JPH0147111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交流発電機の回転子の固定子無しの
試験中、該回転子に励起電流を流す際に生じる大
磁界中に置かれた金属物体の保護装置に係り、該
装置は回転子を囲繞する複数個部分から成る金属
エンベロツプによつて構成される。

交流発電機の回転子の試験時には、過熱時の回
転子の機械的機能を調べるために励起電流を流す
ことが実際に有効である。該試験は金属案内を有
する速度試験ピツト内で行なわれ、該案内上を回
転子の軸受サポートと移動クレーンとが摺動す
る。

速度試験ピツトが真空下にある時、該ピツトは
同様にして綱製円筒形スリーブを含み、該スリー
ブ上に案内と移動クレーンとが固定される。

しかし乍ら、励起電流を流された回転子が回転
する際に回転放射状大磁界が生成され、該大磁界
は誘導電流の全環境金属部分（軸受サポート、案
内、移動クレーン及び場合によつてはスリーブ）
中に展開する。電流の存在により熱点が拡がり、
この結果著しい変形が生じる。

回転子を完全に囲繞する金属エンベロツプを保
護装置として使用することは文献DE−A2945144
により既知であり、該エンベロツプは２個の半円
筒形半割エンベロツプから成り、該半割エンベロ
ツプはそれぞれ、ボルト付フランジにより組立て
られた稠密金属板製半円筒形セグメントから構成
され、２個の半割エンベロツプは鉛直接合平面に
沿つて相互に電気接続しており、その端部に稠密
金属板製前面部を有する。

既知の装置に於いては、稠密エンベロツプ中に
多大の電気的損失が生じ、過熱が生じる結果とし
てエンベロツプが変形し得る。

更に、回転子の回転時にはエンベロツプ内部に
封入された空気は過熱し、通気がまつたく行われ
ない場合には同様にして禁止温度迄過熱する。本
発明装置は前記の欠陥を解消するものであり、金
属エンベロツプから構成され、該エンベロツプ
は、サポート上に支持される下部半割ケージと該
下部半割ケージ上に配置され水平結合平面に沿つ
て該下部半割ケージに締結された上部半割ケージ
とをそれぞれが含み格子を形成する少なくとも１
つの金属ケージを備えており、１つの又は直列配
置された複数の該金属ケージの長さは回転子の磁
界を形成する部分の長さより大である。各上部半
割ケージ及び下部半割ケージは、該回転子の軸に
平行に伸長し半円形導体エレメントに接合した複
数の水平導体エレメントを備えており、該水平導
体エレメントは、冷却水の入出用の中空半割リン
グに両端が開口し内部を冷却水が循環する管であ
る。

本発明による金属ケージは、その格子の幅とほ
ぼ同じ距離を隔ててケージ周囲に配置された金属
物体が磁界から保護されるように磁界を遮断す
る。

水平導体エレメントは冷却水の循環により冷却
される。

さらに、回転子の回転により送風される空気が
格子を通過し、これによつて回転子の過熱が防止
される。

さらにまた、ケージの格子を介して回転子を目
視により観察できるため、試験中必要に応じてケ
ージを取外すことなくこの回転子を操作すること
ができる。

また、２つの半割ケージの結合平面が水平なの
でこれら半割ケージの組立てが容易であり、回転
子の軸に対して垂直な水平方向に半割ケージを移
動させるための特別な手段を用意する必要がな
い。

本発明の実施態様によれば、金属ケージを構成
する上部半割ケージ及び下部半割ケージは、外方
向に延伸する２つの突起によつて結合平面内で突
出しており、該突起は、中空半割リングの延長部
内部に開口した補助管を備えていると共に前記半
円形導体エレメントの延長部によつて保持されて
おり、上部半割ケージの該突起は電気的絶縁手段
により下部半割ケージの該突起から分離されてい
る。

従つて、各半割ケージ内で結合平面に沿つて誘
起される電流はこの結合平面を通過せず、半割ケ
ージ間の電気的接触の問題がこれにより回避され
る。

好ましくは、上部半割ケージ及び下部半割ケー
ジが、両ケージ間で電気的導通のないように電気
的絶縁手段を貫通する金属ボルトによつて締結さ
れる。

各ケージの冷却をさらに確実にするために好ま
しくは、冷却水が下部半割ケージ内で一方の中空
半割リングの下位点から他方の中空半割リングの
上位点へまず循環し、次いで上部半割ケージ内で
一方の中空半割リングの下位点から他方の中空半
割リングの上位点へ循環するように、下部半割ケ
ージの中空半割リングの上位点は上部半割ケージ
の中空半割リングの下位点に連通せしめられる。

上部半割ケージの電位が不定となることを回避
すべく、上部半割ケージ及び下部半割ケージ間に
非常に高い抵抗を有する電気的連結部を設け、上
部半割ケージの電位をほぼアース電位に保つこと
を可能としてもよい。

本発明は非限定的な例について述べられる以下
の実施態様と添付図面とを参照して更に詳細に明
示される。

第１図に示される超加速度ピツトは水平トンネ
ルから構成され、該トンネルはコンクリート２で
囲繞される綱製円筒形スリーブ１を含む。ゲート
３はトンネルの左開口部を密閉する。

トンネルの右開口部は開口部５を有する壁部４
によつて閉じられ、開口部５はガスケツト６を具
備し、軸７はガスケツト６を通り回転子８を回転
せしめる。回転子８の軸は軸受９上を回転可能で
あり、軸受９のサポート１０は案内１１上に配置
される。

回転子８は第１ケージ１２と第２ケージ１２′
とに囲繞される。ケージ１２は上部半割ケージ１
３と下部半割ケージ１４とから構成される。同様
に、ケージ１２′は上部半割ケージ１３′と下部半
割ケージ１４′とから構成される。

下部半割ケージ１４，１４′は案内１１上に配
置されるサポート１５，１５′と連結される。軸
受９のサポート１０と下部半割ケージのサポート
１５及び１５′とはトンネル内部で可動トロリー
１６，１７により移送された後、案内上に定着さ
れる。

トロリー１６はレール１８上を移動し、このレ
ール１８は、回転子、回転子の軸受とそのサポー
ト、ケージとそのサポートから構成されるアセン
ブリを組立てるためにトンネル外に延伸してい
る。

次にトロリー１６をトンネル内部に移動させ、
次いでトロリー１６のジヤツキを介して軸受のサ
ポート１０を案内上に導く。下部半割ケージのサ
ポート１５，１５′用に使用される可動トロリー
１７はジヤツキ２０を含み、該ジヤツキが下降す
るとサポート１５，１５′は案内１１上に導かれ
得る。各半割ケージ（第２及び第３図参照）は等
間隔に配置された水平管２１を含む。該管は半円
形導体エレメント２３中に穿設された孔部２２を
通り、該導体エレメントの周囲に溶着される。半
円形導体エレメント２３は稠密金属製であり、半
割ケージに機械的剛性を与える。半割ケージの両
端部には中空半割リング（上部半割ケージには２
４，２５、下部半割ケージには２６，２７）が配
置され、該リング内に水平管が開口する。

上部半割ケージ１３は水平接合平面内に２個の
水平突起２８を有する。該突起はそれぞれ２個の
水平補助管２９を有する。

同様に、下部半割ケージ１４は水平接合平面内
に２個の水平突起３０を有し、該突起はそれぞれ
２個の水平補助管３１を有する。

補助管２９，３１は半円形導体エレメント２３
の水平延長部と交差し、端部半割リング（上部半
割ケージでは２４，２５、下部半割ケージでは２
６，２７）の水平延長部内に開口する。

絶縁梯形キー３２は２個の半割ケージ１３，１
４の突起２８，３０の管（即ち接合平面内に位置
する補助管２９，３１及び管２１）の間に固定さ
れ、従つて上部半割ケージ３１は突起２８，３０
間の電気接続を介さずに下部半割ケージ１４上に
定着される。

上部突起２８の管は、突起２８，３０間の良好
な磁気切断を得るべく下部突起３０の管に対して
垂直に設置される。

金属部分と非接触のボルト３３はキー３２を貫
通し、２個の半割ケージ１３，１４をキー間に締
着する。

冷却水は下部半割ケージ１４の右半割リング２
７の下部の入口３４から導入され、左半割リング
２６の高部に配置される出口３５から排出され
る。該出口３５は可撓管３７を介して、上部半割
ケージ１３の左半割リング２４下部に位置する入
口３６と連結される。水は、上部半割ケージ１３
の右半割リング２５の高部に配置された出口３８
から最終的に排出される。

上部半割ケージ１３の電位を一定にするため
に、非常に抵抗の大きい電気的接続により該上部
半割ケージを下部半割ケージ１４と連結する。

該接続は抵抗が非常に高いため、上部半割ケー
ジ１３内に生じる可変電流を伝送しない。

回転子８の試験を行うために、ピツトを閉鎖し
た後、励起された回転子を回転させる。生成され
た回転磁界はケージ１２，１２′により妨げられ、
長さ１ｍ（２個の半円形導体間の距離）、幅40cm
（２個の軸方向導体間の距離）の長方形網の場合、
ケージからの距離50cmの磁界は無害となる。

導体２２は電導性の良好な合金製であり、ジユ
ール効果により生ずる熱量は冷却水により除去さ
れる。

２個の半割ケージ１３，１４の突起２８，３０
間を通過する漏洩磁束は、該突起２８，３０が近
接しているため、非常に弱い。更に突起２８，３
０の出口に於いて該磁束は有害な作用を生ずるこ
となく分岐拡散する。

該磁束は反対符号の２個の電流層を２個の突起
２８，３０内に誘導するが、接合部に沿う磁位の
低下（Ｖ〜０）が鉛直方向直径に至る迄の四分円
周に沿つて生じる低下と同一であるので、結果と
して突起２８内に誘導される電流の和は近接する
四分円周中に誘導される電流の和と反対符号で等
値であり、従つて接合部を通らずに電流の帰路が
確保される。

第１図の例示では短ケージ１２′と長ケージ１
２とを使用した。２個のケージ１２，１２′は並
置され、その長さ合計は磁界を生成する回転子８
の長さよりもやや大である。従つて、回転子の全
金属的環境、特に軸受１０のサポートと案内１１
とが保護される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の保護装置に囲繞された回転子
が配置される真空下の超加速度ピツトを示す説明
図、第２図は本発明に従うケージの縦断面図、及
び第３図は本発明に従うケージの横断面図であ
る。 ８……回転子、１２，１２′……ケージ、１３，
１３′……上部半割ケージ、１４，１４′……下部
半割ケージ、２１……水平管、２３……導体エレ
メント、２４，２５，２６，２７……中空半割リ
ング、２８，３０……突起、２９，３１……補助
管、３２……キー、３３……ボルト、３７……可
撓管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流発電機の回転子８に励磁電流を流し固定
   子無しで試験する際に該回転子８により展開され
   る大磁界環境中に配置された金属物体を保護する
   装置であつて、該装置が前記回転子８を囲む複数
   部分から構成される金属エンベロツプを備えてお
   り、該金属エンベロツプは、サポート１５，１
   ５′上に支持される下部半割ケージ１４，１４′と
   該下部半割ケージ１４，１４′上に配置され水平
   結合平面に沿つて該下部半割ケージ１４，１４′
   に締結された上部半割ケージ１３，１３′とをそ
   れぞれが含み格子を形成する少なくとも１つの金
   属ケージ１２，１２′を備えており、１つの又は
   直列配置された複数の該金属ケージ１２，１２′
   の長さは前記回転子８の磁界を形成する部分の長
   さより大であり、各前記上部半割ケージ１３，１
   ３′及び下部半割ケージ１４，１４′は、該回転子
   ８の軸に平行に伸長し半円形導体エレメント２３
   に接合した複数の水平導体エレメント２１を備え
   ており、該水平導体エレメント２１は、冷却水の
   入出用の中空半割リング２４，２５，２６，２７
   に両端が開口し内部を該冷却水が循環する管であ
   ることを特徴とする交流発電機の回転子試験装置
   における金属物体の保護装置。 ２ 各前記金属ケージ１２，１２′を構成する前
   記上部半割ケージ１３，１３′及び下部半割ケー
   ジ１４，１４′は、外方向に延伸する２つの突起
   ２８，３０によつて前記結合平面内で突出してお
   り、該突起２８，３０は、前記中空半割リング２
   ４，２５，２６，２７の延長部内部に開口した補
   助管２９，３１を備えていると共に前記半円形導
   体エレメント２３の延長部によつて保持されてお
   り、前記上部半割ケージ１３，１３′の該突起２
   ８は電気的絶縁手段３２により前記下部半割ケー
   ジ１４，１４′の該突起３０から分離されている
   特許請求の範囲第１項に記載の保護装置。 ３ 前記上部半割ケージ１３，１３′及び下部半
   割ケージ１４，１４′は、両ケージ間で電気的導
   通のないように、前記電気的絶縁手段３２を貫通
   する金属ボルト３３によつて締結されている特許
   請求の範囲第２項に記載の保護装置。 ４ 前記冷却水が前記下部半割ケージ１４，１
   ４′内で一方の前記中空半割リング２７の下位点
   から他方の前記中空半割リング２６の上位点へま
   ず循環し、次いで前記上部半割ケージ１３，１
   ３′内で一方の前記中空半割リング２４の下位点
   から他方の前記中空半割リング２５の上位点へ循
   環するように、該下部半割ケージ１４，１４′の
   該中空半割リング２６の前記上位点が該上部半割
   ケージ１３，１３′の該中空半割リング２４の前
   記下位点に連通している特許請求の範囲第１項か
   ら第３項のいずれか一項に記載の保護装置。 ５ 前記上部半割ケージ１３，１３′及び下部半
   割ケージ１４，１４′間に非常に高い抵抗を有す
   る電気的連結部３９が設けられており、前記上部
   半割ケージ１３，１３′の電位をほぼアース電位
   に保つことが可能な特許請求の範囲第１項に記載
   の保護装置。