JPS6037009Y2 - 突極形回転電機における制動巻線の接続支持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は大容量の突極形回転電機に対する制動巻線の接
続支持構造の改良に関するものであり、その目的は制動
巻線導体の熱膨張を良好に吸収し、かつ遠心力に対する
強度を保持するようにしたことにある。

周知の如く突極形同期機には乱調防止などの目的で突極
磁極の頭部表面近くに制動巻線が配置されており、この
制動巻線は磁極鉄心毎に溝内に貫挿して周方向に並設し
た巻線導体と、各巻線導体の両端相互を接続した短絡環
との組合せより構成されている。

かかる制動巻線は同期調相機、同期電動機の自己始動用
として使用される場合があり、このような制動巻線始動
方式による始動時には制動巻線に大きな電流が流れるた
めに、その温度上昇に伴う熱膨張が生じる。

特に制動巻線導体は磁極鉄心の溝内に貫挿されているた
めに熱放散性が悪く温度上昇、従って熱膨張も大きく現
われる。

一方磁極鉄心の側方に在る短絡環は大容量機では重量も
大きく、運転中に作用する遠心力に対して保護するよう
通常は短絡環が保持環に保持されている。

かかる制動巻線の従来における接続支持構造を第１図に
示す。

図において１は磁極鉄心、２は磁極鉄心１の端板、３は
界磁巻線である。

制動巻線導体４は磁極鉄心１の頭部表面近くにて溝内に
貫挿され、その両端は鉄心１より軸方に突出して端板２
の上面に配置された短絡環５に直接ろう付は接続されて
いる。

この短絡環５の外周に保持環６が軽く焼ばめされている
。

なお７は界磁巻線３に対する遠心力保持用として端板２
のつば部２ａの外周に焼ばめされた保持環である。

また図示されてないが短絡環５には各突極磁極間で可撓
接続片が介在されている。

上記従来の構造では回転機の始動時ないしは運転中にお
けるスリップ発生時など、制動巻線への通電に伴って生
じる矢印Ａ方向の巻線導体４の熱膨張は、短絡環５を保
持環６とともに端板２の上面で軸方向に滑らせることに
より吸収される。

一方各磁極鉄心１に対し周方向に並べて設置された各巻
線導体４のうち、当然のことながら磁極の左右外方域に
位置する巻線導体は、磁極の中央域に位置する巻線導体
と較べて鎖交磁束量も多く、従って通流電流、即ち温度
上昇も大となって巻線導体の相互で相対的な熱膨張差が
生じる。

しかしながら第１図の如く各巻線導体４を直接短絡環５
にろう付は結合した構造では、上記の巻線導体相互の熱
膨張差を吸収することができず、この結果熱応力が加わ
ってろう付は箇所を破損する恐れがある。

かかる問題点に対処させるよう、従来では巻線導体４の
材質、つまり導体４の抵抗値を鉄心１上における導体位
置に応じて変え、電流値つまり熱膨張をバランスさせる
如き手段が実施されているが、この手段でも抵抗値の整
合がむづかしく実際的に巻線導体相互の熱膨張差を完全
に吸収させることが困難である。

また各巻線導体４の全部と短絡環５との間を可撓性接続
片を介して接続する構造も一部試みられている。

しかしながら可撓接続片は第１図において巻線導体４と
短絡環５との間に介在されねばならず、その分だけ磁極
の軸方寸法が増して回転機全体が大形化するのみならず
、可撓性接続片自身の撓みのみで巻線導体の熱膨張を無
理なく吸収させるには可撓接続片の長さ寸法が大となる
し、更に頻繁な起動繰返しによって接続片に機械的な疲
労が加わり破断される恐れもある。

このような点から各巻線導体自身の熱膨張、および巻線
導体相互間の相対的な熱膨張差を良好に、かつ簡易な構
成で吸収させることができて、かつ遠心力に対する強度
を保持できるよう制動巻線の接続支持構造の改善が望ま
れている。

かかる点にかんがみ本考案は磁極端板の上面域を最大に
利用して、磁極端板および制動巻線の短絡環を保持環で
遠心力支持させつつ制動巻線導体自身の熱膨張および巻
線導体相互間の相対的な熱膨張差を巧みな構成で良好に
吸収させることができる信頼性の高い制動巻線の接続支
持構造を提供しようとするものであり、以下本考案の構
成を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第２図ないし第５図において、磁極鉄心１に周方向へ並
べて溝内に貫通設置された各巻線導体４に対向して、短
絡環５は磁極端板２におけるつば部２ａの軸端側域に位
置するよう配置されている。

この短絡環５と磁極鉄心１との間の範囲域にて、端板２
の上面には周方向に配列してくし歯状突起８が猛威され
ている。

このくし歯の配列ピッチは制動巻線導体４の配列ピッチ
に合せて設定され、各くし歯の間に溝９が区画されてい
る。

また前記の溝９内を通して各巻線導体４と短絡環５との
間に接続片１０および１１が介挿され、それぞれの間が
ろう付けされている。

更に各巻線導体４のうち磁極鉄心の左右両端を除く大半
域に位置する巻線導体は剛性接続片１０を介して短絡環
５と接続されているのに対し、残りの左右両端域に位置
する一部の巻線導体のみが例えば薄板を積層して彎曲さ
せた可撓性接続片１１を介して短絡環５と接続されてい
る。

なお各接続片１０．１１の高さ寸法はいづれもくし歯状
突起８の高さ寸法より小に選定されている。

更に短絡環５および端板２の両者に跨って外周には共通
の保持環１２がはめられていて、接続導体および短絡環
の遠心力に対する強度を保持する。

この保持環１２は短絡環５に対してはその外周面に軽く
当接し、端板２に対してはくし歯状突起８の上面に強固
に焼ばめされている。

従って溝９内に嵌挿された各接続片１０．１１は保持環
１２によって直接端板２との間で加圧拘束されることは
ない。

図示されてないが各接続片１０．１１には絶縁材が巻回
されている。

上記の構成によれば、制動巻線始動方式に基づく始動時
、ないし定常運転中のスリップ発生時など、制動巻線導
体４の通電による発熱、温度上昇に伴なう熱膨張は剛性
接続片１０を介して短絡環５を保持環１２に対して摺動
させることにより吸収される。

なおこの際に可撓接続片１１も短絡環５の移動に追従し
て動く。

更に磁極鉄心１における左右両端域および中央域に位置
して配置された巻線導体相互の間に生じる僅かな相対的
熱膨張差分のみが可撓性接続片１１耳身の撓みによって
吸収され、この結果各接続片１０．１１のろう付は箇所
に不当な熱応力を与えることなく完全に熱膨張を吸収す
ることができる。

なお短絡環５は端板２における軸方端板にてつば部２ａ
の上面に位置しており、従ってこの短絡環５と各巻線導
体４との間を接続する各接続片１０，１１．特に撓みに
よって熱膨張を吸収させるために比較的長い寸法を必要
とする可撓性接続片１１も端板２の上面域を最大限に利
用して特別に端板の軸方寸法を大型化することなく配置
させることができる。

しかも各接続片１０．１１はくし歯状突起８の間に区画
された溝９内に収納されており、端板２の外周にはめら
れた保持環１２と干渉することがなく熱膨張を自由に吸
収することができる。

また運転中短絡環５は遠心力によって保持環１２へ押付
けられるが、この場合にも巻線導体４の熱膨張に対して
短絡環５が保持環１２との間で拘束されることなく円滑
に摺動できるようにするために、第２図に示す如く両者
の摺動面に潤滑剤１３が施されている。

この潤滑剤は例えば絶縁性のある粉末状の潤滑剤が使用
される。

この潤滑剤塗布により熱膨張の吸収動作を一層効果的に
行わせることができる。

以上述べたように本考案によれば、制動巻線導体のうち
磁極鉄心の左右端域に位置する一部の巻線導体を除く大
半の巻線導体は剛性接続片を介して短絡環に接続されて
おり、その熱膨張は、剛性接続片を介して働く応力によ
って変位する短絡環を保持環との間の遠心力による摩擦
に打勝って滑動させることにより吸収される。

更に磁極鉄心の左右端域に位置する一部の巻線導体のみ
が可撓接続片を介して短絡環に接続されており、磁極鉄
心における位置の相違に基づいて巻線導体の相互に生じ
る相対的な熱膨張差は各所に不当な熱応力を与えること
なく可撓接続片自身の撓みにより吸収できる。

しかも可撓接続片は巻線導体の熱膨張量を全て自身の撓
みによって吸収するのではなく、僅かに巻線導体相互の
相対的な熱膨張差分のみを撓みによって吸収させるに止
まるので、回転電機の頻繁な始動、停止の繰返しが行わ
れても可撓接続片の機械的な疲労は少なく、破断などの
事故が生じる恐れもない。

更に加えて各接続片は端板の上面に形成したくし歯状突
起間の溝内に収納されており、焼ばめされた保持環によ
って動きが拘束されることがないなど、熱膨張の吸収に
対して優れた性能と遠心力に対して高い信頼性が得られ
る制動巻線の接続支持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における制動巻線の接続支持構造を示す要
部の断面図、第２図ないし第５図は本考案実施例を示す
ものであり、第２図は要部の縦断側面図、第３図は保持
環を取除いた状態の磁極の平面図、第４図は第２図にお
ける矢視ＩＶ−ＴＶ断面図、第５図は一部切欠斜視図で
ある。 １：磁極鉄心、２：磁極端板、３：界磁巻線、４：制動
巻線導体、５：短絡環、８：くし歯状突起、９：くし歯
状突起間の溝、１０：剛性接続片、１１：可撓性接続片
、１２：保持環、１３：潤滑剤。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 磁極鉄心の頭部にて周方向へ並べて鉄心の溝内に貫
   挿された制動巻線導体と、磁極端板の上面に配置した短
   絡環と、該短絡環と磁極鉄心間にて磁極端板の上面に設
   けた周方向に並ぶくし歯状突起の間に区画された各凹溝
   内を通して前記制動巻線導体のうち磁極の左右外方域に
   位置する一部の制動巻線導体と短絡環との間を接続した
   可撓性接続片、および残り大半域に位置する制動巻線導
   体と短絡環との間を接続した剛性接続片と、前記短絡環
   およびくし歯状突起に跨って前記短絡環と滑動可能に前
   記くし歯状突起の外周に装着した遠心力支持用の保持環
   とで構成したことを特徴とする突極形回転電機における
   制動巻線の接続支持構造。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の制動巻線の接
   続支持構造において、短絡環と保持環との間の摺動面に
   潤滑剤が施されていることを特徴とする突極形回転電機
   における制動巻線の接続支持構造。