WO2022049650A1

WO2022049650A1 - 回転電機

Info

Publication number: WO2022049650A1
Application number: PCT/JP2020/033164
Authority: WO
Inventors: 和良安達
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2022-03-10
Also published as: JPWO2022049650A1

Abstract

隣接する回転子巻線端部（２０）間に配置されて回転子巻線端部（２０）を保持するとともに、隣接した回転子巻線端部（２０）間の中央に閾部（１６０、１８０）を有し、閾部（１６０、１８０）の両側側面に冷却ガスを流すための通風路（１７、１９）が形成された間隔片（１６、１８）を備え、間隔片（１６、１８）の通風路入口部において、閾部（１６０）の通風路入口側先端部が冷却ガスの導入方向に向けて縮減されている。

Description

回転電機

　本願は、回転電機に関するものである。

　従来の回転電機の回転子巻線端部は、絶縁物である間隔片によって隣接した回転子巻線間を軸方向と周方向に保持するとともに、回転子巻線の温度低減のため、この間隔片の両側側面には冷却通風路を有し、回転子巻線端部の冷却機能を果たしている。例えば、更なる冷却性能向上のため、当該冷却通風路に沿った波状の仕切りを設け、曲がり部における流れの剥離を抑制することで圧力損失を低減させ、冷却通風路内の流れを均一化することで回転子巻線端部の局所的な温度上昇を抑制可能としたものがある（例えば、下記の特許文献１参照）。

国際公開２０１６／０１３１０８公報

　従来の回転電機では、隣接した回転子巻線間に配置された間隔片は、円筒型回転子という構造上、間隔片の径方向外側の幅は長く、径方向内側の幅は短い台形の形状を有している。また台形状の間隔片の中央部には、隣接した回転子巻線間を保持する山型状の支持部を連結した閾部が設けてある。冷却通風路の出入口部は回転子の内側に位置し、かつ中央部は閾部があるため、通風面積は小さく通風抵抗も大きい。そのため、冷却通風路に流入する冷却ガスの確保および増加が課題であった。

　このような回転子を有する回転電機において、回転電機の出力を増加する場合、回転子の界磁電流増加に伴い、回転子温度が絶縁物の耐熱温度以上に上昇するという課題もあった。

　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、回転電機の回転子の回転子巻線端部に流入する冷却ガスを増加させ、冷却性能を改善し、回転電機の出力を増加させても、絶縁物の過熱が発生しない回転子を有する回転電機を得ることを目的としている。

　本願に開示される回転電機は、
回転子軸に設けられた回転子と、前記回転子の周りに配置された固定子を備えた回転電機であって、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周りに間隔を空けて巻回された回転子巻線を備え、
前記回転子巻線は、前記回転子鉄心の軸方向端面に突出して形成された回転子巻線端部を備え、
隣接する前記回転子巻線端部間に配置されて前記回転子巻線端部を保持するとともに、隣接した前記回転子巻線端部間の中央に閾部を有し、前記閾部の両側側面に冷却ガスを流すための通風路が形成された間隔片を備え、
前記間隔片の通風路入口部において、前記閾部の通風路入口側先端部が前記冷却ガスの導入方向に向けて縮減されている回転電機。

　本願に開示される回転電機によれば、回転電機の回転子の回転子巻線端部に流入する冷却ガスを増加させ、冷却性能を改善し、回転電機の出力を増加させても、絶縁物の過熱が発生しない回転子を有する回転電機を得ることができる。

実施の形態１による回転電機の全体を示す断面側面図である。実施の形態１による回転電機の回転子部分を示す斜視図である。実施の形態１による回転子巻線端部の要部を示す平面図である。実施の形態１の回転電機の回転子巻線端部の要部拡大断面図である。図１の回転子巻線端部に間隔片を配置した状態を示す斜視図である。図５の間隔片の通風路における冷却ガスの流れを示す斜視図である。比較例による回転子巻線端部および間隔片を軸方向から見た部分断面図である。実施の形態１の回転電機の間隔片の通風路入口付近を示す拡大断面図である。実施の形態１の回転電機の間隔片の通風路入口付近を示す拡大断面図である。実施の形態１の回転電機の間隔片の通風路入口付近を示す拡大断面図である。実施の形態１の回転電機の間隔片の閾部の他の構造を説明するための斜視図である。比較例による回転電機の間隔片の通風路出口部分を説明する部分斜視図である。図１０Ａの冷却ガスの流れを示す部分斜視図である。実施の形態２による回転電機の間隔片の通風路出口部分を説明する部分斜視図である。図１１Ａの冷却ガスの流れを示す部分斜視図である。実施の形態２による回転電機の間隔片の通風路出口部分を説明する部分斜視図である。図１２Ａの冷却ガスの流れを示す部分斜視図である。

　本願は、例えばタービン発電機等に用いられる回転電機に関し、特に回転子の通風冷却性能を改善した回転電機に関するものである。
　以下、図面に基づいて本願の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、回転電機の径方向をＸ、径方向外側をＸ１、径方向内側をＸ２、回転電機の軸方向をＹ、軸方向外側をＹ１、軸方向内側をＹ２、回転電機の周方向をＺと記して説明する。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による回転電機の全体を示す断面側面図である。
　まず、図１に基づいて、実施の形態１の回転電機１００の概要について説明する。
　回転電機１００は、中空円筒形状の固定子３と、固定子３の中空部の直径より直径の小さい円筒形状の回転子４とが、空隙１９０を介して同心状に配置されている。固定子３と回転子４は、それぞれ銅等の導電性コイルを鉄心スロットの軸方向に配置しており、回転子側のコイルを励磁した状態で回転子４を回転させると、固定子側に電流が誘起される。このとき、固定子３および回転子４には、電気的な損失に起因する大きな熱が発生するため、特別な冷却が必要となる。そこで、回転子４の回転子軸８の両側にファン５を設置して、回転電機１００内に冷却ガスを送ることで強制冷却を行っている。なお、回転電機１００内を冷却する冷却ガスとしては、例えば空気、水素などのガスが用いられている。

　次に、回転電機１００の構造について説明する。回転電機１００は、ケーシング２により囲まれ、前述のように固定子３と、回転子４と、ファン５を備えている。固定子３は、固定子鉄心６と、固定子巻線７を備えている。また、回転子４は、回転子軸８と、回転子鉄心９と、回転子巻線１０と、コイルエンド保持環１２と、エンドリング１３を備えている。回転子軸８は、ケーシング２に設置した軸受５０に回転自在に支持され、ファン５が回転子軸８の両側に取り付けられている。回転子鉄心９の外周と固定子鉄心６の内周の間は空隙１９０によって隔てられている。なお、７ａは固定子巻線端部、７ｂは固定子巻線端部７ａに電気的に接続される接続線である。

　図２は、実施の形態１による回転電機の回転子部分を示す斜視図であり、コイルエンド保持環およびエンドリングを外した状態を示している。
　図２に示すように、回転子巻線１０は、各回転子磁極３０の左右の回転子鉄心９に複数設けられたスロット（図示せず）内に、それぞれ回転子磁極３０を中心に集中巻回して成形した鞍形の矩形状の回転子コイルを複数個同心状に配置したものである。回転子巻線１０は、上記スロット内のコイル片（図示せず）と、回転子鉄心９の軸方向端面９ａから突出した回転子巻線端部２０を有している。回転子巻線端部２０は、回転子鉄心９の軸方向端面９ａから直線状に突出した一対の突出部分２１およびこの突出部分２１同士を連結する連結部分２２を有している。そして、複数の回転子巻線端部２０が、相互に間隔をおいて回転子磁極３０の軸方向端部に突出して配置されている。

　図３は、実施の形態１による回転子巻線端部の要部を示す平面図である。
　図３に示すように、複数の回転子巻線端部２０は、それぞれ突出部分２１と連結部分２２とを有している。
　複数の突出部分２１の相互間には、間隔片としての第１間隔片１６が軸方向Ｙに配置されている。第１間隔片１６は、隣接した突出部分２１間の中央に閾部としての第１閾部１６０（図５参照）を有している。第１間隔片１６の両側面部は、それぞれ回転子巻線端部２０の突出部分２１に当接している。そして、第１間隔片１６は、その両側面部に当接した各突出部分２１の側壁面の長手方向に沿って、蛇行して延びる第１通風路１７が形成されている。
　また、複数の連結部分２２の相互間には、間隔片としての第２間隔片１８が周方向Ｚに配置されている。第２間隔片１８は、隣接した連結部分２２間の中央に閾部としての第２閾部１８０（図５参照）を有している。第２間隔片１８の両側面部は、それぞれ回転子巻線端部２０の連結部分２２に当接している。そして、第２間隔片１８は、その両側面部に当接した各連結部分２２の側壁面の長手方向に沿って、蛇行して延びる第２通風路１９が形成されている。
　なお、本願では、第１間隔片１６および第２間隔片１８を間隔片と総称し、第１通風路１７および第２通風路１９を通風路と総称する場合がある。

　仕切板４０は、径方向内側Ｘ２の底部が回転子軸８の溝内に差し込まれ、軸方向内側Ｙ２の端部が回転子磁極３０の側壁に当接された一対の側板４０ａと、この一対の側板４０ａの軸方向外側Ｙ１の端部に接合されてエンドリング１３の開口部１３ａ（図４参照）に配置された端板４０ｂを備えている。

　図４は、実施の形態１の回転電機の回転子巻線端部の要部拡大断面図であり、図１の一点鎖線Ｃで囲んだ領域の一部拡大断面図である。
　図４に示すように、コイルエンド保持環１２は、回転子巻線端部２０および隣り合う回転子巻線端部２０間に配置された間隔片１６、１８の各外周部を覆って保持している。コイルエンド保持環１２の軸方向内側Ｙ２の端部は、回転子鉄心９の端部に嵌合されている。コイルエンド保持環１２の軸方向外側Ｙ１の端部には、エンドリング１３が嵌合されている。エンドリング１３の開口部１３ａは回転子軸８との間で、冷却ガスが矢印Ａ１のように流れる通風路を形成する。

　次に、回転電機の冷却について、図１、図３、図４に基づいて説明する。
　まず、図１において回転子軸８が回転すると、ファン５の回転により圧送された冷却ガスが、矢印Ａ１に示すように流れる。図４に示すように、矢印Ａ１の冷却ガスは、エンドリング１３の開口部１３ａから導入される。次に、図３に示すように、冷却ガスは、第１間隔片１６の通風路入口（図６参照）から導入されて第１間隔片１６の第１通風路１７を矢印Ａ３方向に流れ、さらに第２間隔片１８の第２通風路１９を矢印Ａ４方向に流れ、第２間隔片１８の通風路出口（図６参照）から矢印Ａ５方向に導出される。矢印Ａ５方向に導出された冷却ガスは、回転子磁極３０の切り欠き排気路３１から矢印Ａ６の方向に流れ、固定子３と回転子４の間の空隙１９０内へ流れる。なお、仕切板４０は、第２間隔片１８の通風路出口から導出される矢印Ａ５の冷却ガスを回転子磁極３０の切り欠き排気路３１に流すために設けられたものである。また、ファン５の回転により圧送される他方の冷却ガスは、固定子巻線端部７ａを冷却して、前記矢印Ａ６の冷却ガスと合流する。

　以上のように、第１間隔片１６の第１通風路１７および第２間隔片１８の第２通風路１９を流れる冷却ガスにより、回転子巻線端部２０である突出部分２１および連結部分２２が冷却され、回転子巻線端部２０の温度上昇が抑制される。

　図５は図１の回転子巻線端部に間隔片を配置した状態を示す斜視図であり、図６は図５の間隔片の通風路における冷却ガスの流れを示す斜視図である。
　図５に示すように、第１間隔片１６は、回転子巻線端部２０の突出部分２１間に配置され、当該突出部分２１を保持する役割を果たす。第１間隔片１６は、軸方向Ｙに配置される第１閾部１６０と、第１閾部１６０の両側面部に設置された山型の巻線支持部１６ａおよび波状の巻線支持部１６ｂを備えている。山型の巻線支持部１６ａおよび波状の巻線支持部１６ｂは、隣接する突出部分２１と当接する。また、第１間隔片１６は、第１閾部１６０、巻線支持部１６ａおよび巻線支持部１６ｂにより、第１通風路１７を形成している。
　また、第２間隔片１８は、回転子巻線端部２０の連結部分２２間に配置され、当該連結部分２２を保持する役割を果たす。第２間隔片１８は、周方向Ｚに配置される第２閾部１８０と、第２閾部１８０の両側面部に設置された山型の巻線支持部１８ａおよび波状の巻線支持部１８ｂを備えている。山型の巻線支持部１８ａおよび波状の巻線支持部１８ｂは、隣接する連結部分２２と当接する。また、第２間隔片１８は、第２閾部１８０、巻線支持部１８ａおよび巻線支持部１８ｂにより、第２通風路１９を形成している。
　図６に示すように、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃから矢印Ａ２方向に流入した冷却ガスは、第１間隔片１６に形成された第１通風路１７を矢印Ａ３方向に流れ、第２間隔片１８に形成された第２通風路１９を矢印Ａ４方向に流れ、通風路出口部１８ｃから矢印Ａ５方向に流出する。

　図７は、比較例による回転子巻線端部および間隔片を軸方向から見た部分断面図である。
　図７において、回転子４は円筒形状であるという構造上、回転子巻線端部２０の突出部分２１間に設置される第１間隔片１６は、径方向外側Ｘ１において周方向Ｚの幅は長く、径方向内側Ｘ２において周方向Ｚの幅は短くなる。第１間隔片１６の周方向Ｚの中央に位置する第１閾部１６０は、前述のように、両側面部に巻線支持部１６ａおよび巻線支持部１６ｂを設置して第１通風路１７を形成するとともに、隣接する突出部分２１を保持する役割を果たす。そのため、第１閾部１６０の周方向Ｚの幅は、所定の厚さが必要であり、全体にわたって一定の幅に形成される。したがって、このような構造上の理由により、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃにおいて、通風路入口面積が絞られ、冷却ガスＡ２の導入量が少なくなる。

　図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、実施の形態１の回転電機の間隔片の通風路入口付近を示す拡大断面図である。
　図８Ａは、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃにおいて、第１閾部１６０を、通風路入口側先端部１６０ｂから冷却ガス導入方向つまり径方向外側Ｘ１に向けてその幅がテーパ状に拡大する傾斜部１６０ｃを有するように斜め加工したものである。
　図８Ａのように、第１閾部１６０を通風路入口側先端部１６０ｂから冷却ガス導入方向つまり径方向外側Ｘ１に向けてその幅がテーパ状に拡大する傾斜部１６０ｃを有するように斜め加工することにより、通風路入口面積が拡大し、冷却ガスＡ２の導入量を増加させ、冷却性能の向上を可能とする。
　また、傾斜部１６０ｃを有することにより通風路入口から冷却ガスをスムーズに導入することができる。

　図８Ｂは、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃにおいて、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｄをラウンド加工により丸め、かつその幅がテーパ状に拡大する傾斜部１６０ｃを有するように斜め加工したものである。
　図８Ｂのように、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｄをラウンド加工により丸め、その幅がテーパ状に拡大する傾斜部１６０ｃを有するように斜め加工することにより、通風路入口面積が拡大し、冷却ガスＡ２の導入量を増加させ、冷却性能の向上を可能とする。
　また、丸まった先端部１６０ｄおよび傾斜部１６０ｃを有することにより通風路入口から冷却ガスがスムーズに導入され、乱流を発生させることがない。
　なお、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｄをラウンド加工により丸めるだけで、その幅がテーパ状に拡大する傾斜部を有しないようにしても良い。

　図８Ｃは、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃにおいて、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｅを冷却ガスの導入方向つまり径方向外側Ｘ１に第１間隔片１６の冷却ガス導入側端面つまり径方向内側端面１６ｍから距離Ｈ１だけ後退させるものである。
　図８Ｃのように、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｅを冷却ガスの導入方向つまり径方向外側Ｘ１に第１間隔片１６の冷却ガス導入側端面つまり径方向内側端面１６ｍから距離Ｈ１だけ後退させたので、通風路入口面積が拡大し、冷却ガスＡ２の導入量を増加させ、冷却性能の向上を可能とする。
　また、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｅを後退させるとともに、図８Ａに示すように、通風路入口側の先端部１６０ｅから冷却ガス導入方向つまり径方向外側Ｘ１に向けてその幅がテーパ状に拡大する傾斜部を有するようにしても良い。さらに、図８Ｂに示すように、通風路入口側の先端部１６０ｅをラウンド加工により丸めても良い。

　図９は、実施の形態１の回転電機の間隔片の閾部の他の構造を説明するための斜視図である。
　図９において、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃにおいて、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｆを軸方向外側Ｙ１から軸方向内側Ｙ２に向けてテーパ状に傾斜するように斜め加工したものである。
　図９のように、第１閾部１６０の通風路入口側の先端部１６０ｆを軸方向外側Ｙ１から軸方向内側Ｙ２に向けてテーパ状に傾斜するように斜め加工することにより、第１間隔片１６の通風路入口部１６ｃの軸方向内側Ｙ２の冷却ガスの導入量が増加し、冷却性能の向上を可能とする。
　また、図８Ａに示すように、通風路入口側の先端部１６０ｆから冷却ガス導入方向つまり径方向外側Ｘ１に向けてその幅がテーパ状に拡大する傾斜部を有するようにしても良い。さらに、図８Ｂに示すように、通風路入口側の先端部１６０ｆをラウンド加工により丸めても良い。

　以上のように、実施の形態１によれば、
回転子軸に設けられた回転子と、前記回転子の周りに配置された固定子を備えた回転電機であって、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周りに間隔を空けて巻回された回転子巻線を備え、
前記回転子巻線は、前記回転子鉄心の軸方向端面から突出して形成された回転子巻線端部を備え、
隣接する前記回転子巻線端部間に配置されて前記回転子巻線端部を保持するとともに、隣接した前記回転子巻線端部間の中央に閾部を有し、前記閾部の両側側面に冷却ガスを流すための通風路が形成された間隔片を備え、
前記間隔片の通風路入口部において、前記閾部の通風路入口側先端部が前記冷却ガスの導入方向に向けて縮減されているので、
間隔片の通風路入口部において、通風抵抗および圧力損失を低減することができる。そのため、回転子巻線端部に流入する冷却ガス量が増加することにより、回転子巻線端部の冷却性能の向上を図ることができる。

　また、実施の形態１によれば、前記回転子巻線端部は、前記回転子鉄心の軸方向端面から突出する一対の突出部分と、一対の前記突出部分を連結する連結部分を備え、
前記間隔片として、少なくとも、隣接する前記突出部分間に配置されて前記突出部分を保持するとともに、隣接した前記突出部分間の中央に第１閾部を有し、前記第１閾部の両側側面に冷却ガスを流すための第１通風路が軸方向に形成された第１間隔片を備え、
前記第１間隔片の通風路入口部において、前記第１閾部の通風路入口側先端部が前記冷却ガスの導入方向に向けて縮減されているので、
第１間隔片の通風路入口部において、通風抵抗および圧力損失を低減することができる。そのため、回転子巻線端部に流入する冷却ガス量が増加することにより、回転子巻線端部の冷却性能の向上を図ることができる。

実施の形態２．
　実施の形態２は、間隔片の通風路出口部において、閾部の通風路出口側先端部が前記冷却ガスの導出方向に向けて縮減されているものである。
　より詳しくは、間隔片として、隣接する前記連結部分間に配置されて前記連結部分を保持するとともに、隣接した前記連結部分間の中央に第２閾部を有し、前記第２閾部の両側側面に冷却ガスを流すための第２通風路が軸方向に形成された第２間隔片を備え、
前記第２間隔片の通風路出口部において、前記第２閾部の通風路出口側先端部が前記冷却ガスの導出方向に向けて縮減されているものである。
　なお、以下の実施の形態２の説明において、実施の形態１と同様の部分はその説明を省略する。

　図１０Ａは、比較例による回転電機の間隔片の通風路出口部分を説明する部分斜視図であり、図１０Ｂは図１０Ａの冷却ガスの流れを示す部分斜視図である。
　図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、第２間隔片１８の中央に位置する第２閾部１８０は、前述のように、両側面部に巻線支持部１８ａおよび巻線支持部１８ｂを設置して第２通風路１９を形成するとともに、隣接する連結部分２２を保持する役割を果たす。そのため、第２閾部１８０の幅は、所定の厚さが必要であり、全体にわたって一定の幅に形成される。したがって、第２間隔片１８の通風路出口部１８ｃにおいて、通風路出口面積を大きくとることが出来なく、冷却ガスＡ５の導出量を増加させることができない。

　図１１Ａは、実施の形態２による回転電機の間隔片の通風路出口部分を説明する部分斜視図であり、図１１Ｂは図１１Ａの冷却ガスの流れを示す部分斜視図である。
　図１１Ａは、第２間隔片１８の通風路出口部１８ｃにおいて、第２閾部１８０を、通風路出口側先端部１８０ａから冷却ガス導出方向と反対方向つまり径方向外側Ｘ１に向けてその幅がテーパ状に拡大する傾斜部１８０ｂを有するように斜め加工したものである。
　図１１Ａのように、第２閾部１８０を、通風路出口側先端部１８０ａから冷却ガス導出方向と反対方向つまり径方向外側Ｘ１に向けてその幅がテーパ状に拡大する傾斜部１８０ｂを有するように斜め加工したので、図１１Ｂに示すように通風路出口面積が拡大し、冷却ガスＡ５の導出量を増加させ、冷却性能の向上を可能とする。
　また、傾斜部１８０ｃを有することにより通風路出口部分から冷却ガスをスムーズに導出することができる。

　図１２Ａは、実施の形態２による回転電機の間隔片の通風路出口部分を説明する部分斜視図であり、図１２Ｂは図１２Ａの冷却ガスの流れを示す部分斜視図である。
　図１２Ａは、第２間隔片１８の通風路出口部１８ｃにおいて、第２閾部１８０の通風路出口側の先端部を冷却ガスの導出方向つまり径方向内側Ｘ２に対して例えば傾斜角θだけ傾斜する傾斜部１８０ｃを有するように斜め加工するものである。
　図１２Ａのように、第２閾部１８０の通風路出口側の先端部を冷却ガスの導出方向つまり径方向内側Ｘ２に対して傾斜する傾斜部１８０ｃを有するように斜め加工したので、通風路入口面積が拡大し、図１２Ｂに示すように冷却ガスＡ５の導出量を増加させ、冷却性能の向上を可能とする。

　以上のように、実施の形態２によれば、
前記間隔片の通風路出口部において、前記閾部の通風路出口側先端部が前記冷却ガスの導出方向に向けて縮減されているので、
間隔片の通風路出口部において、通風抵抗および圧力損失を低減することができる。そのため、回転子巻線端部から流出する冷却ガス量が増加することにより、回転子巻線端部の冷却性能の向上を図ることができる。

　また、実施の形態２によれば、
前記間隔片として、隣接する前記連結部分間に配置されて前記連結部分を保持するとともに、隣接した前記連結部分間の中央に第２閾部を有し、前記第２閾部の両側側面に冷却ガスを流すための第２通風路が軸方向に形成された第２間隔片を備え、
前記第２間隔片の通風路出口部において、前記第２閾部の通風路出口側先端部が前記冷却ガスの導出方向に向けて縮減されているので、
第２間隔片の通風路出口部において、通風抵抗および圧力損失を低減することができる。そのため、回転子巻線端部から流出する冷却ガス量が増加することにより、回転子巻線端部の冷却性能の向上を図ることができる。

　なお、前記実施の形態１、２においては、タービン発電機に使用される回転電機について説明したが、これに限定されず回転電機一般に適用可能である。また、閾部の両側面部に山型の巻線支持部および波状の巻線支持部を設置して、蛇行して延びる通風路を形成したものを示したが、これに限定されず他の通風路構造を有するものであっても適用可能である。

　本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１００　回転電機、２　ケーシング、３　固定子、４　回転子、５　ファン、６　固定子鉄心、７　固定子巻線、７ａ　固定子巻線端部、８　回転子軸、９　回転子鉄心、１０　回転子巻線、１２　コイルエンド保持環、１３　エンドリング、１６　第１間隔片、１７　第１通風路、１８　第２間隔片、１９　第２通風路、２０　回転子巻線端部、２１　突出部分、２２　連結部分、５０　軸受、１６０　第１閾部、１８０　第２閾部。

Claims

回転子軸に設けられた回転子と、前記回転子の周りに配置された固定子を備えた回転電機であって、
前記回転子は、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周りに間隔を空けて巻回された回転子巻線を備え、
前記回転子巻線は、前記回転子鉄心の軸方向端面から突出して形成された回転子巻線端部を備え、
隣接する前記回転子巻線端部間に配置されて前記回転子巻線端部を保持するとともに、隣接した前記回転子巻線端部間の中央に閾部を有し、前記閾部の両側側面に冷却ガスを流すための通風路が形成された間隔片を備え、
前記間隔片の通風路入口部において、前記閾部の通風路入口側先端部が前記冷却ガスの導入方向に向けて縮減されている回転電機。
前記回転子巻線端部は、前記回転子鉄心の軸方向端面から突出する一対の突出部分と、一対の前記突出部分を連結する連結部分を備え、
前記間隔片として、少なくとも、隣接する前記突出部分間に配置されて前記突出部分を保持するとともに、隣接した前記突出部分間の中央に第１閾部を有し、前記第１閾部の両側側面に冷却ガスを流すための第１通風路が軸方向に形成された第１間隔片を備え、
前記第１間隔片の通風路入口部において、前記第１閾部の通風路入口側先端部が前記冷却ガスの導入方向に向けて縮減されている請求項１に記載の回転電機。
前記第１間隔片の通風路入口部において、前記第１閾部は前記第１閾部の通風路入口側先端部から冷却ガスの導入方向に向けて同方向の幅が拡大する傾斜部を有する請求項２に記載の回転電機。
前記第１間隔片の通風路入口部において、前記第１閾部の通風路入口側先端部が丸まっている請求項２または請求項３に記載の回転電機。
前記第１間隔片の通風路入口部において、前記第１閾部の通風路入口側先端部が、前記第１間隔片の冷却ガス導入側端面から冷却ガスの導入方向に向けて後退している請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
前記第１間隔片の通風路入口部において、前記第１閾部の通風路入口側先端部を軸方向外側から軸方向内側に向けて傾斜させている請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。
前記間隔片の通風路出口部において、前記閾部の通風路出口側先端部が前記冷却ガスの導出方向に向けて縮減されている請求項１に記載の回転電機。
前記間隔片として、隣接する前記連結部分間に配置されて前記連結部分を保持するとともに、隣接した前記連結部分間の中央に第２閾部を有し、前記第２閾部の両側側面に冷却ガスを流すための第２通風路が軸方向に形成された第２間隔片を備え、
前記第２間隔片の通風路出口部において、前記第２閾部の通風路出口側先端部が前記冷却ガスの導出方向に向けて縮減されている請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の回転電機。
前記第２間隔片の通風路出口部において、前記第２閾部は前記第２閾部の通風路出口側先端部から冷却ガス導出方向と反対方向に向けて同方向の幅が拡大する傾斜部を有する請求項８に記載の回転電機。
前記第２間隔片の通風路出口部において、前記第２閾部の通風路出口側の先端部を冷却ガスの導出方向に対して傾斜する傾斜部を有する請求項８に記載の回転電機。