JPH0145828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転電機に関し、特に回転子の磁界に
よる強大な磁気吸引力を受ける固定子を固定子枠
に対し弾性支持することにより該磁気吸引力を緩
衝するようにした発電機または電動機等の回転電
機における固定子の支持装置の改良に関する。

最近の回転電機（発電機あるいはモータ等）に
あつてはその性能の向上に伴い、回転子の周囲に
配置された固定子に回転子からの強大な磁気吸引
力が作用し、この強大な反復磁気吸引力を緩衝す
るため該固定子を弾性支持する構造が採用されて
いる。

まず、従来のこの種の固定子の弾性支持構造を
第１図を参照して説明する。

第１図において鋼板等により円筒容器（円筒密
封ケーシング）として形成された固定子枠１の内
部には円周上複数箇所（通常６〜８箇所）に配置
されたスプリングロツド２を介して固定子３が支
持されている。また、固定子３と固定子枠１との
間の環状空間（コアバツクスペース）内の前記ス
プリングロツド２の外側空間には、固定子３およ
び回転子４の発熱昇温を防止するため該固定子お
よび回転子の間の空間に軸方向全範囲に亘つてほ
ぼ均一に通風するための通風管５が配置されてい
る。該通風管５は通常円周上の６〜８箇所に設け
られる。

第１図は固定子枠１に対する固定子３の支持装
置の半分を示す図であり、この固定子支持装置は
第１図中の中心線Ｃに対し略対称の構造を有して
おり、固定子枠１、スプリングロツド２および固
定子３等は中心線Ｃから更に図中右方へほぼ同一
長さに亘つて延長している。従つて以下の説明で
は、固定子の支持装置の構造についても左半分を
具体的に説明する。

この左半分と略対称関係に同様に配置された右
半分の構造（図示せず）が存在することに注意す
べきである。

固定子枠１の内面には環状のロツド支持板６，
７が固定されている。ロツド支持板６の方は固定
子枠１の両端面に近接した位置に都合２箇固定さ
れている。また、他方のロツド支持板７は中央近
くの位置に所定の間隔をおいて２箇所に固定され
ている。各ロツド支持板６，７の合計４個のロツ
ド支持板によつて前記スプリングロツド２が固定
子枠１に対し固定支持されている。

スプリングロツド２の固定子３の両端近傍に相
当する位置には固定子支持板８が溶接等により固
定されている。この２枚の固定子支持板８は円環
状のものであり、その内周部は固定子３のキーバ
ー９に対し溶接層により固定されている。このよ
うに、固定子３はロツド支持板６，７、スプリン
グロツド２、ならびに固定子支持板８を強度部材
として固定子枠１に支持されている。一方、固定
子枠１には、ロツド支持板７（２枚）の左右方向
外側に所定の間隔を置いた位置に円環状の空気遮
板１０が固定されている。各空気遮板１０は固定
子支持板８に空気流通遮断用の部材を介して接続
されるとともに、スプリングロツド２の貫通口の
部分はエアシール１１によつて密封されている。
また、前記ロツド支持板７は、強度部材とともに
空気遮板１０と同様の機能をも兼ね備えており、
その内周端と固定子３の外周との間にはエアシー
ル１２が設けられ密封されている。しかして、ロ
ツド支持板７と空気遮板１０との間には、円周上
複数位置（通常６〜８箇所）の位置に通風管５が
固定されている。

第１図中、符号１４は固定子コイルを、符号１
５はコイル押えを、符号１６は固定子３のコアを
両端から挾圧するためのリング板を、符号１７は
固定子コアの両端面とリング板１６との間に放射
状に配列されたコア押え用の棒状部材を、符号１
８はリング板１６を介して固定子コアを挾圧する
ためのボルトを示す。ボルト１８は通常円周上に
４ないし８箇所設けられている。

回転子４の一端には冷却空気送風用のフアン１
９が設けられている。また、前記支持板６の内周
部には仕切部材２０が設けられている。

作動に際しては、回転子４が回転するとフアン
１９が回転し、第１図中矢印線で示すような空気
の流れが形成される。この空気の流れによつて回
転子４と固定子３との間の発熱昇温部が軸方向全
体に亘つて均一に冷却される。すなわち、固定子
３の両端から単に空気を送り込む場合は両端近傍
のみは十分に冷却されるが中央部までは十分に冷
却風が行きわたらず冷却が不十分になるが、図示
の如く通風管５を通して冷却風を送ることにより
固定子３のコアに形成された溝を通して固定子３
および回転子４間の中央部の隙間に対しても十分
な冷却風を循環させることができるのである。

また前述の如く、スプリングロツド２は丸鋼等
によつて作られ、その弾性効果を利用して固定子
３が弾性支持されているが、固定子３はその両端
部２箇所において弾性支持されている。

以上第１図について説明したような従来の構造
によれば、固定子３の両端部２点において弾性支
持されているため、固定子３自体の中央部におけ
る撓みが大きくなるという欠点がある。

また、スプリングロツド２は固定子枠１の全長
に亘つて延在させなければならないため、該固定
子枠１内の両端近傍のスペースを有効に活用でき
ないという欠点がある。

更に、固定子３の外周には通風管５とスプリン
グロツド２とを並列して設けなければならないた
め、固定子３と固定子枠１との間の空間すなわち
コアバツクのスペースを大きくしなければなら
ず、このため固定子枠１の外形が必要以上に大き
くなるという欠点がある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
解消し、固定子の軸方向支持長さを大きくとるこ
とができ、スプリングロツド２を除去することに
より固定子枠１内の両端部のスペースを広く利用
することができ、且つ固定子回りのコアバツクス
ペースを小さくすることにより固定子枠１の外形
を小さくすることができる回転電機を提供するこ
とである。

上記の目的を達成するために本発明は、固定子
枠１と、固定子３と、管状部材２５と、支持部材
２１，２３と、空気遮板２７とを有する回転電機
であつて、該固定子枠１は、該固定子３を囲繞し
て該固定子３との間に環状空間を形成するもので
あり、該管状部材２５は、半径方向に弾性変形可
能であり、該空気遮板２７は、通風用開口２９が
形成されており、前記固定子３は、前記固定子枠
１に収容されており、前記空気遮板２７は、前記
管状部材２５の両端側に設けられており、前記通
風用開口２９が該管状部材２５の中空部と対応し
ており、該管状部材２５は、前記環状空間内にあ
つて、前記支持部材２１，２３によつて該固定子
枠１及び固定子３に接合支持された構成としたも
のである。

この場合前記支持部材を前記管状部材とほぼ同
一長さの板材で構成し、該支持部材と固定子との
接合範囲を長く取ることにより固定子の軸方向支
持長さを大とし、もつて、磁気吸引力による固定
子の中央部における撓みを小さくすることが好ま
しい。

以下第２図ないし第４図を参照して本発明の実
施例を説明する。

第２図も第１図の場合と同様、固定子支持装置
の左半分のみを示すものであり、中心線Ｃの右側
にもこれと略対称の構造が設けられている。また
第１図の場合と実質上同じ構造の部分はそれぞれ
同一符号で表示されている。

固定子３の両端から軸方向所定長さの範囲に亘
つて、該固定子３の外周に組み込まれたキーバー
９には支持部材２１が溶接等により固定されてい
る。該支持部材２１は第３図に示すような形状を
有し、その先端部には張出部２２が形成されてい
る。一方、固定子枠１の内面には、前記支持部材
２１と対応する位置にこれとほぼ同様の形状の支
持部材２３が溶接等により固定されている。該支
持部材２３の先端部にも張出部２４が設けられて
いる。しかして、支持部材２１と支持部材２３と
は、チユーブ状の管状部材２５によつて連結され
ている。この管状部材２５は、図示の例では鋼板
を半割りの楕円形状に曲げたものすなわちＵ字断
面形状のチヤネル部材２６を２つ組み合せて形成
されている。各チヤネル部材２６，２６の両端部
は各支持部材２１，２３の張出部２２，２４に対
し溶接等により固定されている。こうして形成さ
れた管状部材２５は半径方向に弾性変形可能であ
り、強大な磁気吸引力を受ける固定子の振動また
は衝撃を吸収し得るようになつている。このよう
な支持部材２１、管状部材２５および支持部材２
３によつて構成される固定子３の支持ユニツト
は、第４図に示す如く、固定子３の円周上に略等
間隔で合計８箇所設けられている。

第２図に戻つて、管状部材２５の両端に近接し
た位置には、コアバツクスペースを横断する円環
状の空気遮板２７が設けられている。各空気遮板
２７，２７はその外周円を固定子枠１に溶接等に
より固定されており、その内周円部にはエアシー
ル２８が取り付けられ固定子３の外周をエアシー
ルしている。従つて、各空気遮板２７，２７は強
度部材ではなく固定子３の支持とは無関係であ
る。各空気遮板２７の前記各管状部材２５の両端
に対応する位置には通風用開口２９，２９が形成
されている。従つて、これらの通風用開口２９
も、管状部材２５に対応して円周上にそれぞれ８
箇所ずつ形成されている。

固定子枠１の内部の両端近傍にはそれぞれ仕切
板３０が設けられている。また第１図の場合と同
様回転子４の端部にはフアン１９が設けられてい
る。固定子３の両端部には、第１図の場合と同様
固定子コイル１４、コイル押え１５、リング板１
６、放射状に配列された棒状部材１７、並びに固
定子コア締付用ボルト１８が示されており、これ
らによつて固定子が構成されている。

なお、図示の例では第４図に示す如く、固定子
枠１の上下に固定子３を弾性支持するための補助
支持部材３１が設けられている。図示の例では、
上下にそれぞれ２個ずつの補助支持部材３１が設
けられているが、これら補助支持部材３１の弾性
係数は前記管状部材２５の弾性係数よりも実質的
に小さく設定されている。従つて、管状部材２５
の弾性効果はこれら補助支持部材によつて妨げら
れることはない。これら補助支持部材３１を設け
た理由は、運転停止時の上下方向の撓みを規制す
るためのものである。第４図に示した各補助支持
部材３１は固定子枠１および固定子３に溶接等に
より固定された支持板３２，３２とこれら支持板
を連結する比較的弾性率の低い補助管状部材３３
によつて構成されている。

運転に際し回転子４が回転するとフアン１９が
駆動され、第２図中矢印線で示す如く冷却風が流
れ、固定子３と回転子４との間の発熱昇温部を軸
方向全範囲に亘り均一に冷却することができる。
この場合、各管状部材２５は通風通路を形成する
とともに固定子３の弾性支持の機能をも果してい
る。従つて、第１図の従来の構造の如くスプリン
グロツドを設ける必要がなく、構造を簡単化する
ことができるとともに必要コアバツクスペースの
減少により固定子枠１の外形を小さくすることが
できる。更に、固定子枠の内部の両端近傍のスペ
ースを有効に活用することができる。更に、固定
子３は軸方向所定長さに亘つて延在する支持部材
２１すなわち板状の連結部材２１によつて、固定
子両端部において軸方向に十分な長さに亘つて接
合支持されるので、固定子３自体の中央部におけ
る撓みを小さくすることができ、振動や騒音更に
は衝撃を低減することができる。

なお、第２図に示した実施例では、支持部材２
１、支持部材２３、および管状部材２５によつて
構成された固定子支持ユニツトが中心線Ｃに対し
ほぼ対称位置に２箇所設けられる場合の固定子支
持装置の例を説明したが、このような固定子支持
ユニツトは固定子３の軸方向範囲に亘つて３箇所
またはそれ以上の箇所に設けることもできる。す
なわち、固定子３の軸方向長さが長大化し回転子
４との間の発熱昇温部に対する均一な冷却が困難
な場合には、その設置箇所数を増大することによ
り中央部に対する冷却風通路を十分に形成するこ
とができ、どのような長さの場合にも均一な冷却
を行うことができる。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、構造を簡単化することができるとともに小型
化することができ、更に強度上の信頼性をも向上
させ得る回転電機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転電機の固定子支持装置の構
造を例示する部分縦断面図、第２図は本発明の回
転電機の固定子支持装置の一実施例を示す部分縦
断面図、第３図は管状部材および支持部材によつ
て形成される固定子支持ユニツトの構造例を示す
斜視図、第４図は本実施例の横断面図である。 １……固定子枠、３……固定子、４……回転
子、９……固定子外周に設置されたキーバー、１
９……フアン、２１，２３……支持部材、２５…
…管状部材、２７……空気遮板、２８……エアシ
ール、２９……通風用開口、３１……補助支持部
材、Ｃ……中心線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定子枠１と、固定子３と、管状部材２５
   と、支持部材２１，２３と、空気遮板２７とを有
   する回転電機であつて、 該固定子枠１は、該固定子３を囲繞して該固定
   子３との間に環状空間を形成するものであり、 該管状部材２５は、半径方向に弾性変形可能で
   あり、 該空気遮板２７は、通風用開口２９が形成され
   ており、 前記固定子３は、前記固定子枠１に収容されて
   おり、 前記空気遮板２７は、前記管状部材２５の両端
   側に設けられており、前記通風用開口２９が該管
   状部材２５の中空部と対応しており、 該管状部材２５は、前記環状空間内にあつて、
   前記支持部材２１，２３によつて該固定子枠１及
   び固定子３に接合支持されたものである、 回転電機。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の回転電機におい
   て、 前記支持部材２１，２３は前記管状部材とほぼ
   同一長さの板材である回転電機。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の回転電機におい
   て、 前記固定子枠１の上下に前記固定子３を弾性支
   持する補助支持部材３１を設け、該補助支持部材
   ３１の弾性係数を前記管状部材２５の弾性係数よ
   りも実質的に小さく設定したものである回転電
   機。