JPH0984312A - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
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- JPH0984312A JPH0984312A JP7239491A JP23949195A JPH0984312A JP H0984312 A JPH0984312 A JP H0984312A JP 7239491 A JP7239491 A JP 7239491A JP 23949195 A JP23949195 A JP 23949195A JP H0984312 A JPH0984312 A JP H0984312A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】負荷時の電機子反作用磁束を考慮して構造を最
適化した回転子を有する回転電機を提供すること。 【構成】磁極部６と該磁極部６以外に複数個の巻線挿入
用の回転子スロット７と該スロット７間に形成されたテ
ィース８とを有する塊状回転子鉄心と、スロット７内に
挿入された界磁巻線９と、界磁巻線９保持用の回転子ウ
エッジ１０とを備えた回転電機の回転子２において、磁
極部６を境にして回転子２の回転方向進み側にあるスロ
ット７の配置と回転子２の回転方向遅れ側にあるスロッ
ト７の配置を異なるようにした。 【効果】負荷時における界磁電流の低減を図ることがで
き、界磁巻線銅損の減少による発電機効率の向上や界磁
巻線の温度上昇の低減が実現できるため、同一体格で出
力の大きい回転電機が得られる。
適化した回転子を有する回転電機を提供すること。 【構成】磁極部６と該磁極部６以外に複数個の巻線挿入
用の回転子スロット７と該スロット７間に形成されたテ
ィース８とを有する塊状回転子鉄心と、スロット７内に
挿入された界磁巻線９と、界磁巻線９保持用の回転子ウ
エッジ１０とを備えた回転電機の回転子２において、磁
極部６を境にして回転子２の回転方向進み側にあるスロ
ット７の配置と回転子２の回転方向遅れ側にあるスロッ
ト７の配置を異なるようにした。 【効果】負荷時における界磁電流の低減を図ることがで
き、界磁巻線銅損の減少による発電機効率の向上や界磁
巻線の温度上昇の低減が実現できるため、同一体格で出
力の大きい回転電機が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転電機に係わり、特に
タービン発電機の円筒形回転子において、負荷時の磁束
分布を改善して界磁電流を低減させる構造に関する。
タービン発電機の円筒形回転子において、負荷時の磁束
分布を改善して界磁電流を低減させる構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のタービン発電機などの回転電機の
円筒形回転子には、回転子に励磁電源から直流電源を受
けて発電機を励磁する界磁巻線が設けられている。回転
子は単一鋼塊から作成され、磁極部と非磁極部からな
り、非磁極部には塊状の回転子鉄心に周方向に等間隔に
複数個の巻線挿入用スロットを設け、スロット間にはテ
ィースが設けられている。スロット内には界磁巻線が施
され、界磁巻線上部に挿入された回転子ウエッジで界磁
巻線が保持される構造になっている。一方、固定子は、
回転子からギャップを介した外径側にあり、硅素鋼板を
積層した積層鉄心が用いられ、周方向に等間隔に電機子
巻線を収納するためのスロットが形成されている。
円筒形回転子には、回転子に励磁電源から直流電源を受
けて発電機を励磁する界磁巻線が設けられている。回転
子は単一鋼塊から作成され、磁極部と非磁極部からな
り、非磁極部には塊状の回転子鉄心に周方向に等間隔に
複数個の巻線挿入用スロットを設け、スロット間にはテ
ィースが設けられている。スロット内には界磁巻線が施
され、界磁巻線上部に挿入された回転子ウエッジで界磁
巻線が保持される構造になっている。一方、固定子は、
回転子からギャップを介した外径側にあり、硅素鋼板を
積層した積層鉄心が用いられ、周方向に等間隔に電機子
巻線を収納するためのスロットが形成されている。
【０００３】上記の回転電機において、回転子を定格回
転速度で回転させ、界磁巻線を励磁すると電機子巻線に
交流電圧が誘起する。電機子巻線に負荷を接続せず、開
放している無負荷状態では、発電機内の磁束は、界磁電
流によって発生した磁極方向の磁束のみが発生してい
る。一方、電機子巻線に負荷を接続した負荷状態では、
界磁電流によって発生した磁極方向の磁束（以下、界磁
束）と電機子電流によって発生した磁束（以下、電機子
反作用磁束）のベクトル和に相当する磁束が発生してい
る。一般に、電機子反作用磁束は、磁極方向の磁束成分
と磁極方向から回転子の回転方向に対して電気角で９０
度遅れる方向の磁束成分からなるため、発電機内に発生
している磁束は、磁極中心より回転子の回転方向に対し
て遅れ側の方向に流れている。したがって、磁束が回転
子側を流れるとき、無負荷時ならば、そのほとんどが磁
極部を通過するが、負荷時においては、上記のような電
機子反作用磁束のため、磁極部のみでなく、スロットが
存在する非磁極部を通過する磁束成分も発生する。
転速度で回転させ、界磁巻線を励磁すると電機子巻線に
交流電圧が誘起する。電機子巻線に負荷を接続せず、開
放している無負荷状態では、発電機内の磁束は、界磁電
流によって発生した磁極方向の磁束のみが発生してい
る。一方、電機子巻線に負荷を接続した負荷状態では、
界磁電流によって発生した磁極方向の磁束（以下、界磁
束）と電機子電流によって発生した磁束（以下、電機子
反作用磁束）のベクトル和に相当する磁束が発生してい
る。一般に、電機子反作用磁束は、磁極方向の磁束成分
と磁極方向から回転子の回転方向に対して電気角で９０
度遅れる方向の磁束成分からなるため、発電機内に発生
している磁束は、磁極中心より回転子の回転方向に対し
て遅れ側の方向に流れている。したがって、磁束が回転
子側を流れるとき、無負荷時ならば、そのほとんどが磁
極部を通過するが、負荷時においては、上記のような電
機子反作用磁束のため、磁極部のみでなく、スロットが
存在する非磁極部を通過する磁束成分も発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、磁
極方向に対して電気角で９０度異なる方向にはスロット
があるため、磁路がほぼティースに限定される。したが
って、負荷時において電機子反作用磁束が発生するとき
の回転子の磁気飽和はより顕著になることから、負荷時
における界磁電流は磁気飽和によってより増大し、界磁
巻線の銅損による発電機効率の低下や銅損による界磁巻
線の温度上昇の増大をまねくなどの問題があった。
極方向に対して電気角で９０度異なる方向にはスロット
があるため、磁路がほぼティースに限定される。したが
って、負荷時において電機子反作用磁束が発生するとき
の回転子の磁気飽和はより顕著になることから、負荷時
における界磁電流は磁気飽和によってより増大し、界磁
巻線の銅損による発電機効率の低下や銅損による界磁巻
線の温度上昇の増大をまねくなどの問題があった。
【０００５】本発明は、上述の点に鑑みなされたもので
あり、その目的は負荷時の電機子反作用磁束を考慮して
構造を最適化した回転子を有する回転電機を提供するこ
とにある。
あり、その目的は負荷時の電機子反作用磁束を考慮して
構造を最適化した回転子を有する回転電機を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、磁極部
と該磁極部以外の部分に形成された複数個の巻線挿入用
スロットと該スロット間に形成されたティースとを有す
る塊状回転子鉄心と、前記スロット内に挿入された界磁
巻線と、前記界磁巻線保持用ウエッジとを備えた回転子
を有する回転電機において、前記回転電機が発電機であ
るとき、前記磁極部を境にして前記回転子の回転方向遅
れ側にある前記スロットのうち前記磁極部側に位置する
複数のスロットの各配置間隔が、前記磁極部を境にして
前記回転子の回転方向進み側にある前記スロットのうち
前記磁極部側に位置する複数のスロットの対応する各配
置間隔より大きくなるようにしたことにある。
と該磁極部以外の部分に形成された複数個の巻線挿入用
スロットと該スロット間に形成されたティースとを有す
る塊状回転子鉄心と、前記スロット内に挿入された界磁
巻線と、前記界磁巻線保持用ウエッジとを備えた回転子
を有する回転電機において、前記回転電機が発電機であ
るとき、前記磁極部を境にして前記回転子の回転方向遅
れ側にある前記スロットのうち前記磁極部側に位置する
複数のスロットの各配置間隔が、前記磁極部を境にして
前記回転子の回転方向進み側にある前記スロットのうち
前記磁極部側に位置する複数のスロットの対応する各配
置間隔より大きくなるようにしたことにある。
【０００７】また、本発明の他の特徴は、前記回転電機
が電動機であるとき、前記磁極部を境にして前記回転子
の回転方向遅れ側にある前記スロットのうち前記磁極部
側に位置する複数のスロットの各配置間隔が、前記磁極
部を境にして前記回転子の回転方向進み側にある前記ス
ロットのうち前記磁極部側に位置する複数のスロットの
対応する各配置間隔より小さくなるようにしたことにあ
る。
が電動機であるとき、前記磁極部を境にして前記回転子
の回転方向遅れ側にある前記スロットのうち前記磁極部
側に位置する複数のスロットの各配置間隔が、前記磁極
部を境にして前記回転子の回転方向進み側にある前記ス
ロットのうち前記磁極部側に位置する複数のスロットの
対応する各配置間隔より小さくなるようにしたことにあ
る。
【０００８】
【作用】負荷時における磁束が集中する磁極部より回転
子の回転方向遅れ側と、磁束があまり集中しない磁極部
より回転子の回転方向進み側のスロット配置を異ならせ
ることによって、遅れ側の磁気飽和を緩和することがで
き、同一出力を発生させるのに必要な界磁電流が低減す
ることができる。
子の回転方向遅れ側と、磁束があまり集中しない磁極部
より回転子の回転方向進み側のスロット配置を異ならせ
ることによって、遅れ側の磁気飽和を緩和することがで
き、同一出力を発生させるのに必要な界磁電流が低減す
ることができる。
【０００９】本発明によれば、負荷時における界磁電流
が低減できるため、界磁巻線銅損の減少による発電機効
率の向上や界磁巻線の温度上昇の低減を図ることができ
る。
が低減できるため、界磁巻線銅損の減少による発電機効
率の向上や界磁巻線の温度上昇の低減を図ることができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施例を示す回転電機の
回転子断面構造を示し、図２に本発明に関わる回転電機
の断面構造を示す。ここで、図１，図２は２極機の場合
を例示したもので、図においては２極のうち１極分のみ
を示したが、以下の発明は２極以上の偶数極機に対して
も一般的に成立する。
回転子断面構造を示し、図２に本発明に関わる回転電機
の断面構造を示す。ここで、図１，図２は２極機の場合
を例示したもので、図においては２極のうち１極分のみ
を示したが、以下の発明は２極以上の偶数極機に対して
も一般的に成立する。
【００１２】回転電機を固定子１と回転子２で構成し、
固定子１には積層鉄心に固定子スロット３を設け、電機
子巻線４を施す。電機子巻線４には平角銅線を用いて、
亀甲形コイルにしたものを用い、電機子巻線４を保持す
るために、固定子スロット３の頭部に固定子ウエッジ５
を挿入する。回転子２は機械強度を持たせるために、単
一鋼塊から製作し、磁極部６と非磁極部を形成する。非
磁極部には回転子２の周方向に等間隔に複数個の巻線挿
入用回転子スロット７を設け、回転子スロット７間には
ティース８を設ける。回転子スロット７内には界磁巻線
９を施し、界磁巻線９上部に回転子ウエッジ１０を挿入
して界磁巻線９を保持する構造にする。界磁巻線９は、
裸銅帯を平打ち巻にして、層間を絶縁して形成する。な
お、ギャップ１１における磁束分布を正弦波状にして、
電機子巻線４の誘起電圧に含まれる高調波を軽減するた
め、図中にも示したように少なくとも磁極部６最寄りの
回転子スロット深さを他の回転子スロットと同等以下の
深さにしてもよい。
固定子１には積層鉄心に固定子スロット３を設け、電機
子巻線４を施す。電機子巻線４には平角銅線を用いて、
亀甲形コイルにしたものを用い、電機子巻線４を保持す
るために、固定子スロット３の頭部に固定子ウエッジ５
を挿入する。回転子２は機械強度を持たせるために、単
一鋼塊から製作し、磁極部６と非磁極部を形成する。非
磁極部には回転子２の周方向に等間隔に複数個の巻線挿
入用回転子スロット７を設け、回転子スロット７間には
ティース８を設ける。回転子スロット７内には界磁巻線
９を施し、界磁巻線９上部に回転子ウエッジ１０を挿入
して界磁巻線９を保持する構造にする。界磁巻線９は、
裸銅帯を平打ち巻にして、層間を絶縁して形成する。な
お、ギャップ１１における磁束分布を正弦波状にして、
電機子巻線４の誘起電圧に含まれる高調波を軽減するた
め、図中にも示したように少なくとも磁極部６最寄りの
回転子スロット深さを他の回転子スロットと同等以下の
深さにしてもよい。
【００１３】上記回転電機を発電機として運転した場合
を考える。回転子２を定格回転速度で回転させ、回転子
スロット７内に施した界磁巻線９を励磁すると電機子巻
線４に交流電圧が誘起する。電機子巻線４に負荷を接続
せず、開放している無負荷状態では、発電機内の磁束
は、界磁電流によって発生した磁極部６の方向の磁束の
みが発生している。一方、電機子巻線４に負荷（図示せ
ず）を接続した状態では、界磁電流によって発生した磁
極方向の界磁束と電機子電流によって発生した電機子反
作用磁束のベクトル和に相当する磁束が発生している。
一般に、電機子反作用磁束は、磁極方向の磁束成分と、
磁極方向から回転子２の回転方向に対して電気角で９０
度遅れる方向の磁束成分からなるため、発電機内に発生
している磁束は、磁極中心より回転子２の回転方向に対
して遅れ側の方向に流れている。したがって、磁束が回
転子２側を流れるとき、無負荷時にならば、そのほとん
どが磁極部６を通過するが、負荷時においては、上記の
ような電機子反作用磁束のため、磁極部のみでなく、回
転子スロット７が存在する非磁極部を通過する磁束成分
も同時に発生する。
を考える。回転子２を定格回転速度で回転させ、回転子
スロット７内に施した界磁巻線９を励磁すると電機子巻
線４に交流電圧が誘起する。電機子巻線４に負荷を接続
せず、開放している無負荷状態では、発電機内の磁束
は、界磁電流によって発生した磁極部６の方向の磁束の
みが発生している。一方、電機子巻線４に負荷（図示せ
ず）を接続した状態では、界磁電流によって発生した磁
極方向の界磁束と電機子電流によって発生した電機子反
作用磁束のベクトル和に相当する磁束が発生している。
一般に、電機子反作用磁束は、磁極方向の磁束成分と、
磁極方向から回転子２の回転方向に対して電気角で９０
度遅れる方向の磁束成分からなるため、発電機内に発生
している磁束は、磁極中心より回転子２の回転方向に対
して遅れ側の方向に流れている。したがって、磁束が回
転子２側を流れるとき、無負荷時にならば、そのほとん
どが磁極部６を通過するが、負荷時においては、上記の
ような電機子反作用磁束のため、磁極部のみでなく、回
転子スロット７が存在する非磁極部を通過する磁束成分
も同時に発生する。
【００１４】本発明では、これらの回転子スロット７を
磁極部６を境にして、回転方向の遅れ側にある回転子ス
ロット７の配置と、進み側にある回転子スロット７の配
置を異ならせたものであり、図１の場合では、磁極部６
から回転方向の遅れ側にある回転子スロット７のうち磁
極部６に近いスロットの間隔を、磁極部６から回転方向
の進み側にある回転子スロット７のうち磁極部６に近い
スロットの間隔より大きくなるようにする。なお、磁極
部６から遠い位置にある回転子スロット７の間隔は、回
転方向の遅れ側，進み側によらず同じでよい。
磁極部６を境にして、回転方向の遅れ側にある回転子ス
ロット７の配置と、進み側にある回転子スロット７の配
置を異ならせたものであり、図１の場合では、磁極部６
から回転方向の遅れ側にある回転子スロット７のうち磁
極部６に近いスロットの間隔を、磁極部６から回転方向
の進み側にある回転子スロット７のうち磁極部６に近い
スロットの間隔より大きくなるようにする。なお、磁極
部６から遠い位置にある回転子スロット７の間隔は、回
転方向の遅れ側，進み側によらず同じでよい。
【００１５】以下に上記の磁極部６に対し、回転子２の
回転方向の遅れ側と進み側の回転子スロット７の配置を
異ならせた効果を説明する。なお、本発明では、発明の
効果が得られる条件が発電機と電動機で異なるが、以下
では断りのない限り発電機の場合について述べる。図１
の実施例では、界磁巻線９を納めるための回転子スロッ
ト７は１極あたり１２となっているが、回転子スロット
７の総数は任意でよく、以下の説明では１極あたり２Ｎ
ｒとする。いま、説明の都合上、磁極部６から回転方向
の遅れ側に向かって回転子スロット７を＃１，＃２，＃
３，…，＃Ｎｒとし、回転方向の進み側に向かって回転
子スロット７を＃１′，＃２′，＃３′，…，＃Ｎｒ′
と呼ぶことにする。また、回転子スロット７間の角度＃
１，＃２間をα1 、＃２，＃３間をα2 ，…、＃Ｎｒ−
１，＃Ｎｒ間をαNr-1のように、＃１′，＃２′間を
α′1 、＃２′，＃３′間をα′2 ，…、＃Ｎｒ−
１′，＃Ｎｒ′間をα′Nr-1 のように呼ぶことにす
る。
回転方向の遅れ側と進み側の回転子スロット７の配置を
異ならせた効果を説明する。なお、本発明では、発明の
効果が得られる条件が発電機と電動機で異なるが、以下
では断りのない限り発電機の場合について述べる。図１
の実施例では、界磁巻線９を納めるための回転子スロッ
ト７は１極あたり１２となっているが、回転子スロット
７の総数は任意でよく、以下の説明では１極あたり２Ｎ
ｒとする。いま、説明の都合上、磁極部６から回転方向
の遅れ側に向かって回転子スロット７を＃１，＃２，＃
３，…，＃Ｎｒとし、回転方向の進み側に向かって回転
子スロット７を＃１′，＃２′，＃３′，…，＃Ｎｒ′
と呼ぶことにする。また、回転子スロット７間の角度＃
１，＃２間をα1 、＃２，＃３間をα2 ，…、＃Ｎｒ−
１，＃Ｎｒ間をαNr-1のように、＃１′，＃２′間を
α′1 、＃２′，＃３′間をα′2 ，…、＃Ｎｒ−
１′，＃Ｎｒ′間をα′Nr-1 のように呼ぶことにす
る。
【００１６】このとき、回転方向遅れ側のスロット間の
角度α1 ，α2 ，α3 ，…，αNr-1と回転方向進み側の
α′1 ，α′2 ，α′3 ，…，α′Nr-1は、α1 ≧α′
1 ，α2 ≧α′2 ，…，αNr-1≧α′Nr-1のような関係
を満足するようにする。このように、回転方向に対して
遅れ側のスロット間角度を進み側より大きくすることに
よって、負荷時に磁極部６に近い回転方向遅れ側の磁束
集中による磁気飽和が緩和され、界磁電流が低減でき
る。ただし、図１の例のように回転方向進み側は負荷時
の磁束集中がないので、α′1 ＝α′2 ＝α′3 ＝，
…，＝α′Nr-1で十分である。また、回転方向遅れ側で
も、負荷時の磁束集中は＃１，＃２付近で発生するもの
であるから、図１のように磁極部６最寄りのスロット間
角度がα1 ＞α′1 ，α2 ＞α′2 である以外は、α3
＝α′3 ，…，αNr-1＝α′Nr-1のように遅れ側と進み
側が同じでも十分に磁気飽和を緩和する効果を得ること
ができる。
角度α1 ，α2 ，α3 ，…，αNr-1と回転方向進み側の
α′1 ，α′2 ，α′3 ，…，α′Nr-1は、α1 ≧α′
1 ，α2 ≧α′2 ，…，αNr-1≧α′Nr-1のような関係
を満足するようにする。このように、回転方向に対して
遅れ側のスロット間角度を進み側より大きくすることに
よって、負荷時に磁極部６に近い回転方向遅れ側の磁束
集中による磁気飽和が緩和され、界磁電流が低減でき
る。ただし、図１の例のように回転方向進み側は負荷時
の磁束集中がないので、α′1 ＝α′2 ＝α′3 ＝，
…，＝α′Nr-1で十分である。また、回転方向遅れ側で
も、負荷時の磁束集中は＃１，＃２付近で発生するもの
であるから、図１のように磁極部６最寄りのスロット間
角度がα1 ＞α′1 ，α2 ＞α′2 である以外は、α3
＝α′3 ，…，αNr-1＝α′Nr-1のように遅れ側と進み
側が同じでも十分に磁気飽和を緩和する効果を得ること
ができる。
【００１７】したがって、上記実施例のように発電機が
負荷をとって運転している状態、すなわち電機子反作用
を考慮して回転子２のスロット配置を最適化すれば、発
電機を励磁するために必要な界磁電流が低減できる。
負荷をとって運転している状態、すなわち電機子反作用
を考慮して回転子２のスロット配置を最適化すれば、発
電機を励磁するために必要な界磁電流が低減できる。
【００１８】一方、電動機の場合は、磁極部６より回転
方向に進んだ側で磁束集中が発生する。したがって、同
様の考えにより電動機の場合はα1 ≦α′1 ，α2 ≦
α′2，…，αNr-1≦α′Nr-1となる。
方向に進んだ側で磁束集中が発生する。したがって、同
様の考えにより電動機の場合はα1 ≦α′1 ，α2 ≦
α′2，…，αNr-1≦α′Nr-1となる。
【００１９】図３に本発明の一実施例を示す回転電機の
回転子断面構造を示す。
回転子断面構造を示す。
【００２０】本実施例は、図２と同様に負荷時の磁束集
中を考慮して、磁極部６の回転方向遅れ側の磁極部６に
近い回転子スロット７間の間隔を、磁極部６から遠い回
転子スロット７間の間隔より大きくしたものである。す
なわち、回転子スロット７間の角度の関係は、α1 ＝
α′1 ，α2 ＝α′2 ，…，αNr-1＝α′Nr-1とし、α
1 ≧α2 ≧，…，≧αNr-1とする。図３の場合では、α
1 ＞α2 ＞α3 ＝，…，＝αNr-2＝αNr-1としている。
本実施例では、磁束集中のない回転方向進み側のスロッ
ト間隔も大きくするため、この付近の界磁巻線が減少し
て巻線起磁力が小さくなる。したがって、界磁電流低減
の効果は図２の場合ほど期待できなくなる。しかし、本
実施例は回転子２の回転方向が限定できない場合などに
有効である。
中を考慮して、磁極部６の回転方向遅れ側の磁極部６に
近い回転子スロット７間の間隔を、磁極部６から遠い回
転子スロット７間の間隔より大きくしたものである。す
なわち、回転子スロット７間の角度の関係は、α1 ＝
α′1 ，α2 ＝α′2 ，…，αNr-1＝α′Nr-1とし、α
1 ≧α2 ≧，…，≧αNr-1とする。図３の場合では、α
1 ＞α2 ＞α3 ＝，…，＝αNr-2＝αNr-1としている。
本実施例では、磁束集中のない回転方向進み側のスロッ
ト間隔も大きくするため、この付近の界磁巻線が減少し
て巻線起磁力が小さくなる。したがって、界磁電流低減
の効果は図２の場合ほど期待できなくなる。しかし、本
実施例は回転子２の回転方向が限定できない場合などに
有効である。
【００２１】図４は、本発明の効果を説明するギャップ
磁束密度分布を示す。図４中の横軸は、図２中の破線に
示したＡＡ′の周方向位置であり、縦軸は横軸の各位置
におけるギャップ磁束密度を示した。なお、この場合の
分布は、力率１.０ 付近で発電運転をしているタービン
発電機のケースであり、固定子スロット３および回転子
スロット７による脈動磁場成分は除去して示した。
磁束密度分布を示す。図４中の横軸は、図２中の破線に
示したＡＡ′の周方向位置であり、縦軸は横軸の各位置
におけるギャップ磁束密度を示した。なお、この場合の
分布は、力率１.０ 付近で発電運転をしているタービン
発電機のケースであり、固定子スロット３および回転子
スロット７による脈動磁場成分は除去して示した。
【００２２】図示のように、従来例に対し、図１や図３
の実施例によれば、ギャップ磁束密度のピーク値は小さ
くでき、周方向位置に対する磁束密度分布はより正弦波
に近い形状になる。したがって、局部的な磁束の集中が
緩和されるため磁気飽和は軽減され、界磁電流が軽減で
きる。
の実施例によれば、ギャップ磁束密度のピーク値は小さ
くでき、周方向位置に対する磁束密度分布はより正弦波
に近い形状になる。したがって、局部的な磁束の集中が
緩和されるため磁気飽和は軽減され、界磁電流が軽減で
きる。
【００２３】なお、例えば特公昭60−34340 号などに記
載されているように、界磁巻線９と回転子ウエッジ１０
の間にダンパバーが挿入されて回転子２が構成されてい
る場合もあるが、このようなダンパバーが挿入された構
成でも本実施例で述べた作用が得られることはいうまで
もない。
載されているように、界磁巻線９と回転子ウエッジ１０
の間にダンパバーが挿入されて回転子２が構成されてい
る場合もあるが、このようなダンパバーが挿入された構
成でも本実施例で述べた作用が得られることはいうまで
もない。
【００２４】
【発明の効果】上記実施例によれば、負荷時における界
磁電流の低減を図ることができ、界磁巻線銅損の減少に
よる発電機効率の向上や界磁巻線の温度上昇の低減が実
現できるため、同一体格で出力の大きい回転電機が得ら
れる効果がある。
磁電流の低減を図ることができ、界磁巻線銅損の減少に
よる発電機効率の向上や界磁巻線の温度上昇の低減が実
現できるため、同一体格で出力の大きい回転電機が得ら
れる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す回転電機の回転子断面
構造。
構造。
【図２】本発明に関わる回転電機の断面構造。
【図３】本発明の他の実施例を示す回転電機の回転子断
面構造。
面構造。
【図４】本発明の効果を説明するギャップ磁束密度分
布。
布。
２…回転子、６…磁極部、７…回転子スロット、８…回
転子ティース、９…界磁巻線、１０…回転子ウエッジ。
転子ティース、９…界磁巻線、１０…回転子ウエッジ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 身佳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮川 家導 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 田中 洋司 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (5)
- 【請求項１】磁極部と該磁極部以外の部分に形成された
複数個の巻線挿入用スロットと該スロット間に形成され
たティースとを有する塊状回転子鉄心と、前記スロット
内に挿入された界磁巻線と、前記界磁巻線保持用ウエッ
ジとを備えた回転子を有する回転電機において、 前記回転電機が発電機であるとき、前記磁極部を境にし
て前記回転子の回転方向遅れ側にある前記スロットのう
ち前記磁極部側に位置する複数のスロットの各配置間隔
が、前記磁極部を境にして前記回転子の回転方向進み側
にある前記スロットのうち前記磁極部側に位置する複数
のスロットの対応する各配置間隔より大きくなるように
したことを特徴とする回転電機。 - 【請求項２】請求項１において、前記磁極部を境にして
前記回転子の回転方向進み側にある前記スロットの各配
置間隔は全て等しいことを特徴とする回転電機。 - 【請求項３】磁極部と該磁極部以外の部分に形成された
複数個の巻線挿入用スロットと該スロット間に形成され
たティースとを有する塊状回転子鉄心と、前記スロット
内に挿入された界磁巻線と、前記界磁巻線保持用ウエッ
ジとを備えた回転子を有する回転電機において、 前記回転電機が電動機であるとき、前記磁極部を境にし
て前記回転子の回転方向遅れ側にある前記スロットのう
ち前記磁極部側に位置する複数のスロットの各配置間隔
が、前記磁極部を境にして前記回転子の回転方向進み側
にある前記スロットのうち前記磁極部側に位置する複数
のスロットの対応する各配置間隔より小さくなるように
したことを特徴とする回転電機。 - 【請求項４】磁極部と該磁極部以外の部分に形成された
複数個の巻線挿入用スロットと該スロット間に形成され
たティースとを有する塊状回転子鉄心と、前記スロット
内に挿入された界磁巻線と、前記界磁巻線保持用ウエッ
ジとを備えた回転子を有する回転電機において、 前記回転子の前記スロット配置間隔が、前記磁極部から
離れるにしたがって所定のスロットまで順次小さくなる
ことを特徴とする回転電機。 - 【請求項５】請求項４において、前記所定のスロット以
降は前記スロット配置間隔が等しいことを特徴とする回
転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239491A JPH0984312A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239491A JPH0984312A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0984312A true JPH0984312A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17045571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7239491A Pending JPH0984312A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0984312A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136044A1 (ja) | 2007-04-18 | 2008-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 回転電機 |
| JP2010045956A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Denso Corp | 電動機 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP7239491A patent/JPH0984312A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136044A1 (ja) | 2007-04-18 | 2008-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 回転電機 |
| US8138653B2 (en) | 2007-04-18 | 2012-03-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine |
| JP2010045956A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Denso Corp | 電動機 |
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