口、２９．３１・・・内側部材の横溝、３３
．３５・・・ランド、３７・・・回転子のスロット、４
１・・・回転子、４３・・・サブスロット、４５・・・
内側部材の側縁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転子、およびこの回転子に設けられて電気導体
を収容するための軸方向に伸びる複数のスロットおよび
サブスロットを含む回転電気機械において、各スロット
に設けられて導体を回転子から電気的に絶縁するための
絶縁手段であって、軸方向に伸びる底部と、軸方向およ
び半径方向に伸びる一対の側壁とで構成され、上記底部
をサブスロットに隣接させたときに上記側壁がスロット
の側面に沿って導体と回転子との間にのびるように構成
されたほぼＵ字形の絶縁部材、ならびに上記絶縁部材の
上記底部を支持するために上記サブスロットに隣接して
配置される第１の部分と、上記底部を介して上記第１の
部分にラッチ可能に取り付けられる第２の部分とで構成
されたサブスロット・カバーを含むことを特徴とする絶
縁手段。
（２）特許請求の範囲第（１）項記載の絶縁手段におい
て、上記サブスロット・カバーには通気用流体を通すた
めに少なくとも１つの開口が設けられており、上記絶縁
部材の底部には上記開口と整合する開口が設けられてい
る絶縁手段。
（３）特許請求の範囲第（２）項記載の絶縁手段におい
て、上記第２の部分が少なくとも２個の突き出した歯を
含んでおり、該歯が上記開口を通って上記第１の部分と
かみ合うことにより上記第２の部分が上記第１の部分に
ラッチ可能に取り付けられる絶縁手段。
（４）特許請求の範囲第（３）項記載の絶縁手段におい
て、上記歯の各々が上記第１の部分の下側表面に対して
かみ合う外向きに伸びる肩部を含んでいる絶縁手段。
（５）特許請求の範囲第（１）項記載の絶縁手段におい
て、上記サブスロット・カバーの長さが回転子の軸方向
長さよりかなり短く、複数の上記カバーが各スロット内
で軸方向にそろえて配置されて、サブスロットの長さ全
体にわたって連続的なカバーを形成する絶縁手段。
（６）特許請求の範囲第（５）項記載の絶縁手段におい
て、各々の上記サブスロット・カバーはその端部にそれ
ぞれ横溝が設けられており、各々の上記横溝は隣接のサ
ブスロット・カバーの隣接する端との間にかみ合い接合
部を形成するように配置されている絶縁手段。
（７）特許請求の範囲第（６）項記載の絶縁手段に於い
て、上記横溝が上記サブスロット・カバーの上記第１の
部分に形成されている絶縁手段。
（８）特許請求の範囲第（６）項記載の絶縁手段におい
て、上記横溝が上記第１の部分の一方の第１の端部では
上側表面に形成され、かつ上記第１の部分の他方の第２
の端部では下側表面に形成されており、各々の上記横溝
と上記第１の部分の隣接端との間にはランドが形成され
、その結果互いに隣接するサブスロット・カバーをさね
はぎによって接合できるようにした絶縁手段。
（９）特許請求の範囲第（８）項記載の絶縁手段におい
て、上記第２の部分はそれに対応する上記第一の部分の
少なくとも一方の端部と同じ広がりを持ち、その結果上
記第２の部分が上記接合部の上に重なる絶縁手段。
（１０）特許請求の範囲第（９）項記載の絶縁手段にお
いて、上記第２の部分の第２の端部がそれに対応する上
記横溝の縁に隣接して終り、その結果互いに隣接する上
記第２の部分によって突合せ接合部が形成される絶縁手
段。
（１１）特許請求の範囲第（１０）項記載の絶縁手段に
おいて、上記第１の部分がそれぞれ、その軸方向に伸び
、かつサブスロットの中に伸びるような第１および第２
の半径方向内向きに伸びる突出部を含んでいる絶縁手段
。
（１２）特許請求の範囲第（１）項記載の絶縁手段にお
いて、上記第１の部分が回転子の軸方向に沿った外向き
にのびる側縁を含んでいる絶縁手段。
（１３）特許請求の範囲第（１２）項記載の絶縁手段に
おいて、上記第２の部分が上記第１の部分の上記外向き
に伸びる側縁に対応して斜めに切った側縁を含んでいる
絶縁手段。
（１４）特許請求の範囲第（１）項記載の絶縁手段にお
いて、上記第１の部分が回転子の軸方向に伸びるととも
に上記サブスロットの中に伸びる少なくとも１つの突出
部を含んでいる絶縁手段。
（１５）回転子に設けられて回転子巻線を収容するため
の軸方向に伸びるスロット、巻線の内側に通気用流体の
軸方向通路を設けるために上記スロットの半径方向内側
に形成された、横断面が上記スロットより狭いサブスロ
ット、および上記スロットの中に設けられた連続したＵ
字形絶縁部材を有する形式の回転電気機械のためのサブ
スロット・カバーにおいて、少なくとも１つの軸方向に配置された開口をそなえた、
上記サブスロットを覆うように配置するための第１の平
らな部材、上記第１の部材とかみ合うように構成され、上記第１の
部材の上記開口とほぼ整合する開口をそなえた第２の平
らな部材、ならびに上記第１および第２の部材をラッチ可能にかみ合わせて
上記絶縁部材を捕捉して保持する手段を含むことを特徴
とするサブスロット・カバー。
（１６）特許請求の範囲第（１５）項記載のサブスロッ
ト・カバーにおいて、上記のラッチ可能にかみ合わせる
手段が上記第２の平らな部材から突き出して上記第１の
平らな部材の上記開口を通る少なくとも２個の歯で構成
され、各々の上記歯が上記第１の部材の下側表面とかみ
合うように外側に伸びる肩部を有しているサブスロット
・カバー。