JPH1094220A - 回転電機における固定子巻線の冷却装置 - Google Patents
回転電機における固定子巻線の冷却装置Info
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- JPH1094220A JPH1094220A JP24818896A JP24818896A JPH1094220A JP H1094220 A JPH1094220 A JP H1094220A JP 24818896 A JP24818896 A JP 24818896A JP 24818896 A JP24818896 A JP 24818896A JP H1094220 A JPH1094220 A JP H1094220A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定子巻線をより効果的に冷却し得る回転電
機における固定子巻線の冷却装置を提供する。 【解決手段】 電気鉄板を軸方向に積層してなる固定子
鉄心の複数層毎に間隔片６を介挿することにより冷却ガ
スを放射方向に通流させるための通風ダクト２を形成
し、所定数の通風ダクト２毎に交互に、外径側から内径
側へと通風する吸気セクション１０と内径側から外径側
へと通風する排気セクション１１とに区分している、回
転電機における固定子巻線の冷却装置において、固定子
鉄心のスロット３内に収められた上下両固定子巻線コイ
ル導体４１，４２間に、通風ダクト２に連通する周方向
通風路１３を形成したことを特徴とする。
機における固定子巻線の冷却装置を提供する。 【解決手段】 電気鉄板を軸方向に積層してなる固定子
鉄心の複数層毎に間隔片６を介挿することにより冷却ガ
スを放射方向に通流させるための通風ダクト２を形成
し、所定数の通風ダクト２毎に交互に、外径側から内径
側へと通風する吸気セクション１０と内径側から外径側
へと通風する排気セクション１１とに区分している、回
転電機における固定子巻線の冷却装置において、固定子
鉄心のスロット３内に収められた上下両固定子巻線コイ
ル導体４１，４２間に、通風ダクト２に連通する周方向
通風路１３を形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機における
固定子巻線の冷却装置に関する。
固定子巻線の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】タービン発電機等の回転電機における固
定子鉄心の従来の冷却構造を図５および図６を参照して
説明する。図５は固定子鉄心部の横断面図であり、図６
は同部の縦断面図である。図示の固定子鉄心は、軸方向
に複数に分割された通風ダクト２により、それに対応し
て軸方向に複数に分割された鉄心部１を備えている。鉄
心部１は回転電機の主磁束の通路として構成され、薄い
電気鉄板を積層して組み立てられる。また鉄心部１には
スロット３が形成されており、これに固定子巻線４が組
み込まれ、楔５により固定される。固定子巻線４を構成
するコイル導体は内部銅帯部４ａと外部絶縁部４ｂとに
より構成され、運転時、銅帯部４ａに流れる電流によっ
て損失が生じ、温度が上昇する。
定子鉄心の従来の冷却構造を図５および図６を参照して
説明する。図５は固定子鉄心部の横断面図であり、図６
は同部の縦断面図である。図示の固定子鉄心は、軸方向
に複数に分割された通風ダクト２により、それに対応し
て軸方向に複数に分割された鉄心部１を備えている。鉄
心部１は回転電機の主磁束の通路として構成され、薄い
電気鉄板を積層して組み立てられる。また鉄心部１には
スロット３が形成されており、これに固定子巻線４が組
み込まれ、楔５により固定される。固定子巻線４を構成
するコイル導体は内部銅帯部４ａと外部絶縁部４ｂとに
より構成され、運転時、銅帯部４ａに流れる電流によっ
て損失が生じ、温度が上昇する。
【０００３】各通風ダクト２は、鉄心部１および固定子
巻線４を冷却する冷却ガスの通路として機能するもので
あって、各軸方向位置で円周方向に等間隔に複数個の間
隔片６を配設することにより形成される。通風ダクト２
は軸方向に見ていくつかのダクト毎に吸気セクション１
０および排気セクション１１の２種類の通風セクション
に分けられている。吸気セクション１０では、冷却ガス
は実線で示すように鉄心外径部７から入り、回転子９側
すなわち鉄心内径側のスロット歯先部８の方へ出て行く
流れを形成し、排気セクション１１では逆に、破線で示
すように回転子９側すなわち鉄心内径側からスロット歯
先部８へ入り、鉄心外径部７側へと出て行く流れを形成
する。固定子巻線４の冷却は、このガス冷却により直接
的には絶縁部４ｂの表面を冷却し、銅帯部４ａの発生熱
量を間接的に取り除くことにより行われる。なお、回転
子９から出て固定子鉄心の排気セクション１１へ入る冷
却ガスの流れ（図６の破線）の方向は、固定子側から見
て、回転方向に傾いた方向となる（図５参照）。
巻線４を冷却する冷却ガスの通路として機能するもので
あって、各軸方向位置で円周方向に等間隔に複数個の間
隔片６を配設することにより形成される。通風ダクト２
は軸方向に見ていくつかのダクト毎に吸気セクション１
０および排気セクション１１の２種類の通風セクション
に分けられている。吸気セクション１０では、冷却ガス
は実線で示すように鉄心外径部７から入り、回転子９側
すなわち鉄心内径側のスロット歯先部８の方へ出て行く
流れを形成し、排気セクション１１では逆に、破線で示
すように回転子９側すなわち鉄心内径側からスロット歯
先部８へ入り、鉄心外径部７側へと出て行く流れを形成
する。固定子巻線４の冷却は、このガス冷却により直接
的には絶縁部４ｂの表面を冷却し、銅帯部４ａの発生熱
量を間接的に取り除くことにより行われる。なお、回転
子９から出て固定子鉄心の排気セクション１１へ入る冷
却ガスの流れ（図６の破線）の方向は、固定子側から見
て、回転方向に傾いた方向となる（図５参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来型の冷
却構造では、大電流が流れる固定子巻線の冷却に対して
はなお不十分であるという実情にあり、固定子巻線の冷
却に対する冷却性能のさらなる向上が望まれていた。
却構造では、大電流が流れる固定子巻線の冷却に対して
はなお不十分であるという実情にあり、固定子巻線の冷
却に対する冷却性能のさらなる向上が望まれていた。
【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、固定子巻線をより効果的に冷却し得る回転電
機における固定子巻線の冷却装置を提供することを目的
とする。
であって、固定子巻線をより効果的に冷却し得る回転電
機における固定子巻線の冷却装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、電気鉄板を軸方向に積層し
てなる固定子鉄心の複数層毎に間隔片を介挿することに
より冷却ガスを放射方向に通流させるための通風ダクト
を形成し、所定数の通風ダクト毎に交互に、外径側から
内径側へと通風する吸気セクションと内径側から外径側
へと通風する排気セクションとに区分している、回転電
機における固定子巻線の冷却装置において、固定子鉄心
のスロット内に収められた上下両固定子巻線コイル導体
間に、通風ダクトに連通する周方向通風路を形成したこ
とを特徴とするものである。
に請求項１に記載の発明は、電気鉄板を軸方向に積層し
てなる固定子鉄心の複数層毎に間隔片を介挿することに
より冷却ガスを放射方向に通流させるための通風ダクト
を形成し、所定数の通風ダクト毎に交互に、外径側から
内径側へと通風する吸気セクションと内径側から外径側
へと通風する排気セクションとに区分している、回転電
機における固定子巻線の冷却装置において、固定子鉄心
のスロット内に収められた上下両固定子巻線コイル導体
間に、通風ダクトに連通する周方向通風路を形成したこ
とを特徴とするものである。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ダクトに、上下両固定子巻線コイル導体間の周方向通
風路に冷却ガスを導くための通風ガイドを設けたことを
特徴とするものである。
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ダクトに、上下両固定子巻線コイル導体間の周方向通
風路に冷却ガスを導くための通風ガイドを設けたことを
特徴とするものである。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ガイドを間隔片と一体に構成したことを特徴とするも
のである。
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ガイドを間隔片と一体に構成したことを特徴とするも
のである。
【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ガイドを間隔片の、周方向通風路から見て上流側に配
設したことを特徴とするものである。
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ガイドを間隔片の、周方向通風路から見て上流側に配
設したことを特徴とするものである。
【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項２ないし
４のいずれかに記載の回転電機における固定子巻線の冷
却装置において、通風ガイドを排気セクションに配設し
たことを特徴とするものである。
４のいずれかに記載の回転電機における固定子巻線の冷
却装置において、通風ガイドを排気セクションに配設し
たことを特徴とするものである。
【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載の回転電機における固定子巻線の冷
却装置において、間隔片を、固定子鉄心の内径側から外
径側へと向かうにつれて回転子の回転方向に湾曲させた
ことを特徴とするものである。
５のいずれかに記載の回転電機における固定子巻線の冷
却装置において、間隔片を、固定子鉄心の内径側から外
径側へと向かうにつれて回転子の回転方向に湾曲させた
ことを特徴とするものである。
【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、湾
曲させた間隔片を固定子鉄心の排気セクションに配設し
たことを特徴とするものである。
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、湾
曲させた間隔片を固定子鉄心の排気セクションに配設し
たことを特徴とするものである。
【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項１ないし
７のいずれかに記載の回転電機における固定子巻線の冷
却装置において、上下両固定子巻線コイル導体間に、周
方向通風路で薄く、鉄心部で厚い構造のスペーサを介挿
したことを特徴とするものである。
７のいずれかに記載の回転電機における固定子巻線の冷
却装置において、上下両固定子巻線コイル導体間に、周
方向通風路で薄く、鉄心部で厚い構造のスペーサを介挿
したことを特徴とするものである。
【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ガイドをスペーサと一体に構成したことを特徴とする
ものである。
の回転電機における固定子巻線の冷却装置において、通
風ガイドをスペーサと一体に構成したことを特徴とする
ものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の回転電気における
固定子巻線の冷却装置の第１の実施の形態を示すもので
ある。図１の固定子鉄心の基本構造は図５，６に示した
固定子鉄心と同一であり、両者の相違点は、図１に示す
本発明の固定子巻線の冷却装置にあっては、排気セクシ
ョン１１の領域において同一スロット内の上下両固定子
巻線コイル導体４１，４２間に周方向通風路１３が形成
されていることにある。これにより、回転子９から排気
セクション１１に流入するガスの流れ方向が、固定子側
から見て回転方向に傾くような経路で、上下固定子巻線
コイル導体４１，４２間に冷却ガスが流入し、固定子巻
線コイル導体４１，４２が冷却ガスにより直接冷却され
るので固定子巻線の冷却性能を大幅に向上させることが
できる。
施の形態を説明する。図１は本発明の回転電気における
固定子巻線の冷却装置の第１の実施の形態を示すもので
ある。図１の固定子鉄心の基本構造は図５，６に示した
固定子鉄心と同一であり、両者の相違点は、図１に示す
本発明の固定子巻線の冷却装置にあっては、排気セクシ
ョン１１の領域において同一スロット内の上下両固定子
巻線コイル導体４１，４２間に周方向通風路１３が形成
されていることにある。これにより、回転子９から排気
セクション１１に流入するガスの流れ方向が、固定子側
から見て回転方向に傾くような経路で、上下固定子巻線
コイル導体４１，４２間に冷却ガスが流入し、固定子巻
線コイル導体４１，４２が冷却ガスにより直接冷却され
るので固定子巻線の冷却性能を大幅に向上させることが
できる。
【００１６】図２は本発明の回転電気における固定子巻
線の冷却装置の第２の実施の形態を示すものである。こ
こでは、排気セクション１１に流入したガスが上下両固
定子巻線コイル導体４１，４２間の周方向通風路１３に
良好に分流するように、周方向通風路１３の手前に通風
ガイド１４を配設したものである。こうすることによ
り、固定子巻線をより効率的に冷却し、全体としての冷
却性能をさらに向上させることができる。なお、通風ガ
イド１４は樹脂成形等により間隔片６と一体構造とする
ことにより組立性を向上させることができる。
線の冷却装置の第２の実施の形態を示すものである。こ
こでは、排気セクション１１に流入したガスが上下両固
定子巻線コイル導体４１，４２間の周方向通風路１３に
良好に分流するように、周方向通風路１３の手前に通風
ガイド１４を配設したものである。こうすることによ
り、固定子巻線をより効率的に冷却し、全体としての冷
却性能をさらに向上させることができる。なお、通風ガ
イド１４は樹脂成形等により間隔片６と一体構造とする
ことにより組立性を向上させることができる。
【００１７】図３は本発明の回転電気における固定子巻
線の冷却装置の第３の実施の形態を示すものである。こ
こでは、上下両固定子巻線コイル４１，４２間の流入ガ
ス量を増加させるための他の構成として、間隔片６を回
転子９の回転方向に湾曲させたものである。これによ
り、通風ダクト２の冷却ガスの流れに対する抵抗を低下
させ、上下両固定子巻線コイル導体４１，４２間の流入
ガス量を増加させて、一層の冷却性能の向上を達成する
ことができる。
線の冷却装置の第３の実施の形態を示すものである。こ
こでは、上下両固定子巻線コイル４１，４２間の流入ガ
ス量を増加させるための他の構成として、間隔片６を回
転子９の回転方向に湾曲させたものである。これによ
り、通風ダクト２の冷却ガスの流れに対する抵抗を低下
させ、上下両固定子巻線コイル導体４１，４２間の流入
ガス量を増加させて、一層の冷却性能の向上を達成する
ことができる。
【００１８】図４は本発明の回転電気における固定子巻
線の冷却装置の第４の実施の形態を示すものである。こ
こでは、周方向通風路１３を良好に確保するために、上
下両固定子巻線コイル導体４１，４２間に良好な周方向
通風路１３を形成するために、周方向通風路１３で薄
く、鉄心部１で厚い構造のスペーサ１２を固定子上下巻
線コイル導体４１，４２間に挿入したものである。さら
にまたスペーサ１２と通風ガイド１４を一体構造にすれ
ば、組立上も有効である。
線の冷却装置の第４の実施の形態を示すものである。こ
こでは、周方向通風路１３を良好に確保するために、上
下両固定子巻線コイル導体４１，４２間に良好な周方向
通風路１３を形成するために、周方向通風路１３で薄
く、鉄心部１で厚い構造のスペーサ１２を固定子上下巻
線コイル導体４１，４２間に挿入したものである。さら
にまたスペーサ１２と通風ガイド１４を一体構造にすれ
ば、組立上も有効である。
【００１９】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、大電流
が流れる回転電機における固定子巻線の冷却効果が向上
し、回転電機の運転における信頼性を向上させることが
できる。
が流れる回転電機における固定子巻線の冷却効果が向上
し、回転電機の運転における信頼性を向上させることが
できる。
【００２０】請求項２に記載の発明によれば、鉄心部に
おける固定子巻線コイル導体の冷却効果を向上させ、請
求項１の効果に加えて固定子巻線全体としての冷却効果
をさらに向上させることができる。
おける固定子巻線コイル導体の冷却効果を向上させ、請
求項１の効果に加えて固定子巻線全体としての冷却効果
をさらに向上させることができる。
【００２１】請求項３に記載の発明によれば、さらに、
組立性を向上させることができる。
組立性を向上させることができる。
【００２２】請求項４ないし８に記載の発明によれば、
それぞれ、さらなる冷却効果の向上を達成することがで
きる。
それぞれ、さらなる冷却効果の向上を達成することがで
きる。
【００２３】請求項９に記載の発明によれば、さらに組
立性を向上させることができる。
立性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転電機における固定子巻線の冷
却装置の第１の実施形態を示す横断面図。
却装置の第１の実施形態を示す横断面図。
【図２】本発明による回転電機における固定子巻線の冷
却装置の第２の実施形態を示す横断面図。
却装置の第２の実施形態を示す横断面図。
【図３】本発明による回転電機における固定子巻線の冷
却装置の第３の実施形態を示す横断面図。
却装置の第３の実施形態を示す横断面図。
【図４】本発明による回転電機における固定子巻線の冷
却装置の第４の実施形態を示す縦断面図。
却装置の第４の実施形態を示す縦断面図。
【図５】従来の回転電機における固定子巻線の冷却装置
の構造例を示す横断面図。
の構造例を示す横断面図。
【図６】従来の回転電機における固定子巻線の冷却装置
の構造例を示す縦断面図。
の構造例を示す縦断面図。
１ 鉄心部 ２ 通風ダクト ３ スロット ４ 固定子巻線 ４１，４２ 固定子巻線コイル導体 ４ａ 銅帯部 ４ｂ 絶縁部 ５ 楔 ６ 内側間隔片 ７ 鉄心外径部 ８ スロット歯先部 ９ 回転子 １０ 吸気セクション １１ 排気セクション １２ スペーサ １３ 周方向通風路 １４ 通風ガイド
Claims (9)
- 【請求項１】電気鉄板を軸方向に積層してなる固定子鉄
心の複数層毎に間隔片を介挿することにより冷却ガスを
放射方向に通流させるための通風ダクトを形成し、所定
数の通風ダクト毎に交互に、外径側から内径側へと通風
する吸気セクションと内径側から外径側へと通風する排
気セクションとに区分している、回転電機における固定
子巻線の冷却装置において、 前記固定子鉄心のスロット内に収められた上下両固定子
巻線コイル導体間に、前記通風ダクトに連通する周方向
通風路を形成したことを特徴とする、回転電機における
固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の回転電機における固定子
巻線の冷却装置において、前記通風ダクトに、前記上下
両固定子巻線コイル導体間の前記周方向通風路に冷却ガ
スを導くための通風ガイドを設けたことを特徴とする回
転電機における固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の回転電機における固定子
巻線の冷却装置において、前記通風ガイドを前記間隔片
と一体に構成したことを特徴とする回転電機における固
定子巻線の冷却装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の回転電機における固定子
巻線の冷却装置において、前記通風ガイドを前記間隔片
の、前記周方向通風路から見て上流側に配設したことを
特徴とする回転電機における固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項５】請求項２ないし４のいずれかに記載の回転
電機における固定子巻線の冷却装置において、前記通風
ガイドを前記排気セクションに配設したことを特徴とす
る回転電機における固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の回転
電機における固定子巻線の冷却装置において、前記間隔
片を、固定子鉄心の内径側から外径側へと向かうにつれ
て回転子の回転方向に湾曲させたことを特徴とする回転
電機における固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項７】請求項６に記載の回転電機における固定子
巻線の冷却装置において、前記湾曲させた間隔片を固定
子鉄心の前記排気セクションに配設したことを特徴とす
る回転電機における固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の回転
電機における固定子巻線の冷却装置において、前記上下
両固定子巻線コイル導体間に、前記周方向通風路で薄
く、前記鉄心部で厚い構造のスペーサを介挿したことを
特徴とする回転電機における固定子巻線の冷却装置。 - 【請求項９】請求項８に記載の回転電機における固定子
巻線の冷却装置において、前記通風ガイドを前記スペー
サと一体に構成したことを特徴とする回転電機における
固定子巻線の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24818896A JPH1094220A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 回転電機における固定子巻線の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24818896A JPH1094220A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 回転電機における固定子巻線の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094220A true JPH1094220A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17174520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24818896A Pending JPH1094220A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 回転電機における固定子巻線の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1094220A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019023356A1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | Toshiba International Corporation | STATORS COMPRISING AIR FLOW SLOTS |
| GB2579616A (en) * | 2018-12-06 | 2020-07-01 | Greenspur Renewables Ltd | Enhancements to cooling means for axial flux generators |
| CN111600404A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-28 | 哈尔滨理工大学 | 具有逐步增压式定子槽钢的矿用防爆电机 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24818896A patent/JPH1094220A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019023356A1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | Toshiba International Corporation | STATORS COMPRISING AIR FLOW SLOTS |
| GB2579616A (en) * | 2018-12-06 | 2020-07-01 | Greenspur Renewables Ltd | Enhancements to cooling means for axial flux generators |
| GB2579616B (en) * | 2018-12-06 | 2023-05-31 | Time To Act Ltd | Enhancements to cooling means for axial flux generators |
| CN111600404A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-28 | 哈尔滨理工大学 | 具有逐步增压式定子槽钢的矿用防爆电机 |
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