JPS6244041A - 電気機械のロ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気機械のロータであって、ガス冷却式のロー
タ巻線を有しており、該ロータ巻線の巻線導体がロータ
本体のみぞ内でロータ本体に対して絶縁されて埋込まれ
みぞキーによって固定されていて、巻線導体がほぼＵ字
形又は８字形に構成されたそれぞれ２つの分割導体から
結合されていて、該分割導体が脚部でもって互いに突き
合わされて分割導体の間にロータを長手方向で完全に貫
通している長子通路が形成されている形式のものに関す
る。

従来の技術 この形式のロータは、例えばドイツ連邦共和国特許第１
１６４５６４号明細書から公知である。

ガス冷却式のロータ巻線を有する大型のターボジェネレ
ータにおいては８字形又はＵ字形の横断面形状を有する
互いに上下に重ねて配置される２つの分割導体から成る
巻線導体の使用が増加している。このような構造は、冷
却ガスの供給排出のために特に凹部や切欠きなどを用い
た場合に巻線の機械的な加工を容易にしている（ｒイソ
連邦共和国特許第１１６４５６４号明細書及び第４図の
位置２６参照）。

この場合、分割導体はただ相互に上下に重ねて配置され
ているだけである。遠心力に対抗する支持はみぞキーに
よって側方でみそをしゃ断することによって行なわれて
いる。

電気機械の平常運転時においては、分割導体が遠心力の
作用にもとづいて互いに重ねて押圧されるので、重ねて
配置された分割導体の間における周方向の相対運動は実
地において排除されている。これば対して、軸回転、す
なわち例えば５　Ｑ　ｒｐｍという低回転数で冷却を行
なう軸回転の場合には、巻線絶縁部を損うことがあるだ
けでなく、導体材料の摩耗をも生じる相対運動が生じる
。この導体材料の摩耗は冷却系全体にわたり電気的な特
性を損いロータ巻線の短絡又はアースにまでつながるこ
とがある。両方の分割導体を硬ロウ付けによって材料接
続で結合することは問題にならない。それというのは硬
ロウ付けをした場合には導体が許容度をこえて焼きなま
されるからである。例えば薄いはんだフィルムによって
助成された軟質はんだ付けは、分割導体同士の適当な結
合につながらない。全負荷運転のもとて溢流するロウ材
は冷却系を汚すことがある。

発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は冒頭に述べた形式のロ
ータを改良して、電気機械のそのつどの運転状態におい
て、すなわち特に軸回転中においても、互いに上下に重
なっている分割導体同士の相対運動が生じないように構
成することである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決する本発明の構成は、２つの分割導体
が脚部で少なくとも部分的に線状又は点状に互いにリベ
ット結合され−でいて、リベット部材を受容する切欠き
が、巻線導体の表面を切込むことなしに分割導体の脚部
だけに配置されていることである。

発明の効果 本発明の核となることは、分割導体内にリベット結合部
がカバーされているということである。このようにして
２つの分割導体は、巻線取付中に仕切平面に対して直角
にかかるすべての負荷と、運転中に分割導体の仕切平面
の方向にかかる負荷とに耐えることができるように互い
に結合されている。例えば電子ビーム溶接の場合に絶対
必要とされるような結合してから導体表面を追加的に加
工することは省略される。

実施態様 特許請求の範囲第２項にもとづいて帯材状のリベット部
材とこれに対応して分割導体の脚部に形成された切欠き
とを有する本発明によるロータは経済性によって特徴づ
けられている。このことは特に、既に分割導体を製作す
る行程において、すなわち引き抜きの際に貫通するみそ
を有している分割導体にあてはまる。さらに分割導体の
脚部は有利には互いに上下に整合している別々の複数の
切欠きが設けられていてこの切欠き内に適当な長さに加
工されたリベット部材が埋込まれている。場合によって
は、各々円環状の孔とそれに対応する円筒形のリベット
部材である。

８字形の横断面形状を有する分割導体においては、大抵
の場合リベット結合部が中央の脚部に設けられているだ
けで十分である。Ｕ字形の横断面形状を有する分割導体
においては、両方の脚部か又は少なくとも一方の又は他
方の脚部が交互にリベット結合されている。

実施例 第１図においては、ロータ本体１に軸線方向に延びるみ
ぞ２が配置されている。このみぞ２にはロータ巻線がみ
ぞキー３とキー下部４とによって固定されて緊定されて
いる。ロータ巻線は互いに絶縁された複数の巻線導体か
ら成っている。各巻線導体は硬質銅製のほぼ８字形に構
成されたそれぞれ２つの分割導体５．６から構成されて
いて、これらの分割導体５，６はそれぞれの脚部７．８
．９もしくは１０．１１　。

１２でもって重ね合わされて、長手通路１３゜１４が分
割導体５．６の間に形成されるように配置されている。

これらの長手通路１３．１４はロータ全幅を貫通してい
る。

対になった２つの分割導体５，６は互いに絶縁層１５に
よって絶縁されている。巻線導体の、ロータ本体１に対
する絶縁は絶縁用のみぞライニング１６によって行なわ
れている。

第１図に数字１７によって略示されている分割導体５，
６同士のリベット結合は次に第２図、第６図を用いて詳
しく説明されている。各分割導体５，６は中央の脚部８
もしくは１１に導体の長手方向に延びる一貫したみぞ１
８もしくは１９を有し、該みぞ１８もしくは１９が例え
ば蟻みぞ状の横断面形状を有している。中央の幅は最大
で脚部幅の半分まで達する。深さｔ、ｔ’は最大で脚部
の高さに相応している。

２つの分割導体５，６を互いに上下に重ねる前に、軟質
銅帯材２０の形状のリベット部材が下側の部分導体６の
みぞ１９内に埋込まれ、このリベット部材の突出してい
る半部は結合のさいに上側の分割導体５のみぞ１８内に
嵌合している。軟質銅帯材２０の厚さはみぞ１８もしく
は１９の表面近くの範囲における幅にほぼ相応している
。

軟質銅帯材２０の幅すはみぞ深さｔ、ｔ’の合計よりも
　０．６〜０．８酊大きい。この構成によって、２つの
分割導体５，６を結合するときに間隙２１が形成される
。２つの分割導体５゜６を矢印２２の方向で押し合わせ
ることによっては、軟質銅帯材２０が塑性変形されて、
第６完全に充填している。充填度は軟質銅帯状２０の体
積が既に与えられている状態で両方のみぞ１８、１９内
の空間に依存しているか、又はその逆かであり、みその
機側学的形状が予め与えられている状態においては簡単
に計算することができる。軟質銅帯材２０の長手方向の
単位については、みそ内の容積が、脚部８と１１との互
い向い合う表面によって制限されている軟質銅帯材２０
の体積に相応していなければならない。導体材料は（大
抵の場合には硬質鋼）全く変形されないか、又はわずか
にしか変形されないということが前提とされている。

２つの分割導体のリベット結合は区分毎に例えば簡単な
プレスにおいて、又は連続的にローラ間において得るこ
とができる。両方の場合にとって、２つの分割導体の側
面を覆う側部の案内部材、例えば案内ローラが有利であ
る。

中央の脚部８もしくは１１内にあシつぎ状のみぞを形成
することは、例えば第４図に示したようにまず脚部の端
面に対して垂直に立てられ、次いで９０°＋αと９０°
−αの角度分だけ付加的に立てられるフライス盤によっ
て切削加工されることによって与えられている。

−貫したみぞ１８もしくは１９を形成するためのどちら
かといえば大量生産に適した形式の可能性は、既に２つ
の分割導体の製作中に、すなわち半製品を引抜くときに
みぞ１８もしくは１９を製作することである。

第５図にはリベット部材２０を受容するための種々異な
る構成の切欠きが例示されている。

−貫したみぞ１９のほかに分断されたみぞ２４又は袋穴
２５が一方の脚部だけにかつ（又は）もう一方の脚部（
１０，１１，１２）に配置されている。

さらに、第６ａ〜６ｅ図は本発明により使用可能なみそ
の、種々様々な機側学的形状を示している。

第６ａ図においては、みそが軟質銅帯材２０の厚さにほ
ぼ相応している平行な区分上、みぞ。

の、表面に近い区分から円形又は楕円形の区分に続いて
いる区分とを有している。

第６ｂ図に示したみその形状においては、表面に近い範
囲において軟質銅帯材２０の厚さの幅を有する平行な区
分を有しており、該平行な区分に広幅な区分が接続され
ている。第６Ｃ図に示したみその形状は第６ｂ図のみそ
の形状に、軟質銅帯材２０の厚さに相応する幅を有する
みぞ底部の付加的な区分を備えた形状に相応している。

第６ｄ図はみそ側面が刻み目をつけられているか又はみ
そ付けされているみそ形状を示している。

さらに、第６ｅ図は袋穴のねじ孔２５の形状の切欠きを
示している（第５図右側中分を参照）。

第６ａ〜６ｅ図のすべての形状に共通の特徴は、切欠き
の内部にリベット部材を導入した後で、リベット部材の
据え込みによって充填される空間が残されていることで
ある。

既に冒頭で示したように、本発明の理論の応用は８字形
の横断面を有する分割導体に制約されない。

Ｕ字形の横断面形状すなわちただ２つだけの脚部を有す
る分割導体においては、切欠きが両方の脚部に、又は交
互に一方の又は他方の脚部に形成されている。１つ又は
２つの一貫したみそと、これに対応して一貫した又は緊
密に互いに前後に並ぶ軟質銅帯材２０とによる解決方法
は有利である。それというのは、導体横断面が薄くなら
なくなるのはこの形式によってだけでありひいては、導
体の通電能力は従来の分割導体におけるものと変わらな
いからである。

【図面の簡単な説明】

面図、第２図はリベット結合前の分割導体対の横断面図
、第６図は結合（リベット結合）後の、第２図に示した
分割導体対の横断面図、第４図は中央の脚部にみそを形
成するための例の略示図、第５図はリベット部材を受容
するだめの種々異なる形式の切欠きを有する分割導体区
分の斜視図、第６ａ図、第６ｂ図、第６Ｃ図、第６ｄ図
、第６ｅ図は種々異なる形状の切欠きを示した図である
。 １・・・ロータ本体、２・・・みぞ、３・・・みぞキー
、４・・・キー下部、５，６・・・分割導体、７　、８
　、９゜１０．１１．１２・・・脚部、１３．１４・・
・縦通路、１５・・・絶縁層、１６・・・みぞライニン
グ、１７・・・数字、１８．１９・・・みぞ、２０・・
・リベット部材（軟質銅帯材）、２１・・・間隙、２２
・・・矢印、２３・・・フライス盤、２４・・・みぞ、
２５・・・袋穴。 図面の浄ｇ！（内容に２ｙ、なしン １　ロータ本体　　　　　　　　　５．６　部分導体Ｆ
ＩＧ、１　　１１・１２−１ｌｌ１部ＦＩＧ、２　　　
　　　　　ＦＩＧ、３１３．１４　　長手通路　　　　
２０−リにソト乱材１８．１９　　切欠き　　　　　２
４．２５・切欠き１９　みぞ ａ）　　　　ｂ）　　　　ｃ）　　　　ｄ）２４　、２
５　　切欠さ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示　昭和６１年特許願第１４６３１０号２
、発明の名称 電気機械のロータ ３、補正をする者 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気機械のロータであつて、ガス冷却式のロータ巻
   線を有しており、該ロータ巻線の巻線導体がロータ本体
   （１）のみぞ（２）内でロータ本体（１）に対して絶縁
   されて埋込まれみぞキー（３）によって固定されていて
   、巻線導体がほぼＵ字形又はＥ字形に構成されたそれぞ
   れ２つの分割導体（５、６）から結合されていて、該分
   割導体（５、６）が脚部（７、８、９、１０、１１、１
   ２）でもって互いに突き合わされていて、分割導体（５
   、６）の間にロータを長手方向で完全に貫通している長
   手通路（１３、１４）が形成されている形式のものにお
   いて、２つの分割導体（５、６）が脚部（７、８、９、
   １０、１１、１２）で少なくとも部分的に線状又は点状
   に互いにリベット結合されていて、リベット部材（２０
   ）を受容する切欠き（１８、１９；２４；２５）が、巻
   線導体の表面を切込むことなしに分割導体（５、６）の
   脚部（７、８、９、１０、１１、１２）だけに配置され
   ていることを特徴とする、電気機械のロータ。 ２、切欠きが分割導体（５、６）の全長にわたって延び
   るみぞ（１８、１９）として構成されていて、リベット
   部材（２０）が軟質銅から成る帯材である、特許請求の
   範囲第１項記載のロータ。 ３、切欠き（１８、１９）が上側表面に近い範囲におい
   てリベット部材（２０）の厚さにほぼ相応しかつ切欠き
   の内側に空間が設けられている幅を有しており、前記空
   間がリベット部材（２０）によって据え込み時に少なく
   とも部分的に充填可能である（第６図）、特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のロータ。 ４、リベット部材（２０）の幅（ｂ）が相互に所属し合
   うみぞ（１８、１９）の深さ（ｔ、ｔ′）の合計よりも
   大きい、特許請求の範囲第３項記載のロータ。 ５、リベット部材（２０）が導体材料としての軟質の素
   材から成っている、特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１つの項に記載のロータ。