JPS62254641A

JPS62254641A - 電機子巻線

Info

Publication number: JPS62254641A
Application number: JP9468886A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Watanabe; 渡辺　隆治
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1987-11-06

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、複数の電機子巻線群を鉄心のスロットに装着
し互いに直列接続して成る電機子巻線に関する。

（従来の技術）一般に、３相の低圧回転電機の電機子巻線は、その１相
分が複数の電機子巻線群を互いに直列接続して構成され
、これら電機子巻線群のうち一端側のものを電源供給線
に接続し他端側のものを他の２相の反型源側となる電機
子巻線群と中性点で共通接続してスター結線されている
。また、各々の電機子巻線群の巻線は多数の線輪から構
成され、且つこれらの巻線は固定子鉄心の所定位置に形
成されたスロット内に絶縁物により絶縁されて収納され
ている。

ところで、定常時に電機子巻線に印加される相間電圧は
各々の電機子巻線群に均等に分担されている。然しなが
ら、急峻な立上りを呈するサージ電圧が電機子巻線に加
わると、電機子巻線の各相にお・いて、このサージ電圧
は各々の電機子巻線群に不均等に分担される。この不平
等電圧は、各電機子巻線群が電源端子と中性点との間で
直列接続されているため、電源供給線側に近い巻線群は
ど高くなる。このため、電源供給線に最も近い電機子巻
線群における線輪間に、種々の試験データから明らかと
なっているように例えばサージ電圧の６０％以上が加わ
ることになって、ひいては絶縁破壊の原因となっていた
。

（発明が解決しようとする問題点）以上要するに、従来は、電機子巻線に印加されたサージ
電圧が電源供給線側の電機子巻線群に集中するため、絶
縁破壊を招き易いという問題があった。

そこで、本発明の目的は、サージ電圧印加時の絶縁破壊
を防止し得る電機子巻線を提供するにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の電機子巻線は、複数の電機子巻線群を鉄心のス
ロットに装着して互いに直列接続して構成され、前記各
電機子巻線群のうち電源供給線側に接続される電機子巻
線群の各線輪間に、誘電体を設けたことを特徴とするも
のである。

（作用）電機子巻線は一種の分布定数回路とみなすことができる
ところ、本発明では、電源供給線側に接続される電機子
巻線群の各線輪間に誘電体が設けられて各線輪間の静電
容量が増大するため、サージ電圧の印加時における電源
側の線輪間の電位差が軽減される。

（実施例）以下、本発明を３相スター結線の低圧回転電機に適用し
た電機子巻線について図面を参照しながら説明する。

第２図は段数例えば４極分に対応したグループ数の電機
子巻線群からなるＵ相分のみの電機子巻線を示したもの
である。ここで、１〜４は第１極第１極の電機子巻線群
１の一方の口出し部は電源端子Ｕに接続されて図示しな
い電源供給線に接続され、第４極の電機子巻線群４の口
出し部は中性点Ｎに接続されている。

次に、第１極の電機子巻線群１を固定子のスロットに収
納した状態を示した第１図について述べる。５は固定子
鉄心、６はこの固定子鉄心１のスロットである。７．７
は多数の線輪８をまとめてなる２組の巻線で、これら各
巻線７，７は絶縁紙９により導体絶縁されている。１０
は絶縁紙９により導体絶縁された巻線７．７を一体的に
巻回したスロット絶縁用の絶縁紙である。１１は巻線７
を収納した状態でスロット６の開口部６ａを封鎖する楔
である。

ところで、一般に巻線には、抵抗分、自己インダクタン
ス分及び相互インダクタンス分の他に、静電容量分があ
る。この静電容量は、巻線７．７間の静電容量Ｃ１と線
輪８，８間の静電容量　Ｃ２との和である直列静電容Ｗ
Ｋ及び鉄心や回転電機の他の部位等に対する漂遊静電容
量（対地静電容’Ｅｌ）　Ｃから成っている。そこで、
電機子巻線にサージ電圧が印加された場合に、電機子巻
線のうち中性点Ｎから電気的な距離χ（電機子巻線全体
を１とする）部分にある線輪８に加わる電圧ｅは、・’
　ｕｐｎ５’ｃｉ　ｍ　Ｃ／　ＬＥ夕ｌ　ｕＰ　’ｔＪ
ｕ’ｄ量Ｋをαとすルト、次式のようになる。

この式において、サージ電圧の最大値を１とし、係数α
をパラメータとしてグラフに表わすと第３図のようにな
る。

さて、本発明では、特に線輪８に分担されるサージ電圧
が直列静電容ＥＬＫを要素とする係数αに関係すること
に着目°した点にある。即ち、第３図に示すように、係
数α−０の時には電圧ｅと距離χとがリニアで且つ電位
傾度が１であるから線輪８．８間の電位差が等しい平等
分布になる。しかし、係数αが増大にするに従い非直線
性を高め且つ距離χが１に近い（電源端子Ｕに近い）部
分の線輪８．８間の電位差が大となる不平等分布になる
。

そこで、前述した電機子巻線群１では、この巻線７のコ
イル辺部の多数の線輪８．８間に誘電体としての絶縁紙
１２を挿入して、他の電機子巻線群２〜４とは異なるよ
うな絶縁構成にされている。

この絶縁紙１２は空気の比誘電率よりも高い比誘電率を
有する。このため、電機子巻線群１では、絶縁紙１２に
より巻線７，７間の静電容量Ｃ１及び線輪８，８間の静
電容ＪａＣ＝が大となるため、直列静電容ＷＫが大にな
る。このため、前述した（１）式の係数αが１に近づき
、第３図から明らかなように電源端子Ｕに近い部分の電
位傾度が絶縁紙１２を挿入しない場合よりも改善されて
緩やかになる。即ち、電機子巻線群１の電位傾度が１に
近づいて、電機子巻線群１のサージ電圧に対する分担率
が改善されているから、電機子巻線群１の各線輪８．８
間に加わる分担電圧を低減できる。

この結果、電機子巻線にサージ電圧が加わっても、電源
供給線側に近い電機子巻線群１に異常に高い電圧が分担
されることを防止でき、ひいては巻線７の絶縁破壊を防
止できる。また、誘電体として絶縁紙１２を使用したか
ら、巻線７の絶縁強化に一層効果的である。

尚、電源供給線側の電機子巻線群１において、必ずしも
スロット６内に収納された部分に限らず、巻線７のコイ
ル端部の線輪８．８間に挿入するようにしても良く、こ
のようにしても直列静電容量Ｋを大にできるから上記実
施例と同様の効果を得ることができる。

また、電源供給線側の電機子巻線群１において、管状の
誘電体１２を巻線７のコイル端部の線輪８゜８間に挿着
するようにしても良く、このようにしても直列静電容Ｑ
Ｋを大にできるから、上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

［発明の効果］本発明は以上述べたように、電源供給線側に接続される
電機子巻線群の各線輪間に誘電体を設けたので、この電
機子巻線群の直列静電容量を増大させることができて、
線輪間の電位差を均等に近づけることができる。この結
果、サージ電圧が加わっても、電源供給線側の電機子巻
線群にサージ電圧が集中するという分担電圧の片寄りを
改善でき、以て巻線の絶縁破壊を防止することができる
という極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は固定子
鉄心のスロットと共に示す拡大部分断面図、第２図は１
相分の巻線の結線図、第３図は線輪に加わるサージ電圧
と中性点からの距離との関係を表わすグラフである。図面中、１〜４は電機子巻線群、５は固定子鉄心（鉄心
）、８は線輪、１２は絶縁紙（誘電体）を示す。代理人　弁理士　　則　近　　憲　信置　　　　　　　　三　　俣　　　弘　　文１電槽シー
線名￥第１　図

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数の電機子巻線群を鉄心のスロットに装着して互
いに直列接続して成るものにおいて、前記各電機子巻線
群のうち電源供給線側に接続される電機子巻線群の各線
輪間に、誘電体を設けたことを特徴とする電機子巻線。