JPS63140636A - 回転子コイル - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転子コイルに関し、特に交流高電圧大電流
で用いられるコイルのエンド部の対地絶縁層が脹らみ、
導体との間に空隙が発生するのを抑止して冷却効果が低
下するのを防止するのに好適なコイルエンド部を有する
回転子コイルに関する。

〔従来の技術〕

従来のレーベル転位を要する巻線形回転子のコイルでは
、鉄心スロット内およびコイルエンド部共に同一寸法の
素線導体を絶縁したものの組合せで構成されているため
、コイルエンド部を例えば実開昭５９−６３６４８号や
実公昭３５−２９３３９号のようにコイルの軸方向に沿
って通風冷却する構造の場合でも、コイル自身の構造上
でコイルエンド部での対地絶８ｉ層の脹らみ抑止は配慮
されていなかった。

そのためコイルエンド部には特開昭６１−５４８３７号
に記載のように、隣接するコイル間のスペーサを通風路
が確保出来るよう複雑な形状にしたものを挿入し、コイ
ルの外部からコイルの対地絶縁層の脹らみを押え込むよ
うにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、コイルの構造面で対地絶縁層が脹れる
ことを抑止するよう配慮されておらず、回転による遠心
力やその遠心力によるコイルエンド部の動きを拘束し支
持するバインド等によりコイルが高圧縮面圧を受けると
絶縁層が脹らみ、ついには絶縁層が導体から剥離してコ
イルの冷却効果を低下させる空隙が出来やすかったり、
対地絶縁層内そのものに空隙が出来やすいという欠点が
あった。また、この欠点を補うための外部からスペーサ
をコイルエンド部に挿入する方法でも、スペーサのない
部分では対地絶縁層が脹、らむという欠点があるため、
脹らみを完全に防止するためには、コイルエンド部全長
に亘り高価な曲面加工を施したスペーサを挿入しなけれ
ばならないという問題があった。

本発明の目的は、高圧縮面圧を受けても対地絶縁層と導
体間または対地絶縁層内そのものに空隙が発生しにくい
回転子コイルのエンド部を有する回転子コイルを提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、鉄心スロット内の絶縁された素線導体の組
合せに対し、レーベル転位の不要な鉄心スロット外つま
りコイルエンド部においてソリッドバーを接合一体化す
ること、さらに好ましくは前記リッドバーの断面高さを
レーベル転位部の断面高さより低くくすることにより達
成される。

〔作　用〕

コイルエンド部をソリッドバー化することによって、レ
ーベル転位を施しである鉄心スロット内の絶縁された素
線導体の組合せに成るコイル素線の絶縁がなくなった分
だけ対地絶縁を施されたコイルとしての圧縮剛性が高ま
るため、同一圧縮面圧下での断面高さ方向の圧縮寸法が
小さくなり、対地絶縁層の円周方向つまり横方向の脹ら
みが極めて発生しにくくなる。同時に、レーベル転位を
施した素線導体の素線絶縁の占積率を考慮し、その絶縁
層だけコイルエンド部に接合するソリッドバーの断面高
さを低くすることが可能であるので、更に断面高さ方向
の圧縮寸法が減少し、対地絶縁層の横方向の脹らみを一
層抑制することが出来る。

つまり、対地絶縁層の横方向の脹らみを抑制することで
、脹らみによって生ずる空隙による熱伝達率の低下を招
くことがないので、冷却効果の低下を防止出来る。

さらに、コイルエンド部に接合するソリッドバーの断面
高さ法を低くすることにより、従来の如くバインド掛け
のための折り曲げ加工とうが不要で、バインド掛けのス
ペースを簡単にとることが可能となり、２段バインド掛
けが容易におこなえる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。回転
子コイル１および２は、回転子鉄心３のスロットに装着
され、フィラー７を介しウェッジ６で支持される。スロ
ット外のエンド部については、コイル保持環５に対し緩
衝材１２を介し下段の回転子コイル２を配置しバインド
９を巻回し支持拘束する。更に、上段の回転子コイル１
もバインド１０を巻回し支持拘束する。尚バインド９お
よび１０については、絶縁層１１を設け、コイル絶８Ｍ
ＮＩＣを保護している。例えば、３００ＭＶＡ、　　４
００ＲＰＭ級の高速大容量可変速発電機の巻線形回転子
の３相界磁コイルでは、定格回転数の約１４０％である
無拘束速度時に約１０００Ｇという高遠心力にさらされ
る。

そのため鉄心スロット内においては、コイルの遠心力を
ウェッジ６で支持するが、コイルの受ける圧縮面圧は回
転数が最大になる無拘束速度時に最大となり面圧が定格
速度時を１００％として約２００％となる。一方、コイ
ルエンド部については、多層巻きバインドにより支持拘
束されるが、遠心力より更に大きい力がコイルエンド部
を締付は拘束しておく必要があるため、停止状態でコイ
ルは２００％以上という最大の圧縮面圧を受けることに
なる。つまりコイルエンド部では通常２００％から１０
０％の圧縮面圧を受けることになり、鉄心スロット部の
０％から１００％の圧縮面圧が加わるという厳しい条件
にさらされる。そこで、第１図に示すように、回転子コ
イル１について、スロット内のレーベル転位のため絶縁
された複数の素線導体１ａに対し、スロット出口部とバ
インド１０の端の中間のエンドダクト４付近で、予め加
工成形された異形断面のソリッドバー１ｂとロウ付また
は溶接により接続し一体化した後、絶縁１ｃを施し製作
する。

本実施例によれば、３００ＭＶＡ、４００ＲＰＭ級の高
速大容量可変速発電機では、第２図に示すように高さ寸
法の比率で２０％を占めてコイルの圧縮率を支配してい
た素線絶縁がな（なるため、コイルの圧縮率が約１／２
．５となり、また素線絶縁がない分だけ低い高さ、つま
り素材絶縁があるものに比べてその８０％のコイル高さ
とすることが出来る。

したがってコイル全体としては、素材絶縁があるものの
縮み寸法を１とした場合、それに比べて１／２．５Ｘ　
０．８　＝０．３２の圧縮による縮み寸法にすることが
出来る。そのためコイルの対地絶縁層の脹らみ寸法も約
３７１０とすることが出来るようになり、絶縁厚さに対
する脹らみが２０％であったものが６％となるため第３
図に示すように温度上昇が１１６％となるところを１０
５％に抑えることが出来るようになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コイルエンドの圧縮剛性が高め、さら
にコイルエンド部の断面高さをレーベル転移部の断面高
さより低くすることによりコイル全体の断面高さ方向の
圧縮寸法が小さくなり、その圧縮に伴うコイルエンド部
の対地絶縁層の横方向の脹らみが抑制出来るので、対地
絶縁層の横方向の脹らみによって生起する冷却効果の低
下を防止する効果がある。

さらに、上記のようなコイルエンドの構成とすることに
より、２段バインド掛けも容易で、その掛は量も減少し
、また全体的にコンパクトとなり、応力も小となる等の
種々の実用的効果も生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の巻線型回転子の回転子コ
イルの組立状況を示す横断面図、第２図および第３図は
本発明の詳細な説明するグラフである。 １・・・回転子コイル、２・・・回転子コイル、３・・
・回転子鉄心、４・・・エンドダクト、５・・・コイル
保持環、６・・・ウェッジ、７川フイラー、８・・・中
層間、９・・・バインド、１０・・・バインド、１１・
・・絶縁層、ｆ２・・・緩衝材。 第１図 ６ワエツン 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転電機の巻線形回転子の複数のスロット内素線を
   レーベル転位してなる回転子コイルにおいて、スロット
   外でソリッドバーを接合一体化してコイルエンドとした
   ことを特徴とする回転子コイル。 ２、ソリッドバーが、レーベル転位部の断面高さより低
   い断面高さであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の回転子コイル。