JP2003250238A - Dynamo-electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機な
どの回転電機に係り、特に、その回転子の冷却構造に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary electric machine such as a turbine generator, and more particularly to a cooling structure for a rotor thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の回転電機,特に、タービン発電機
の回転子は、巻線に通電することによる巻線温度の上昇
を低減するための冷却構造を備えている。回転子巻線の
冷却構造としては、例えば、特開平9−285052号
公報に記載のように、巻線スロット内に収納された巻線
(巻線胴部)を冷却するために、巻線スロットの底に設
けたサブスロットと呼ばれる軸方向流路に冷却ガスを流
すものが知られている。2. Description of the Related Art A conventional rotating electric machine, particularly a rotor of a turbine generator, is provided with a cooling structure for reducing an increase in winding temperature caused by energizing the winding. As a cooling structure for a rotor winding, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-285052, a winding slot for cooling a winding (winding body) housed in the winding slot is used. It is known that a cooling gas is caused to flow through an axial flow path called a sub slot provided at the bottom of the.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転子
の巻線スロット外に延在する巻線部(巻線端部)には、
外周側に保持環が設けられているため、隣接する巻線間
の空間に生じる自然対流を利用して冷却しているだけで
あるため、冷却性能が低いという問題があった。However, in the winding portion (winding end portion) extending outside the winding slot of the rotor,
Since the retaining ring is provided on the outer peripheral side, only the natural convection generated in the space between the adjacent windings is used for cooling, and there is a problem that the cooling performance is low.
【0004】本発明の目的は、回転電機の回転子におい
て、巻線端部の冷却性能を向上させた回転電機を得るこ
とにある。An object of the present invention is to obtain a rotating electric machine having improved rotor end cooling performance in a rotor of the rotating electric machine.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、固定子と、回転子鉄心の磁極部分
の両側に、軸方向に間隔を置いて配置されたした巻線ス
ロットと、この巻線スロット内と巻線スロット外に延在
し、導体と導体絶縁材を交互に積層した回転子巻線とか
らなる回転子とを有し、上記巻線スロットの底に開口す
るサブスロットに、回転子両端から軸方向に冷却ガスを
流すことにより上記回転子巻線を冷却する回転電機にお
いて、上記巻線スロット外に延在する巻線端部を、回転
子の外周側から見て、冷却ガスの流れ方向に湾曲した曲
線状に形成したものである。かかる構成により、巻線端
部の冷却性能を向上させ得るものとなる。(2)また、
上記目的を達成するために、本発明は、固定子と、回転
子鉄心の磁極部分の両側に、軸方向に間隔を置いて配置
されたした巻線スロットと、この巻線スロット内と巻線
スロット外に延在し、導体と導体絶縁材を交互に積層し
た回転子巻線とからなる回転子とを有し、上記巻線スロ
ットの底に開口するサブスロットに、回転子両端から軸
方向に冷却ガスを流すことにより上記回転子巻線を冷却
する回転電機において、上記巻線スロット外に延在する
巻線端部を、回転子の外周側から見て、冷却ガスの流れ
方向に傾斜した複数の直線部からなる多角形状に形成し
たものである。かかる構成により、巻線端部の冷却性能
を向上させ得るものとなる。(1) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has windings arranged axially at both sides of a magnetic pole portion of a stator and a rotor core. A wire slot, and a rotor that extends inside the winding slot and outside the winding slot and that is composed of a rotor winding in which conductors and conductor insulating materials are alternately laminated. In a rotary electric machine that cools the rotor winding by flowing a cooling gas from both ends of the rotor into an opening sub-slot, a winding end portion extending outside the winding slot is provided with an outer periphery of the rotor. When viewed from the side, it is formed in a curved shape curved in the flow direction of the cooling gas. With this configuration, the cooling performance of the winding end can be improved. (2) Also
In order to achieve the above object, the present invention provides a stator, a winding slot axially spaced on both sides of a magnetic pole portion of a rotor core, and a winding slot in the winding slot and a winding slot. A rotor that extends outside the slot and that includes a rotor winding in which conductors and conductor insulating materials are alternately laminated; and in a sub-slot that opens at the bottom of the winding slot, axially from both ends of the rotor. In a rotary electric machine that cools the rotor winding by flowing cooling gas to the rotor, the winding end portion extending outside the winding slot is inclined in the cooling gas flow direction when viewed from the outer peripheral side of the rotor. It is formed in a polygonal shape composed of a plurality of linear portions. With this configuration, the cooling performance of the winding end can be improved.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、図1〜図3を用いて、本発
明の第1の実施形態による回転電機の構成について説明
する。図1は、本発明の第1の実施形態による回転電機
の回転子の通風冷却構造を示した概略図である。図2
は、本発明の第1の実施形態による回転電機の回転子の
端部を示す斜視図である。図3は、本発明の第1の実施
形態による回転電機の回転子の端部を示す展開平面図で
ある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The configuration of a rotary electric machine according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a ventilation cooling structure of a rotor of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention. Figure 2
[Fig. 3] is a perspective view showing an end portion of a rotor of the rotating electric machine according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a developed plan view showing an end portion of the rotor of the rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention.
【0007】図1に示すように、回転電機,特に、ター
ビン発電機は、回転子10と、固定子20とから構成さ
れている。回転子10は、回転子鉄心12と、複数の回
転子巻線14とから構成されている。ここで、図2に示
すように、回転子鉄心12には、巻線14が配置される
巻線スロット13が軸方向に形成されている。回転子巻
線14は、巻線スロット13内に収納される。巻線スロ
ット13内に収納された巻線を、巻線胴部と称する。巻
線スロット13は、回転子の磁極部分の両側で回転子本
体の外周面に間隔をおいて配置され、同じ磁極を構成す
る複数の巻線は、磁極まわりに同心に配置される。巻線
スロット13の両端部で、折り返される回転子巻線14
も、円弧状の同心に配置される。隣接する巻線間には、
間隔片18を配置することにより、巻線間隔を一定に保
っている。巻線スロット13の両端部における回転子巻
線14を、巻線端部と称する。これら巻線14は、巻線
導体を半径方向に複数ターン積み重ねて形成したもの
で、ターン間には絶縁層を設けている。As shown in FIG. 1, a rotating electric machine, particularly a turbine generator, comprises a rotor 10 and a stator 20. The rotor 10 includes a rotor core 12 and a plurality of rotor windings 14. Here, as shown in FIG. 2, a winding slot 13 in which a winding 14 is arranged is axially formed in the rotor core 12. The rotor winding 14 is housed in the winding slot 13. The winding housed in the winding slot 13 is referred to as a winding body. The winding slots 13 are arranged on both sides of the magnetic pole portion of the rotor at intervals on the outer peripheral surface of the rotor body, and the plurality of windings forming the same magnetic pole are arranged concentrically around the magnetic pole. The rotor winding 14 is folded back at both ends of the winding slot 13.
Are also arranged concentrically in an arc shape. Between adjacent windings,
By disposing the spacing piece 18, the winding spacing is kept constant. The rotor windings 14 at both ends of the winding slot 13 are referred to as winding end portions. These windings 14 are formed by stacking a plurality of winding conductors in the radial direction, and an insulating layer is provided between the turns.
【0008】巻線14に外部から通電すると、それぞれ
の磁極に必要な電磁界を発生する。巻線14は、回転子
が回転することによる強大な遠心力によって巻線外径方
向にとばされないように、巻線胴部においては、巻線ス
ロット13の内部に、ウエッジ15で強固に固定されて
いる。回転子端部においては、図1に示すように、巻線
14の外周部に接するように設けられた円筒状の保持環
16により固定する。When the winding 14 is energized from the outside, an electromagnetic field required for each magnetic pole is generated. The winding wire 14 is firmly fixed to the inside of the winding slot 13 by the wedge 15 in the winding body portion so that the winding wire 14 is not skipped in the outer diameter direction of the winding wire due to the strong centrifugal force due to the rotation of the rotor. Has been done. At the rotor end, as shown in FIG. 1, it is fixed by a cylindrical holding ring 16 provided so as to contact the outer peripheral portion of the winding 14.
【0009】電磁界を発生させるために巻線14に通電
することにより、巻線導体にてジュール発熱が生じる。
ジュール発熱による回転子巻線14の温度上昇は、絶縁
層の破壊や絶縁寿命を短くする。また、温度上昇に伴う
巻線導体の熱膨張は、巻線および回転子に大きな歪みを
与え回転振動の原因となる。そこで、回転子において
は、冷却構造を備えている。By energizing the winding 14 to generate an electromagnetic field, Joule heat is generated in the winding conductor.
The rise in temperature of the rotor winding 14 due to Joule heat shortens the insulation layer and shortens the insulation life. Further, the thermal expansion of the winding conductor due to the temperature rise causes a large strain on the winding and the rotor and causes a rotational vibration. Therefore, the rotor has a cooling structure.
【0010】図1に示すように、回転子10の両端に
は、ファン17が設けてある。ファン17により冷却ガ
スG1を軸方向に、冷却ガスG2,G3として流通さ
せ、回転子巻線14を冷却する。図2に示すように、ス
ロット13の底部には、サブスロット13Aと称される
軸方向流路を設けてある。従って、図1に示すように、
ファン17によって回転子10の内部に取り込まれた冷
却ガスG3は、サブスロット13A中を冷却ガスG4と
して流れる。また、図1に示すように、回転子巻線14
の巻線胴部には、半径方向流路となる多数の孔14Aが
形成されている。また、図2に示すように、ウエッジ1
5にも、回転子巻線14の孔14Aに対応して、孔15
Aが形成されている。従って、軸方向流路であるサブス
ロット13Aに取り込れた冷却ガスG4は、孔14A,
15Aによって形成される半径方向流路を流れて、回転
子巻線14の巻線胴部を強制冷却する。As shown in FIG. 1, fans 17 are provided at both ends of the rotor 10. The cooling gas G1 is circulated in the axial direction as the cooling gases G2 and G3 by the fan 17 to cool the rotor winding 14. As shown in FIG. 2, the bottom of the slot 13 is provided with an axial flow path called a subslot 13A. Therefore, as shown in FIG.
The cooling gas G3 taken into the inside of the rotor 10 by the fan 17 flows in the sub-slot 13A as the cooling gas G4. In addition, as shown in FIG.
A large number of holes 14A serving as radial flow passages are formed in the winding body portion of the above. In addition, as shown in FIG.
5 also has holes 15 corresponding to holes 14A of the rotor winding 14.
A is formed. Therefore, the cooling gas G4 taken into the sub-slot 13A, which is the axial flow path, is cooled by the holes 14A,
The winding body portion of the rotor winding 14 is forcibly cooled by flowing through the radial passage formed by 15A.
【0011】一方、回転子巻線14の内、巻線スロット
13の外に延在する巻線端部においては、図1に示すよ
うに、外周側に保持環が設けられている。巻線端部にお
いては、巻線14によって暖められた空気は、自然対流
によって、流れG7が形成されている。この流れG7に
対して、本実施形態では、円弧状の巻線端部に沿った流
れG8,G9を形成することにより、巻線端部の巻線間
で暖められた空気の流れG7を、流れG8,G9を用い
て、強制的に、冷却ガスG4方向に流出させるようにし
ている。巻線端部の巻線間の暖められた空気が流出する
ことにより、冷却ガスG3が、巻線間に流入して、巻線
端部を冷却できる。On the other hand, a holding ring is provided on the outer peripheral side of the rotor winding 14 at the winding end portion extending outside the winding slot 13 as shown in FIG. At the winding ends, the air warmed by the winding 14 forms a flow G7 by natural convection. In contrast to this flow G7, in the present embodiment, by forming flows G8 and G9 along the arcuate winding end portions, the air flow G7 warmed between the windings at the winding end portions is The flows G8 and G9 are used to forcefully flow out in the direction of the cooling gas G4. When the warmed air between the winding ends flows out, the cooling gas G3 flows between the windings to cool the winding ends.
【0012】ここで、図3を用いて、本実施形態による
巻線端部の冷却構造について説明する。図3は、図2に
示した回転子巻線端部を周方向に展開して示している。Here, the cooling structure of the winding end portion according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the rotor winding end portion shown in FIG. 2 expanded in the circumferential direction.
【0013】図3に示すように、本実施形態による回転
子巻線14の巻線端部は、回転子外周側から見て曲線状
に,具体的には、同心の円弧状としている。一方、破線
で示した巻線14’は、従来の巻線端部の形状を示して
おり、矩形状である。なお、従来の巻線端部は、1つの
みを図示しているが、実際には、複数の矩形状の巻線が
等間隔で配置されている。As shown in FIG. 3, the winding end portion of the rotor winding 14 according to the present embodiment has a curved shape, specifically, a concentric circular arc shape when viewed from the outer peripheral side of the rotor. On the other hand, the winding 14 'shown by the broken line shows the shape of the conventional winding end portion and has a rectangular shape. Although only one winding end is shown in the related art, a plurality of rectangular windings are actually arranged at equal intervals.
【0014】本実施形態においては、巻線端部に当たっ
た冷却ガスG3は、円弧状の巻線端部の外周面に沿った
流れG3’となる。また、隣接する巻線間においても、
円弧状の巻線端部の外周面に沿った流れG8,G9とな
る。これは、図1において、冷却ガスG3が、巻線端部
の下面(回転子鉄心12の側)に入り込み、さらに、巻
線端部の下面端部14Cと衝突することにより、形成さ
れる流れである。再び、図3において、流れG8,G9
は、隣接する巻線で暖められ、回転子鉄心側に向かう暖
められた空気の流れ(図1における流れG7)を運び去
ることになり、隣接する巻線間には冷却ガスが流入し
て、巻線端部を冷却する。In the present embodiment, the cooling gas G3 that hits the winding end becomes a flow G3 'along the outer peripheral surface of the arc-shaped winding end. Also, between adjacent windings,
Flows G8 and G9 follow the outer peripheral surface of the arc-shaped winding end portion. This is a flow formed by the cooling gas G3 entering the lower surface of the winding end (on the side of the rotor core 12) in FIG. 1 and colliding with the lower surface end 14C of the winding end. Is. Again in FIG. 3, the flow G8, G9
Will carry away the warmed air flow (flow G7 in FIG. 1) toward the rotor core side that is warmed by the adjacent windings, and the cooling gas will flow between the adjacent windings. Cool the winding ends.
【0015】図3に破線で示すような従来の矩形状の巻
線14’の場合には、流れG3は、巻線端部にほぼ直角
に当たるため、巻線の外周に沿った流れが形成されにく
いため、巻線間の空気は自然対流でしか冷却できず、冷
却効率が低いものであった。In the case of the conventional rectangular winding 14 'as shown by the broken line in FIG. 3, the flow G3 strikes the winding end substantially at a right angle, so that a flow is formed along the outer circumference of the winding. Since it is difficult, the air between the windings can be cooled only by natural convection, and the cooling efficiency is low.
【0016】一方、本実施形態では、隣接する巻線間へ
の冷却ガスの流入量を増加することができ、冷却性能を
向上することができる。シュミレーションの結果による
と、従来に比べて、熱伝達率を約5倍とでき、それだ
け、冷却性能を向上することができる。したがって、タ
ービン発電機の出力を向上でき、また、巻線温度を低く
保てるため、巻線間の絶縁層の絶縁破壊も起こりにく
く、回転電機の寿命を長くすることができ、また、寿命
の安全性を向上することができる。On the other hand, in this embodiment, the inflow amount of the cooling gas between the adjacent windings can be increased and the cooling performance can be improved. According to the result of the simulation, the heat transfer coefficient can be increased to about 5 times that of the conventional one, and the cooling performance can be improved accordingly. Therefore, the output of the turbine generator can be improved, and since the winding temperature can be kept low, dielectric breakdown of the insulating layer between the windings is unlikely to occur, the life of the rotating electric machine can be extended, and the safety of the life can be improved. It is possible to improve the property.
【0017】また、巻線端部を回転子外周側から見て曲
線状に形成することにより、従来と比較して巻線端部の
導体長さを短くすることができ、巻線端部での発熱量を
低減することができる。すなわち、従来の矩形状の巻線
端部において、軸方向の長さをL1とし、周方向の長さ
をL2とすると、巻線端部の全長は、2・L1+L2と
なるのに対して、本実施形態において、巻線端部の全長
は、π・L1となるため、従来よりも巻線端部の長さを
短くすることができる。Further, by forming the winding end portion in a curved shape when viewed from the outer peripheral side of the rotor, the conductor length of the winding end portion can be shortened as compared with the conventional case, and the winding end portion can be shortened. The heat generation amount of can be reduced. That is, in the conventional rectangular winding end portion, if the axial length is L1 and the circumferential length is L2, the total length of the winding end portion is 2 · L1 + L2, while In the present embodiment, since the total length of the winding end portion is π · L1, the length of the winding end portion can be made shorter than in the conventional case.
【0018】次に、図4を用いて、本発明の第2の実施
形態による回転電機の構成について説明する。図4は、
本発明の第2の実施形態による回転電機の回転子の端部
を示す展開平面図である。なお、本実施形態による回転
電機の回転子の通風冷却構造は、図1に示したものと同
様であり、また、本実施形態による回転電機の回転子の
端部の形状は、図2に示したものと同様である。また、
図1〜図3と同一符号は、同一部分を示している。Next, the structure of the rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 4
FIG. 7 is a developed plan view showing an end portion of a rotor of a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention. The ventilation cooling structure of the rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the shape of the end portion of the rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment is shown in FIG. It is similar to Also,
1 to 3 indicate the same parts.
【0019】本実施形態では、回転子巻線14Dの巻線
端部を、回転子の外周側から見て半円弧状に形成してい
る。図3に示したものとの相違は、図3に示したもの
は、真円の円弧状であるのに対して、図4のものは、楕
円の円弧状としている。In the present embodiment, the winding end portion of the rotor winding 14D is formed in a semi-circular shape when viewed from the outer peripheral side of the rotor. The difference from the one shown in FIG. 3 is that the one shown in FIG. 3 has a perfect circular arc shape, whereas the one shown in FIG. 4 has an elliptical arc shape.
【0020】本実施形態でも、図1〜図3に示したもの
と同様に、巻線端部の巻線内周側を軸方向に流れる冷却
ガスが隣接巻線間の空間に流入しやすくでき、巻線端部
の冷却効果を高めることができる。また、図3に示した
ものに比べて、巻線端部の導体長さを短くすることがで
き、巻線端部での発熱量を低減することができる。Also in this embodiment, as in the case shown in FIGS. 1 to 3, the cooling gas flowing axially on the inner circumferential side of the winding end portion can easily flow into the space between adjacent windings. It is possible to enhance the cooling effect of the winding end portion. Further, as compared with that shown in FIG. 3, the conductor length at the winding end can be shortened, and the amount of heat generation at the winding end can be reduced.
【0021】次に、図5を用いて、本発明の第3の実施
形態による回転電機の構成について説明する。図5は、
本発明の第3の実施形態による回転電機の回転子の端部
を示す展開平面図である。なお、本実施形態による回転
電機の回転子の通風冷却構造は、図1に示したものと同
様であり、また、本実施形態による回転電機の回転子の
端部の形状は、図2に示したものと同様である。また、
図1〜図4と同一符号は、同一部分を示している。Next, the structure of the rotating electric machine according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 5
FIG. 9 is a developed plan view showing an end portion of a rotor of a rotary electric machine according to a third embodiment of the present invention. The ventilation cooling structure of the rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the shape of the end portion of the rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment is shown in FIG. It is similar to Also,
1 to 4 indicate the same parts.
【0022】本実施形態では、回転子巻線14Eの巻線
端部を、回転子の外周側から見て複数の直線のみから成
る多角形状に形成している。巻線端部の冷却ガスと当た
る面は、冷却ガスG3の流れに対して、冷却ガスG3の
流れ方向に傾斜しているので、巻線端部に当たった冷却
ガスG3は、傾斜した直線部の外周面に沿った流れとな
る。In the present embodiment, the winding end portion of the rotor winding 14E is formed in a polygonal shape consisting of only a plurality of straight lines when viewed from the outer peripheral side of the rotor. Since the surface of the winding end portion which is in contact with the cooling gas is inclined in the flow direction of the cooling gas G3 with respect to the flow of the cooling gas G3, the cooling gas G3 which is in contact with the winding end portion is an inclined straight line portion. The flow is along the outer peripheral surface.
【0023】従って、本実施形態でも、図1〜図4に示
したものと同様に、巻線端部の巻線内周側を軸方向に流
れる冷却ガスが隣接巻線間の空間に流入しやすくでき、
巻線端部の冷却効果を高めることができる。Therefore, also in this embodiment, as in the case shown in FIGS. 1 to 4, the cooling gas flowing axially on the inner circumferential side of the winding at the winding end flows into the space between the adjacent windings. Easy to do,
The cooling effect of the winding ends can be enhanced.
【0024】また、巻線端部を回転子外周側から見て複
数の直線のみから成る多角形状に形成することにより、
従来と比較して巻線端部の導体長さを短くすることがで
き、巻線端部での発熱量を低減することができる。Further, by forming the winding end portion into a polygonal shape composed of only a plurality of straight lines when viewed from the outer peripheral side of the rotor,
The conductor length at the winding end can be shortened as compared with the conventional case, and the amount of heat generation at the winding end can be reduced.
【0025】次に、図6を用いて、本発明の第4の実施
形態による回転電機の構成について説明する。図6は、
本発明の第4の実施形態による回転電機の回転子の端部
を示す展開平面図である。なお、本実施形態による回転
電機の回転子の通風冷却構造は、図1に示したものと同
様であり、また、本実施形態による回転電機の回転子の
端部の形状は、図2に示したものと同様である。また、
図1〜図5と同一符号は、同一部分を示している。Next, the structure of the rotating electric machine according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 6
FIG. 11 is a developed plan view showing an end portion of a rotor of a rotary electric machine according to a fourth embodiment of the present invention. The ventilation cooling structure of the rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the shape of the end portion of the rotor of the rotating electric machine according to the present embodiment is shown in FIG. It is similar to Also,
1 to 5 indicate the same parts.
【0026】本実施形態では、回転子巻線14Fの巻線
端部を、回転子の外周側から見て複数の直線のみから成
る多角形状に形成している。図5に示しものと相違する
点は、巻線端部の中央において、回転子の軸方向に直交
する部分14F1を設けてある点である。結果として、
図5のものは、曲げ部分が3箇所であるのに対して、図
6のものは、曲げ部分が4箇所となる。従って、曲げ加
工の工程は1工程増えるが、隣接する巻線を所定の間隔
に保持する間隔片18Bに形成される溝が、直交部分1
4F1に合わせた平行な溝でよいため、図5に示したよ
うな「く」の字形の巻線を収容するための溝を、間隔片
18Aに設ける必要がないため、間隔片の加工が容易に
なる。In the present embodiment, the winding end portion of the rotor winding 14F is formed in a polygonal shape consisting of only a plurality of straight lines when viewed from the outer peripheral side of the rotor. What is different from that shown in FIG. 5 is that a portion 14F1 orthogonal to the axial direction of the rotor is provided at the center of the winding end portion. as a result,
The one in FIG. 5 has three bent portions, while the one in FIG. 6 has four bent portions. Therefore, although the number of bending steps is increased by one step, the groove formed in the spacing piece 18B for holding the adjacent windings at a predetermined spacing has the orthogonal portion 1
Since the parallel grooves matching 4F1 are enough, it is not necessary to provide a groove for accommodating the "V" -shaped winding as shown in FIG. 5 in the spacing piece 18A, so that the spacing piece can be easily processed. become.
【0027】本実施形態でも、図1〜図5に示したもの
と同様に、巻線端部の巻線内周側を軸方向に流れる冷却
ガスが隣接巻線間の空間に流入しやすくでき、巻線端部
の冷却効果を高めることができる。Also in this embodiment, as in the case shown in FIGS. 1 to 5, the cooling gas flowing axially on the inner circumference side of the winding end portion can easily flow into the space between adjacent windings. It is possible to enhance the cooling effect of the winding end portion.
【0028】また、巻線端部を回転子外周側から見て複
数の直線のみから成る多角形状に形成することにより、
従来と比較して巻線端部の導体長さを短くすることがで
き、巻線端部での発熱量を低減することができる。Further, by forming the winding end portion into a polygonal shape composed of only a plurality of straight lines when viewed from the outer peripheral side of the rotor,
The conductor length at the winding end can be shortened as compared with the conventional case, and the amount of heat generation at the winding end can be reduced.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、回転電機の回転子にお
いて、巻線端部の冷却性能を向上させることができる。According to the present invention, in the rotor of a rotary electric machine, the cooling performance of the winding end can be improved.
【図1】本発明の第1の実施形態による回転電機の回転
子の通風冷却構造を示した概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a ventilation cooling structure for a rotor of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態による回転電機の回転
子の端部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an end portion of the rotor of the rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態による回転電機の回転
子の端部を示す展開平面図である。FIG. 3 is a developed plan view showing an end portion of the rotor of the rotary electric machine according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施形態による回転電機の回転
子の端部を示す展開平面図である。FIG. 4 is a developed plan view showing an end portion of a rotor of a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施形態による回転電機の回転
子の端部を示す展開平面図である。FIG. 5 is a developed plan view showing an end portion of a rotor of a rotating electric machine according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施形態による回転電機の回転
子の端部を示す展開平面図である。FIG. 6 is a developed plan view showing an end portion of a rotor of a rotary electric machine according to a fourth embodiment of the present invention.
10…回転子 12…回転子鉄心 13…巻線スロット 13A…サブスロット 14…回転子巻線 14A…半径方向流路 15…ウエッジ 16…保持環 17…ファン 18…間隔片 G…冷却ガス 10 ... rotor 12 ... Rotor core 13 ... Winding slot 13A ... subslot 14 ... Rotor winding 14A ... Radial flow path 15 ... wedge 16 ... Retaining ring 17 ... fan 18 ... Spacing piece G ... Cooling gas
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海保 真行 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 服部 憲一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所電機システム事業部内 (72)発明者 小橋 啓司 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Fターム(参考) 5H603 AA12 BB02 BB12 CA02 CA04 CB01 CC12 CC15 CC17 CD01 CD28 CD31 CD32 CE07 CE13 EE08 EE12 5H609 BB04 BB18 BB20 PP02 PP06 PP09 QQ02 QQ09 RR07 RR10 RR27 RR36 RR37 RR60 RR61 RR73 RR75 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masayuki Kaiho 502 Kintatemachi, Tsuchiura City, Ibaraki Japan Tate Seisakusho Mechanical Research Center (72) Inventor Kenichi Hattori 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association Hitachi, Ltd. Electric Systems Division (72) Inventor Keiji Kobashi 2-12-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture Ceremony Company Hitachi, Ltd. F-term (reference) 5H603 AA12 BB02 BB12 CA02 CA04 CB01 CC12 CC15 CC17 CD01 CD28 CD31 CD32 CE07 CE13 EE08 EE12 5H609 BB04 BB18 BB20 PP02 PP06 PP09 QQ02 QQ09 RR07 RR10 RR27 RR36 RR37 RR60 RR61 RR73 RR75
Claims (2)
に、軸方向に間隔を置いて配置されたした巻線スロット
と、この巻線スロット内と巻線スロット外に延在し、導
体と導体絶縁材を交互に積層した回転子巻線とからなる
回転子とを有し、上記巻線スロットの底に開口するサブ
スロットに、回転子両端から軸方向に冷却ガスを流すこ
とにより上記回転子巻線を冷却する回転電機において、 上記巻線スロット外に延在する巻線端部を、回転子の外
周側から見て、冷却ガスの流れ方向に湾曲した曲線状に
形成したことを特徴とする回転電機。1. A stator, a winding slot axially spaced on both sides of a magnetic pole portion of a rotor core, and extending inside and outside the winding slot. A rotor comprising a rotor winding in which conductors and conductor insulating materials are alternately laminated, and a cooling gas is axially flowed from both ends of the rotor into a sub-slot opened at the bottom of the winding slot. In the rotating electric machine for cooling the rotor winding, the winding end portion extending outside the winding slot is formed in a curved shape curved in the cooling gas flow direction when viewed from the outer peripheral side of the rotor. A rotating electric machine characterized by.
に、軸方向に間隔を置いて配置されたした巻線スロット
と、この巻線スロット内と巻線スロット外に延在し、導
体と導体絶縁材を交互に積層した回転子巻線とからなる
回転子とを有し、上記巻線スロットの底に開口するサブ
スロットに、回転子両端から軸方向に冷却ガスを流すこ
とにより上記回転子巻線を冷却する回転電機において、 上記巻線スロット外に延在する巻線端部を、回転子の外
周側から見て、冷却ガスの流れ方向に傾斜した複数の直
線部からなる多角形状に形成したことを特徴とする回転
電機。2. A stator, a winding slot axially arranged on both sides of a magnetic pole portion of a rotor core, and extending inside and outside the winding slot, A rotor comprising a rotor winding in which conductors and conductor insulating materials are alternately laminated, and a cooling gas is axially flowed from both ends of the rotor into a sub-slot opened at the bottom of the winding slot. In the rotating electric machine for cooling the rotor winding, the winding end portion extending outside the winding slot is composed of a plurality of straight line portions inclined in the cooling gas flow direction when viewed from the outer peripheral side of the rotor. A rotating electric machine characterized by being formed in a polygonal shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002049444A JP2003250238A (en) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | Dynamo-electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002049444A JP2003250238A (en) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | Dynamo-electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003250238A true JP2003250238A (en) | 2003-09-05 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003250238A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007300718A (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toshiba Corp | Rotator for dynamo-electric machine |
CN107612172A (en) * | 2017-08-21 | 2018-01-19 | 北京金风科创风电设备有限公司 | Machine winding, motor and wind power generating set |
KR101921004B1 (en) * | 2017-09-05 | 2018-11-21 | 두산중공업 주식회사 | Rotor and genetator comprising the same |
-
2002
- 2002-02-26 JP JP2002049444A patent/JP2003250238A/en active Pending
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