JP2003199280A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転電機の固定子巻線端部において、通電によ
る巻線導体に発生する電磁振動を低減して信頼性の向上
を図ることにある。 【解決手段】回転電機の固定子巻線端部において、巻線
導体につながる接続導体６と口出し導体８とを接続する
２本の円弧状の位相リングが円周方向に沿って配設さ
れ、且つ各位相リングの接続導体６との接続端部を互い
に円周方向で対向させると共に、この接続端部の対向間
に間隔ブロック１４を介挿して対向部分を固定する構成
とし、一方の位相リング７ｂの接続導体６ｂは他方の位
相リング７ａを交差させて一方の位相リング７ｂの接続
端部に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機な
ど大型の回転電機における固定子巻線端部を電磁力によ
る振動を低減可能に固定するようにした回転電機の固定
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービン発電機に代表される回転界磁型
回転電機において、固定子巻線の導体は固定子鉄心のス
ロット内部に挿入されて直線部を形成しているが、鉄心
両端の巻き返し部分では鉄心スロットより空間に突き出
る構造となっている。

【０００３】この巻線導体は、鉄心スロットの内部で全
面が強固に固定されているのに対して、巻線端部では空
中に露出していることから支持が少なく、剛性が低くな
っている。

【０００４】ところで、巻線導体には導体への通電によ
り電磁力が導体自体に発生するという特徴的な現象があ
り、この電磁力の作用によって導体に振動が発生する。
したがって、巻線端部では導体に強固な剛性を与えるた
めに種々の補強構造を設けて導体に発生する電磁振動の
低減を図る必要がある。

【０００５】図１３は回転電機の固定子巻線端部の構造
を示す断面図である。

【０００６】図１３において、固定子巻線導体の上コイ
ル導体１は鉄心端部２からサイクロイド曲線に沿って伸
び、先端部３で下コイル導体４に反転接続される。下コ
イル導体４は先端部３から上コイル導体1の外周側をサ
イクロイド曲線に沿って鉄心端部２に戻される。

【０００７】また、固定子巻線には電流の取り出し口で
ある接続導体６が配設されている。この接続導体６は上
コイル導体１、あるいは下コイル導体４に先端部３で接
続して、下コイル導体４の外周部に沿って配設された円
弧状の位相リング７に連結されている。位相リング７は
口出し導体８に接続されており、発電機の場合では固定
子巻線に発生した電流は口出し導体８より外部に出力さ
れる。

【０００８】さらに、上コイル導体１および下コイル導
体４は電磁力に対抗するためにガラス・ロービング９で
導体同士を糸縛りするとともに、環状補強部材であるバ
インド・リング１０に結び付けられている。また、下コ
イル導体４の外周には鉄心端部の押え板５に固定された
バインド・リング支え１１が設けられている。

【０００９】このバインド・リング支え１１はバインド
・リング１０を支承して巻線端部全体を支持するもので
あるが、外周部で位相リング７と糸縛りで結合されてお
り、位相リング７の保持機能をも併せ持っている。

【００１０】上述のように巻線端部の導体には、導体に
流れる電流が作る磁界の相互作用により導体そのものに
電磁力が作用する。このため、導体に流れる電流によっ
て直接導体に力が作用するので、通常の振動問題のよう
に加振力を低減することによって振動を抑制することは
困難であり、低振動化を図るには構造上の問題がある。

【００１１】最近では、例えば公開特許公報「特開平１
１−２９９１５８号」に示されるようにコイル導体同士
の結合を強化して導体の支持剛性を増強させるのが導体
の振動を抑制するのに有効と考えられていた。

【００１２】この技術では、図１４に示すように鉄心端
２から伸び出した多数の巻線導体１２（上コイル導体ま
たは下コイル導体）の中間に、電気的絶縁性と耐熱性を
有した素材から形成される振動吸収材１３を圧縮状態で
挿入するようにしたものである。この振動吸収材は圧入
されていることから、高い剛性を有しており、巻線導体
１２相互間を強固に固定することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このような巻線導体の
固定構造では、巻線導体相互の相対変位を拘束できる
が、接続導体やこれに接続する上コイル導体や下コイル
導体については大きな効果が期待できない。

【００１４】一般に、巻線導体の電磁振動は導体の中間
部における振幅よりも固定点である鉄心端から離れた先
端部での振幅が大きくなる。特に、接続導体に接続され
た巻線導体の先端部での振幅は、上コイル導体と下コイ
ル導体がシリーズに接続されたシリーズ導体の先端部よ
りも大きくなる傾向が見られる。

【００１５】この現象は位相リングの端部が拘束されて
いないために位相リングの振動が接続導体に伝えられて
発生するものであるが、接続導体は位相リングの端部を
支点とする片持ちはりを形成しているために端部の振動
が増幅されて、接続導体の端部における振動変位は著し
く大きくなる。

【００１６】さらに、接続導体は巻線導体と比較して電
流密度が高くなることから、導体断面の形状が太くなっ
ている上に一体構造で形成されているため、接続導体の
剛性は巻線導体の剛性よりも著しく高くなっている。こ
のため、接続導体の振動によって剛性の低い巻線導体と
の接続部に大きな荷重を作用させるので、巻線導体に損
傷を起こす可能性はシリーズ導体よりも著しく高いもの
と考えられる。

【００１７】図１５は、回転電機の固定子巻線端部につ
いて有限要素法による構造解析と電磁解析で求めた電磁
力とを連結して電磁振動計算を行った結果である。

【００１８】図１５によれば、次のようなことが指摘さ
れる。

【００１９】（１）巻線導体の先端部３における振幅が
大きいこと （２）接続導体６（６ａ，６ｂ）の先端の変位が大きい
こと （３）接続導体６の変位により引張られて接続導体に接
続される巻線導体が大きく変形していること （４）接続導体６の振動は位相リング７（７ａ，７ｂ）
の変形に伴なうものであること （５）位相リング７の振動は接続導体６との接続点で大
きいこと なお、図中１は上コイル導体、４は下コイル導体であ
る。

【００２０】特に、上部に位置する２本の位相リング７
ａ、７ｂは支持点である口出し導体８から最も距離が長
いことから、接続導体６につながる端部での変位が大き
くなっている。

【００２１】このように巻線導体相互の結合剛性を高め
ることを目的とした従来技術では、位相リングに起因
し、接続導体を介して巻線導体に伝えられる電磁振動に
は十分な振動低減の効果は期待できない。

【００２２】本発明の目的は、位相リングの支持剛性を
強化してその振動を低減させることにより、巻線導体の
弱点である接続導体との接続部の振動を抑制して固定子
巻線端部の信頼性を向上させることができる回転電機の
固定子を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により回転電機の固定子を
構成する。

【００２４】請求項１に対応する発明は、回転電機の固
定子巻線端部において、巻線導体につながる接続導体と
口出し導体とを接続する２本の円弧状の位相リングが円
周方向に沿って配設され、且つ各位相リングの前記接続
導体との接続端部を互いに円周方向で対向配置すると共
に、この接続端部の対向間に間隔ブロックを介挿して対
向部分を固定する構成とし、前記一方の位相リングの接
続導体は他方の位相リングを交差させて前記一方の位相
リングの接続端部に接続される。

【００２５】上記請求項１に対応する発明によれば、そ
れぞれの位相リングの接続端部の剛性が高められるの
で、電磁力による位相リングの振動が低減され、巻線導
体全体の振動を抑制して信頼性を向上することができ
る。

【００２６】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機の固定子において、両位相リング
の接続端部をそれぞれ外部より支持する。

【００２７】上記請求項２に対応する発明によれば、位
相リングの剛性を一層高めることができる。

【００２８】請求項３に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の回転電機の固定子において、
円周方向に沿って配設される２本の位相リングが同一平
面上にあるとき、各々の位相リングの前記接続導体との
接続端部の一方あるいは両方を半径方向にずらして対向
させる。

【００２９】請求項４に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の回転電機の固定子において、
円周方向に沿って配設される２本の位相リングが同一平
面上にあるとき、各々の位相リングの前記接続導体との
接続端部の一方あるいは両方を軸方向にずらして対向さ
せる。

【００３０】上記請求項３及び請求項４に対応する発明
によれば、位相リングの干渉を回避しつつ位相リングの
連結を図ることができる。

【００３１】請求項５に対応する発明は、請求項１又は
請求項２に対応する発明の回転電機の固定子において、
円周方向に沿って配設される２本の位相リングが軸方向
に離れているとき、位相リングの前記接続導体との接続
端部の一方あるいは両方を対向部分の間隔が狭まるよう
に軸方向に折曲したものである。

【００３２】上記請求項５に対応する発明によれば、位
相リングの間の固定を強固にすることができる。

【００３３】請求項６に対応する発明は、回転電機の固
定子巻線端部において、巻線導体につながる接続導体と
口出し導体とを接続する２本の円弧状の位相リングが円
周方向に沿い、且つ接続端部が適宜離間して配設され、
これら両位相リングの接続端部間に補強部材を配置する
と共に、両方の位相リングを連結する構成とし、前記一
方の位相リングの接続導体は前記補強部材を交差させて
前記一方の位相リングの接続端部に接続される。

【００３４】請求項７に対応する発明は、請求項６に対
応する発明の回転電機の固定子において、補強部材に電
気絶縁性の材料を用いる。

【００３５】請求項８に対応する発明は、請求項６又は
請求項７に対応する発明の回転電機の固定子において、
位相リングを連結する補強部材を外部より支持する。

【００３６】上記請求項６乃至請求項８に対応する発明
によれば、位相リング端部の剛性を高め、電磁振動の低
減をはかる。特に、請求項７に対応する発明では、補強
部材に電気絶縁性の材料を用いることにより信頼性が向
上する。また、請求項８に対応する発明は、補強部材を
外部から支持することにより固定を強固とするものであ
る。

【００３７】請求項９に対応する発明は、回転電機の固
定子巻線端部において、巻線導体につながる接続導体に
沿って円環形状の補強部材を配置し、この補強部材を前
記接続導体に固定して口出し導体とつながる位相リング
を連結する。

【００３８】上記請求項９に対応する発明によれば、補
強部材は円環を構成することから強固な剛性を有し、こ
れに接続導体を固定することによって接続導体の電磁振
動を低減することができる。

【００３９】請求項１０に対応する発明は、回転電機の
固定子巻線端部において、巻線導体につながる接続導体
と口出し導体とを接続する位相リングを円環形状とす
る。

【００４０】上記請求項１０に対応する発明によれば、
剛性の高い円環構造の途中から接続導体は分岐するので
電磁振動を抑制することができる。

【００４１】請求項１１に対応する発明は、請求項１０
に対応する発明の回転電機の固定子において、接続導体
の分岐の位置を位相リングにおける口出し導体の接続位
置に対して対称となるように配置したものである。

【００４２】上記請求項１１に対応する発明によれば、
接続導体の分岐点から位相リングの両側の導体に流れる
電流が同一となるので、導体の断面積が従来の半分にな
り設置スペースを小さくできる。また、発熱も均一とな
るので位相リングにかかる荷重も均等化されて安定した
支持ができる。

【００４３】請求項１２に対応する発明は、請求項１０
又は請求項１１に対応する発明の回転電機の固定子にお
いて、位相リングの導体あるいは口出し導体を分割構造
とする。

【００４４】請求項１３に対応する発明は、請求項１０
又は請求項１１に対応する発明の回転電機の固定子にお
いて、口出し導体を分割して製造した上で組立る。

【００４５】上記請求項１２及び請求項１３に対応する
発明によれば、位相リングの搬入、組立が容易になり、
製造性を向上することができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００４７】図１は本発明の第１の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００４８】図１に示すように、２本の円弧状の位相リ
ング７ａ、７ｂを円周方向に沿い、且つ軸方向に適宜の
間隔を存して配設すると共に、これら２本の位相リング
７ａ、７ｂの接続端部を互いに軸方向間で対向させ、こ
の対向面間に間隔ブロック１４を挿入し、この部分をガ
ラス・ロービング１５による糸縛りを施して位相リング
７ａと７ｂの接続端部を結合する。

【００４９】これらの位相リング７ａ、７ｂの接続端部
は、それぞれの先端が半径方向に折り曲げられて接続導
体６ａ、６ｂに接続され、さらに接続導体６ａは上コイ
ル導体１の先端部３に、接続導体６ｂは下コイル４の先
端部３にそれぞれ接続される。

【００５０】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ｂの軸方向に伸びる導体部は位相リング７ａの接
続端部の下方を交差させて位相リング７ｂの接続端部の
先端に接続される。

【００５１】なお、位相リング７ａ，７ｂはそのリング
上の適宜の個所がバインド・リング支え１１により支持
されている。

【００５２】このように位相リング７ａ、７ｂの接続端
部を接続して一体化することにより、全体が環状体に形
成される。

【００５３】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、円周方向に沿い、且つ軸方向に適宜の間隔
を存して配設された２本の円弧状の位相リング７ａ、７
ｂの接続端部を軸方向間で対向させることにより、両者
を互いに結合部材を介して結合させることができる。

【００５４】また、２本の位相リング７ａ、７ｂは一体
化されて環状構造物を形成しているので、従来のように
それぞれが単独で形成される場合と比べて高い剛性を持
たせることができる。特に、接続導体６ａ、６ｂに接続
される巻線端部の近傍で位相リング７ａ、７ｂの接続端
部を結合しているので、接続導体とつながる接続端部先
端の振動が小さく抑えられる。

【００５５】したがって、位相リング７ａ、７ｂの接続
端部の振動を低減できるので、接続導体６ａ、６ｂを介
して上コイル導体１および下コイル導体４に伝播する振
動が抑制されるので、回転電機の巻線端部における信頼
性を大きく向上することができる。

【００５６】図２は、本発明の第２の実施の形態である
回転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００５７】図２に示すように、２本の円弧状の位相リ
ング７ａ、７ｂを円周方向に沿い、且つ軸方向に適宜の
間隔を存して配設すると共に、これら２本の位相リング
７ａ、７ｂの接続端部を互いに軸方向間で対向させ、こ
の位相リング７ａと７ｂの接続端部の対向面間に間隔ブ
ロック１４を挿入し、この部分をガラス・ロービング１
５による糸縛りを施して位相リング７ａと７ｂの接続端
部を結合する。

【００５８】これらの位相リング７ａ、７ｂの接続端部
は、それぞれの先端が半径方向に折り曲げられて接続導
体６ａ、６ｂに接続され、さらに接続導体６ａは上コイ
ル導体１の先端部３に、接続導体６ｂは下コイル４の先
端部３にそれぞれ接続される。

【００５９】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ｂの軸方向に伸びる導体部は位相リング７ａの接
続端部の下方を交差させて位相リング７ｂの接続端部の
先端に接続される。

【００６０】また、間隔ブロック１４による位相リング
７ａと７ｂの連結部の近傍に支え板１６を設け、ガラス
・ロービング１５を用いて位相リング７ａ、７ｂを支え
板１６に固定する。この支え板１６はバインド・リング
支え１１の持つバインド・リング支持の機能を併せ持つ
こともできる。

【００６１】なお、位相リング７ａ，７ｂはそのリング
上の適宜の個所がバインド・リング支え１１により支持
されている。

【００６２】このように位相リング７ａ、７ｂの接続端
部を接続して一体化することにより、全体が環状体に形
成される。

【００６３】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得ら
れることに加え、位相リング７ａ，７ｂの接続端部の対
向部を糸縛り１５で連結するとともに、支え板１６によ
って位相リング７ａ，７ｂを接続導体６ａ、６ｂに接続
するそれぞれの端部に近い位置で支持するようにしてい
るので、位相リング７ａ、７ｂは一体化されて剛性が上
がり、特に接続導体６ａ、６ｂとの接続部の振動が抑制
されるので、巻線導体への荷重を低減することができ
る。

【００６４】図３は本発明の第３の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００６５】図３に示すように、２本の円弧状の位相リ
ング７ａ、７ｂを円周方向に沿い、且つ同一平面上に配
設すると共に、これら２本の円弧状の位相リング７ａ、
７ｂの接続端部を互いに半径方向で対向させ、この位相
リング７ａと７ｂの接続端部の対向面間に間隔ブロック
１４を挿入すると共に、この部分をガラス・ロービング
１５による糸縛りを施して位相リング７ａと７ｂの接続
端部を結合する。

【００６６】本実施の形態では、片方の位相リング７ｂ
の接続端部を位相リング７ａの接続端部の下面側に位置
する方向に曲げ、位相リング７ａの接続端部の下面側を
通して両者を対向させている。

【００６７】これらの位相リング７ａ、７ｂの接続端部
は、それぞれの先端が軸方向に折り曲げられて接続導体
６ａ、６ｂに接続され、さらに接続導体６ａは上コイル
導体１の先端部に、接続導体６ｂは下コイルの先端部に
それぞれ接続される。

【００６８】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ａの軸方向に伸びる導体部は位相リング７ｂの接
続端部の上方を交差させて位相リング７ａの接続端部の
先端に接続される。

【００６９】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得ら
れることに加え、２本の位相リング７ａ、７ｂを同一平
面上に配置することで接続端部に干渉が生じる場合で
も、両者の接続端部を対向させて連結することができ
る。

【００７０】図４は本発明の第４の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００７１】図４に示すように、２本の円弧状の位相リ
ング７ａ、７ｂを円周方向に沿い、且つ同一平面上に配
設すると共に、これら２本の円弧状の位相リング７ａ、
７ｂの接続端部を互いに軸方向で対向させ、この位相リ
ング７ａと７ｂの接続端部の対向面間に間隔ブロック１
４を挿入すると共に、この部分をガラス・ロービング１
５による糸縛りを施して位相リング７ａと７ｂの接続端
部を結合する。

【００７２】本実施の形態では、片方の位相リング７ｂ
の接続端部を位相リング７ａの先端の外側方向に曲げ、
位相リング７ａの接続端部の外側面を通して両者を対向
させている。

【００７３】これらの位相リング７ａ、７ｂの接続端部
は、それぞれの先端が半径方向に折り曲げられて接続導
体６ａ、６ｂに接続され、さらに接続導体６ａは上コイ
ル導体１の先端部に、接続導体６ｂは下コイルの先端部
にそれぞれ接続される。

【００７４】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ａの軸方向に伸びる導体部は位相リング７ｂの接
続端部の下方を交差させて位相リング７ａの接続端部の
先端に接続される。

【００７５】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得ら
れることに加え、２本の位相リング７ａ、７ｂを同一平
面上に配置することで接続端部に干渉が生じる場合で
も、両者の接続端部を対向させて連結することができ
る。

【００７６】図５は本発明の第５の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００７７】図５に示すように、２本の円弧状の位相リ
ング７ａ、７ｂを円周方向に沿い、且つ互いに軸方向に
適宜離間させて配設し、これら両者の接続端部間に間隔
ブロックを挿入して糸縛りによって連結すると、糸縛り
のガラス・ロービングの長さが長くなって張力が弱まり
連結剛性が低下する恐れが生じる。

【００７８】そこで、第５の実施の形態では、位相リン
グ７ａをその接続端部の近傍を外側方向に折り曲げて接
続導体６ａに接続し、位相リング７ｂをその接続端部の
近傍を内側方向に折り曲げて接続導体６ｂに接続する。
すなわち、位相リング７ａ、７ｂの接続端部をそれぞれ
間隔が狭まるように折り曲げ、両者を軸方向に対向さ
せ、この位相リング７ａと７ｂの接続端部の対向面間に
間隔ブロック１４を挿入すると共に、この部分をガラス
・ロービング１５による糸縛りを施して位相リング７ａ
と７ｂの接続端部を結合する。

【００７９】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ａの軸方向に伸びる導体部は位相リング７ｂの接
続端部の下方を交差させて位相リング７ａの接続端部の
先端に接続される。

【００８０】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得ら
れることに加え、位相リング７ａ、７ｂが軸方向に離れ
た円周方向に配設された場合でも、連結の剛性を低下さ
せることなく連結することができる。

【００８１】図６は本発明の第６の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００８２】図６に示すように、円周方向に沿い、且つ
互いに軸方向に離れた２本の円弧状の位相リング７ａ、
７ｂが配設しても全体が環状とならない場合、各位相リ
ング７ａ、７ｂの接続端部間に円弧形状の補強部材１７
を配置すると共に、この補強部材１７の両端に対応する
部分を位相リング７ａ、７ｂの接続端部に糸縛り１８で
それぞれ連結する。

【００８３】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ｂの軸方向に伸びる導体部は補強部材１７の下方
を交差させて位相リング７ｂの接続端部の先端に接続さ
れる。

【００８４】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、位相リング７ａ、７ｂは環状の構造を形成
するので、接続導体６ａ、６ｂの接続部における支持剛
性が高まり、電磁振動を低減することができる。

【００８５】また、位相リング７ａ、７ｂの表面は一般
に絶縁処理が施されているが、より高い電気的絶縁性を
持たせるためには、補強部材１７の材質としてガラス・
エポキシのような絶縁材を用いることが有効である。

【００８６】図７は本発明の第７の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００８７】図７に示すように、円周方向に沿い、且つ
互いに軸方向に離れた２本の円弧状の位相リング７ａ、
７ｂが配設しても全体が環状とならない場合、各位相リ
ング７ａ、７ｂの接続端部間に円弧形状の補強部材１７
を配置して、この補強部材１７の両端に対応する部分を
位相リング７ａ、７ｂの接続端部に糸縛り１８でそれぞ
れ連結する。この場合、補強部材１７には支え板１９が
取付けられ、この支え板１９により補強部材１７が支持
される。

【００８８】この場合、接続導体６ａ，６ｂは半径方向
に伸びる導体部と軸方向に伸びる導体部からなり、接続
導体６ｂの軸方向に伸びる導体部は補強部材１７の下方
を交差させて位相リング７ｂの接続端部の先端に接続さ
れる。

【００８９】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、補強部材１７を支え板１９により支持する
ので、補強部材１７は高い剛性を持ち、補強部材１７に
連結された位相リング７ａ、７ｂの振動を抑制すること
ができる。また、支え板１９にバインド・リングを支持
する機能を持たせることもできる。

【００９０】図８は本発明の第８の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００９１】本実施の形態では、図８に示すように１本
の位相リング７と、この位相リング７に軸方向に適宜の
距離を存して補強リング２０を配置し、位相リング７に
接続導体６の軸方向に伸びる導体部を接続すると共に、
この接続導体の並び方向にガラス・ロービングによる糸
縛り１８により位相リングに結合されたバインド・リン
グ支え１１によって補強リング２０を支持させ、この補
強リング２０に接続導体６を固定する。

【００９２】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、接続導体６の変位は補強リング２０によっ
て拘束されるので、接続導体６の電磁振動を抑制でき
る。

【００９３】図９は本発明の第９の実施の形態である回
転電機の固定子巻線端部の構成を示す斜視図である。

【００９４】第９の実施の形態では、図９に示すように
２本の位相リング７ａ、７ｂを環状の導体で形成し、こ
れら位相リング７ａ、７ｂを下コイル導体４の外周に沿
って配置すると共に、バインド・リング支え１１によっ
て支持する。

【００９５】図１０は上記位相リング７ａの構成を示す
正面図である。

【００９６】図１０に示すように位相リング７ａには、
２本の接続導体６ａ、６ａ’と口出し導体８ａが接続さ
れている。なお、図中２３，２４，２５は位相リング分
割点であり、また２６は口出し導体分割点である。

【００９７】この位相リング７ａは、円環形状をなして
いるので全体の剛性が高く、接続導体６ａ、６ａ’との
接続部での電磁振動を位相リング７ａ自体の構造で抑制
することができる。

【００９８】一方、図１２は従来の位相リング７ａの構
成を示す正面図であるが、従来の位相リング７ａは口出
し導体８ａから両側に導体が円弧状に伸びており、両方
の円弧の終端に接続導体６ａ、６ｂが接続される構造に
なっている。

【００９９】この構造では、両側の位相リング導体は口
出し導体８ａとの接続部を支点とする片持ちはり構造を
なしているので、終端である接続導体６ａ、６ｂにおけ
る剛性は図１０の本発明と比較して著しく低いものであ
る。

【０１００】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、位相リングを円環形状に構成することによ
り、高い剛性を有し、接続導体に発生する電磁振動を抑
制することができる。

【０１０１】図１１は本発明の第１０の実施の形態であ
る回転電機の固定子巻線端部における位相リングの正面
図である。

【０１０２】図１１に示すように、前述した第９の実施
の形態において、接続導体の接続位置を口出し導体の接
続位置に対して対称に配置したものである。即ち、位相
リング７ａは円環形状で、下部で口出し導体８ａが接続
されている。また、位相リング７ａには接続導体６ａが
位相リング７ａの中心に対して口出し導体８ａの接続位
置から１８０°の位置から分岐している。この接続導体
６ａは分岐点から位相リング７ａの内周に沿って下コイ
ル導体４との接続位置まで伸びている。

【０１０３】さらに、接続導体６ａと位相リング７ａと
の間には間隔ブロック２１が挿入され、ガラス・ロービ
ング２２による糸縛りによって固定されている。もう一
つの接続導体６ａ’は口出し導体８ａの接続点と同一位
置から位相リングの７ａの内周に沿って上コイル導体と
の接続位置まで伸びている。接続導体６ａ’も同様に位
相リング７ａの間に挿入された間隔ブロック２１を介し
てガラス・ロービング２２による糸縛りによって固定さ
れている。

【０１０４】このような回転電機の固定子巻線端部の構
成とすれば、接続導体６ａの位相リング７ａからの分岐
点から口出し導体８ａの接続点までの位相リング７ａに
沿った距離は、分岐点の両側で等距離となる。この場
合、位相リング７ａの両側で導体の電気抵抗は等しくな
るので流れる電流も等しくなる。

【０１０５】したがって、位相リング７ａの円環部分の
導体断面積を従来の１／２にすることができる。また、
発熱均一となるので位相リングにかかる荷重も均等化さ
れて安定した支持ができる。これにより、分岐した接続
導体６ａ、６ａ’は円環形状の位相リング７ａと密接に
固定することができるので、高い剛性が得られ、電磁振
動を抑制できる。

【０１０６】本発明の第１１の実施の形態である回転電
機の固定子巻線端部における位相リングの構造を図１０
を用いて説明する。

【０１０７】第１１の実施の形態では、図１０に示すよ
うに位相リング７ａ、口出し導体８ａを分割して製作し
た上で、組立時に接合する。図１０で位相リング７ａは
分割点２３、２４、２５で接合されている。また、口出
し導体８ａは分割点２６で位相リング７ａと接合されて
いる。

【０１０８】一般に固定子巻線は固定子フレームの内部
に設置されるもので、位相リング７ａを円環形状のまま
設置することは困難である。

【０１０９】位相リングは一般に固定子フレームの内部
で組立られる。円環形状の位相リングを狭隘な固定子フ
レームの内部に搬入し、組立られるにはそのままの形状
では困難である。

【０１１０】本実施の形態によれば、位相リング７ａお
よび口出し導体８ａを分割して設置場所に搬入できるの
で、巻線端部の組立製造が容易となる。

【０１１１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、回転
電機の固定子巻線端部において、通電による巻線導体に
発生する電磁振動を低減して信頼性の高い回転電機の固
定子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第１
の実施の形態を示す斜視図。

【図２】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第２
の実施の形態を示す斜視図。

【図３】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第３
の実施の形態を示す斜視図。

【図４】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第４
の実施の形態を示す斜視図。

【図５】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第５
の実施の形態を示す斜視図。

【図６】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第６
の実施の形態を示す斜視図。

【図７】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第７
の実施の形態を示す斜視図。

【図８】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第８
の実施の形態を示す斜視図。

【図９】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第９
の実施の形態を示す斜視図。

【図１０】同実施の形態における位相リングの正面図。

【図１１】本発明による回転電機の固定子巻線端部の第
１０の実施の形態を示す構成図。

【図１２】従来の回転電機の固定子巻線端部における位
相リングを示す正面図。

【図１３】従来の回転電機の固定子巻線端部を示す断面
図。

【図１４】従来の回転電機の固定子巻線端部の固定手段
を説明するための図。

【図１５】従来の回転電機の固定子巻線端部における電
磁振動解析結果を示す図。

【符号の説明】

１…上コイル導体 ２…鉄心端部 ３…導体先端部 ４…下コイル導体 ５…鉄心端部 ６…接続導体 ７…位相リング ８…口出し導体 ９…ガラス・ロービング １０…バインド・リング １１…バインド・リング支え １２…巻線導体 １３…振動吸収材 １４…間隔ブロック １５…ガラス・ロービング １６…支え板 １７…補強部材 １８…ガラス・ロービング １９…支え板 ２０…補強部材 ２１…間隔ブロック ２２…ガラス・ロービング ２３…位相リング分割点 ２４…位相リング分割点 ２５…位相リング分割点 ２６…口出し導体分割点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風尾 幸彦 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 藤田 真史 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 片山 仁 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 5H604 AA05 BB04 BB10 BB14 CC01 CC05 CC14 DA06 DB24 QA01 QA08 QB01 QB14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機の固定子巻線端部において、巻
   線導体につながる接続導体と口出し導体とを接続する２
   本の円弧状の位相リングが円周方向に沿って配設され、
   且つ各位相リングの前記接続導体との接続端部を互いに
   円周方向で対向配置すると共に、この接続端部の対向間
   に間隔ブロックを介挿して対向部分を固定する構成と
   し、前記一方の位相リングの接続導体は他方の位相リン
   グを交差させて前記一方の位相リングの接続端部に接続
   されることを特徴とする回転電機の固定子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の回転電機の固定子にお
   いて、両位相リングの接続端部をそれぞれ外部より支持
   することを特徴とする回転電機の固定子。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の回転電機
   の固定子において、円周方向に沿って配設される２本の
   位相リングが同一平面上にあるとき、各々の位相リング
   の前記接続導体との接続端部の一方あるいは両方を半径
   方向にずらして対向させたことを特徴とする回転電機の
   固定子。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の回転電機
   の固定子において、円周方向に沿って配設される２本の
   位相リングが同一平面上にあるとき、各々の位相リング
   の前記接続導体との接続端部の一方あるいは両方を軸方
   向にずらして対向させたことを特徴とする回転電機の固
   定子。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載の回転電機
   の固定子において、円周方向に沿って配設される２本の
   位相リングが軸方向に離れているとき、位相リングの前
   記接続導体との接続端部の一方あるいは両方を対向部分
   の間隔が狭まるように軸方向に折曲したことを特徴とす
   る回転電機の固定子。
6. 【請求項６】 回転電機の固定子巻線端部において、巻
   線導体につながる接続導体と口出し導体とを接続する２
   本の円弧状の位相リングが円周方向に沿い、且つ接続端
   部が適宜離間して配設され、これら両位相リングの接続
   端部間に補強部材を配置すると共に、両方の位相リング
   を連結する構成とし、前記一方の位相リングの接続導体
   は前記補強部材を交差させて前記一方の位相リングの接
   続端部に接続されることを特徴とする回転電機の固定
   子。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の回転電機の固定子にお
   いて、補強部材に電気絶縁性の材料を用いることを特徴
   とする回転電機の固定子。
8. 【請求項８】 請求項６又は請求項７に記載の回転電機
   の固定子において、位相リングを連結する補強部材を外
   部より支持することを特徴とする回転電機の固定子。
9. 【請求項９】 回転電機の固定子巻線端部において、巻
   線導体につながる接続導体に沿って円環形状の補強部材
   を配置し、この補強部材を前記接続導体に固定して口出
   し導体とつながる位相リングを連結したことを特徴とす
   る回転電機の固定子。
10. 【請求項１０】 回転電機の固定子巻線端部において、
    巻線導体につながる接続導体と口出し導体とを接続する
    位相リングを円環形状としたことを特徴とする回転電機
    の固定子。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の回転電機の固定子に
    おいて、接続導体の位相リングとの接続位置を口出し導
    体と位相リングとの接続位置に対して対称に配置したこ
    とを特徴とする回転電機の固定子。
12. 【請求項１２】請求項１０又は請求項１１に記載の回転
    電機の固定子において、位相リング導体を分割して製造
    した上で組立ることを特徴とする回転電機の固定子。
13. 【請求項１３】請求項１０乃至請求項１２のいずれかの
    項に記載の回転電機の固定子において、口出し導体を分
    割して製造した上で組立ることを特徴とする回転電機の
    固定子。