JPH0683553B2 - 回転電機の回転子巻線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転電機の回転子巻線に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の給電用リード線は実開昭53-96604号公報に記載さ
れているように構成されており、冷却性能の観点からそ
の構造が選定されていた。しかし、給電用リード線立上
り部に作用する遠心力に対しては、特に構造上の工夫は
なされていなかつた。

例えばリード線に積層薄板を使用し、その可撓性により
遠心力による変形に対する可撓性を持たせていた。積層
薄板を使用しない場合には、厚板を曲げて給電用リード
線として用いているが、この場合には曲げ加工性保持の
ため、冷間加工度10％程度の硬度の低い材料を用いてい
る。

すなわち回転電機の回転子巻線の端部は第４図に示され
ているように、コイル1,回転子巻線端部支持部材2,シヤ
フト3,給電用リード線４等で構成されており、回転子巻
線のコイル１への給電は、給電用リード線４によつて行
われている。この給電用リード線４は同図に示されてい
るように、コイル１に接続部材（図示せず）を介して接
続された立上り直線部4aおよび曲り部4bを有している。
なお同図において５は給電用リード線４を支持する支持
部材である。

〔発明が解決しようとする課題〕

この立上り直線部および曲り部を有する給電用リード線
は遠心力を受けると、第５図（ａ）に示されているよう
に、矢印表示の圧縮力Ｐを受ける。このような圧縮力Ｐ
を受けると、給電用リード線４は縦軸に同図（ａ）と対
比させたコイル接続部端からの距離ｘをとり、横軸に圧
縮力Ｐをとつて、コイル接続部端からの距離ｘと圧縮力
Ｐとの関係が示されている同図（ｂ）に示されているよ
うに、立上り直線部側が大きく、曲り部側が小さい圧縮
力分布に曝されるようになる。そして給電用リード線と
して使用されている硬銅はその弾性限界を越えた圧縮力
を受けると、弾性限界を越えた部分では圧縮塑性変形が
おこる。

ところで給電用リード線は従来、第６図に示されている
ように板状の給電用リード線４を曲げ加工し、曲げ加工
後、回転子巻線のコイル端部と接続される接続部材4cを
ロー付して製作されていたので、給電用リード線４はロ
ー付で軟化し、必要な弾性域を確保するのが困難であつ
た。

このように従来技術では遠心力の大きな回転電機の回転
子に使用される場合の遠心力耐力について配慮がされて
おらず、過大遠心力による給電用リード線の異常変形や
圧縮力による圧縮塑性変形等の問題があつた。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、給電用リ
ード線の遠心力耐力の向上を可能とした回転電機の回転
子巻線を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、給電用リード線を、立上り直線部の硬度を
曲り部のそれより大きくすることにより、達成される。

〔作用〕

上記手段を設けたので曲り部は可撓性を維持し立上り直
線部ではその弾性限界が向上するようになつて、立上り
直線部の圧縮塑性変形耐力が向上するようになる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図および第２図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では給電用リード線４を、立上り
直線部4aの硬度を曲り部4bのそれより大きく、曲り部4b
の硬度を立上り直線部4aのそれより小さくした。このよ
うにすることにより曲り部4bは可撓性を維持し立上り直
線部4aではその弾性限界が向上するようになつて、立上
り直線部4aの圧縮塑性変形耐力が向上するようになり、
給電用リード線４の遠心力耐力の向上を可能とした回転
電機の回転子巻線を得ることができる。

すなわち第１図（ａ）に示されている給電用リード線４
の立上り直線部4aのコイル接続部端からの寸法l₄の部分
を、冷間加工度とコイル接続部端からの距離ｘとの関係
が示されている同図（ｂ）のように冷間加工度10〜40
％，曲り部4bを含むその他の部分の冷間加工度を10％に
した。

このような給電用リード線４はその一実施例が示されて
いる第２図に示されているようにして製作した。冷間加
工度10％（５〜15％）の硬銅を使用する。この冷間加工
度10％の硬銅の給電用リード線４の立上り直線部を治具
６を用いてプレス加工し、冷間加工度10〜40％に追加冷
間加工する。次いで機械加工，曲げ加工した後、接続部
材4cを立上り直線部の端部に電子ビーム溶接する。この
ように電子ビーム溶接したので短時間で溶接されるよう
になつて、立上り直線部に対する熱影響を少なくするこ
とができるようになり、冷間加工度を上げた立上り直線
部の冷間加工度を下げることがない。このように熱軟化
域の狭い電子ビーム溶接を用いて接続部材4cを接合する
ことで、立上り直線部の硬度を高くし、必要な弾性限界
を確保するようにしたのである。

このように本実施例によれば給電用リード線の立上り直
線部の硬度が大きく、遠心力耐力が向上するので、特に
径が大きく、回転数の大きい大容量タービン発電機に適
用すると、遠心力耐力が向上する。

第３図には本発明の他の実施例が示されている。本実施
例は冷間加工度10％の硬銅の給電用リード線４の立上り
直線部に接続部材4cをまずロー付，溶接等で接合する。
次いでロー付，溶接等で熱影響を受けた熱影響部の立上
り直線部をプレス等で冷間加工し、立上り直線部の必要
な弾性限界を確保するようにしたものである。このよう
にして立上り直線部の必要な弾性限界を確保したものを
機械加工，曲げ加工して給電用リード線を完成させる。
この場合も前述の場合と同様な作用効果を奏することが
できる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は給電用リード線の遠心力耐力が向
上するようになつて、給電用リード線の遠心力耐力の向
上を可能とした回転電機の回転子巻線を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は本発明の回転電機の回転子巻線
の一実施例の給電用リード線を示すもので（ａ）は側面
図、（ｂ）は給電用リード線のコイル接続部端からの距
離と冷間加工度との関係を示す特性図、第２図は同じく
一実施例の給電用リード線の製作手順を示す斜視図、第
３図は本発明の回転電機の回転子巻線の他の実施例の給
電用リード線の製作手順を示す斜視図、第４図は回転電
機の回転子巻線の巻線端部の縦断側面図、第５図
（ａ），（ｂ）は回転電機の回転子巻線の給電用リード
線を示すもので（ａ）は立上り直線部に遠心力による圧
縮力がかかる状態を示す側面図、（ｂ）はコイル接続部
端からの距離と圧縮力との関係を示す特性図、第６図は
従来の回転電機の回転子巻線の給電用リード線の製作手
順を示す斜視図である。 ４……給電用リード線、4a……立上り直線部、4b……曲
り部、4c……接続部材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板状で、かつ立上り直線部および曲り部を
   有する給電用リード線で接続部材を介して接続される回
   転電機の回転子巻線において、前記給電用リード線が、
   前記立上り直線部の硬度が前記曲り部のそれより大きく
   なっていることを特徴とする回転電機の回転子巻線。
2. 【請求項２】前記給電用リード線は、硬銅の前記立上り
   直線部の冷間加工度が約10〜40％，曲り部のそれが約５
   〜15％である特許請求の範囲第１項記載の回転電機の回
   転子巻線。
3. 【請求項３】前記給電用リード線が、冷間加工された硬
   銅が使用され、立上り直線部がさらに所定の冷間加工度
   に冷間加工後、所定形状に形成されるものである特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の回転電機の回転子巻
   線。
4. 【請求項４】前記給電用リード線が、所定形状に形成さ
   れた後、接続部材と電子ビーム溶接されるものである特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載
   の回転電機の回転子巻線。
5. 【請求項５】前記給電用リード線が、立上り直線部にお
   いて接続部材と溶接された後、前記立上り直線部が所定
   の冷間加工度に冷間加工されるものである特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の回転電機
   の回転子巻線。