JPS6162336A - 電気機械のロータ - Google Patents
電気機械のロータInfo
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- JPS6162336A JPS6162336A JP60186772A JP18677285A JPS6162336A JP S6162336 A JPS6162336 A JP S6162336A JP 60186772 A JP60186772 A JP 60186772A JP 18677285 A JP18677285 A JP 18677285A JP S6162336 A JPS6162336 A JP S6162336A
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- conductor
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/22—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors consisting of hollow conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Synchronous Machinery (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】
産業上の利用分野
本発明は、直接冷却されるロータ巻線を有する電気機械
のロータであって、溝内に互いに上下に配置されていて
かつ溝係合キーにより該溝内に固定された、導体束を形
成する巻線導体を備えており、さらに互いに並んで導体
長手方向に延在する少なくとも２つの冷却通路を備えて
おり、さらにロータの中心区分にロータ周方向に互いに
ずらされた少なくとも２つのガス出口を備えており、前
記区分において冷却通路が分離部材によって中断されて
おり、該中断個所において各冷却通路半割部がほぼ半径
方向に延在する各１つの通路と連通せしめられており、
該通路がロータ表面で終端している形式のものに関する
。
のロータであって、溝内に互いに上下に配置されていて
かつ溝係合キーにより該溝内に固定された、導体束を形
成する巻線導体を備えており、さらに互いに並んで導体
長手方向に延在する少なくとも２つの冷却通路を備えて
おり、さらにロータの中心区分にロータ周方向に互いに
ずらされた少なくとも２つのガス出口を備えており、前
記区分において冷却通路が分離部材によって中断されて
おり、該中断個所において各冷却通路半割部がほぼ半径
方向に延在する各１つの通路と連通せしめられており、
該通路がロータ表面で終端している形式のものに関する
。
さらに、これと関連して本発明は、「電気技術社（ＥＴ
Ｇ ）専門技術レポート３−発電所用発電機」ドイツ電
気技師連盟出版社（有）、ベルリン、１９７７年、４５
〜５４ページ、特に５２ページの第８図および第１０図
に記載された論文「空冷タービン発電機」・から公知の
技術分野に関する。
Ｇ ）専門技術レポート３−発電所用発電機」ドイツ電
気技師連盟出版社（有）、ベルリン、１９７７年、４５
〜５４ページ、特に５２ページの第８図および第１０図
に記載された論文「空冷タービン発電機」・から公知の
技術分野に関する。
従来の技術
直接ガス冷却されるロータ巻線は、公知の場合、各巻線
に１つまたは２つの長平方向通路を有する互いに上下に
位置する単一導体から成っている。冷却ガスはロータ巻
線の頭部下方の両側から流入し、ロータボディの始端部
で２つの進路に分割される。ガスの一部は巻線頭部導体
を貫流し、かつ極区間においてロータボディに配置され
た特別な開口部を通って巻線頭部室から出る。しかしな
がら、冷却ガス量の主要部分は、ボディ中心において半
径方向に流出するため、ボディ始端部において中空導体
内に流入する。ガス出口部分が前記論文の第１０図に示
されている。この図面から判るように、ロータ中心にお
ける１つの層のすべての導体は中実の導体中間部分を有
しており、各ロータ層の両冷却通路は継ぎ目のところで
導体中間部分に側方から交差している。冷却通路は導体
長手方向に対して対称的に配置された半径方向外向きに
延びる通路内に開口している。この半径方向通路は、フ
ライス加工によって、各々その上に位置する中実の導体
小間部分および溝係合キー内に形成されている。両側か
らのガス供給に基づいて、ロータ中心においては、溝内
のロータ層に関連して種々異なる長さの導体区間がそれ
程強くは冷却されない。この結果、付加的な過度の温度
上昇（ホットスポット）が生じ、該温度上昇は最終的に
はロータ巻線の熱負荷容量の限界を規定する。
に１つまたは２つの長平方向通路を有する互いに上下に
位置する単一導体から成っている。冷却ガスはロータ巻
線の頭部下方の両側から流入し、ロータボディの始端部
で２つの進路に分割される。ガスの一部は巻線頭部導体
を貫流し、かつ極区間においてロータボディに配置され
た特別な開口部を通って巻線頭部室から出る。しかしな
がら、冷却ガス量の主要部分は、ボディ中心において半
径方向に流出するため、ボディ始端部において中空導体
内に流入する。ガス出口部分が前記論文の第１０図に示
されている。この図面から判るように、ロータ中心にお
ける１つの層のすべての導体は中実の導体中間部分を有
しており、各ロータ層の両冷却通路は継ぎ目のところで
導体中間部分に側方から交差している。冷却通路は導体
長手方向に対して対称的に配置された半径方向外向きに
延びる通路内に開口している。この半径方向通路は、フ
ライス加工によって、各々その上に位置する中実の導体
小間部分および溝係合キー内に形成されている。両側か
らのガス供給に基づいて、ロータ中心においては、溝内
のロータ層に関連して種々異なる長さの導体区間がそれ
程強くは冷却されない。この結果、付加的な過度の温度
上昇（ホットスポット）が生じ、該温度上昇は最終的に
はロータ巻線の熱負荷容量の限界を規定する。
発明が解決しようとする問題点
従って本発明の課題は、機械中心におけるガス出口範囲
にもはや著しい過度の温度上昇が生じないような、初め
に述べた形式の電気機械のロータを構成することにある
。
にもはや著しい過度の温度上昇が生じないような、初め
に述べた形式の電気機械のロータを構成することにある
。
前記課題を解決するため本発明によれば、４体束のガス
出口が導体長手方向に互いにずらされており、半径方向
の通路が溝係合キーをほぼ半径方向に貫通する孔内に開
口しているようにした。
出口が導体長手方向に互いにずらされており、半径方向
の通路が溝係合キーをほぼ半径方向に貫通する孔内に開
口しているようにした。
発明の効果
このようにして、一方のガス出口区間半割部におけるロ
ータ巻線区間もまた、互いに並置された導体半割部内の
冷却通路を貫流する冷却ガスによって冷却される。別の
利点は、溝係合キー内の切り欠き／孔が比較的大きな長
さで分割されており、これによってキーが殆ど弱体化さ
れないことにある。
ータ巻線区間もまた、互いに並置された導体半割部内の
冷却通路を貫流する冷却ガスによって冷却される。別の
利点は、溝係合キー内の切り欠き／孔が比較的大きな長
さで分割されており、これによってキーが殆ど弱体化さ
れないことにある。
この場合、両ガス出口が導体長手方向で直接互いに接続
されていると、特に有利である。
されていると、特に有利である。
溝係合キーの中央範囲における孔を通る冷却ガス案内に
より、公知のものと比べて、キー側面に切り欠きおよび
刻み目が無いという利点が得られる。さらにキーがより
簡単に製作され得る。
より、公知のものと比べて、キー側面に切り欠きおよび
刻み目が無いという利点が得られる。さらにキーがより
簡単に製作され得る。
溝内の一番上に配置された巻線導体に配属された半径方
向の通路を除いて、すべての半径方向の通路はその上に
位置する巻線導体の内部に延在している。このようにし
て、前記通路を通って外方へ流れるガスもまた、ガス出
口範囲における充電導体の冷却に役立つ。従って公知の
場合と異なって、ガス出口範囲においても直接冷却が行
なわれ得る。
向の通路を除いて、すべての半径方向の通路はその上に
位置する巻線導体の内部に延在している。このようにし
て、前記通路を通って外方へ流れるガスもまた、ガス出
口範囲における充電導体の冷却に役立つ。従って公知の
場合と異なって、ガス出口範囲においても直接冷却が行
なわれ得る。
実施態様
本発明の別の実施例によれば、半径方向の通路が絶縁管
として構成されており、該絶縁管が半径方向外向きに溝
係合キーに達するまで延在している。この場合、１つの
冷却通路内に開口する絶縁管が、その上に位置するすべ
ての冷却通路用の分離部材を形成し、かつ該冷却通路を
軸方向に制限している。この場合、絶縁管の内径が冷却
通路の幅と同じかこれよりも大きく選ばれていると有利
である。絶縁管は円形または方形の横断面形状を有して
いるとよく、この場合、方形の横断面形状は、ガス出口
における流出流横断面の制限をでき得る限り小さくする
ことができる。
として構成されており、該絶縁管が半径方向外向きに溝
係合キーに達するまで延在している。この場合、１つの
冷却通路内に開口する絶縁管が、その上に位置するすべ
ての冷却通路用の分離部材を形成し、かつ該冷却通路を
軸方向に制限している。この場合、絶縁管の内径が冷却
通路の幅と同じかこれよりも大きく選ばれていると有利
である。絶縁管は円形または方形の横断面形状を有して
いるとよく、この場合、方形の横断面形状は、ガス出口
における流出流横断面の制限をでき得る限り小さくする
ことができる。
本発明の別の実施例によれば、半径方向の通路が巻線導
体内の孔もしくは切り欠きによって形成されており、こ
の場合分離部材は、冷却通路の全横断面を満たす閉鎖部
分として、または孔の傍における冷却通路の完全な狭窄
部によって形成されて１−る。
体内の孔もしくは切り欠きによって形成されており、こ
の場合分離部材は、冷却通路の全横断面を満たす閉鎖部
分として、または孔の傍における冷却通路の完全な狭窄
部によって形成されて１−る。
２つの可能性は特に、Ｅ字形横断面を有する２つの成形
導体から組み合わされた巻線導体用に適している。この
ような形式の導体の場合、分離部材は特に簡単に取り付
けもしくは挿入可能である。
導体から組み合わされた巻線導体用に適している。この
ような形式の導体の場合、分離部材は特に簡単に取り付
けもしくは挿入可能である。
実施例
次に図示の実施例に基づき本発明を詳説する。
第１図には３つのロータ巻線導体１，２および凸が示さ
れており、該導体は判りやすくするためロータ中心にお
いてガス出口Φおよび５の区域を概略して示されている
。導体１，２．３は各々２つの長手方向通路６． 、７
１．６゜、７２゜６３、７３を有しており、該長手方向
通路は両ロータ端部に延びている。通路６を通る冷却ガ
スの流れは実線および矢印で、かつ通路７を通る流れは
鎖線および矢印でそれぞれ示されている。
れており、該導体は判りやすくするためロータ中心にお
いてガス出口Φおよび５の区域を概略して示されている
。導体１，２．３は各々２つの長手方向通路６． 、７
１．６゜、７２゜６３、７３を有しており、該長手方向
通路は両ロータ端部に延びている。通路６を通る冷却ガ
スの流れは実線および矢印で、かつ通路７を通る流れは
鎖線および矢印でそれぞれ示されている。
ガス出口４の範囲で一方の導体半割部は直接冷却ガスに
よって負荷されており、このようにして他方の半割部が
共に冷却されることは明らかである。同様なことがガス
出口５の範囲ではこれとは反対に行なわれる。
よって負荷されており、このようにして他方の半割部が
共に冷却されることは明らかである。同様なことがガス
出口５の範囲ではこれとは反対に行なわれる。
第２図の略示図においては明確にするため、ロータ巻線
導体１，２，３．８，９．１０の冷却通路６ｉ（ｉ＝１
．２，３，８．９＋１０）のみが示されている。ガス出
口生の中心知はすべての冷却通路内において第１の分離
壁１６ｉ、１６゜等々が設けられている。前記の半径方
向平面内に位置する分離壁１６１０両側には２本の第１
の半径方向通路１７１が設けられており、該通路は巻線
導体２，３，８．９および１０内の切り欠きを通って、
一番下の巻線導体１内の冷却通路６１に達するまで延び
ている。前記半径方向の通路は第２の分離壁Ｌ８２１１
ａ３．・・・によって、残りの冷却通路６２．６５．・
・・に対して閉鎖されている。第２の分離壁１８゜、
１８３．・・・はやはり２つの第２の半径方向冷却通路
１９２用の制限部分を形成しており、該冷却通路は第２
の巻線導体２内の冷却通路６２と自由連通している。ロ
ータ端部に向かって第２の半径方向通路１９２ル第３の
分離壁２０３ 、２０６ ＋・・・により閉鎖されてい
る。
導体１，２，３．８，９．１０の冷却通路６ｉ（ｉ＝１
．２，３，８．９＋１０）のみが示されている。ガス出
口生の中心知はすべての冷却通路内において第１の分離
壁１６ｉ、１６゜等々が設けられている。前記の半径方
向平面内に位置する分離壁１６１０両側には２本の第１
の半径方向通路１７１が設けられており、該通路は巻線
導体２，３，８．９および１０内の切り欠きを通って、
一番下の巻線導体１内の冷却通路６１に達するまで延び
ている。前記半径方向の通路は第２の分離壁Ｌ８２１１
ａ３．・・・によって、残りの冷却通路６２．６５．・
・・に対して閉鎖されている。第２の分離壁１８゜、
１８３．・・・はやはり２つの第２の半径方向冷却通路
１９２用の制限部分を形成しており、該冷却通路は第２
の巻線導体２内の冷却通路６２と自由連通している。ロ
ータ端部に向かって第２の半径方向通路１９２ル第３の
分離壁２０３ 、２０６ ＋・・・により閉鎖されてい
る。
第３の分離壁２０，２０８．・・・は２つの第３の半径
方向通路２１３用の制限部分を形成しており、該通路は
第３の巻線導体３内の冷却通路６．と連通せしめられて
いる。ロータ端部に向かって第３の半径方向の冷却通路
２１６は第４の分離壁２２８、２２７．２２１ｏによっ
て閉鎖されている。
方向通路２１３用の制限部分を形成しており、該通路は
第３の巻線導体３内の冷却通路６．と連通せしめられて
いる。ロータ端部に向かって第３の半径方向の冷却通路
２１６は第４の分離壁２２８、２２７．２２１ｏによっ
て閉鎖されている。
これに準じて第４の半径方向の冷却通路２３８は、第４
の分離壁２２Ｂ ＋ ２２９ ＋ ２２１ｏならびに第
５の分離壁２４７．２４１８によって制限されていて、
かつ第４の巻線導体８内の冷却通路６８と連通せしめら
れており、第５の半径方向の通路２５．は第５の分離壁
２４９＋ ２４＋ｏならびに第６の分離壁２６１ｏによ
って制限されており、最後に第６の巻線導体１０内にお
ける分離壁２６１ｏにより閉鎖された冷却通路６１０は
直接第７の半径方向通路２７、。内に開口している。
の分離壁２２Ｂ ＋ ２２９ ＋ ２２１ｏならびに第
５の分離壁２４７．２４１８によって制限されていて、
かつ第４の巻線導体８内の冷却通路６８と連通せしめら
れており、第５の半径方向の通路２５．は第５の分離壁
２４９＋ ２４＋ｏならびに第６の分離壁２６１ｏによ
って制限されており、最後に第６の巻線導体１０内にお
ける分離壁２６１ｏにより閉鎖された冷却通路６１０は
直接第７の半径方向通路２７、。内に開口している。
すべての半径方向の冷却通路１７１．１９２ 。
２１、 、２３８．２５．および２７１ｏは、さらに第
２図においては図示されていない溝係合キーをキー支持
体を含めて貫通していて、かつ電気機械の空気間隙内に
開口している。
２図においては図示されていない溝係合キーをキー支持
体を含めて貫通していて、かつ電気機械の空気間隙内に
開口している。
上述の冷却ガス案内はきわめて簡単かつ経済的な形式で
、方形横断面を有する中空導体および方形の冷却通路横
断面を備えたロータにおいて実施することができ、この
点を第３図に基づいて以下に詳しく述べる。
、方形横断面を有する中空導体および方形の冷却通路横
断面を備えたロータにおいて実施することができ、この
点を第３図に基づいて以下に詳しく述べる。
第３図に示すタービン発電機のロータにおけるロータ中
心範囲の斜視図において、ロータボディ１２内の方形横
断面を有する溝ｌｌ内には、６つのロータ巻線導体１，
２，３，８，９．１０が互いに上下に配置されている。
心範囲の斜視図において、ロータボディ１２内の方形横
断面を有する溝ｌｌ内には、６つのロータ巻線導体１，
２，３，８，９．１０が互いに上下に配置されている。
各導体は絶縁体１３を備えている。導体束は層状プレス
材料から成るキー支持体１４を介在させて、溝係合キー
１５によりロータ溝１１内に公知の形式で固定されてい
る。各巻線導体１，２，３，８゜９．１０は方形横断面
を有・していてかつ互いに並置された２つの冷却通路５
ｉ、７ｉ（ｉ＝１．２，３，８，９．１０）をそれぞれ
有している。
材料から成るキー支持体１４を介在させて、溝係合キー
１５によりロータ溝１１内に公知の形式で固定されてい
る。各巻線導体１，２，３，８゜９．１０は方形横断面
を有・していてかつ互いに並置された２つの冷却通路５
ｉ、７ｉ（ｉ＝１．２，３，８，９．１０）をそれぞれ
有している。
一方の導体束半割部のガス出口部分は符号牛で、かつ他
方の導体束半割部のガス出口部分は符号５でそれぞれ示
されている。
方の導体束半割部のガス出口部分は符号５でそれぞれ示
されている。
冷却通路６１の幅よりも大きな直径を有する絶縁材料か
ら成るボルト２８はすべての巻線導体１，２，３，８，
９．１０を貫通する孔を通して案内されている。前記ボ
ルト２８は第２図における第１の分離壁１６ｉの機能を
担っている。
ら成るボルト２８はすべての巻線導体１，２，３，８，
９．１０を貫通する孔を通して案内されている。前記ボ
ルト２８は第２図における第１の分離壁１６ｉの機能を
担っている。
図示の実施例においてボルト２８は組み立て補助部材と
して、かつ機械運転中における巻線導体の必定めのため
に役立つ。しかしながら、第３図において破線で示すよ
うにボルトが一方では溝底部の孔内に、かつ他方では溝
係合キー１５内の対応する孔内に達する場合、ボルトは
軸方向における導体帯の定心のためにも用いられ得る。
して、かつ機械運転中における巻線導体の必定めのため
に役立つ。しかしながら、第３図において破線で示すよ
うにボルトが一方では溝底部の孔内に、かつ他方では溝
係合キー１５内の対応する孔内に達する場合、ボルトは
軸方向における導体帯の定心のためにも用いられ得る。
第１の半径方向の通路１７１は導体１，２，３．８，９
．１０ならびにキー支持体１４および溝係合キー１５内
の互いに整合された孔により形成されており、この場合
導体１内の孔は専ら冷却通路６１に交差している。
．１０ならびにキー支持体１４および溝係合キー１５内
の互いに整合された孔により形成されており、この場合
導体１内の孔は専ら冷却通路６１に交差している。
第２の分離壁１８１は導体２，３，８．９および１０内
の前記孔のすぐ傍で冷却通路６２．６５、６Ｂ ＋ ６
ｑ ＋ ６１ｏを完全に狭窄することにより形成されて
いる。この狭窄部は例えば押し抜き工具を用いて行なわ
れ、この場合冷却通路の対向する壁が局部的に強く負荷
され、この結果壁がこの範囲で内側へ剪断されて、かつ
これにより生じた隆起部が全冷却通路幅に亘って接して
冷却通路を遮断する。
の前記孔のすぐ傍で冷却通路６２．６５、６Ｂ ＋ ６
ｑ ＋ ６１ｏを完全に狭窄することにより形成されて
いる。この狭窄部は例えば押し抜き工具を用いて行なわ
れ、この場合冷却通路の対向する壁が局部的に強く負荷
され、この結果壁がこの範囲で内側へ剪断されて、かつ
これにより生じた隆起部が全冷却通路幅に亘って接して
冷却通路を遮断する。
前記狭窄部に半径方向の通路１９゜が接続されており、
該通路は導体２，３，８，９，１０、キー支持体１４お
よび溝係合キー１５を貫通する孔により形成さ」ｔてい
る。この場合にも前記孔は導体２内の冷却通路６２にの
み開口しており、この場合導体を完全に貫通してはいな
い。第３の分離壁２０１はやはり導体３，８．９および
１０内の孔のすぐ傍で冷却通路６５ ＋ ６６ ＋ ６
９および６１０を完全に狭窄することによって形成され
ている。
該通路は導体２，３，８，９，１０、キー支持体１４お
よび溝係合キー１５を貫通する孔により形成さ」ｔてい
る。この場合にも前記孔は導体２内の冷却通路６２にの
み開口しており、この場合導体を完全に貫通してはいな
い。第３の分離壁２０１はやはり導体３，８．９および
１０内の孔のすぐ傍で冷却通路６５ ＋ ６６ ＋ ６
９および６１０を完全に狭窄することによって形成され
ている。
分離壁としての狭窄部、および半径方向通路としての貫
通孔は第２図について述べた配置形式と類似の形式で行
なわれる。
通孔は第２図について述べた配置形式と類似の形式で行
なわれる。
ガス出口部分５は上述の構成と同一の構成を有しており
、対応する半径方向通路は同じ符号にダッシュを付けて
示されている。２つの通路群は直接続いている。
、対応する半径方向通路は同じ符号にダッシュを付けて
示されている。２つの通路群は直接続いている。
一体構造の実施例の他に、ロータ巻線導体はまた、第１
図および第３図の導体１において分離継ぎ目２９により
示されているように、Ｅ字形横断面を有する導体材料か
ら成っていることもできる。巻線導体のこのような構成
は、該巻線導体内の孔ひいては半径方向通路１７． 、
１９□・・・の横断面形状をより自由に選択できるとい
う利点を有している。従って、押し抜き成形によるＥ字
形横断面を有する部分導体内に方形の孔を経済的に製造
することができる。さらにＥ字形横断面を有する部分導
体の場合、分離壁として役立つ押し込み変形隆起部もし
くは狭窄部を設けることが簡単になる。
図および第３図の導体１において分離継ぎ目２９により
示されているように、Ｅ字形横断面を有する導体材料か
ら成っていることもできる。巻線導体のこのような構成
は、該巻線導体内の孔ひいては半径方向通路１７． 、
１９□・・・の横断面形状をより自由に選択できるとい
う利点を有している。従って、押し抜き成形によるＥ字
形横断面を有する部分導体内に方形の孔を経済的に製造
することができる。さらにＥ字形横断面を有する部分導
体の場合、分離壁として役立つ押し込み変形隆起部もし
くは狭窄部を設けることが簡単になる。
分離壁は、適当な押し抜き工具を以って側方からまたは
導体上面あるいは下面から冷却通路壁の一部を条片の形
状に剪断して、該条片を反対側の冷却通路壁に接するま
で内側に折り曲げることＩＣよっても、形成され得る。
導体上面あるいは下面から冷却通路壁の一部を条片の形
状に剪断して、該条片を反対側の冷却通路壁に接するま
で内側に折り曲げることＩＣよっても、形成され得る。
分離壁を形成する別の可能性は、例えば充填部分を巻線
導体の自由端部から組み込み場所に達するまで押し込み
、次いで例えばセンダポンチ加工による塑性変形によつ
【固定することにある。この充填部分はまた変形可能で
あってかつ後から硬化する材料、例えば合成樹脂含浸さ
れたグラフト物質から成っているとよい。
導体の自由端部から組み込み場所に達するまで押し込み
、次いで例えばセンダポンチ加工による塑性変形によつ
【固定することにある。この充填部分はまた変形可能で
あってかつ後から硬化する材料、例えば合成樹脂含浸さ
れたグラフト物質から成っているとよい。
さらに巻線導体が分離個所において側方にまたは上方か
らもしくは下方からスリットが切られており、該スリッ
ト内に冷却通路を閉鎖する分離部分が挿入されることも
できる。
らもしくは下方からスリットが切られており、該スリッ
ト内に冷却通路を閉鎖する分離部分が挿入されることも
できる。
この場合、一体成形の巻線導体においてならびにＥ字形
横断面を有する２部分からなる導体において前記二者択
一的な構成を用いることができるのは明らかである。な
ぜならば、この操作は巻線導体製造時にすでにロータの
外部で行なわれるからである。
横断面を有する２部分からなる導体において前記二者択
一的な構成を用いることができるのは明らかである。な
ぜならば、この操作は巻線導体製造時にすでにロータの
外部で行なわれるからである。
一体成形の巻線導体の場合側の可能性は、側方に袋孔な
設け、該孔内に全冷却通路横断面を満たすボルトを挿入
またはねじ込むことにより、分離壁を製作することにあ
る。
設け、該孔内に全冷却通路横断面を満たすボルトを挿入
またはねじ込むことにより、分離壁を製作することにあ
る。
ガス出口部の別の実施例が第４図に略示されている。軸
方向での冷却通路の分離および半径方向の通路形成はこ
の場合唯１つの構成部分に一体化されている。
方向での冷却通路の分離および半径方向の通路形成はこ
の場合唯１つの構成部分に一体化されている。
一列の通過孔を有する導体束は第２図および第３図の実
施例と類似しており、前記通過孔は互いに上下に位置す
る全巻線導体を順次ロータ外部（空気間隙）と連通せし
めている。前記孔内にはその全長に適合した絶縁管３０
１ ＋ ３１２ ＋３２５１３３８１３４９１３５ｊＱ
が取り付けられている。
施例と類似しており、前記通過孔は互いに上下に位置す
る全巻線導体を順次ロータ外部（空気間隙）と連通せし
めている。前記孔内にはその全長に適合した絶縁管３０
１ ＋ ３１２ ＋３２５１３３８１３４９１３５ｊＱ
が取り付けられている。
絶縁管３０．は冷却通路６１にまで達している８前記絶
縁管の面取りされた端部はガス出口部の中心の両側で冷
却通路６１を分離している。次の絶縁管３１□は冷却通
路６２内に開口しており、この場合、絶縁管３０．は冷
却通路６２０両半創部を中心に向かって閉鎖している。
縁管の面取りされた端部はガス出口部の中心の両側で冷
却通路６１を分離している。次の絶縁管３１□は冷却通
路６２内に開口しており、この場合、絶縁管３０．は冷
却通路６２０両半創部を中心に向かって閉鎖している。
これに準じて絶縁管３５．。に致るまで繰り返される。
半径方向の通路を形成する絶縁管３０． 、３０□、・
・・は、冷却通路６１ ＋ ６２ ＋・・・の幅にほぼ
相応する内径を有している。図示の実施例の場合、巻線
導体ｌ、２．・・・は有利にはＥ字形横断面を有する部
分導体から構成されている。このようにして孔の横断面
形状は絶縁管の所望される４、Ｊ、ｌ。
・・は、冷却通路６１ ＋ ６２ ＋・・・の幅にほぼ
相応する内径を有している。図示の実施例の場合、巻線
導体ｌ、２．・・・は有利にはＥ字形横断面を有する部
分導体から構成されている。このようにして孔の横断面
形状は絶縁管の所望される４、Ｊ、ｌ。
断面例えば方形横断面に簡単に適合することができる。
絶縁管３０１．３１２．・・・は有利にはキー支持体１
４を貫通していて、極端な場合には、第凸図におけるよ
うに絶縁管と整合された孔を有する溝係合キー１５にま
で達しており、この場合絶縁管は溝係合キーに支持され
ている。
４を貫通していて、極端な場合には、第凸図におけるよ
うに絶縁管と整合された孔を有する溝係合キー１５にま
で達しており、この場合絶縁管は溝係合キーに支持され
ている。
ガス出口５は同じ形式で構成されている。ガス出口４，
５はやはり導体長手方向に互いにずらされている。
５はやはり導体長手方向に互いにずらされている。
本発明によるガス出口部分の軸方向のずれによって、次
のような利点が得られる。
のような利点が得られる。
ロータ導体の直接には冷却されない区分が隣接する導体
半割部内のガス流により共に冷却される。
半割部内のガス流により共に冷却される。
さらに、半径方向の冷却通路内のガス流もまた出口部分
内の導体区分を直接冷却するために役立つ。何故ならば
、特に第３図において実際上無効区間（狭窄部と孔との
間のスペース）が全く存在しないからである。
内の導体区分を直接冷却するために役立つ。何故ならば
、特に第３図において実際上無効区間（狭窄部と孔との
間のスペース）が全く存在しないからである。
さらて半径方向の通路として絶縁管を有する第４図に示
した構成は、軸方向にずらされたガス出口を以って初め
て実施可能である。何故ならばさもないと無効区間が過
度の温度上昇をもたらすことがあるからである。
した構成は、軸方向にずらされたガス出口を以って初め
て実施可能である。何故ならばさもないと無効区間が過
度の温度上昇をもたらすことがあるからである。
溝係合キーが殆ど弱体化されない。何故ならば半径方向
の通路の出口が、公知のものと比へて２倍も大きな軸方
向長さで分割されていて、さらにキー支持体が溝側面に
接しているからである。
の通路の出口が、公知のものと比へて２倍も大きな軸方
向長さで分割されていて、さらにキー支持体が溝側面に
接しているからである。
ロータ巻線導体はＥ字形横断面を有する成形導体から製
造することができ、このことは巻線導体の取り扱いおよ
び加工を簡単化する。
造することができ、このことは巻線導体の取り扱いおよ
び加工を簡単化する。
第１図は本発明による軸方向にずらされたガス出口の原
理を示す略示図、第２図はロータ導体束の半割部内にお
けるガス出口部分の略示図、第３図は直接冷却されるロ
ータ巻線およびずらされたガス出口を備えたロータの一
部を示す斜視図、および第４図は半径方向通路として絶
縁管を備えた第２図の変化実施例を示す図である。 １．２，３，８，９．１０・・・ロータ巻線導体、生、
５・・・ガス出口、６，７・・・冷却通路、１１・・・
ロータ溝、１２・・・ロータボディ、１３・・・絶縁体
、１４・・・キー支持体、１５・・・溝係合キー、１６
１（１＝１．２．ｓ、ａ、９ｔ１ｏ）・・・第１の分離
壁、１７１・・・第１の半径方向冷却通路、１ａｒ （
ｉ＝２．３，８，９．１０）・・・第２の分離壁、１９
２・・・第２の半径方向冷却通路、２０ｉ（ｉ＝３．８
．９．１０）・・・第３の分離壁、２１３・・・第３の
半径方向冷却通路、２２ｉ （ｉ＝８ 、９．１０）・
・・第壬の分離壁、２３８・・・第４の半径方向通路、
２４１（ｉ＝９．１０）・・・第５の分離壁、２５．・
・・第５の半径方向冷却通路、２６１ｏ・・・第６の分
離壁、２７ｔｏ・・・第６の半径方向冷却通路、２８・
・・ボルト、２９・・・分離継ぎ目、ろ０１ ＋ ３１
２ 、３２３ 、３３Ｂ 。 ３４、 、３へ。・・・絶縁管
理を示す略示図、第２図はロータ導体束の半割部内にお
けるガス出口部分の略示図、第３図は直接冷却されるロ
ータ巻線およびずらされたガス出口を備えたロータの一
部を示す斜視図、および第４図は半径方向通路として絶
縁管を備えた第２図の変化実施例を示す図である。 １．２，３，８，９．１０・・・ロータ巻線導体、生、
５・・・ガス出口、６，７・・・冷却通路、１１・・・
ロータ溝、１２・・・ロータボディ、１３・・・絶縁体
、１４・・・キー支持体、１５・・・溝係合キー、１６
１（１＝１．２．ｓ、ａ、９ｔ１ｏ）・・・第１の分離
壁、１７１・・・第１の半径方向冷却通路、１ａｒ （
ｉ＝２．３，８，９．１０）・・・第２の分離壁、１９
２・・・第２の半径方向冷却通路、２０ｉ（ｉ＝３．８
．９．１０）・・・第３の分離壁、２１３・・・第３の
半径方向冷却通路、２２ｉ （ｉ＝８ 、９．１０）・
・・第壬の分離壁、２３８・・・第４の半径方向通路、
２４１（ｉ＝９．１０）・・・第５の分離壁、２５．・
・・第５の半径方向冷却通路、２６１ｏ・・・第６の分
離壁、２７ｔｏ・・・第６の半径方向冷却通路、２８・
・・ボルト、２９・・・分離継ぎ目、ろ０１ ＋ ３１
２ 、３２３ 、３３Ｂ 。 ３４、 、３へ。・・・絶縁管
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、直接冷却されるロータ巻線を有する電気機械のロー
タであつて、溝（１１）内に互いに上下に配置されてい
てかつ溝係合キーにより該溝内に固定された、導体束を
形成する巻線導体（１、２、３、８、９、１０）を備え
ており、さらに互いに並んで導体長手方向に延在する少
なくとも２つの冷却通路（６ｉ、７ｉ（ｉ＝１、２、３
、８、９、１０））を備えており、さらにロータの中心
区分にロータ周方向に互いにずらされた少なくとも２つ
のガス出口（４、５）を備えており、前記区分において
冷却通路が分離部材（１６、１８、２０、２２、２４、
２６）によつて中断されており、該中断個所において各
冷却通路半割部がほぼ半径方向に延在する各１つの通路
（１７、１９、２１、２３、２５、２７）と連通せしめ
られており、該通路がロータ表面で終端している形式の
ものにおいて、導体束の前記ガス出口（４、５）が導体
長手方向に互いにずらされており、さらに、前記半径方
向の通路（１７、１９、２１、２３、２５、２７）が溝
係合キー（１５）をほぼ半径方向に貫通する孔内に開口
していることを特徴とする電気機械のロータ。 ２、前記ガス出口（４、５）が導体長手方向に直接続い
ている、前記特許請求の範囲第１項に記載されたロータ
。 ３、前記溝係合キー（１５）内の孔が該溝係合キー（１
５）の中心範囲に設けられている、前記特許請求の範囲
第１項または第２項に記載のロータ。 ４、前記溝内の一番上に位置する巻線導体（１０）と結
合された半径方向の通路を除いて、半径方向の通路が完
全に、その上に位置する巻線導体の内部に延在している
、前記特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
１項に記載されたロータ。 ５、前記半径方向の通路が絶縁管（３０＿１、３１＿２
、３２＿３、３３＿８、３４＿９、３５＿１＿０）から
形成されており、該絶縁管が外方へ向かつて溝係合キー
（１５）にまで達しており、この場合、絶縁管壁が各々
その上に位置する冷却通路を軸方向に制限していて、か
つ分離部材を形成している、前記特許請求の範囲第４項
に記載されたロータ。 ６、前記半径方向の通路（１７＿１、１９＿２、・・・
）が巻線導体内の孔もしくは切り欠きによつて形成さ
れており、かつ分離部材が冷却通路（６ｉ、７ｉ（ｉ＝
１、２、３、８、９、１０）の全横断面を満たす閉鎖部
分として構成されている、前記特許請求の範囲第４項に
記載されたロータ。 ７、前記半径方向の通路が巻線導体内の孔もしくは切り
欠きによつて形成されており、かつ分離部材が冷却通路
の完全な狭窄部によつて前記孔もしくは切り欠きのすぐ
傍に形成されており、該分離部材が冷却通路を軸方向に
制限している、前記特許請求の範囲第４項に記載された
ロータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4082/84-4 | 1984-08-27 | ||
| CH408284 | 1984-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162336A true JPS6162336A (ja) | 1986-03-31 |
| JPH0732556B2 JPH0732556B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=4269485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60186772A Expired - Fee Related JPH0732556B2 (ja) | 1984-08-27 | 1985-08-27 | 電気機械のロータ |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4634910A (ja) |
| EP (1) | EP0173877B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0732556B2 (ja) |
| AT (1) | ATE37635T1 (ja) |
| BR (1) | BR8503683A (ja) |
| DE (1) | DE3565346D1 (ja) |
| ES (1) | ES8700511A1 (ja) |
| PL (1) | PL149625B1 (ja) |
| SU (1) | SU1479014A3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900956A (en) * | 1988-11-14 | 1990-02-13 | Westinghouse Electric Corp. | Closed channel axial vent for radially ventilated generator rotor |
| DE4337628A1 (de) * | 1993-11-04 | 1995-05-11 | Abb Management Ag | Rotor eines Turbogenerators mit direkter Gaskühlung der Erregerwicklung |
| US5483112A (en) * | 1993-12-30 | 1996-01-09 | Westinghouse Electric Corporation | Rotor end turn ventilation structure |
| DE4428370C1 (de) * | 1994-08-11 | 1995-11-02 | Siemens Ag | Anordnung mit einer Vielzahl von entlang einer Längsachse gestreckten und entlang einer Hochachse aufeinander gestapelten Leiterstäben |
| DE19514592A1 (de) * | 1995-04-20 | 1996-10-24 | Abb Patent Gmbh | Elektrische Maschine |
| US5886434A (en) * | 1997-03-20 | 1999-03-23 | General Electric Co. | Generator field turn copper |
| JP2000139050A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Hitachi Ltd | 回転電機 |
| JP2001086679A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Hitachi Ltd | 回転電機 |
| EP1361642A1 (de) * | 2002-05-10 | 2003-11-12 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Rotor eines Turbogenerators |
| GB2399231A (en) | 2003-03-07 | 2004-09-08 | Alstom | Multi-path cooling of a turbo-generator rotor winding |
| CN101405926B (zh) * | 2006-02-17 | 2012-01-25 | 安萨尔多能源公司 | 用于产生电力的高功率涡轮发电机的通风转子 |
| DE102009042706A1 (de) | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Sensoplan Aktiengesellschaft | Sanierverfahren für die Leiter eines Rotors eines elektrischen Generators |
| US9548640B2 (en) | 2013-12-05 | 2017-01-17 | General Electric Company | Rotor with cooling manifolds |
| CN106849433B (zh) * | 2015-12-07 | 2023-04-14 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 采用副槽供风横向风隙冷却的汽轮发电机转子 |
| US10326335B2 (en) * | 2016-10-20 | 2019-06-18 | General Electric Technology Gmbh | Radial counter flow jet cooling system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2986664A (en) * | 1959-11-23 | 1961-05-30 | Gen Electric | Diagonal flow direct-cooled dynamoelectric machine rotor |
| US3075104A (en) * | 1960-04-22 | 1963-01-22 | Gen Electric | Liquid-cooled rotor for a dynamoelectric machine |
| DE1121200B (de) * | 1960-11-03 | 1962-01-04 | Bbc Brown Boveri & Cie | Eigenventilierter Rotor |
| US3119033A (en) * | 1961-11-07 | 1964-01-21 | Parsons C A & Co Ltd | Dynamo-electric machines |
| DE1261946B (de) * | 1965-02-23 | 1968-02-29 | Elmasch Bau Sachsenwerk Veb | Direkt fluessigkeitsgekuehlte Laeuferwicklung grosser Asynchronmaschinen |
| US4152610A (en) * | 1973-08-22 | 1979-05-01 | Patentbureau Danubia | Turbogenerator having dual cooling |
| GB1474972A (en) * | 1974-01-11 | 1977-05-25 | English Electric Co Ltd | Dynamo-electric machine rotors |
-
1985
- 1985-08-05 BR BR8503683A patent/BR8503683A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-08-07 EP EP85109959A patent/EP0173877B1/de not_active Expired
- 1985-08-07 DE DE8585109959T patent/DE3565346D1/de not_active Expired
- 1985-08-07 AT AT85109959T patent/ATE37635T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-08-12 US US06/764,748 patent/US4634910A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-26 PL PL1985255143A patent/PL149625B1/pl unknown
- 1985-08-26 SU SU853945155A patent/SU1479014A3/ru active
- 1985-08-27 ES ES546450A patent/ES8700511A1/es not_active Expired
- 1985-08-27 JP JP60186772A patent/JPH0732556B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0732556B2 (ja) | 1995-04-10 |
| SU1479014A3 (ru) | 1989-05-07 |
| US4634910A (en) | 1987-01-06 |
| PL149625B1 (en) | 1990-03-31 |
| EP0173877B1 (de) | 1988-09-28 |
| BR8503683A (pt) | 1986-05-06 |
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| DE3565346D1 (en) | 1988-11-03 |
| PL255143A1 (en) | 1986-07-15 |
| ES8700511A1 (es) | 1986-10-16 |
| ATE37635T1 (de) | 1988-10-15 |
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