JPS5866549A - タ−ビン発電機のリテイニング装置 - Google Patents
タ−ビン発電機のリテイニング装置Info
- Publication number
- JPS5866549A JPS5866549A JP16416781A JP16416781A JPS5866549A JP S5866549 A JPS5866549 A JP S5866549A JP 16416781 A JP16416781 A JP 16416781A JP 16416781 A JP16416781 A JP 16416781A JP S5866549 A JPS5866549 A JP S5866549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end bell
- turbine generator
- distribution
- field coil
- end ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
- H02K3/51—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、タービン発電機におけるフィールドコイル端
部の飛散を防止するリテイニング装置に関するものであ
る。
部の飛散を防止するリテイニング装置に関するものであ
る。
大容量タービン発電機のロータは巨大な回転エネルギー
を有しており、軸振動による破損はただちに重大な事故
につながるため、安全上非常に重要である。
を有しており、軸振動による破損はただちに重大な事故
につながるため、安全上非常に重要である。
また、発電機が大容量化されるにしたがってロータの径
がますます大きくなる傾向にあるが、ロータまわりで最
も高い応力が発生するのがエンドベル部でアリ、エンド
ベル部の強度によってロータ径が制限されているのが現
状である。
がますます大きくなる傾向にあるが、ロータまわりで最
も高い応力が発生するのがエンドベル部でアリ、エンド
ベル部の強度によってロータ径が制限されているのが現
状である。
大容量タービン発電機ロータは例えば第１図に示すよう
にボディ部１に軸方向に多数の牌を切りその中にフィー
ルドコイル２全通し、ウェッジ３で押えたものであるが
、フィールドコイル２の端部では遠心力で飛散するのを
防ぐためにエンドベル部４が設けられている。エンドベ
ル部４の構造としては、第２図に示すように、エンドリ
ング５をシャフト６に直接嵌合し、さらにエンドリング
５の外側にエンドベル７を嵌合するシャフト嵌合方式と
、第３図および第４図に示すように、エンドベル７をロ
ータのボディ部１に嵌合し、エンドベル７の内側にエン
ドリング５を嵌合するボディ嵌合方式とがある。第４図
において、８はエンドリング５とエンドベル７との嵌合
部を示す。前者のシャフト嵌合方式ではシャフト６の曲
がりがエンドベル部４およびフィールドコイル２の移動
に大きな影響を与えるため、最近ではボディ嵌合方式が
採用されることが多くなった。
にボディ部１に軸方向に多数の牌を切りその中にフィー
ルドコイル２全通し、ウェッジ３で押えたものであるが
、フィールドコイル２の端部では遠心力で飛散するのを
防ぐためにエンドベル部４が設けられている。エンドベ
ル部４の構造としては、第２図に示すように、エンドリ
ング５をシャフト６に直接嵌合し、さらにエンドリング
５の外側にエンドベル７を嵌合するシャフト嵌合方式と
、第３図および第４図に示すように、エンドベル７をロ
ータのボディ部１に嵌合し、エンドベル７の内側にエン
ドリング５を嵌合するボディ嵌合方式とがある。第４図
において、８はエンドリング５とエンドベル７との嵌合
部を示す。前者のシャフト嵌合方式ではシャフト６の曲
がりがエンドベル部４およびフィールドコイル２の移動
に大きな影響を与えるため、最近ではボディ嵌合方式が
採用されることが多くなった。
上述したように、発電機ロータにはフィールドコイル２
の端部が遠心力で飛散するのを防ぐ目的でエンドベル部
４が取付けられてＰす、エンドベル７がエンドリング５
によシ焼ばめによって補強されている。フィールドコイ
ル２の端部は密度分布が周方向に一様でないため、運転
中に遠心力が不均一となり、エンドベル７は楕円形に変
形する。
の端部が遠心力で飛散するのを防ぐ目的でエンドベル部
４が取付けられてＰす、エンドベル７がエンドリング５
によシ焼ばめによって補強されている。フィールドコイ
ル２の端部は密度分布が周方向に一様でないため、運転
中に遠心力が不均一となり、エンドベル７は楕円形に変
形する。
そのため、エンドベル７とエンドリング５との嵌合面で
すべりが生じる。すべりとその変形にともなって内蔵す
るフィールドコイル２の不安定な移動等によって非対称
な不釣合が発生する。これは軸振動のみならず停止後の
非対称な残留変形の原因にもなる。さらに、この残留変
形は新しく回転させたときの不釣合量として作用するた
め新たな軸振動の原因となり、バランス技術を困難にし
ている。
すべりが生じる。すべりとその変形にともなって内蔵す
るフィールドコイル２の不安定な移動等によって非対称
な不釣合が発生する。これは軸振動のみならず停止後の
非対称な残留変形の原因にもなる。さらに、この残留変
形は新しく回転させたときの不釣合量として作用するた
め新たな軸振動の原因となり、バランス技術を困難にし
ている。
次に、上記の嵌合面のすべり機構について更に、詳細に
説明する。すなわち、エンドベル５はフィールドコイル
２端部の不均一密度分布によって楕円形に変形しようと
するが、このときの内周のひずみ分布を考えると、密度
の高い部分では曲率が小さくなるために圧縮ひずみが生
じ、逆に密度の低い部分では引張りひずみが生じる。そ
のために、エンドベル７の内周とエンドリング５の外周
との間には、例えば密度分布が周方向に２サイクルの場
合に対しては第５図に示すような分布のせん断応力が生
じる。第５図において、横軸にはフィールドコイル高密
度の位置からの円周角（度）がとってあり、縦軸にはせ
ん断応力τｒａ（Ｋｇｆ／−）がとっである。エンドベ
ル７とエンドリング５との嵌合面でのすべりはこの最大
せん断応力の位置Ａ点近くから発生し、両側に遂次波が
る。
説明する。すなわち、エンドベル５はフィールドコイル
２端部の不均一密度分布によって楕円形に変形しようと
するが、このときの内周のひずみ分布を考えると、密度
の高い部分では曲率が小さくなるために圧縮ひずみが生
じ、逆に密度の低い部分では引張りひずみが生じる。そ
のために、エンドベル７の内周とエンドリング５の外周
との間には、例えば密度分布が周方向に２サイクルの場
合に対しては第５図に示すような分布のせん断応力が生
じる。第５図において、横軸にはフィールドコイル高密
度の位置からの円周角（度）がとってあり、縦軸にはせ
ん断応力τｒａ（Ｋｇｆ／−）がとっである。エンドベ
ル７とエンドリング５との嵌合面でのすべりはこの最大
せん断応力の位置Ａ点近くから発生し、両側に遂次波が
る。
以上の点から、一つの対策として面圧を全体に高くする
ことが考えられる。しかし、この場合には、すべり量も
減少するが、エンドベル部４に高応力が発生して、強度
上好ましくない。このようなことから、嵌合面間のせん
断応力が最大となる部分のみ面圧を高くしておけば、強
度低下を起さないで、すべりが発生しにくくなり、また
発生してもその量が小さくなる。
ことが考えられる。しかし、この場合には、すべり量も
減少するが、エンドベル部４に高応力が発生して、強度
上好ましくない。このようなことから、嵌合面間のせん
断応力が最大となる部分のみ面圧を高くしておけば、強
度低下を起さないで、すべりが発生しにくくなり、また
発生してもその量が小さくなる。
本発明は上記の点に鑑み、エンドベルとエンドリングと
の嵌合面の焼ばめ代の大きさを適切に分布させることに
より、最大ぜん断応力の発生する位置近傍にのみ高い面
圧を発生させ、すべりを防止または減少させることがで
きるタービン発電機のリテイーニング装置を提供するこ
とを目的とするものである。
の嵌合面の焼ばめ代の大きさを適切に分布させることに
より、最大ぜん断応力の発生する位置近傍にのみ高い面
圧を発生させ、すべりを防止または減少させることがで
きるタービン発電機のリテイーニング装置を提供するこ
とを目的とするものである。
本発明の特徴とするところは、タービン発電機ロータに
設けられているフィールドコイル端部の飛散を防止する
ためのエンドペル部を有するタービン発電機において、
前記エンドペル部ヲエンドベルとエンドリングとによシ
形成し、該エンドベルとエンドリングとの間の焼はめ代
を最大ぜん断応力が発生する位置近傍にのみ高い面圧力
が発生するように周方向に変化させたものである。
設けられているフィールドコイル端部の飛散を防止する
ためのエンドペル部を有するタービン発電機において、
前記エンドペル部ヲエンドベルとエンドリングとによシ
形成し、該エンドベルとエンドリングとの間の焼はめ代
を最大ぜん断応力が発生する位置近傍にのみ高い面圧力
が発生するように周方向に変化させたものである。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
タービン発電機には、通常２極と３極のものがあるが、
まず、２極の発電機について説明する。
まず、２極の発電機について説明する。
第６図は２極の発電機におけるフィールドコイル端部の
密度分布の一例を示したものである。第６図において、
第１図と同一符号のものは同一部分を示す。９は電極部
側、１０は極間側、１１はボディ側、１２はエンドリン
グ側を示し、各部における密度分布はそれぞれＩ３．−
Ｂ４であり、特に電極部側９における密度分布がＢ、で
示す如く高い密度となっている。したがって、このよう
なフィールドコイル端部の密度分布の場合には、電極部
側９と極間側１０とのほぼ中間位置で最太せん断応力が
生じるから、第７図に示すように電極部側９と極間側１
０との間の最大ぜん断応力が発生する位置付近でエンド
ベルとエンドリングとの間の焼はめ代が最大となるよう
な焼ばめ化分布にすれば良い。
密度分布の一例を示したものである。第６図において、
第１図と同一符号のものは同一部分を示す。９は電極部
側、１０は極間側、１１はボディ側、１２はエンドリン
グ側を示し、各部における密度分布はそれぞれＩ３．−
Ｂ４であり、特に電極部側９における密度分布がＢ、で
示す如く高い密度となっている。したがって、このよう
なフィールドコイル端部の密度分布の場合には、電極部
側９と極間側１０とのほぼ中間位置で最太せん断応力が
生じるから、第７図に示すように電極部側９と極間側１
０との間の最大ぜん断応力が発生する位置付近でエンド
ベルとエンドリングとの間の焼はめ代が最大となるよう
な焼ばめ化分布にすれば良い。
第７図において焼ばめ化分布りは焼ばめ代を一様にした
場合を示す。
場合を示す。
第８図は焼ばめ代を一様にした分布Ｄ（従来）の場合と
上記のように適切な分布Ｃ（本発明）の場合における電
極位置での変位履歴曲線の一例を示したものである。第
８図において、横軸には変位／定格回転時の線形変位が
、縦軸には回転数／定格回転数がとってあり、実線が本
発明を示し、点線が従来を示している。第８図かられか
るように焼ばめ代一様の場合に比較して適切な焼はめ化
分布の場合には、次の特長を持っている。（１）すべり
始めるロータ回転数が高い。（２）すべった後の非線形
の変位が小さい。（３）回転を停止したときの残留変形
量は小さい。以上のように、焼ばめ化分布を適切に選ぶ
ことにより軸振動の原因となる運転時の変形および残留
変形を小さく押えることができる。
上記のように適切な分布Ｃ（本発明）の場合における電
極位置での変位履歴曲線の一例を示したものである。第
８図において、横軸には変位／定格回転時の線形変位が
、縦軸には回転数／定格回転数がとってあり、実線が本
発明を示し、点線が従来を示している。第８図かられか
るように焼ばめ代一様の場合に比較して適切な焼はめ化
分布の場合には、次の特長を持っている。（１）すべり
始めるロータ回転数が高い。（２）すべった後の非線形
の変位が小さい。（３）回転を停止したときの残留変形
量は小さい。以上のように、焼ばめ化分布を適切に選ぶ
ことにより軸振動の原因となる運転時の変形および残留
変形を小さく押えることができる。
上述において、フィールドコイル端部の密度分布を第６
図に示すように仮定したが、これ以外の分布の場合でも
、最大せん断応力の位置付近に焼ばめ代が最大となるよ
うに選べばよいことは当然である。
図に示すように仮定したが、これ以外の分布の場合でも
、最大せん断応力の位置付近に焼ばめ代が最大となるよ
うに選べばよいことは当然である。
また、上述の実施例では２極発電機を用いて説明したが
、３極発電機の場合も、２極発電機と同様にエンドベル
とエンドリングとの嵌合面で生じる最大ぜん断応力位置
の近傍に最大焼ばめ代がくるような焼ばめ化分布を作れ
ばよい。
、３極発電機の場合も、２極発電機と同様にエンドベル
とエンドリングとの嵌合面で生じる最大ぜん断応力位置
の近傍に最大焼ばめ代がくるような焼ばめ化分布を作れ
ばよい。
また、エンドベルとエンドリングとの嵌合方法は、焼ば
め以外の冷しばめ、圧入等どのような嵌合方法でも同じ
効果があるのは自明のことである。
め以外の冷しばめ、圧入等どのような嵌合方法でも同じ
効果があるのは自明のことである。
さらに、加工方法としては、第９図に示すようにチャッ
ク１３の締付力を利用して、エンドリング５の外周を旋
削して適切な焼ばめ化分布を作ることができる。また、
第１０図に示すようにチャック１３の締付力を利用して
エンドベル７の内周を旋削して適切な焼はめ化分布を作
ることも可能である。加工方法としては、上記以外のど
んな方法でも、本発明の効果を達成できるものであれば
よいのは勿論である。
ク１３の締付力を利用して、エンドリング５の外周を旋
削して適切な焼ばめ化分布を作ることができる。また、
第１０図に示すようにチャック１３の締付力を利用して
エンドベル７の内周を旋削して適切な焼はめ化分布を作
ることも可能である。加工方法としては、上記以外のど
んな方法でも、本発明の効果を達成できるものであれば
よいのは勿論である。
以上、ボディ嵌合方式について実施例は述べたが、シャ
フト嵌合方式に関しても本発明の適用は可能であること
は自明である。
フト嵌合方式に関しても本発明の適用は可能であること
は自明である。
本発明によれば、エンドベル部の強度を低下させること
なく、軸振動の原因となるエンドベル部の不釣合量を防
止または減少させることができる。
なく、軸振動の原因となるエンドベル部の不釣合量を防
止または減少させることができる。
また、エンドベル部はときに点検、補修、交換の必要が
あるが、本発明ではエンドベルとエンドリングとの円周
方向の位置決めにさえ注意すればよいので、交換作業に
影響を与えることはないし、点検、補修も問題ない。
あるが、本発明ではエンドベルとエンドリングとの円周
方向の位置決めにさえ注意すればよいので、交換作業に
影響を与えることはないし、点検、補修も問題ない。
第１図はタービン発電機ロータの全体構成を示す斜視図
、第２図および第３図はそれぞれシャフト嵌合方式、ボ
ディ嵌合方式のエンドベル部の断面図、第４図は第３図
の４−４線失視断面図、第５図は嵌合面上のせん断応力
分布の説明図、第６図はフィールドコイルの密度分布説
明図、第７図は本発明装置における一実施例である焼は
め化分布の説明図、第８図は従来と本発明における変形
状態比較説明図、第９図および第１０図は本発明装置に
おける焼ばめ加工の一例を示す断面図である。 （９） １・・・ボディ、２・・・フィールドコイル、４・・・
エンドベル部、５・・・エンドベル、７・・・エンドリ
ング代理人 弁理士 薄田利幸 （１０） 第 １ 図 猶２図 チ ４ 図 猶Ｓ図 、ｘ−ルト′］（＋Ｌ＄籠ｆ）ａ［７１−；＊円囲角
（Ｊ）葛 ８ 図 −２１３−
、第２図および第３図はそれぞれシャフト嵌合方式、ボ
ディ嵌合方式のエンドベル部の断面図、第４図は第３図
の４−４線失視断面図、第５図は嵌合面上のせん断応力
分布の説明図、第６図はフィールドコイルの密度分布説
明図、第７図は本発明装置における一実施例である焼は
め化分布の説明図、第８図は従来と本発明における変形
状態比較説明図、第９図および第１０図は本発明装置に
おける焼ばめ加工の一例を示す断面図である。 （９） １・・・ボディ、２・・・フィールドコイル、４・・・
エンドベル部、５・・・エンドベル、７・・・エンドリ
ング代理人 弁理士 薄田利幸 （１０） 第 １ 図 猶２図 チ ４ 図 猶Ｓ図 、ｘ−ルト′］（＋Ｌ＄籠ｆ）ａ［７１−；＊円囲角
（Ｊ）葛 ８ 図 −２１３−
Claims (1)
- １、 タービン発電機ロータに設けられているフィール
ドコイル端部の飛散を防止するためのエンドベル部を有
するタービン発電機において、前記エンドベル部ヲエン
ドペルとエンドリングとにより形成し、該エンドベルと
エンドリングとの間の嵌合代を最大ぜん断応力が発生す
る位置近傍にのみ高い面圧が発生するように周方向に変
化させたことを特徴とするタービン発電機のリテイニン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16416781A JPS5866549A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | タ−ビン発電機のリテイニング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16416781A JPS5866549A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | タ−ビン発電機のリテイニング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866549A true JPS5866549A (ja) | 1983-04-20 |
Family
ID=15787995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16416781A Pending JPS5866549A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | タ−ビン発電機のリテイニング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866549A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2528201A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Alstom Technology Ltd | Method for applying a retaining system above a rotor core of an electric machine and rotor assembly |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP16416781A patent/JPS5866549A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2528201A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Alstom Technology Ltd | Method for applying a retaining system above a rotor core of an electric machine and rotor assembly |
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