JPH0524738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はタービン発電機のような交流回転電機
に係り、特に回転子の磁界により生じる振動周波
数との共振を避けるようにする固定子枠に関す
る。

（従来の技術） この種回転電機の固定子鉄心は回転子の磁界に
より生ずる振動力を受ける。特に２極あるいは４
極の回転界磁形回転子を有する回転電機は、固定
子の共振現象が問題となる。このため、鉄心を支
持する固定子枠の固有振動数を強制振動数から離
れるように設定し、共振を避ける必要がある。

例えば２極3600r.p.mのタービン発電機では、
120Hzの強制振動周波数をもつので、固定子枠の
固有振動数を、その60〜85％の範囲内すなわち低
固有振動数に設定して共振を避けるとともに固定
子枠の大径化を抑制している。

低固有振動数を有する固定子枠の従来例として
は、実公昭52−30483号公報にみられるように、
鉄心を支持する環状主板の内周に周方向にパツド
を隔設するとともに内外周の切欠き部を設けるも
のがある。

また、他の従来例としては環状主板に複数個の
孔を軸方向に設けて、この孔の開口面積を調整す
ることにより所望の固有振動数を発生し得るよう
にしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点） これらの低固有振動数固定子枠は、固定子枠が
環状主板とこれの外周に溶接された側板とにより
主要部を構成されている場合に有効である。しか
しながら、全閉内冷形回転電機のような冷却器の
収納箱や端子箱を側板から突設せしめ、しかも気
密構造にするものは上記従来技術では解決できな
い問題点がある。すなわち、かかる箱部は電機の
回転軸線に対して直角方向に延びる側壁板を有
し、この側壁板は該振動力の方向に対して高次の
固有振動数を有する。これを低固有振動数にする
ため従来技術のように穿孔や切り欠かを設けるこ
とは、全閉内冷形の固定子では不可であり、また
これらを設けて剛性の小さい材料によつて閉塞す
ることも特に水素ガスを冷媒とするような回転電
機の場合は避けるべきである。

また、固有振動数に及ぼす剛性は、その振動の
モードに対する剛性について考える必要がある。
例えば回転電機の中で特に固定子枠全体の固有振
動数が問題になる２極機を考えた場合、固定子枠
に対する回転子による強制振動の振動モードは楕
円形状を呈し、全閉内冷却回転電機等、固定子枠
外に冷却器や収納箱や端子箱を固定子枠側板から
突設する構造に於いても、同じく楕円形状を呈す
る。そして、強制振動に基く箱状部側壁板の振動
モードは、回転軸線に直行する平面内にて曲げ振
動モードを呈し、固定子側板から外側に突き出し
た箱状部側壁板が回転軸上に直交する平面に対し
て平行部を有する回転電機では、回転軸線に直交
する平面内にて曲げ振動モードと側壁板の面が一
致する。つまり、側壁板は面内に曲げられ、側壁
板の面内変形と面外変形では必然的に面内変形の
方が振動モードに対する剛性が大きくなり、この
振動モードに対する剛性が大きくなると、箱状部
が付かない場合の固定子枠の振動モードに比べ
て、側壁板の付いた部分で固定子枠側板の回転軸
線上の振動モードが変化し、この変化分が全体の
固定子枠の固有振動数を変化させる要因となる。

本発明は以上のような点にかんがみてなされた
もので、その目的とするところは、一体的にしか
も気密に突設した箱状部を大きくすることなく固
有子鉄心の強制振動数より低くできる回転電機の
固定子枠を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は軸方向に隔設した環状主板の内周側に
弾性支持装置を介して固定子鉄心を支持せしめ、
上記主板の外周に側板を固着して包被するととも
に、上記側板に固定され側板の外側に突出した箱
状部を有する全閉形の固定子枠を改良するもので
ある。

本発明においては、前記箱状部の側壁板は回転
軸線に直交する平面に対して非平行部を有するこ
とを特徴とする。

（作用） このように構成されたものにおいては、高次の
振動周波数を有する加振に対して、箱状部の側壁
板が電機の回転軸線に直交する平面に対して非平
行部を有するので、回転軸線に直交する平面に対
して平行部を有するものに比べて、回転軸線に直
交する平面内における曲げ振動モードに対する剛
性が小さくなり、強制振動周波数より低い固有振
動周波数を生ずるようにすることが可能となり、
固定子枠全体の固有振動数に及ぼす箱状部の影響
をなくすことが可能である。

（実施例） 以下図面に示した実施例に基づいて本発明を詳
述する。第１図および第２図は本発明の一実施例
を示すタービン発電機の固定子である。第１図は
上方より見た固定子であり、第２図は軸方向に見
た固定子をそれぞれ要部を一部切断して示してあ
る。固定子枠１は封止する水素ガスあるいは空気
等の冷媒を冷却する冷却器を収納した全閉形であ
る。その構成は、図示しない固定子コイルを巻回
した固定子鉄心２を支持する環状の主板３が軸方
向に適宜間隔を保つて複数個配設されており、そ
の外周には側板４がこれらを包被するように、ま
た内周には補強リング５が溶接されている。環状
主板３は、冷却用ガスを流すための軸方向に貫通
した孔３ａを多数有し、この孔は環状主板３を低
固有振動数にする役目を果している。固定子鉄心
２は、上記補強リング５に弾性支持装置６を介し
て支持されている。この装置６は、多数の水平ば
ねバー７に鉄心と係合したキーバー８をボルトに
より締結したものである。

この固定子枠１の冷媒流路には冷却器１０が装
着される。この冷却器１０を収納するための枠１
の一部に外部に突出した箱状部９が設けられてい
る。この箱状部９は、その軸方向を閉塞する側壁
板９ａを有し、この側壁板９ａは、電機の回転軸
線Ｏに直角に交わる平面に対して軸方向外側に所
定の角度（θ）をもつて傾斜している。この側壁
板９ａの軸方向取付装置は、環状主板３の半径方
向延長面と一致または交差しないように軸方向に
ずらして取付けることが望しい。

第３図に示した他の実施例は、固定子巻線と外
部母線とを接続する端子箱を示している。この端
子箱もその側壁板９ｂを側板４との付根部は平行
にして溶接作業を容易にし、外方に向うにつれて
回転軸線Ｏに直交する平面に対して軸方向に所定
角（θ）で傾斜させている。

第４図は本発明の更に他の実施例を示すもので
ある。この実施例においては、側壁板９ｃをく字
状に曲げて形成している。また第５図は側壁板９
ｄを円弧状に形成している。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、軸方向に隔設し
た環状主板の内周側に弾性支持装置を介して固定
子鉄心を支持せしめ、上記主板の外周に側板を固
着して包被するとともに、上記側板に固定され側
板の外側に突出した箱状部を有する全閉形の固定
子枠において、前記箱状部の側壁板は回転軸線に
直交する平面に対して非平行部を有するものであ
るから、箱状部を大きくすることなく励振周波数
より低い固有振動周波数を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施側を示す固定子を上部
から見て要部を断面した平面図、第２図は第１図
の固定子を正面から見た一部断面図、第３図は第
２図の−線に沿つて切断し矢印方向に見た端
子箱部の断面図、第４図および第５図はそれぞれ
本発明の他の実施例を示す固定子枠の断面図であ
る。 １……固定子枠、２……固定子鉄心、３……環
状主板、４……側板、９……箱状部、９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄ……側壁板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軸方向に隔設した環状主板の内周側に弾性支
   持装置を介して固定子鉄心を支持せしめ、上記主
   板の外周に側板を固着して包被するとともに、上
   記側板に固定され側板の外側に突出した箱状部を
   有する全閉形の固定子枠において、前記箱状部の
   側壁板は回転軸線に直交する平面に対して非平行
   部を有することを特徴とする回転電機の固定子
   枠。