JPS63124738A - 回転子コイル - Google Patents
回転子コイルInfo
- Publication number
- JPS63124738A JPS63124738A JP26761886A JP26761886A JPS63124738A JP S63124738 A JPS63124738 A JP S63124738A JP 26761886 A JP26761886 A JP 26761886A JP 26761886 A JP26761886 A JP 26761886A JP S63124738 A JPS63124738 A JP S63124738A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- rotor
- bind
- slot
- rotor coil
- 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.)
- Granted
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- Windings For Motors And Generators (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は５回転型機の回転子コイルの構造に係り、特に
、交流励磁で用いられる高電圧大電流のコイルエンド部
の絶縁の応力集中を回避し、絶縁の信頼性を向上させる
のに好適なコイルエンド部の構造に関する。
、交流励磁で用いられる高電圧大電流のコイルエンド部
の絶縁の応力集中を回避し、絶縁の信頼性を向上させる
のに好適なコイルエンド部の構造に関する。
従来の巻線形回転子のコイルの構成では、鉄心スロット
内およびスロット外コイルエンド部共に同一寸法の素線
導体の組合せとなっているため。
内およびスロット外コイルエンド部共に同一寸法の素線
導体の組合せとなっているため。
実開昭５７−１３９２５０号や実開昭６０−１７７６４
９号公報に記載のように、スロット外コイルエンド部に
段差が付くように、内径側に折れ曲げたりして、スロッ
ト深さを最小限にした状態でコイルエンド部の支持拘束
用のバインド線を巻回す空間を確保するようにしていた
。
９号公報に記載のように、スロット外コイルエンド部に
段差が付くように、内径側に折れ曲げたりして、スロッ
ト深さを最小限にした状態でコイルエンド部の支持拘束
用のバインド線を巻回す空間を確保するようにしていた
。
しかし、コイルエンド部のバインドによる拘束によって
スロット出口部付近でコイルに曲げ応力が発生するが、
その際、コイルエンド部の段落し部に加わる応力集中を
緩和する考慮はなされていなかった。
スロット出口部付近でコイルに曲げ応力が発生するが、
その際、コイルエンド部の段落し部に加わる応力集中を
緩和する考慮はなされていなかった。
上記従来技術では、機器の大容量高電圧化に伴い回転子
コイルの断面が大形化し、高電圧絶縁が必要となった場
合に、運転中の遠心力によるスロット部分とエンド部分
でのコイルの変位差により生じる応力や、コイルエンド
部をバインドにより支持拘束しているため、始動停止時
等に発生するコイルの熱伸縮による曲げ応力のレベルが
一段を高くなる上に、コイルエンド部の段差が付くよう
に折り曲げた部分に集中してしまい、絶縁の寿命を著し
く縮める欠点がある。そこでこの欠点を補うため、コイ
ルエンド部の折り曲げをやめると、コイルエンド部の支
持拘束のため巻回すバインド線が占める半径方向寸法が
そのままスロットの深さ寸法に加算されてしまい、漏洩
リアクタンスおよび励磁容量が増大し、回転子全体が過
度に大形化してしまう欠点があった。
コイルの断面が大形化し、高電圧絶縁が必要となった場
合に、運転中の遠心力によるスロット部分とエンド部分
でのコイルの変位差により生じる応力や、コイルエンド
部をバインドにより支持拘束しているため、始動停止時
等に発生するコイルの熱伸縮による曲げ応力のレベルが
一段を高くなる上に、コイルエンド部の段差が付くよう
に折り曲げた部分に集中してしまい、絶縁の寿命を著し
く縮める欠点がある。そこでこの欠点を補うため、コイ
ルエンド部の折り曲げをやめると、コイルエンド部の支
持拘束のため巻回すバインド線が占める半径方向寸法が
そのままスロットの深さ寸法に加算されてしまい、漏洩
リアクタンスおよび励磁容量が増大し、回転子全体が過
度に大形化してしまう欠点があった。
本発明の目的は、高遠心力を受けるコイルエンド部の支
持拘束のためのバインド線の半径方向寸法によりスロッ
ト深さ寸法が増大することを防止し、コイルの熱伸縮等
による曲げ応力が集中しないコイルエンド部構造をもつ
高電圧大電流の回転子コイルを提供することにある。
持拘束のためのバインド線の半径方向寸法によりスロッ
ト深さ寸法が増大することを防止し、コイルの熱伸縮等
による曲げ応力が集中しないコイルエンド部構造をもつ
高電圧大電流の回転子コイルを提供することにある。
上記目的は、コイルエンド部を外径側にのみ段落しをつ
け半径方向高さを小さくした異形断面のソリッドバーを
１回転子鉄心スロット端部とコイルエンド部を支持拘束
するバインド端との中央で、スロット内の複数の素線導
体とろう付、または、溶接により接合一体化することに
より達成される。
け半径方向高さを小さくした異形断面のソリッドバーを
１回転子鉄心スロット端部とコイルエンド部を支持拘束
するバインド端との中央で、スロット内の複数の素線導
体とろう付、または、溶接により接合一体化することに
より達成される。
回転子コイルのスロット内断面を見ると、電流の通る導
体の占積率は、素線導体の絶縁とレーベル転位に必要な
空間寸法を加えると、例えば、８０％である。そこで、
磁位差が問題とならないと合せ８０％の断面積のソリッ
ドバー化しても、たかだかＯ〜１０Ｈｚの電流に対して
表皮効果も小さいので、性能上の変化を及ぼすことにな
り、ソリッドバーの幅寸法をスロット内導体の幅寸法と
一致させると半径方向高さ寸法は８０％となり、差分の
２０％の空間をバインド線巻回しに利用することか出来
るようになる。この縮小可能な半径方向寸法をコイルの
外径側、つまり、バインド側にとることによって、コイ
ル導体の内半径をスロット内外共に一定とした均一なコ
イルが作れるようになるので、熱伸縮や遠心力に伴うス
ロット内外の変位差によるコイルエンド部の応力レベル
が連続的に変化し、応力集中を避けることが出来る。
体の占積率は、素線導体の絶縁とレーベル転位に必要な
空間寸法を加えると、例えば、８０％である。そこで、
磁位差が問題とならないと合せ８０％の断面積のソリッ
ドバー化しても、たかだかＯ〜１０Ｈｚの電流に対して
表皮効果も小さいので、性能上の変化を及ぼすことにな
り、ソリッドバーの幅寸法をスロット内導体の幅寸法と
一致させると半径方向高さ寸法は８０％となり、差分の
２０％の空間をバインド線巻回しに利用することか出来
るようになる。この縮小可能な半径方向寸法をコイルの
外径側、つまり、バインド側にとることによって、コイ
ル導体の内半径をスロット内外共に一定とした均一なコ
イルが作れるようになるので、熱伸縮や遠心力に伴うス
ロット内外の変位差によるコイルエンド部の応力レベル
が連続的に変化し、応力集中を避けることが出来る。
しかも、スロット端部とバインド端の中央で応力方向が
反転する中立点が現われるので、ソリッドバーとスロッ
ト内の複数の素線導体の接合点の応力を最小とすること
が出来る。
反転する中立点が現われるので、ソリッドバーとスロッ
ト内の複数の素線導体の接合点の応力を最小とすること
が出来る。
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
回転子コイル１および２は、中層間８を介し回転子鉄心
３のスロットに装着され、フィラー７を介しウェッジ６
で支持固定される。鉄心スロット外のエンド部について
は、エンドダクト４につながるコイル保持環５に対して
緩衝材１２を介し下段の回転子コイル２を配置しバイン
ド９を巻回し支持拘束する。更に、上段の回転子コイル
１にもバインド１０を巻回しすることにより支持拘束す
る。
３のスロットに装着され、フィラー７を介しウェッジ６
で支持固定される。鉄心スロット外のエンド部について
は、エンドダクト４につながるコイル保持環５に対して
緩衝材１２を介し下段の回転子コイル２を配置しバイン
ド９を巻回し支持拘束する。更に、上段の回転子コイル
１にもバインド１０を巻回しすることにより支持拘束す
る。
尚、バインド９および１０については、絶ｆｉＪ１５１
１を設け、隣接するコイルの凹凸を吸収させる役目も持
たせ、コイル絶縁層ＩＣを保護している。
１を設け、隣接するコイルの凹凸を吸収させる役目も持
たせ、コイル絶縁層ＩＣを保護している。
例えば、３００ＭＶＡ４００ＲＰＭ級の大容量可変速発
電機の巻線形回転子の三相界磁コイルでは、無拘束速度
時に約１０００Ｇという高遠心力にさらされるため、従
来の同程度の規模の発電機の固定子コイルと類似の断面
寸法の高電圧絶縁を施された回転子コイルのエンド部で
は、多層巻きバインドにより支持拘束する必要がある。
電機の巻線形回転子の三相界磁コイルでは、無拘束速度
時に約１０００Ｇという高遠心力にさらされるため、従
来の同程度の規模の発電機の固定子コイルと類似の断面
寸法の高電圧絶縁を施された回転子コイルのエンド部で
は、多層巻きバインドにより支持拘束する必要がある。
また、そのバインドは、下段および上段の回転子コイル
エンド部にそれぞれ巻回すことが設計上必要となる。
エンド部にそれぞれ巻回すことが設計上必要となる。
この回転子コイル１について、スロット内のＷＭの絶縁
された素線導体１ａの組合せた断面積を１００％高さ８
０ｎｍとすると、電流の通る部分の占積率は、例えば、
８０％である。そこで、このコイルエンド部にスロット
内の導体の幅寸法と同一で、バインドがかかる範囲のみ
の高さ寸法が８０％の６４ｍｍとなるように、外径側に
のみ段落しをつけ半径方向高さ寸法を小さくした異形断
面のソリッドパー１ｂを、回転子鉄心３のスロット端部
とバインド９、または、１０の端の中央で。
された素線導体１ａの組合せた断面積を１００％高さ８
０ｎｍとすると、電流の通る部分の占積率は、例えば、
８０％である。そこで、このコイルエンド部にスロット
内の導体の幅寸法と同一で、バインドがかかる範囲のみ
の高さ寸法が８０％の６４ｍｍとなるように、外径側に
のみ段落しをつけ半径方向高さ寸法を小さくした異形断
面のソリッドパー１ｂを、回転子鉄心３のスロット端部
とバインド９、または、１０の端の中央で。
ろう付、または、溶接により接合一体化する。更に、回
転子コイル２についても回転子コイル１と同様の寸法と
する。
転子コイル２についても回転子コイル１と同様の寸法と
する。
本実施例によれば、コイルエンド部にはスロット内コイ
ルの導体高さ寸法の２０％１６Ｉのバインドを巻く空間
がコイルの外径側に出来るため、スロット内のウェッジ
下フィラー７や中層間８の寸法を必要最小限にした状態
、つまり、スロット深さを最小限にした状態でも、コイ
ルエンド部の特定の位置に応力集中が起こることのない
コイル形状とすることが出来る。更に、派生的に、コイ
ルエンド部の段落し曲げ加工が不要となるため、コイル
エンド部の仕上り寸法精度を容易に向上することが出来
るようになる。
ルの導体高さ寸法の２０％１６Ｉのバインドを巻く空間
がコイルの外径側に出来るため、スロット内のウェッジ
下フィラー７や中層間８の寸法を必要最小限にした状態
、つまり、スロット深さを最小限にした状態でも、コイ
ルエンド部の特定の位置に応力集中が起こることのない
コイル形状とすることが出来る。更に、派生的に、コイ
ルエンド部の段落し曲げ加工が不要となるため、コイル
エンド部の仕上り寸法精度を容易に向上することが出来
るようになる。
尚、上段の回転子コイル１のみにバインドを巻くだけで
良いような遠心力の小さな機械や、コイルエンド部の支
持にリテイニングリングを採用する場合でも、本発明の
採用により同一の効果が得られる。
良いような遠心力の小さな機械や、コイルエンド部の支
持にリテイニングリングを採用する場合でも、本発明の
採用により同一の効果が得られる。
本発明によれば、回転子コイルエンド部の支持拘束用バ
インドを巻回す空間をスロット深さに影響を及ぼすこと
なく、コイルエンド部の底面内径側をスロット部と同一
円筒面上として製作出来るので、コイルの熱伸縮による
曲げ応力やスロット内とエンド部との遠心力による変位
差によって生じ曲げ応力がコイルエンド部の特定位置に
集中することを防ぐことができる。
インドを巻回す空間をスロット深さに影響を及ぼすこと
なく、コイルエンド部の底面内径側をスロット部と同一
円筒面上として製作出来るので、コイルの熱伸縮による
曲げ応力やスロット内とエンド部との遠心力による変位
差によって生じ曲げ応力がコイルエンド部の特定位置に
集中することを防ぐことができる。
図は、本発明の一実施例の巻線形回転子の回転子コイル
の組立状況を示す横断面図である。 １・・・回転子コイル、２・・・回転子コイル、３・・
・回転子鉄心、４・・・エンドダクト。
の組立状況を示す横断面図である。 １・・・回転子コイル、２・・・回転子コイル、３・・
・回転子鉄心、４・・・エンドダクト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、巻線形回転子の複数のスロット内素線をレーベル転
位して成る回転子コイルにおいて、 スロット外で外径側にのみ段落しをつけ半径方向導体高
さを小さくした異形断面のソリッドバーを接合一体化し
たことを特徴とする回転子コイル。 ２、特許請求の範囲第１項において、 コイルエンド部を構成する異形断面のソリッドバーを、
鉄心スロット端部と前記コイルエンドを支持拘束するバ
インドの端の中央で、レーベル転位を施した複数の素線
導体と接合一体化したことを特徴とする回転子コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267618A JP2529953B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 回転子コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267618A JP2529953B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 回転子コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124738A true JPS63124738A (ja) | 1988-05-28 |
| JP2529953B2 JP2529953B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=17447201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61267618A Expired - Fee Related JP2529953B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 回転子コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529953B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63140636A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-13 | Hitachi Ltd | 回転子コイル |
| JP5250123B1 (ja) * | 2012-02-17 | 2013-07-31 | 株式会社日立製作所 | 可変速発電電動機用回転子コイルの製造方法 |
| JP2015180175A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | 回転子コイルの製造方法及び回転電機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5362602U (ja) * | 1976-10-29 | 1978-05-27 | ||
| JPH0213870U (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61267618A patent/JP2529953B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5362602U (ja) * | 1976-10-29 | 1978-05-27 | ||
| JPH0213870U (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-29 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63140636A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-13 | Hitachi Ltd | 回転子コイル |
| JP5250123B1 (ja) * | 2012-02-17 | 2013-07-31 | 株式会社日立製作所 | 可変速発電電動機用回転子コイルの製造方法 |
| US9570965B2 (en) | 2012-02-17 | 2017-02-14 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Rotor coil for armature of rotating machine and production method thereof |
| US20170133917A1 (en) * | 2012-02-17 | 2017-05-11 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Rotor coil for armature of rotating machine and production method thereof |
| US10381904B2 (en) | 2012-02-17 | 2019-08-13 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Friction stir welding of a solder coated strand coil to a solid coil |
| JP2015180175A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-10-08 | 株式会社東芝 | 回転子コイルの製造方法及び回転電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2529953B2 (ja) | 1996-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |