JPH0452059B2 - - Google Patents
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- JPH0452059B2 JPH0452059B2 JP57233495A JP23349582A JPH0452059B2 JP H0452059 B2 JPH0452059 B2 JP H0452059B2 JP 57233495 A JP57233495 A JP 57233495A JP 23349582 A JP23349582 A JP 23349582A JP H0452059 B2 JPH0452059 B2 JP H0452059B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- pole
- inter
- water
- connecting member
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/22—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of hollow conductors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、タービン発電機等における円筒形回
転子鉄心に巻装される水冷却形回転子巻線を有し
た水冷却形回転子の改良に関する。
転子鉄心に巻装される水冷却形回転子巻線を有し
た水冷却形回転子の改良に関する。
2極形タービン発電機等における、水冷却形回
転子巻線(以下巻線と略称する)と、この巻線が
巻装された円筒形回転子鉄心(以下鉄心と略称す
る)とからなる水冷却形回転子(以下回転子と略
称する)では、隣接する巻線を極間接続部材によ
り電気的に接続することにより、磁極におけるN
極とS極との磁気的接続を図つている。
転子巻線(以下巻線と略称する)と、この巻線が
巻装された円筒形回転子鉄心(以下鉄心と略称す
る)とからなる水冷却形回転子(以下回転子と略
称する)では、隣接する巻線を極間接続部材によ
り電気的に接続することにより、磁極におけるN
極とS極との磁気的接続を図つている。
第1図は上記のような2極形タービン発電機の
回転子における巻線端部の概略を示す縦断面図で
ある。第1図において1は、冷却水を通流可能と
する中空部が形成された巻線であり、この巻線1
は、マイカ、アスベスト等を焼付成形したもの、
或いは強化プラスチツク(FRP)等の絶縁材か
らなる絶縁筒2を介して保持環3により保持され
ている。4,5は上記巻線1のうち、極間接続さ
れるべき部位を有するN極、S極巻線である。
回転子における巻線端部の概略を示す縦断面図で
ある。第1図において1は、冷却水を通流可能と
する中空部が形成された巻線であり、この巻線1
は、マイカ、アスベスト等を焼付成形したもの、
或いは強化プラスチツク(FRP)等の絶縁材か
らなる絶縁筒2を介して保持環3により保持され
ている。4,5は上記巻線1のうち、極間接続さ
れるべき部位を有するN極、S極巻線である。
また第2図は第1図における巻線端部を示す斜
視図である。第2図においては第1図と同一部分
には同一符号を付している。第2図において4a
は最表層に巻装されたN極巻線4のN極巻線末端
部であり、5aは、最表層に巻装されたS極巻線
5のS極巻線末端部である。上記N極巻線末端部
4aとS極巻線末端部5aとは、銅等の導体から
なる極間接続部材6により接続寸法Tを有して接
続される。
視図である。第2図においては第1図と同一部分
には同一符号を付している。第2図において4a
は最表層に巻装されたN極巻線4のN極巻線末端
部であり、5aは、最表層に巻装されたS極巻線
5のS極巻線末端部である。上記N極巻線末端部
4aとS極巻線末端部5aとは、銅等の導体から
なる極間接続部材6により接続寸法Tを有して接
続される。
ところで、タービン発電機が運転され、回転子
が回転すると、回転に伴う遠心力のため保持環3
の内径は数ミリメートル程度大きくなる。また絶
縁筒2も、N極、S極巻線4,5に作用する遠心
力により、その厚さが圧縮される。従つて回転子
の静止時と回転時とでは、極間接続部材6の位置
が変化し、その接続寸法Tが変化し、回転子の回
転時には、接続寸法Tが停止時よりも大きくな
る。
が回転すると、回転に伴う遠心力のため保持環3
の内径は数ミリメートル程度大きくなる。また絶
縁筒2も、N極、S極巻線4,5に作用する遠心
力により、その厚さが圧縮される。従つて回転子
の静止時と回転時とでは、極間接続部材6の位置
が変化し、その接続寸法Tが変化し、回転子の回
転時には、接続寸法Tが停止時よりも大きくな
る。
従つて極間接続部材6には、発電機の起動、停
止時において、伸び縮みの繰返し現象が生じ、且
つ繰返し疲労が加わることになる。極間接続部材
6に繰返し疲労が作用すると、亀裂を発生させ、
遂には断線し、発電機が運転不能に陥ることがあ
つた。
止時において、伸び縮みの繰返し現象が生じ、且
つ繰返し疲労が加わることになる。極間接続部材
6に繰返し疲労が作用すると、亀裂を発生させ、
遂には断線し、発電機が運転不能に陥ることがあ
つた。
上記極間接続部材6の亀裂発生を防止するため
に、従来は、第2図に示すように極間接続部材6
はわん曲部を形成したり、或いは、複数枚の薄銅
板を重ね合せたりして可とう性を増大させ、伸び
縮みの繰り返し現象を吸収するようにしていた。
しかし乍ら、水冷却形回転子巻線のような、巻線
4,5の中空部に冷却水を通流させて、冷却を行
なうものにあつては、上記、わん曲部を形成した
もの、あるいは複数枚の薄銅板を重ね合せて構成
した極間接続部材6に対し中空部を形成すること
は困難であり、水冷却を行なうことはできなかつ
た。従つて中空部を有した巻線4,5に比較し
て、極間接続部材6は冷却効果が悪く、運転時に
は異常に加熱し、よつて耐疲労強度は極度に低下
してしまい、亀裂発生を助長する結果を招いてい
た。
に、従来は、第2図に示すように極間接続部材6
はわん曲部を形成したり、或いは、複数枚の薄銅
板を重ね合せたりして可とう性を増大させ、伸び
縮みの繰り返し現象を吸収するようにしていた。
しかし乍ら、水冷却形回転子巻線のような、巻線
4,5の中空部に冷却水を通流させて、冷却を行
なうものにあつては、上記、わん曲部を形成した
もの、あるいは複数枚の薄銅板を重ね合せて構成
した極間接続部材6に対し中空部を形成すること
は困難であり、水冷却を行なうことはできなかつ
た。従つて中空部を有した巻線4,5に比較し
て、極間接続部材6は冷却効果が悪く、運転時に
は異常に加熱し、よつて耐疲労強度は極度に低下
してしまい、亀裂発生を助長する結果を招いてい
た。
上記における極間接続部材6の異常加熱を防止
するために、通電電流の電流密度を低くするため
に、極間接続部材6の厚さ寸法を大きくすること
が考えられるが、回転子における寸法はN極巻線
末端部4a、S極巻線末端部5aの厚さ寸法によ
り決定されるものであるから、厚さ寸法を大きく
することは制約されてしまい実現は困難である。
また第2図に示すように極間接続部材6の幅寸法
Wを大きくすることにより、電流密度を低下させ
ることが考えられるが、幅寸法Wを大きくすれば
するほど回転子の起動、停止に伴う過度的な応力
作用及び遠心力等、多種の応力が作用することに
なり、結果的には耐疲労強度特性が低下してしま
い、亀裂発生を防止することはできない。
するために、通電電流の電流密度を低くするため
に、極間接続部材6の厚さ寸法を大きくすること
が考えられるが、回転子における寸法はN極巻線
末端部4a、S極巻線末端部5aの厚さ寸法によ
り決定されるものであるから、厚さ寸法を大きく
することは制約されてしまい実現は困難である。
また第2図に示すように極間接続部材6の幅寸法
Wを大きくすることにより、電流密度を低下させ
ることが考えられるが、幅寸法Wを大きくすれば
するほど回転子の起動、停止に伴う過度的な応力
作用及び遠心力等、多種の応力が作用することに
なり、結果的には耐疲労強度特性が低下してしま
い、亀裂発生を防止することはできない。
上記電流密度を低下させるために極間接続部材
の形状を変えた場合、形状が複雑になり、水冷却
用の中空部の形成が困難となり、また形成したと
しても流路は複雑となり、冷却性能は悪かつた。
の形状を変えた場合、形状が複雑になり、水冷却
用の中空部の形成が困難となり、また形成したと
しても流路は複雑となり、冷却性能は悪かつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、繰返し疲労に伴う亀裂
が発生せず、且つ水冷却性能が優れ長寿命な極間
接続がなされた水冷却形回転子巻線を有する水冷
却形回転子を提供することにある。
その目的とするところは、繰返し疲労に伴う亀裂
が発生せず、且つ水冷却性能が優れ長寿命な極間
接続がなされた水冷却形回転子巻線を有する水冷
却形回転子を提供することにある。
本発明による水冷却形回転子は、冷却水を通流
可能な中空銅帯を用いた水冷却形回転子巻線にお
ける極間部を接続する場合に、中空銅帯からな
り、且つ接続されるべき部位の中空部を連通する
ようにして接続した構成とすることにより上記目
的を達成するようにしている。
可能な中空銅帯を用いた水冷却形回転子巻線にお
ける極間部を接続する場合に、中空銅帯からな
り、且つ接続されるべき部位の中空部を連通する
ようにして接続した構成とすることにより上記目
的を達成するようにしている。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第3図は本発明による水冷却形回転子の一実
施例を説明するための斜視図であり、第2図と同
一部分には同一符号を付している。第3図におい
て7は、銅等の導体を略Y字形状に折曲し、且つ
各長手方向に中空を形成してなる本実施例での極
間接続部材である。8aは、N極巻線8の端部に
おけるN極巻線末端部である。9aはS極の巻線
9の端部におけるS極巻線末端部である。9bは
S極巻線9の端部におけるS極巻線中間部であ
る。
る。第3図は本発明による水冷却形回転子の一実
施例を説明するための斜視図であり、第2図と同
一部分には同一符号を付している。第3図におい
て7は、銅等の導体を略Y字形状に折曲し、且つ
各長手方向に中空を形成してなる本実施例での極
間接続部材である。8aは、N極巻線8の端部に
おけるN極巻線末端部である。9aはS極の巻線
9の端部におけるS極巻線末端部である。9bは
S極巻線9の端部におけるS極巻線中間部であ
る。
上記極間接続部材7の3つの端部は、夫々N極
巻線末端部8a、S極巻線末端部9aS極巻線中
間部9bの各端部に、TIG溶接、銀ロウ付等によ
り接続される。この場合、各端部接続に際して
は、各中空部を連通するようにして接続し、水冷
却形回転子巻線の極間接続を行なう。
巻線末端部8a、S極巻線末端部9aS極巻線中
間部9bの各端部に、TIG溶接、銀ロウ付等によ
り接続される。この場合、各端部接続に際して
は、各中空部を連通するようにして接続し、水冷
却形回転子巻線の極間接続を行なう。
上記において極間接続部材7の分岐部Rから3
方向に伸びた片の長さ寸法は、溶接等の接続工程
の際に焼ナマシの影響を受けない長さとする。
方向に伸びた片の長さ寸法は、溶接等の接続工程
の際に焼ナマシの影響を受けない長さとする。
また極間接続部材7の製作にあつては、例えば
銅厚板を略Y字形に切り取り、その後で削り出し
により中空孔を形成する。
銅厚板を略Y字形に切り取り、その後で削り出し
により中空孔を形成する。
なお第4図は、第3図に示したN極巻線末端部
8a,S極巻線末端部9a、S極巻線中間部及び
極間接続部材7からなる極間接続部を組込んだ水
冷却形回転子巻線を示す斜視図である。第4図に
おいては第1図及び第3図と同一部分には同一符
号を付している。すなわち、第4図に示すよう
に、円筒形回転子鉄心にN極用水冷却形回転子巻
線8とS極用水冷却形回転子巻線7が巻装されて
なる水冷却形回転子であつて、前記巻線の一つと
他の巻線とが、その保持環側末端部にて、中空導
体を略Y字形状に形成してなる極間接続部材7を
用いて極間接続が施されてなり、当該極間接続部
材7の2つ端部は、TIG溶接又は銀コウ付けの如
き剛性を保持し溶接法にて、前記一つの巻線であ
るS極用水冷却形回転子巻線7の端部に介挿され
るようにして接続され(接続端部9a,9b)、
前記極間接続部材7の残りの端部は、TIG溶接又
は銀コウ付けの如き剛性を保持し溶接法にて、前
記他の巻線であるN極用水冷却形回転子巻線8の
端部に接続されると共に、前記極間接続部材7と
前記一つの巻線と前記他の巻線のそれぞれの中空
部は連通してなる。
8a,S極巻線末端部9a、S極巻線中間部及び
極間接続部材7からなる極間接続部を組込んだ水
冷却形回転子巻線を示す斜視図である。第4図に
おいては第1図及び第3図と同一部分には同一符
号を付している。すなわち、第4図に示すよう
に、円筒形回転子鉄心にN極用水冷却形回転子巻
線8とS極用水冷却形回転子巻線7が巻装されて
なる水冷却形回転子であつて、前記巻線の一つと
他の巻線とが、その保持環側末端部にて、中空導
体を略Y字形状に形成してなる極間接続部材7を
用いて極間接続が施されてなり、当該極間接続部
材7の2つ端部は、TIG溶接又は銀コウ付けの如
き剛性を保持し溶接法にて、前記一つの巻線であ
るS極用水冷却形回転子巻線7の端部に介挿され
るようにして接続され(接続端部9a,9b)、
前記極間接続部材7の残りの端部は、TIG溶接又
は銀コウ付けの如き剛性を保持し溶接法にて、前
記他の巻線であるN極用水冷却形回転子巻線8の
端部に接続されると共に、前記極間接続部材7と
前記一つの巻線と前記他の巻線のそれぞれの中空
部は連通してなる。
次に第3図及び第4図を参照して本実施例の作
用について説明する。即ち、回転子の起動・停止
に伴つてN極及びS極巻線4,5と極間接続部材
7には繰返し応力が作用する。この場合、本実施
例では極間接続部材7をTIG溶接或いは銀ロウ付
等により接続しているので、剛性は極めて有効に
保持される。更に接続部は繰返し応力の作用しな
い部分、即ち回転子の軸方向部位に位置している
ので、起動・停止に伴う極間接続部材7への変形
作用は防止することが可能となる。
用について説明する。即ち、回転子の起動・停止
に伴つてN極及びS極巻線4,5と極間接続部材
7には繰返し応力が作用する。この場合、本実施
例では極間接続部材7をTIG溶接或いは銀ロウ付
等により接続しているので、剛性は極めて有効に
保持される。更に接続部は繰返し応力の作用しな
い部分、即ち回転子の軸方向部位に位置している
ので、起動・停止に伴う極間接続部材7への変形
作用は防止することが可能となる。
またN極及びS極巻線4,5と極間接続部材7
とは、中空部を連通して接続しているので、冷却
水の流通は良好となり、従つて運転に伴う発熱は
有効に冷却され、これによつて前述した亀裂の発
生を抑制することが可能となる。
とは、中空部を連通して接続しているので、冷却
水の流通は良好となり、従つて運転に伴う発熱は
有効に冷却され、これによつて前述した亀裂の発
生を抑制することが可能となる。
更に極間接続部材7は切り取り加工、削り出し
加工等の加熱加工を含まない方法により製作する
ことにより、応力が集中作用する分岐部Rは、熱
的劣化(焼なましによる劣化)していないので、
強度低下はなく、長寿命化が図られる。また上記
分枝部Rの形状は製作時に任意に変更可能である
ため、応力の集中作用を大幅に緩和することが可
能となる。
加工等の加熱加工を含まない方法により製作する
ことにより、応力が集中作用する分岐部Rは、熱
的劣化(焼なましによる劣化)していないので、
強度低下はなく、長寿命化が図られる。また上記
分枝部Rの形状は製作時に任意に変更可能である
ため、応力の集中作用を大幅に緩和することが可
能となる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば第5図に示すように、N極巻線5
のN極巻線末端部5aを回転子の軸方向に伸び
し、この伸長部を極間接続部材とし、これをS極
巻線4の長手方向部位に対し、各接続されるべき
中空部は連通するようにしてTIG溶接或いは銀ロ
ウ付等により、接続した構成としている。
はない。例えば第5図に示すように、N極巻線5
のN極巻線末端部5aを回転子の軸方向に伸び
し、この伸長部を極間接続部材とし、これをS極
巻線4の長手方向部位に対し、各接続されるべき
中空部は連通するようにしてTIG溶接或いは銀ロ
ウ付等により、接続した構成としている。
上記のような構成とすれば、繰返し応力が作用
しない回転子の長手方向に接続部が形成されるの
で、運転に伴う繰返し応力は作用されず、従つて
変形も極端に少なくなる。
しない回転子の長手方向に接続部が形成されるの
で、運転に伴う繰返し応力は作用されず、従つて
変形も極端に少なくなる。
また中空部は、各接続されるべき部分にて連通
して形成されるので、冷却水の流通は良好とな
り、冷却性能は極めて良好となる。
して形成されるので、冷却水の流通は良好とな
り、冷却性能は極めて良好となる。
なお、上記実施例以外に本発明は、その要旨を
変更しない範囲で種々変形して実施することがで
きる。
変更しない範囲で種々変形して実施することがで
きる。
以上述べたように本発明によれば、冷却水を通
流可能な中空銅帯を用いた水冷却形回転子巻線に
おける極間部を接続する場合に、中空銅帯からな
り、且つ接続されるべき部位の中空部を連通する
ようにして接続したので、繰返し応力に伴う亀裂
が発生せず、且つ水冷却性能が優れ、極めて長寿
命な極間接続がなされた水冷却形回転子巻線を有
する水冷却形回転子が提供できる。
流可能な中空銅帯を用いた水冷却形回転子巻線に
おける極間部を接続する場合に、中空銅帯からな
り、且つ接続されるべき部位の中空部を連通する
ようにして接続したので、繰返し応力に伴う亀裂
が発生せず、且つ水冷却性能が優れ、極めて長寿
命な極間接続がなされた水冷却形回転子巻線を有
する水冷却形回転子が提供できる。
第1図は従来の水冷却形回転子の端部を示す縦
断面図、第2図は同回転子の巻線端部を示す斜視
図、第3図及び第4図は本発明による水冷却形回
転子の一実施例を説明するための斜視図、第5図
は同他の実施例を説明するための斜視図である。 2……絶縁筒、3……保持環、7,10……極
間接続部材、8……N極巻線、9……S極巻線。
断面図、第2図は同回転子の巻線端部を示す斜視
図、第3図及び第4図は本発明による水冷却形回
転子の一実施例を説明するための斜視図、第5図
は同他の実施例を説明するための斜視図である。 2……絶縁筒、3……保持環、7,10……極
間接続部材、8……N極巻線、9……S極巻線。
Claims (1)
- 1 円筒形回転子鉄心にN極用水冷却形回転子巻
線とS極用水冷却形回転子巻線とが巻装されてな
る水冷却形回転子において、前記巻線の一つと他
の巻線とが、その保持環側末端部にて、中空導体
を略Y字形状に形成してなる極間接続部材を用い
て極間接続が施されてなり、当該極間接続部材の
2つ端部は、前記一つの巻線に介挿されるべく剛
性が保持された状態にて接続されてなり、前記極
間接続部材の残りの端部は、前記他の巻線の端部
に接続されるべく剛性が保持された状態で接続さ
れてなり、前記極間接続部材と前記一つの巻線と
前記他の巻線のそれぞれの中空部は連通してなる
こと特徴とする水冷却形回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23349582A JPS59123438A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 水冷却形回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23349582A JPS59123438A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 水冷却形回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123438A JPS59123438A (ja) | 1984-07-17 |
| JPH0452059B2 true JPH0452059B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=16955908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23349582A Granted JPS59123438A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 水冷却形回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123438A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2591993B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1997-03-19 | 富士電機株式会社 | 回転電機の直冷式極間渡りコイル |
| US9455613B2 (en) * | 2013-07-23 | 2016-09-27 | Siemens Energy, Inc. | Rotor winding having a braze joint spaced apart from stress concentration |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432709A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | Fuse blown-off monitor |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP23349582A patent/JPS59123438A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59123438A (ja) | 1984-07-17 |
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