KR19980087081A - 회전 전기의 통풍 구조 - Google Patents

회전 전기의 통풍 구조 Download PDF

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KR19980087081A
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ventilation
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KR1019980017482A
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히데아키 모리
가도 미야가와
아츠시 이시하라
겐이치 핫토리
Original Assignee
가나이 쯔도무
가부시키 가이샤 히다치 세사쿠쇼
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/10Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing
    • H02K9/12Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing wherein the cooling medium circulates freely within the casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

본 발명은 발전용량이 크고 풍량 분포 및 온도 분포의 균일화에 적합한 싱글 섹션 통풍구조를 가진 회전 전기를 제공하는 것이다.
이를 위하여 고정자(2)와 빈틈(12)을 유지하면서 회전하는 회전자와, 쐐기(18)로 고정한 코일을 다수의 방사상 도관(14)에 흐르게 한 냉각 가스로 냉각하는 고정자를 구비한 회전 전기에 있어서, 고정자(2)와 회전자(1)의 빈틈(12)의 냉각 가스의 흐름에 대하여 흐름의 방향을 바꾸는 수단(22)을 가지는 고정자(2)의 쐐기(18)를 설치하였다.

Description

회전 전기의 통풍구조
본 발명은 대용량의 가스 직냉식 회전 전기에 관한 것으로, 특히 온도 분포를 균일화하는 데 적합한 통풍 냉각 구조를 구비한 가스 직냉식 회전 전기에 관한 것이다.
종래의 회전 전기는 일본국 실개소 63-83960호 공보, 실개소 63-172258호 공보의 기재와 같이 팬으로부터 토출한 냉각 가스를 회전자 및 고정자에 흘리고, 회전자 및 고정자를 냉각하여 따뜻해진 공기를 가스 냉각기로 냉각하여 다시 회전자 및 고정자로 보내게 되어 있다. 고정자 프레임 내부의 복수의 주판(主板)은, 고정자를 기계적으로 고정함과 동시에 방사상 도관의 통풍 방향을 바꾸는 통풍 섹션의 간막이판의 역할도 겸하고 있다. 인접한 주판으로 끼워진 구간은, 한 개의 통풍 섹션이며, 이 섹션내에서는 방사상 도관의 통풍 방향은, 동일 방향으로 되어 있다. 팬으로부터 보내진 공기는 고정자와 회전자의 빈틈을 흐르고, 어느 섹션에 있는 고정자의 방사상 도관을 지나서 고정자 프레임과 고정자의 공간으로 흘러 가스 냉각기에 도달한다. 또 일부의 냉각 공기는 통풍 덕트를 지나 상기 섹션과는 다른 섹션으로 유도되어 방사상 도관을 지나 빈틈으로 흐르고, 팬으로부터 직접 빈틈으로 흘러 온 공기와 합류하여 다시 다른 섹션의 방사상 도관을 지나 공기 냉각기에 도달하게 되어 있었다.
상기 종래의 기술과 같이 고정자의 통풍 섹션을 복수로 분할하는 이유는, 발전 용량이 커져 고정자 및 회전자의 축 길이가 길어지면, 한 개의 통풍 섹션으로 형성하고 있는 소위 싱글 섹션 통풍에서는 각 방사상 도관의 통풍량에 불균일이 생겨 고정자의 코일 온도 분포가 현저하게 불균일해지기 때문이다. 이 불균일이 생기는 원인은 빈틈으로부터 각 방사상 도관로 분기하는 또는 각 방사상 도관로부터 빈틈으로 합류하는 경우의 통풍 손실 및 정압이 빈틈을 흐르는 공기의 유속에 의하여 크게 변화하는 데 의한다.
그래서 고정자의 통풍 구간을 축방향으로 주판에 의하여 복수의 섹션으로 분할하고, 이 복수의 섹션에 팬으로부터의 공기를 직접 유도함으로써 통풍 분포의 불균일을 해소하고 있었다. 이 멀티 섹션이라는 통풍 구조는 불균일한 온도 분포가 생기는 것을 해소하는 것을 목적으로 하고 있으나, 이를 위한 통풍 덕트등을 형성할 필요가 있기 때문에, 고정자 프레임의 구조가 복잡해지고, 또한 중량이 증가한다는 문제가 있다. 이 때문에 발전기의 바깥 지름은 크고, 중량도 무겁기 때문에 발전기의 비용도 상승한다는 문제가 있었다.
본 발명의 제 1 목적은, 발전 용량이 커도 발전기의 바깥 지름이 작고, 중량도 작은 통풍 구조를 가진 회전 전기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2 목적은, 발전 용량이 크고, 풍량 분포 및 온도 분포의 균일화에 적합한 싱글 섹션 통풍 구조를 가진 회전 전기를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 터어빈 발전기의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 가스 터어빈 발전기의 종단면도,
도 3은 고정자의 방사상 도관의 구조를 나타낸 평면도,
도 4는 고정자의 방사상 도관 구조의 횡단면도,
도 5는 고정자 쐐기의 사시도,
도 6은 고정자 쐐기의 변형예를 나타낸 사시도,
도 7은 고정자 쐐기의 변형예를 나타낸 사시도,
도 8은 고정자의 방사상 도관의 축방향의 풍속 분포를 나타낸 도,
도 9는 고정자의 방사상 도관의 축방향의 온도 분포를 나타낸 도,
도 10은 냉각 덕트 수, 고정자 코어의 두께, 도관 격벽 높이의 코일 온도에의 영향을 나타낸 도,
도 11은 냉각 덕트 수와 코일 온도 상승과의 관계를 나타낸 도,
도 12는 싱글 섹션 통풍의 가장 적합한 덕트 수의 범위를 나타낸 도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 회전자 2 : 고정자
4 : 코일 6 : 팬
7 : 주판(主板) 8 : 냉각기
9 : 고정자 프레임 12 : 빈틈
14 : 방사상 도관 18 : 쐐기
22 : 돌기 25 : 홈
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 회전 전기는 규소 강판을 적층하여 형성된 고정자와, 상기 고정자의 안 둘레쪽에 배치된 회전자와, 상기 고정자의 바깥 둘레쪽에 배치된 고정자 프레임과, 상기 고정자 프레임에 설치되어 상기 회전자를 베어링 지지하는 베어링을 구비한 엔드커버와, 상기 고정자 프레임내에 배치된 냉각기와, 상기 회전자의 축에 설치된 팬을 가진 회전 전기에 있어서, 상기 고정자가 도관 격벽을 개재하여 적층되어 방사상 도관이 형성됨과 함께 상기 고정자의 슬롯내에 수납되는 코일을 고정하는 쐐기를 구비하는 것으로서, 상기 쐐기에 동압을 정압으로 변환하는 수단을 설치한 것을 특징으로 한다.
또 상기 고정자가 도관 격벽을 개재하여 적층하여 방사상 도관이 형성됨과 함께 고정자의 축 길이를 Lc라 하였을 때, 상기 방사상 도관을 상기 고정자의 양쪽 끝으로부터 Lc/4의 범위에 설치한 것을 특징으로 한다.
또 상기 동압을 정압으로 변환하는 수단은 상기 쐐기의 상기 방사상 도관측에 마련한 돌기로 한다. 또 상기 동압을 정압으로 변환하는 수단은 상기 고정자와 회전자의 빈틈을 흐르는 냉각 가스의 흐름에 대하여 각 방사상 도관의 압력측 면의 쐐기에 돌기 또는 오목부를 마련한 것이다. 또 상기 방사상 도관의 통풍 방향을 안 지름쪽에서 바깥 지름쪽으로, 또는 바깥 지름쪽에서 안 지름쪽으로 일방향이 되도록 상기 고정자 프레임의 형상을 형성한 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 일 실시예를 도 1 내지 도 12에 의하여 설명한다. 도 1은 본 실시예의 터어빈 발전기의 사시도, 도 2는 가스 터어빈 발전기의 종단면도, 도 3은 고정자의 방사상 도관의 구조를 나타낸 평면도, 도 4는 고정자의 방사상 도관구조를 나타낸 횡단면도, 도 5는 본 실시예의 고정 쐐기의 사시도, 도 6 및 도 7은 각각 고정 쐐기의 변형예를 나타낸 사시도, 도 8은 고정자의 방사상 도관의 축방향의 풍속 분포를 나타낸 도, 도 9는 고정자의 방사상 도관의 축방향의 온도 분포를 나타낸 도, 도 10은 냉각 덕트 수, 고정자 코어의 두께, 도관 격벽 높이의 코일 온도에의 영향을 나타낸 도, 도 11은 냉각 덕트 수와 코일 온도 상승의 관계를 나타낸 도, 도 12는 싱글 섹션 통풍의 가장 적합한 덕트 수의 범위를 나타낸 도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 냉각 가스로서 공기, 또는 필요로 하는 냉각 능력에 따라 수소를 이용한 가스 냉각 발전기는 원통상의 고정자(2)의 바깥 둘레쪽에는 고정자 프레임(9)이 설치되어 있고, 이 고정자 프레임(9)에는 통풍로가 형성되어 있다. 고정자 프레임(9)내부의 주판(7)은 반경방향으로 설치되어 있고, 고정자(2)를 기계적으로 고정하고 있다. 또 고정자(2)의 양쪽 끝에는 고정자 프레임(9)에 대하여 엔드 커버(10)가 설치되어 있고, 이 엔드 커버(10)의 중앙부에 배치된 베어링(3)에 의하여 회전자(1)를 베어링 지지하고 있다. 회전자(1)에는 동일 자극을 구성하는 복수의 코일(4)(자계 코일(4)이라고도 함)이 자극 주변에 동심상으로 배치되어 고정되어 있다. 회전자(1)의 양쪽 끝부에는 둘레 방향부에 지지구(5)가 설치되어 있고, 회전자(1)의 슬롯내에 배치된 코일(4)에 작용하는 원심력을 이 지지구(5)로 유지하여 견고하게 지지하도록 되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이 고정자 프레임(9)에는 통풍로가 형성되어 있고, 고정자(2)의 양쪽에는 냉각기(8)가 설치되어 있다. 냉각기(8)의 일측에는 고정자 프레임(9)과 그 안쪽에 설치된 측벽으로 유로가 형성되어 있고, 이 유로의 출구는 회전자(1)와 고정자(2)사이의 방향을 향하는 형상으로 되어 있다. 이 유로의 출구에는 회전축에 설치된 팬(6)이 배치되어 있다. 팬(6)으로부터 보내진 공기는 고정자(2)와 회전자(1)의 빈틈(12)으로 흐르고, 고정자(2)에 설치된 반경방향의 방사상 도관(14)를 지나 고정자 프레임(9)과 고정자(2)사이의 공간으로 흐른 후, 냉각기(8)에 도달한다. 이때, 팬(6)으로부터 토출하여 회전자(1) 및 고정자(2)를 냉각한 후의 따뜻해진 공기를 냉각기(8)에 의하여 냉각하고 있다.
여기서, 회전자(1)와 고정자(2)사이에 흐르는 냉각 가스를 고정자(2)의 방사상 도관(14)의 안 지름쪽에서 바깥 지름쪽으로 흘리는 구성으로 하고 있는 소위 싱글 섹션 통풍을 구성하고 있다. 이 예에서는 팬(6)은 냉각 공기를 회전자(1)와 고정자(2)사이로 밀어 넣는 방식 소위 순류식을 나타내었으나, 팬으로 회전자(1)와 고정자(2)사이의 냉각 가스를 흡입하는 방식 소위 역류식을 적용하여도 좋다.
회전자(1)의 코일 엔드부에 있어서의 자계 코일(4)은 바깥 지름 쪽의 지지구(5)에 의하여 고정되어 있다. 자계 코일(4)과 지지구(5)사이는 도시 생략한 원통상의 절연체에 의하여 절연되어 있고, 회전자 표면에 흐르는 소용돌이 전류는 도시 생략한 댐퍼링에 의하여 순환하도록 구성되어 있다. 댐퍼링의 바깥 쪽에는 도시 생략한 센터링이 설치되어 있다. 절연체는, 회전자(1)의 동체부의 단부 부근에서 도시 생략한 크리페이지 블록과 접촉하고 있다. 회전자(1)의 축방향 가장 끝부에 위치하는 크리페이지 블록은 슬롯내의 자계 코일(4)과 댐퍼링을 절연하기 위하여 높이가 낮게 형성되어 있고, 댐퍼링과 축방향 가장 끝부의 크리페이지 블록사이에는 도시 생략한 채널이라 부르는 절연물이 삽입되어 있다. 회전자(1)의 동체부에는 둘레 방향으로 복수개의 슬롯이 형성되어 있고, 이 슬롯내에는 자계 코일(4)이 수납되고, 크리페이지 블록을 개재하여 쐐기(18)에 의하여 고정되어 있다.
고정자(2)는 규소 강판을 다음과 같이 적층하여 형성한다. 고정자(2)의 방사상 도관(14)의 둘레 방향의 일부분을 축방향에서 본 도 3에 나타낸 바와 같이 고정자 코어(15)는 얇은 규소 강판을 다수 적층한 것으로 20 내지 100mm 정도의 일정 간격마다 높이 5 내지 10mm 정도의 도관 격벽(16)을 끼워 방사상 도관을 형성하고 있다. 도 3 중의 화살표는 냉각 가스가 흐르는 방향을 나타낸 것이다. 고정자 코일(17)은 쐐기(18)로 고정자(2)의 슬롯에 강고하게 고정되어 있다. 슬롯수 등에 의하여 치수가 변하는 일이 있으나, 일반적으로는 슬롯의 폭은 20 내지 50mm, 높이는 200 내지 300mm 정도로 한다. 고정자 코일(17)의 폭은 이 슬롯에 다소의 간극을 마련하여 작업성을 확보함과 동시에 고정자 코일(17)이 전자력에 의하여 진동하였을 때 슬롯에 의하여 고정자 절연을 손상하지 않게 하고 있다. 고정자(2)의 쐐기(18)에는 FRP 등의 비자성 재료를 이용한다. 회전자(1)와 고정자(2)의 빈틈을 팬(6)에 의하여 공급된 냉각 가스가 축방향으로 흘러 도 3의 화살표 A-A에서 본 도 4에 나타낸 바와 같이 적절히 방사상 도관(14)로 분기하여 흐른다.
도 5에 나타낸 바와 같이 쐐기(18)는 고정자(2)의 티스(20)에 대하여 5 내지 10mm 정도 움푹 패이는 구조로 되어 있다. 이 오목부도 축방향으로 냉각 가스가 흐르는 공간으로서 이용하도록 하고 있다.
본 실시예에서는 방사상 도관(14)를 흐르는 냉각 가스가 충돌하는 방향의 면(21)과 대략 동일 위치에 돌기(22)를 마련하고 있다. 돌기(22)의 높이는 티스(20)와 동등한 높이로 형성하고, 티스(20)로부터 밖으로 나오지 않게 형성하고 있다. 여기서 돌기(22)를 티스(20)로부터 밖으로 나오지 못하게 형성하는 이유는 고정자(2)의 안 지름이 그 튀어 나온 치수 만큼 실질적으로 작아져 발전기 조립시의 로우터 삽입 시, 방해가 되기 때문이다. 또 빈틈을 축방향으로 흐르는 냉각 가스(23)가 통풍 저항이 되기 때문에 바람직하지 않다. 이 돌기(22)는 냉각 가스가 흐름을 바꾸는 작용을 하고, 도 5에 나타낸 직사각형의 것 외, 흐름에 대하여 둥근모양을 띤 것을 적용할 수 있다. 적어도 뾰족한 모서리를 가지는 것은 통풍 저항을 저감하기 위해서는 바람직하지 않으며, 1 내지 2mm 정도의 모따기 또는 R을 붙힌 쪽이 좋다. 재질로서는 비자성체이면 기계적 강도와 고정자 코일의 온도 상승에 견디어 낼 수 있을 정도의 내열성을 가지는 것을 이용한다.
이 돌기(22)에 충돌한 냉각 가스의 동압의 일부가 정압으로 변화하여 방사상 도관(14)의 티스(20) 입구부의 압력이 높아진다. 그 결과, 방사상 도관(14)의 출구와 입구의 압력차가 생기게 되어 방사상 도관(14)의 냉각 유량을 증가시킬 수 있다.
도 6에 나타낸 예는, 회전축 방향의 단면이 톱모양의 쐐기(24)로 형성되어 있고, 쐐기(24)와 동일 재료로 깍아내어 제작하는 데 적합하다. 이 경우도 톱모양의 선단은 도 5에 나타낸 경우와 마찬가지로 둥근 쪽이 통풍 손실의 면에서는 바람직하다.
도 7에 나타낸 예는 쐐기(18)에 홈(25)을 마련하고 있다. 이와 같이 구성함으로서 쐐기의 높이를 바꿀 필요가 없고, 방사상 도관(14)의 풍량 분포를 개선하고 싶은 경우에 유용하다.
도 5에 나타낸 예에서 설명한 바와 같이 상기한 예의 돌기 또는 오목부는 빈틈을 흐르는 냉각 가스의 동압의 일부를 정압으로 변환하는 작용을 하는 것으로, 그 높이는 티스(20)선단으로부터 쐐기(18)까지의 오목부에 상당하는 높이로 설정하면 된다. 또한 이 쐐기는, 도 2에 나타낸 경우에서는 고정자(2)의 축 길이를 Lc라 하면, 고정자(2)의 단부로부터 각각 Lc/4 정도의 범위에 설치하면 풍량 분포 균일화의 면에서는 적합하다. 또 본 실시예의 쐐기(18)의 돌기의 위치를 방사상 도관(14)의 티스(20)선단 가로 방향의 간극을 덮도록 형성하면 도 2에 나타낸 경우에 생기는 중앙 부근의 방사상 도관(14)의 통과 풍량을 완화할 수 있다. 이와 같이 본 실시예의 쐐기를 이용하여 그 돌기 또는 오목부의 위치를 조절함으로써 방사상 도관 통풍량을 제어할 수 있다.
종래 기술과 본 실시예의 고정자(2)의 방사상 도관(14)의 풍속 분포 및 고정자 코일(17)의 온도 분포의 비교를 나타내는 도 8 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이 부호 26으로 나타낸 종래 기술의 경우에서는 중심부의 풍속이 매우 커져 고정자(2)의 코일 온도가 저하하고 있으나, 고정자 단부에서는 반대로 풍속이 매우 작아져 고정자(2)의 코일 온도가 상승하고 있다. 한편, 부호 27로 나타낸 본 실시예의 경우는 풍속 분포 및 온도 분포가 비교적 균일하게 됨을 알 수 있다. 고정자 코일(17)의 온도 상한은 일예로서 100℃이며, 종래 기술에서는 이 온도 상한을 넘어서기 때문에 발열량을 작게 하기 위한 발전 출력을 내릴 수 밖에 없다. 그러나 본 실시예에 의하면, 모든 위치에서 온도 상한을 넘어서는 일이 없기 때문에 동일 규모의 회전 전기로 종래의 회전 전기보다도 높은 출력을 내는 것이 가능하게 된다.
도 10은 냉각 덕트 수(N), 인접하는 방사상 도관에 끼워진 고정자 코어(패킷이라고도 함)의 두께(Pt), 방사상 도관(19)의 도관 격벽 높이(Dh)가 각각 국소적인 고정자 코일의 온도 상승의 최고치에 어떤 영향을 미칠 지를 정성적으로 나타낸 도이다. 여기서 어느 파라미터를 바꿀 때는 다른 파라미터는 일정하게 하고 있고, 예를 들어, 냉각 덕트 수(N)를 변화시킬 때는 고정자 코어의 두께(Pt) 및 도관 격벽 높이(Dh)는 일정하게 하고 있다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이 냉각 덕트 수(N)를 크게 하면, 코일 온도의 상승정도가 증가하는 경향을 나타내고 있다. 이것은 냉각 덕트 수(N)를 늘림으로써 각 방사상 도관의 축방향의 풍량 분포에 불균일이 생겨 고온 지점이 생기기 때문이다. 패킷 두께(Pt)도 두꺼워질수록 코일의 온도는 상승한다. 이것은 냉각면인 방사상 도관(14)의 표면과 코일(4)의 전열 거리가 커지는 것이 원인이다. 도관 격벽 높이(Dh)에는 최적치가 존재한다. 이것은 도관 격벽 높이가 너무 작으면, 방사상 도관(14)의 압력 손실이 커져 통풍량이 저하하여 방사상 도관(14)의 내부에서의 냉각 가스온도의 상승이 커지기 때문이다. 도관 격벽 높이(Dh)가 커지면, 이 냉각 가스온 상승에 의한 코일 온도 상승은 작아지나, 방사상 도관(14)의 통풍 저항이 작아져 상대적으로 고정자(2)와 회전자(1)의 빈틈(12)으로부터 냉각 가스가 방사상 도관(14)로 분기할 때의 분기 통풍 손실이 커져 풍량 분포 및 온도 분포의 불균일이 커지기 때문에 고온 지점이 생기게 된다. 이와 같이 코일의 온도 상승은 주로 이 세가지의 파라미터의 상호 작용으로 결정된다.
도 11은 고정자의 축 길이(Lc)를 일정하게 하고, 냉각 덕트 수(N)를 변화시켰을 때 코일의 국소적인 온도 상승의 최고치가 어떻게 될지를 정성적으로 나타낸 도이다. 부호 26으로 나타낸 실선은 종래 기술의 경우, 부호 27로 나타낸 파선은 본 실시예의 경우이다. 축 길이(Lc)가 3000mm, 4000mm, 5000mm인 경우에 관한 비교예를 나타낸다. 축 길이 Lc = 3000mm인 경우는 비교적 용량이 작은 발전기이며, 열 부하가 작기 때문에 온도 상승이 낮고, 온도 상승의 제한을 만족할 수 있는 냉각 덕트 수(N)의 범위도 넓다. 축 길이(Lc)가 길어지면, 열부하도 커져 코일의 온도상승도 커진다. 이로써 온도 상승의 제한을 만족할 수 있는 냉각 덕트 수(N)의 범위도 좁아진다. 축 길이 Lc = 5000mm에서는 종래의 기술에서는 모든 냉각 덕트 수에 관하여 코일 온도의 제한을 만족할 수 없으나, 본 실시예에서는 냉각 덕트 수(N)가 큰 경우에 고온 지점을 발생시켜 코일 온도 상승의 원인이 되는 풍량 분포 불균일을 저감할 수 있다. 이로서 코일 온도 상승을 내릴 수 있기 때문에 종래는 불가능하였던 큰 축 길이(Lc)로도 싱글 섹션 통풍을 이용할 수 있게 된다.
도 12는 가장 적합한 냉각 덕트 수(N)와 축 길이(Lc) 범위의 일예를 나타낸 도이다. 부호 28로 나타낸 빗금친 영역이 가장 적합한 냉각 덕트 수(N)의 범위이다. 도 12는 이 경우, 도 12중에 나타낸 Nmin은 Lc/2가 1000이고, Lc/N이 48, Lc/2가 2700이며, Lc/N 이 60을 지나는 직선이고, Nmax는 Lc/2가 1000이고, Lc/N이 10, Lc/2가 2700이며, Lc/N 이 60을 지나는 직선이 된다. 따라서 Nmin은
Nmax는,
이 된다.
이와 같이 발전기의 축 길이(Lc)가 결정된 후, 고정자의 통풍 온도 분포 해석을 행하고, 도 12에 나타낸 가장 적합한 덕트 수 맵을 작성하여 덕트 수(N)를 구할 수 있다.
또한 상기한 역류식을 채용한 경우, 흐름의 방향으로서는 도 5내지 도 7에서 나타낸 화살표는 역방향이 되나, 돌기 또는 오목부의 위치는 바꾸지 않아도 된다. 역류의 경우는 흐름이 돌기 및 오목부에 의하여 흐름의 방향이 바뀌는 것에 의한 국소적인 풍속의 상승에 의하여 정압이 감소하는 현상을 이용하여 방사상 도관의 통풍량을 증가시킨다. 과통풍량을 저감시키는 수단으로서는 순류의 경우와 마찬가지로 쐐기의 돌기 또는 오목부를 방사상 도관의 티스 선단 가로방향의 간극을 덮게 하면 통풍량을 제한할 수 있다.
본 발명에 의하면, 싱글 섹션 통풍의 회전 전기의 고정자의 온도 분포를 균일하게 할 수 있고, 종래 보다도 높은 발전 출력을 내는 것이 가능하게 된다. 또 큰 축 길이의 회전 전기에 적용한 경우에도 코일 온도 상승을 저감할 수 있다. 그 결과, 저비용으로 신뢰성 높은 회전 전기를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 규소 강판을 적층하여 형성된 고정자와, 상기 고정자의 안쪽 둘레쪽에 배치된 회전자와, 상기 고정자의 바깥 둘레쪽에 배치된 고정자 프레임과, 상기 고정자 프레임에 설치되어 상기 회전자를 베어링 지지하는 베어링을 구비한 엔드 커버와, 상기 고정자 프레임내에 배치된 냉각기와, 상기 회전자의 축에 설치된 팬을 구비한 회전 전기에 있어서,
    상기 고정자가 도관 격벽을 개재하여 적층되어 방사상 도관을 형성함과 동시에 상기 고정자의 슬롯내에 수납되는 코일을 고정하는 쐐기를 구비하는 것으로서, 상기 쐐기에 동압을 정압으로 변환하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  2. 규소 강판을 적층하여 형성된 고정자와, 상기 고정자의 안쪽 둘레쪽에 배치된 회전자와, 상기 고정자의 바깥 둘레쪽에 배치된 고정자 프레임과, 상기 고정자 프레임에 설치되어 상기 회전자를 베어링 지지하는 베어링을 구비한 엔드 커버와, 상기 고정자 프레임내에 배치된 냉각기와, 상기 회전자의 축에 설치된 팬을 구비한 회전 전기에 있어서,
    상기 고정자는 도관 격벽을 개재하여 적층되어 방사상 도관을 형성함과 동시에 고정자의 축 길이를 Lc라 하였을 때, 상기 방사상 도관을 상기 고정자의 양쪽 끝단으로부터 Lc/4의 범위에 설치한 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 동압을 정압으로 변환하는 수단이 상기 쐐기의 상기 방사상 도관쪽에 마련한 돌기인 것을 특징으로 하는 회전 전기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 동압을 정압으로 변환하는 수단이 상기 고정자와 회전자의 빈틈을 흐르는 냉각 가스의 흐름에 대하여 각각의 방사상 도관의 압력 측면의 쐐기에 돌기 또는 오목부를 마련한 것임을 특징으로 하는 회전 전기.
  5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서, 상기 방사상 도관의 통풍 방향을 안쪽 지름쪽에서 바깥 지름쪽으로, 또는 바깥 지름쪽에서 안쪽 지름쪽으로 한 방향이 되도록 상기 고정자 프레임의 형상을 형성한 것을 특징으로 하는 회전 전기.
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