JPH11146587A - 回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転子巻線端部の冷却構造において、保持環内
回転子巻線間における高遠心力場自然対流と強制対流の
衝突を回避し、回転子巻線表面の対流熱伝達を促進させ
ることによって、回転子巻線の局部的な温度上昇を抑制
するにある。 【解決手段】回転子鉄心３に多重環状に巻装された複数
の鞍形コイルからなる回転子巻線端部を、回転子軸８の
端部に設けたファンから回転子巻線端部の内周側に供給
される冷媒ガスにより冷却する冷却構造を備えた回転電
機の回転子において、前記回転子巻線端部の回転子巻線
２間に回転子巻線端部の外周を覆う保持環５側へ保持環
入口からサブスロット１５に向かって軸方向に流れる冷
媒ガスの一部を導き、この導かれた冷媒ガスを吐き出す
ための通風孔２１を巻線２に面した保持環５の内面近傍
に有する通風路２０を保持環５の内面に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばタービン発
電機等の回転電機の回転子巻線端部の冷却構造に係り、
回転子巻線間に生じる高遠心力場の自然対流及び強制対
流の衝突を回避し、回転子巻線表面の対流熱伝達を促進
し、局部的な温度上昇を抑制するようにした回転子巻線
端部の冷却構造を備えた回転電機の回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービン発電機全体の冷却構造として
は、図１６に示すようなものがある。図１６はタービン
発電機の冷却構造を模式化して示す断面図で、回転子１
は回転子巻線２と回転子鉄心３とからなり、図示しない
軸受機構部を介して固定子４に回転自在に支持されてい
る。回転子鉄心３の両端に突出した回転子巻線端部は、
その外周側が保持環５で覆われ、回転子１が回転する際
に回転子巻線端部に作用する強大な遠心力で回転子巻線
２が変形しないように保護されいる。

【０００３】また、固定子４は固定子巻線６と固定子鉄
心７とからなり、回転子１の冷却装置として回転子軸８
の両端に対称に設けたファン９と、回転子鉄心３内に形
成されたスロット１０と、固定子鉄心７の積層面に形成
されたラジアルダクト１１とで構成され、ファン９で加
圧された冷媒ガスは保持環５により固定子側冷媒ガス流
と回転子側冷媒ガス流とに分岐される。

【０００４】そして、固定子側冷媒ガス流は、ラジアル
ダクト１１を通る過程で固定子４を冷却し、排気ダクト
を通って外部に排出される。また、回転子側冷媒ガス流
は、回転子側８の周囲から保持環５内の回転子巻線端部
の隙間に流れ込み、スロット１０を通って固定子側に排
出される過程で巻線端部を含む回転子１を冷却し、回転
子１の外周側の回転子１と固定子２との隙間で固定子側
の冷媒ガスと合流し、ラジアルダクト１１及び排気ダク
トを通って外部に排出される。

【０００５】図１７はタービン発電機の従来の回転子巻
線端部の冷却構造を示す斜視断面図である。図１７にお
いて、回転子１はその回転子軸８が貫通する回転子鉄心
３と、鞍形コイル１２を多重環状に複数ターン巻きした
回転子巻線２とを備えている。回転子巻線２の軸方向両
端に突出した回転子巻線端部の外周は、保持環５で覆わ
れると共に、回転子巻線端部の相互の隙間には絶縁性の
間隔片１３を配して隙間を保持することにより、回転子
１の回転に伴って回転子巻線端部に作用する加速度およ
び遠心力に耐える回転子巻線２が形成される。

【０００６】ところで、回転電機の巻線の可使用寿命時
間が、巻線導体を絶縁被覆する絶縁材料の耐熱性寿命特
性に依存していることは公知であり、耐熱性に優れた絶
縁被覆材料を用いて絶縁被覆の耐熱寿命特性を向上させ
ることが重要な技術課題とされている。

【０００７】一方、タービン発電機のように回転子巻線
がその長手方向に大きな温度差を有する場合には、耐熱
寿命特性は最高温度となる回転子巻線端部の冷却性能に
依存する。また、温度分布が一様でない回転子巻線に
は、熱膨脹の増大にも起因している高レベルの歪と振動
が発生する。その結果、温度分布が一様な回転子巻線と
比較して信頼度が低下する。

【０００８】すなわち、回転子巻線端部の温度が、絶縁
被覆の許容耐熱温度を超えない範囲内で回転子巻線導体
の発熱密度を決定することになるため、これが原因で巻
線導体の断面積の増大、換言すれば回転電機の大型化、
あるいは回転電機の出力の抑制を余儀なくされるという
問題がある。

【０００９】また、従来の回転子巻線端部では、保持環
５内へ流れ込んだ冷媒ガスは、保持環５内の回転子巻線
側面に設けられた通風孔入口１４あるいは巻層された回
転子巻線２下方の回転子鉄心３内に設けられたサブスロ
ット入口１５を通り、回転子鉄心３内の回転子巻線２を
冷却して固定子４側へ排出される。

【００１０】この場合、冷媒ガスが回転子巻線２間に淀
むことなく流動し、巻線２から冷媒ガスへの熱移動が円
滑に行われることが、均一な巻線温度分布につながる。
図１８は回転子巻線間の流れを示す断面図である。

【００１１】保持環５内は高遠心力場であるため、回転
子巻線２の表面に遠心力１６と逆向きに強大な浮力が働
き、自然対流１９が駆動される。この巻線２間で生じる
高遠心力場での自然対流１７と強制対流１９による流れ
が衝突しており、巻線２から冷媒ガスへの熱移動を抑制
する要因となってる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の回
転子巻線部の冷却構造を備えた回転電機の回転子におい
ては、一様な温度分布と良好な冷却が困難であることか
ら、回転電機の大型化、回転電機の出力の抑制を余儀な
くされるという問題があった。

【００１３】本発明は上記のような問題を解消するため
なされたもので、保持環内の巻線間における高遠心力場
での自然対流と強制対流の衝突を回避し、回転子巻線表
面の対流熱伝達を促進させることが可能な回転子巻線端
部の冷却構造を備えた回転電機の回転子を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的を達成するため、次のような手段により回転電機の回
転子を構成するものである。請求項１に対応する発明
は、回転子鉄心に多重環状に巻装された複数の鞍形コイ
ルからなる回転子巻線端部の外周を保持環により覆い、
且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回転子巻線端
部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却する冷却構
造を備えた回転電機の回転子において、前記回転子巻線
端部の回転子巻線間に前記保持環側へ前記保持環の入口
からサブスロットに向かって軸方向に流れる冷媒ガスの
一部を導入し、巻線側に面した前記保持環の内面近傍に
前記導入した冷媒ガスを吐き出すための通風孔を有する
通風路を前記保持環の内面に設ける。

【００１５】請求項２に対応する発明は、回転子鉄心に
多重環状に巻装された複数の鞍形コイルからなる回転子
巻線端部の外周を保持環により覆い、且つ回転子軸端部
に設けたファンから前記回転子巻線端部の内周側に供給
される冷媒ガスにより冷却する冷却構造を備えた回転電
機の回転子において、前記回転子巻線端部の回転子巻線
間に前記保持環側へ前記保持環の入口からサブスロット
に向かって軸方向に流れる冷媒ガスの一部を導入し、回
転子中央側の巻線に面した前記保持環の内面近傍に前記
導入された冷媒ガスを吐き出すための通風孔を有する高
熱伝導材料の通風路を前記保持環の内面に設ける。

【００１６】従って、請求項１及び請求項２に対応する
発明の回転電機の回転子にあっては、保持環入口からサ
ブスロットに向って軸方向に流れる冷媒ガスの一部を保
持環内面側の巻線間に導くような通風路を保持環内面に
設置することにより、自然対流と強制対流の衝突を回避
し、さらに保持環内面側に送り込まれた冷媒ガスは強大
な浮力によって巻線表面の熱を受取りながら回転子軸側
へ移動する。

【００１７】これにより、回転子巻線表面の対流熱伝達
を促進させることができ、回転子巻線端部の局部的な温
度上昇を抑制することができる。請求項３に対応する発
明は、回転子鉄心に多重環状に巻装された複数の鞍形コ
イルからなる回転子巻線端部の外周を保持環により覆
い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回転子巻
線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却する冷
却構造を備えた回転電機の回転子において、前記回転子
巻線端部の回転子巻線間に前記保持環内に流路を形成
し、且つこの流路へ前記保持環の入口からサブスロット
に向かって軸方向に流れる冷媒ガスの一部を導入するた
めの高熱伝導性材の通風路を設ける。

【００１８】請求項４に対応する発明は、請求項３に対
応する発明の回転電機の回転子において、前記通風路を
巻線に密着させて設ける。従って、請求項３及び請求項
４に対応する発明の回転電機の回転子にあっては、保持
環入口からサブスロットに向って軸方向に流れる冷媒ガ
スの一部を保持環内に形成された流路へ導くための高熱
伝導性材の通風路を設けることにより、自然対流と強制
対流の衝突を回避し、さらに請求項３に対応する発明に
おいては巻線表面で加熱された冷媒が通風路表面で冷却
され、請求項４に対応する発明においては巻線で発生し
た熱が通風路を流れる冷媒ガス内に高熱伝導性材を介し
て伝導する。

【００１９】これにより、請求項３に対応する発明にお
いては回転子巻線表面の自然対流熱伝達が促進され、請
求項４に対応する発明においては巻線で発生する熱の放
熱面積が拡大することによって冷却性能が向上し、回転
子巻線端部の局部的な温度上昇を抑制することができ
る。

【００２０】請求項５に対応する発明は、回転子鉄心に
多重環状に巻装された複数の鞍形コイルからなる回転子
巻線端部の外周を保持環により覆い、且つ回転子軸端部
に設けたファンから前記回転子巻線端部の内周側に供給
される冷媒ガスにより冷却する冷却構造を備えた回転電
機の回転子において、前記回転子巻線端部の回転子巻線
間に前記保持環の入口からサブスロットに向って軸方向
に流れる冷媒ガスの一部を導入するための通風路を回転
子巻線間に取付けた間隔片に設ける。

【００２１】従って、請求項５に対応する発明の回転電
機の回転子にあっては、保持環入口からサブスロットに
向って軸方向に流れる冷媒ガスの一部を保持環内面側の
巻線間に導くような通風路を間隔片に設置することによ
り、自然対流と強制対流の衝突を回避し、さらに保持環
内面側に送込まれた冷媒ガスは強大な浮力によって巻線
表面の熱を受取りながら回転子軸側へ移動する。

【００２２】これにより、回転子巻線表面の対流熱伝達
を促進させることができ、回転子巻線端部の局部的な温
度上昇を抑制することができる。請求項６に対応する発
明は、回転子鉄心に多重環状に巻装された複数の鞍形コ
イルからなる回転子巻線端部の外周を保持環により覆
い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回転子巻
線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却する冷
却構造を備えた回転電機の回転子において、前記回転子
巻線端部の回転子巻線間に前記保持環の入口からサブス
ロットに向って軸方向に流れる冷媒ガスの一部を導入す
るための前記保持環側に開いた通風路を前記回転子軸に
設ける。

【００２３】従って、請求項６に対応する発明の回転電
機の回転子にあっては、保持環入口からサブスロットに
向って軸方向に流れる冷媒ガスの一部を巻線間に導くよ
うな通風路を回転子軸に設けることにより、自然対流と
強制対流の衝突を回避し、さらに巻線間の流れを淀むこ
となく対流させることができる。これにより、回転子巻
線表面の対流熱伝達を促進させることができ、回転子巻
線の局部的な温度上昇を抑制することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に
よる回転電機の回転子における回転子巻線端部の構成例
を示す断面図であり、図１６及び図１７、図１８と同一
要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは
異なる部分についてのみ述べる。

【００２５】第１の実施の形態では、軸方向に向かって
流れる冷媒ガスの一部を回転子巻線端部の回転子巻線２
間に導き、この導かれた冷媒ガスを巻線２の表面に吐き
出すための通風孔２１を巻線２に面した保持環５の内面
に設けるものである。

【００２６】この場合、通風路２０は図２に示すように
軸方向に向って流れる冷媒ガスを取入れるための流入口
を、冷媒ガスが取込み易いように傾斜させてある。この
ような構成の回転電機の回転子において、回転子巻線２
間の流れは図３に示すようになる。

【００２７】即ち、通風路２０の流入口より取込まれた
冷媒ガスは、図３に示すように遠心力によって保持環５
の内面側へ導かれ、巻線２に面した保持環５の内面近傍
に設けられた通風孔２１より巻線２の表面に吐出され
る。

【００２８】この巻線２の表面に吐出された冷媒ガス
は、回転子巻線２近傍の流体に作用する強大な浮力によ
って巻線２を冷却しながら巻線２の表面に沿って回転子
軸８方向に流動する。

【００２９】以上により従来では強制対流と自然対流の
衝突のため、冷媒ガスを円滑に導くことが困難であった
巻線２間の保持環５の内面近傍に通風路２０によって冷
媒ガスが導かれるため、強制対流と自然対流の衝突を回
避し、冷媒ガスが巻線２間に淀むことなく対流すること
が可能となる。

【００３０】これにより、保持環の強度を損なうことな
く、回転子巻線２の表面における対流伝達が促進され、
回転子巻線端部の局部的な温度上昇を抑制して、回転電
機の大容量化を図ることを可能とする回転子巻線端部の
冷却構造を備えた回転電機の回転子を得ることができ
る。

【００３１】図４は本発明の第２の実施の形態による回
転電機の回転子における通風路を拡大して示す斜視図、
図５は同実施の形態における通風路を保持環内面に設け
たときの回転子巻線間の冷媒ガスの流れを示す断面図で
あり、図２及び図３と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００３２】第２の実施の形態では、軸方向に向って流
れる冷媒ガスの一部を回転子巻線端部の回転子巻線２間
に導き、この導かれた冷媒ガスを巻線２の表面に吐出す
ための通風孔２１を回転子中央側の巻線２に面した保持
環５の内面近傍に有する高熱伝導性材の通風路２２を保
持環５の内面に設けるものである。この通風路２２は軸
方向に向って流れる冷媒ガスを取入れるための流入口を
冷媒ガスが取込み易いように傾斜させてある。

【００３３】このような構成の回転電機の回転子におい
て、高熱伝導性材の通風路２２の流入口より取込まれた
冷媒ガスは、遠心力によって保持環５の内面側へ導か
れ、回転子中央側の巻線２に面した保持環５の内面近傍
に設けられた通風孔２１より巻線２の表面に吐出され
る。この巻線２の表面に吐出された冷媒ガスは、回転子
巻線２近傍の流体に作用する強大な浮力によって巻線２
を冷却しながら巻線２の表面に沿って回転子軸方向に流
動する。

【００３４】また、通風路２２とファン側の巻線２との
空間では巻線２の下方を流れる軸方向の流れによって駆
動される強制対流と巻線２の表面で生じる自然対流１７
の流れ方向が衝突しないため、保持環５の内面側で冷媒
ガスを供給することなしに円滑な対流が形成される。

【００３５】さらに、通風路２２は高熱伝導材で構成さ
れるので、通風路２２面上を流れる冷媒ガスを冷却する
効果が得られる。以上により従来では強制対流と自然対
流の衝突のため、冷媒ガスを円滑に導くことが困難であ
った巻線２間の保持環５内面近傍に通風路２２によって
冷媒ガスが導かれるため、強制対流と自然対流の衝突を
回避し、冷媒ガスが巻線２間に淀むことなく対流するこ
とが可能となる。

【００３６】これにより、保持環の強度を損なうことな
く、回転子巻線２の表面における対流伝達が促進され、
回転子巻線端部の局部的な温度上昇を抑制して、回転電
機の大容量化を図ることを可能とする回転子巻線端部の
冷却構造を備えた回転電機の回転子を得ることができ
る。

【００３７】図６は本発明の第３の実施の形態による回
転電機の回転子における回転子巻線端部の構成例を示す
断面図であり、図１６及び図１７、図１８と同一要素に
は同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。

【００３８】第３の実施の形態では、軸方向に向かって
流れる冷媒ガスの一部を回転子巻線端部の回転子巻線２
間を通って保持環５内に形成された流路２３へ導くため
の通風路２２を保持環５の内面に設ける。この通風路２
２は図７に示すように高熱伝導性材から構成され、軸方
向に向って流れる冷媒ガスを取入れるための流入口より
冷媒ガスが取込み易いように傾斜させてある。また、保
持環５内に形成された流路２３は巻線２間の通風路２２
によって導かれた冷媒ガスが回転子鉄心３の端面近傍に
吐出されるように、しかも流出口近傍は、逆流を防ぐた
め流路幅をだんだん狭くして流出口を鉄心端面側に傾斜
させてある。

【００３９】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、回転子巻線２間の流れは図８に示すようになる。即
ち、高熱伝導性材の通風路２２の流入口より取込まれた
冷媒ガスは、遠心力によって保持環５内に形成された流
路２３に導かれる。このとき、通風路２２は高熱伝導性
材より構成されているので、通風路２２面上を流れる冷
媒ガスの冷却効果が得られ、通風路２２と巻線２間で円
滑な自然対流１７が形成される。

【００４０】以上により巻線２の表面で加熱され、浮力
によって回転子巻線２の表面に沿って回転子軸８方向に
流動する冷媒ガスを通風路２２内を流れる加熱されてい
ない冷媒ガスによって高熱伝導性材を介して冷却するこ
とができる。さらに、回転子巻線２間における強制対流
と自然対流の衝突を回避し、冷媒ガスが巻線２間に淀む
ことなく対流することが可能となる。

【００４１】これにより、回転子巻線２の表面における
対流伝達が促進され、回転子巻線端部の局部的な温度上
昇を抑制して、回転電機の大容量化を図ることを可能と
する回転子巻線端部の冷却構造を備えた回転電機の回転
子を得ることができる。

【００４２】図９は本発明の第４の実施の形態による回
転電機の回転子における回転子巻線端部の構成例を示す
断面図であり、図１６及び図１７、図１８と同一要素に
は同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。

【００４３】第４の実施の形態では、軸方向に向って流
れる冷媒ガスの一部を回転子巻線端部の回転子巻線２間
を通って、保持環５内に形成された流路２３へ導くため
の回転子巻線２に密着した通風路２２を保持環５の内面
に設けるものである。

【００４４】この場合、保持環５内に形成された流路２
３は巻線２間の通風路２２によって導かれた冷媒ガスが
回転子鉄心３の端面近傍に吐出されるように、しかも流
出口近傍は、逆流を防ぐため流路幅をだんだん狭くして
流出口を鉄心端面側に傾斜させてある。

【００４５】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、回転子巻線２間の流れは図１０に示すようになる。
即ち、高熱伝導性材の通風路２２の流入口より取込まれ
た冷媒ガスは、遠心力によって保持環５内に形成された
流路２３に導かれる。このとき、通風路２２は高熱伝導
性材より構成され、回転子巻線２に密着しているので、
巻線２で発生した熱は熱伝導により高熱伝導性材を通過
し、通風路２２内を流れる冷媒ガスに伝わる。

【００４６】以上により巻線２で発生した熱は高熱伝導
性材２２を介して冷却されるため、放熱面積が拡大され
るので、冷却性能が向上する。さらに、回転子巻線２間
における強制対流と自然対流の衝突を回避し、冷媒ガス
が巻線２間に淀むことなく、対流することが可能とな
る。

【００４７】これにより、回転子巻線端部の局部的な温
度上昇が抑制され、回転電機の大容量化を図ることを可
能とする回転子巻線端部の冷却構造を備えた回転電機の
回転子を得ることができる。

【００４８】図１１は本発明の第５の実施の形態による
回転電機の回転子における回転子巻線端部の構成例を示
す断面図であり、図１６及び図１７、図１８と同一要素
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。

【００４９】第５の実施の形態では、軸方向に向って流
れる冷媒ガスの一部を回転子巻線端部の回転子巻線２間
に導き、この導かれた冷媒ガスを保持環５の内面近傍に
吐出すための通風路２５を回転子巻線２間に設けられて
いる間隔片１３に取付けるようにしたものである。この
場合、通風路２５は軸方向に向って流れる冷媒ガスを取
入れるための流入口より冷媒ガスが取込み易いように傾
斜させてある。

【００５０】このような構成の回転電機の回転子とすれ
ば、回転子巻線２間の流れは図１２に示すようになる。
即ち、通風路２５の流入口より取込まれた冷媒ガスは、
遠心力によって保持環５内面側に導かれ、回転子巻線２
近傍の流体に作用する強大な浮力によって巻線２を冷却
しながら巻線２の表面に沿って回転子軸８方向に流動す
る。また、通風路２５を間隔片１３に取付けているの
で、通風路２５面上には通風孔を設ける必要がなく、間
隔片１３と共に巻線２間に取付けることができる。

【００５１】以上により従来では強制対流と自然対流の
衝突のため、冷媒ガスを円滑に導くことが困難であった
巻線２間の保持環５内面近傍に通風路２５によって冷媒
ガスが導かれるため、強制対流と自然対流の衝突を回避
し、冷媒ガスが巻線２間に淀むことなく対流することが
可能となる。

【００５２】これにより、保持環の強度を損なうことな
く、回転子巻線２の表面における対流伝達が促進され、
回転子巻線端部の局部的な温度上昇を抑制して、回転電
機の大容量化を図ることを可能とする回転子巻線端部の
冷却構造を備えた回転電機の回転子を得ることができ
る。

【００５３】図１３は本発明の第６の実施の形態による
回転電機の回転子における回転子巻線端部の構成例を示
す断面図であり、図１６及び図１７、図１８と同一要素
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。

【００５４】第６の実施の形態では、軸方向に向って流
れる冷媒ガスの一部を回転子巻線端部の回転子巻線２間
に導くための保持環５側に開いた通風路２６を回転子軸
８に設けるものである。

【００５５】この通風路２６は、図１４に示すように軸
方向に流れる冷媒ガスをラジアル方向に導くための流入
口を有している。このような構成の回転電機の回転子に
おいて、回転子軸８方向に流れる冷媒ガスは通風路２６
の流入口より取込んでラジアル方向の流れとなり、遠心
力により巻線２間に送り込まれる。この巻線２間に送込
まれた冷媒ガスは回転子巻線２の表面で形成されている
自然対流を促進させる方向に作用する。

【００５６】以上により従来では強制対流と自然対流の
衝突のため、冷媒ガスを円滑に導くことが困難であった
巻線２間に通風路２６によって冷媒ガスが送り込まれる
ため、強制対流と自然対流の衝突を回避し、冷媒ガスが
巻線２間に淀むことなく対流させることが可能となる。

【００５７】これにより、保持環の強度を損なうことな
く、回転子巻線２の表面における対流伝達が促進され、
回転子巻線端部の局部的な温度上昇を抑制して、回転電
機の大容量化を図ることを可能とする回転子巻線端部の
冷却構造を備えた回転電機の回転子を得ることができ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上のべたように本発明によれば、保持
環内の巻線間における高遠心力場での自然対流と強制対
流の衝突を回避し、回転子巻線表面の対流熱伝達を促進
させることが可能な回転子巻線端部の冷却構造を備えた
回転電機の回転子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転電機の回転子の第１の実施の
形態における回転子巻線端部を示す断面図。

【図２】同実施の形態における通風路を拡大して示す斜
視図。

【図３】同実施の形態において、回転子巻線間の冷媒ガ
スの流れを説明するための断面図。

【図４】本発明による回転電機の回転子の第２の実施の
形態における回転子巻線端部の通風路を拡大して示す斜
視図。

【図５】同実施の形態において、回転子巻線間の冷媒ガ
スの流れを説明するための断面図。

【図６】本発明による回転電機の回転子の第３の実施の
形態における回転子巻線端部を示す断面図。

【図７】同実施の形態における通風路を拡大して示す斜
視図。

【図８】同実施の形態において、回転子巻線間の冷媒ガ
スの流れを説明するための断面図。

【図９】本発明による回転電機の回転子の第４の実施の
形態における回転子巻線端部を示す断面図。

【図１０】同実施の形態において、回転子巻線間の冷媒
ガスの流れを説明するための断面図。

【図１１】本発明による回転電機の回転子の第５の実施
の形態における回転子巻線端部を示す断面図。

【図１２】同実施の形態において、回転子巻線間の冷媒
ガスの流れを説明するための断面図。

【図１３】本発明による回転電機の回転子の第６の実施
の形態における回転子巻線端部を示す断面図。

【図１４】同実施の形態における通風路を拡大して示す
斜視図。

【図１５】同実施の形態において、回転子巻線間の冷媒
ガスの流れを説明するための断面図。

【図１６】タービン発電機全体の冷却構造を示す断面
図。

【図１７】従来のタービン発電機の回転子巻線端部の冷
却構造を断面して示す斜視図。

【図１８】従来の回転子巻線間の冷媒ガスの流れを説明
するための断面図。

【符号の説明】

１……回転子 ２……回転子巻線 ３……回転子鉄心 ４……固定子 ５……保持環 ６……固定子巻線 ７……固定子鉄心 ８……回転子軸 ９……ファン １０……スロット １１……ラジアルダクト １２……鞍形コイル １３……間隔片 １４……通風孔入口 １５……サブスロット入口 １６……遠心力 １７……自然対流 １８……軸方向流れ １９……強制対流 ２０……保持環内面に設けられた通風路 ２１……通風孔 ２２……高熱伝導性材通風路 ２３……保持環内流路 ２４……熱伝導 ２５……間隔片に設けられた通風路 ２６……回転子軸に設けられた通風路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子鉄心に多重環状に巻装された複数
   の鞍形コイルからなる回転子巻線端部の外周を保持環に
   より覆い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回
   転子巻線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却
   する冷却構造を備えた回転電機の回転子において、 前記回転子巻線端部の回転子巻線間に前記保持環側へ前
   記保持環の入口からサブスロットに向かって軸方向に流
   れる冷媒ガスの一部を導入し、巻線側に面した前記保持
   環の内面近傍に前記導入した冷媒ガスを吐き出すための
   通風孔を有する通風路を前記保持環の内面に設けたこと
   を特徴とする回転電機の回転子。
2. 【請求項２】 回転子鉄心に多重環状に巻装された複数
   の鞍形コイルからなる回転子巻線端部の外周を保持環に
   より覆い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回
   転子巻線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却
   する冷却構造を備えた回転電機の回転子において、 前記回転子巻線端部の回転子巻線間に前記保持環側へ前
   記保持環の入口からサブスロットに向かって軸方向に流
   れる冷媒ガスの一部を導入し、回転子中央側の巻線に面
   した前記保持環の内面近傍に前記導入された冷媒ガスを
   吐き出すための通風孔を有する高熱伝導材料の通風路を
   前記保持環の内面に設けたことを特徴とする回転電機の
   回転子。
3. 【請求項３】 回転子鉄心に多重環状に巻装された複数
   の鞍形コイルからなる回転子巻線端部の外周を保持環に
   より覆い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回
   転子巻線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却
   する冷却構造を備えた回転電機の回転子において、 前記回転子巻線端部の回転子巻線間に前記保持環内に流
   路を形成し、且つこの流路へ前記保持環の入口からサブ
   スロットに向かって軸方向に流れる冷媒ガスの一部を導
   入するための高熱伝導性材の通風路を設けたことを特徴
   とする回転電機の回転子。
4. 【請求項４】 請求項３記載の回転電機の回転子におい
   て、前記通風路を巻線に密着させて設けたことを特徴と
   する回転電機の回転子。
5. 【請求項５】 回転子鉄心に多重環状に巻装された複数
   の鞍形コイルからなる回転子巻線端部の外周を保持環に
   より覆い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回
   転子巻線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却
   する冷却構造を備えた回転電機の回転子において、 前記回転子巻線端部の回転子巻線間に前記保持環の入口
   からサブスロットに向って軸方向に流れる冷媒ガスの一
   部を導入するための通風路を回転子巻線間に取付けた間
   隔片に設けたことを特徴とする回転電機の回転子。
6. 【請求項６】 回転子鉄心に多重環状に巻装された複数
   の鞍形コイルからなる回転子巻線端部の外周を保持環に
   より覆い、且つ回転子軸端部に設けたファンから前記回
   転子巻線端部の内周側に供給される冷媒ガスにより冷却
   する冷却構造を備えた回転電機の回転子において、 前記回転子巻線端部の回転子巻線間に前記保持環の入口
   からサブスロットに向って軸方向に流れる冷媒ガスの一
   部を導入するための前記保持環側に開いた通風路を前記
   回転子軸に設けたことを特徴とする回転電機の回転子。