JPH0526919Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案はタービン発電機のように長大な回転子
のスロツト絶縁のために用いられるスロツトアー
マに関するものである。

（従来の技術） 一般に大形のタービン発電機では回転時の回転
子スロツトテイース部の強度を確保するため第２
図に示すような構造のスロツト形状が採用される
ことが多い。

第２図に示すように回転子のスロツト１にはロ
ータコイル２と各ターン間を絶縁するターン絶縁
３と対地絶縁のためのスロツトアーマ４が収めら
れており、更にロータコイル２に働く遠心力を支
えるロータ楔５とロータコイル２との間を電気的
に絶縁する絶縁ブロツク６が介在している。

従来、スロツトアーマ４の材料としてはガラス
布を補強材としたエポキシ樹脂やポリエステル樹
脂などの熱硬化性樹脂積層成形品が使用されてい
た。

（考案が解決しようとする問題点） このような形状のスロツト１に収められるスロ
ツトアーマ４では製造効率および成形金型の汎用
化という観点から第３図に示すようなＬ形に成形
し、スロツト形状に合わせ、変形させて組み込む
方法がとられることがある。この場合、スロツト
アーマ４が非常に厚かつたり、変形量が大きかつ
たりするとスロツトアーマ４の表面歪みが大きく
なり、特に引張り歪みが生じる変形部７の外側
（スロツト壁側）には微細なクラツクを生じる恐
れがある。

また、ロータコイル２をスロツト１に組み込む
場合、スロツト底部に位置するコイルではスロツ
トの開口部を通過させる際、第４図のようにコイ
ルループの幅（Ｗ）を拡げる必要がある。したが
つて、スロツト１外のコイルエンドターン８には
必然的に変形を与えなければならない。このこと
から、スロツト１端から外側のスロツトアーマ４
にはスロツト幅を拡げるような方向に変形を生じ
ることがある。さらに、ロータコイル２は運転時
の温度上昇により熱伸びを生じる。コイルエンド
ターン８の熱伸びはコイルループの幅（Ｗ）を拡
げる方向に働くのでスロツト１外のスロツトアー
マ４にはやはりスロツト幅を拡げる方向に変形を
生じる。この変形量が大きいと、引張り歪みが生
じるスロツトアーマ４の内側（コイル側）に微細
なクラツクを生じる恐れがある。

スロツトアーマ４表面に生じた微細なクラツト
は機械的にはさほど有害ではないが、電気的には
スロツトアーマ４の有効絶縁厚さを減ずることに
なり、絶縁耐力が低下する。

本考案は以上のような点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは大形タービン発電
機回転子の組み立ておよび運転中に生じる変形に
対しても十分な機械強度をもち、絶縁耐力の低下
が少ないスロツトアーマを提供することである。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達るするために本考案のスロツトア
ーマは、ガラス繊維からなる基布に樹脂を含浸し
てＢステージ化したシートを積層して中間積層体
を形成し、この中間積層体のスロツト壁に面する
表面には糸の方向が回転子の半径方向と一致する
ガラスロービングに樹脂を含浸してＢステージ化
したシートを貼着し、前記中間積層体のロータコ
イルに面する表面には糸の方向が回転子の軸方向
と一致するガラスロービングに樹脂を含浸してＢ
ステージ化したシートを貼着した構成とする。

（作用） ガラス布より機械強度の高いFRP製品の補強
材としてガラスロービングが知られている（例え
ばL.E.Seidler：Evaluation of laminates for
high temperature electrical／mechanical
applications，IEEE Proc.llth Electr.Insul.
Conf.，1973）。

ガラスロービングを一定の方向に引きそろえ、
エポキシ樹脂を含浸してＢステージ化したシート
を加熱成形した積層品では、ロービングの引きそ
ろえ方向に外力が作用したとき、ガラス布の場合
のように繊維のクロスオーバ部に応力集中しない
ためガラス布を補強材とした積層品より強度が高
い。

本考案になるスロツトアーマ４では補強材とし
てガラス布層の両面にガラスロービングを配置さ
せる。ガラスロービングの補強効果は繊維方向に
は極めて高く、繊維と直角方向には低いのでガラ
スロービングの繊維方向は前述した組み立ておよ
び運転中のスロツトアーマ４に生じる変形に起因
した微細なクラツクの防止に効果的に配置してあ
る。すなわちスロツトアーマ４の変形によつて引
張り歪みが生じる側に歪みと同一方向にガラスロ
ービングの繊維方向を合わせてある。

これにより、スロツトアーマ４表面に生じる引
張り応力に対し、スロツトアーマ４の表面に配し
たガラスロービングが効果を発揮し、耐クラツク
性の高いスロツトアーマとなつている。

（実施例） 以下、本考案の実施例につき、第１図を参照し
て説明する。

スロツトアーマ４はガラス布にエポキシ樹脂を
含浸してＢステージ化したシート９を積層し、さ
らにその両面にガラスロービングを一定の方向に
引きそろえ、エポキシ樹脂を含浸してＢステージ
化したシート１０を各１枚貼り合わせ、加熱モー
ルド成形する。この際、ガラスロービングシート
１０の繊維方向は、第１図に示すようにスロツト
アーマ４の外側（スロツト壁側）のものは回転子
半径方向に合せ、またスロツトアーマ４の内側
（ロータコイル側）のものは回転子軸方向に合せ
て貼り合わせる。

本実施例の効果を検証するため次のような実験
を行つた。厚さ0.25mmのＢステージエポキシガラ
ス布シート９を５枚積層し、その両面に厚さ0.25
mmのＢステージエポキシロービングシート１０を
第１図に示す繊維方向で各１枚貼り合わせ加熱モ
ールド成形したスロツトアーマ〔Ａ〕と上記Ｂス
テージエポキシガラス布シート９を７枚積層し、
加熱モールド成形したスロツトアーマ〔Ｂ〕を製
作した。

上記スロツトアーマ〔Ａ〕および〔Ｂ〕を第５
図のように直径160mmの円柱１１に当て、半径80
mmの曲げ変形を与えた。しかる後、該スロツトア
ーマ〔Ａ〕および〔Ｂ〕の曲げ変形部の交流破壊
電圧を測定し、健全部の交流破壊電圧と比較した
ところ、補強材がガラス布のみのスロツトアーマ
〔Ｂ〕の破壊電圧が71％に低下するのに対し、本
実施例のスロツトアーマ〔Ａ〕の破壊電圧には低
下が見られず、本考案の効果の一端が確認でき
た。

本考案は上記し、かつ図面に示した実施例のみ
に限定されるものではなく、例えばＢステージガ
ラス布シート９とＢステージガラスロービングシ
ート１０との貼り合わせ枚数を変更したり、Ｂス
テージガラス布シート９の替わりにＢステージガ
ラスマツトシートを用いる等、その要旨を変更し
ない範囲で変形して実施できることは勿論であ
る。また、エポキシ樹脂のかわりにポリエステル
樹脂やポリイミド樹脂を用いることもできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば大形ター
ビン発電機回転子の組み立てや運転中に生じる変
形に対しても十分な機械強度をもち、絶縁耐力の
低下が少ないスロツトアーマを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になるスロツトアーマの実施例
を示す断面図、第２図は回転子スロツト部断面
図、第３図はスロツトアーマモールド成形時の形
状を示す断面図、第４図はコイルのスロツト納め
の図、第５図は曲げ変形の与え方を示す模式図で
ある。 １……回転子スロツト、２……ロータコイル、
３……ターン絶縁、４……スロツトアーマ、５…
…ロータ楔、６……絶縁ブロツク、７……変形
部、８……コイルエンドターン、９……エポキシ
ガラス布シート、１０……エポキシガラスロービ
ングシート、１１……円柱。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転電機回転子のスロツト壁とロータコイルと
   のあいだに介設されるスロツトアーマにおいて、
   ガラス繊維からなる基布に樹脂を含浸してＢステ
   ージ化したシートを積層して中間積層体を形成
   し、この中間積層体のスロツト壁に面する表面に
   は糸の方向が回転子の半径方向と一致するガラス
   ロービングに樹脂を含浸してＢステージ化したシ
   ートを貼着し、前記中間積層体のロータコイルに
   面する表面には糸の方向が回転子の軸方向と一致
   するガラスロービングに樹脂を含浸してＢステー
   ジ化したシートを貼着したことを特徴とするスロ
   ツトアーマ。