JP2003219583A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大容量タービン発電機のように固定子鉄心長の
長い回転電機においては、両端の固定子鉄心押え板２に
よる固定子鉄心１の締め付け力はより強固であることが
必要とされるが、締め付け力を強固にするには締付ナッ
ト５をはじめとする締め付けの寸法が大きくなる欠点が
ある。 【解決手段】固定子鉄心と固定子鉄心押え板間に設けら
れている外側間隔片を異種金属で構成し、運転時の熱膨
張の差によって鉄心締め付け方向に応力を発生させ、固
定子鉄心の締め付け力を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン発電機等
の回転電機の固定子に係わり、特にその固定子鉄心の締
め付けに用する外側間隔片に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転電機の電機子鉄心について図
面を参照して説明する。図１１は従来例を示す回転電機
の縦断面図である。図１１において、１は珪素鋼鈑等の
電磁鋼鈑を積層してなる固定子鉄心であり、円周方向に
電機子巻線６収納用スロット１ａおよび鉄心歯を交互に
配置している。２はこの固定子鉄心１を外側間隔片３を
介して両端から押える固定子鉄心押え板である。４は組
立ボルト、５は締め付けナットであり、両者で締め付け
手段を構成している。一方、７は円筒形回転子であり、
軸方向に穿設したスロットに界磁巻線８を収納し、その
巻線端部を保持環９により押えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】大容量タービン発電機
のように固定子鉄心長の長い回転電機においては、両端
の固定子鉄心押え板２による固定子鉄心１締付力はより
強固であることが必要とされる。そのため、締付ナット
５の締付力を増すことのほか、押え板２による締付力を
鉄心歯先すなわち固定子鉄心内周側先端部に確実に加わ
るように外側間隔片３をはじめ固定子鉄心１端部構造物
の寸法を大きくする必要も生じてくる。

【０００４】しかしながら、外側間隔片３の回転軸方向
の寸法が増すことは、電機子巻線６の端部やフレーム寸
法をはじめとして、回転電機全体としての軸長の増加と
なる。また、大容量化により固定子鉄心の半径方向の寸
法が増すことに伴って、外側間隔片３の固定子鉄心１端
部との接触面積が増加すれば、固定子鉄心１端部の冷却
性能が低下し、固定子鉄心端部温度上昇の増加の原因と
もなる。このように、固定子鉄心端部構造物の寸法の増
加は回転電機体格の増加や性能の低下の要因となり好ま
しくない。

【０００５】（発明の目的）本発明の目的は、外側間隔
片寸法を大きくすることなく、回転電機の運転時におけ
る固定子鉄心の締め付け力を増加し、確実に固定子鉄心
押え板相互間で固定子鉄心を挟持できるようにした回転
電機の固定子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係わる回転電機の固定子の発明は、電機
子巻線を収納するスロットおよび鉄心歯を円周方向に交
互に配置した電磁鋼鈑を積層してなる固定子鉄心の両側
部にそれぞれ外側間隔片を介して固定子鉄心押え板を当
接し、これら固定子鉄心押え板相互間を締め付け手段に
より締め付けるようにした回転電機の固定子において、
前記外側間隔片は、前記固定子鉄心に当接する側の部材
と前記固定子鉄心押え板に当接する側の部材とを接合し
て構成され、かつ回転電機運転中の温度下で前記固定子
鉄心側部材の熱膨張よりも前記固定子鉄心押え板側部材
の熱膨張を大きくし、前記固定子鉄心側部材および固定
子鉄心押え板側部材の熱膨張の差により鉄心締め付け方
向に応力を発生させることを特徴とする。

【０００７】また、請求項２に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部材を
磁性材で構成し、前記固定子鉄心押え板側部材を非磁性
材で構成したことを特徴とする。

【０００８】また、請求項３に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部材の
熱膨張係数よりも前記固定子鉄心押え板側部材の熱膨張
係数の方を大きくしたことを特徴とする。

【０００９】これら請求項１から３の発明によれば、回
転電機運転時の温度下で外側間隔片の固定子鉄心押え板
側部材の熱膨張が固定子鉄心側部材の熱膨張よりも大き
くなるため、外側間隔片に固定子鉄心締め付けの方向に
応力が発生し、この結果固定子鉄心押え板相互間で固定
子鉄心をより確実に挟持することができる。

【００１０】また、請求項４に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片は、前記固定子鉄心押え板側
部材を前記固定子鉄心の鉄心歯側面に配置したことを特
徴とする。この発明によれば、特に固定子鉄心押え板側
部材をより少なくすることができる。

【００１１】また、請求項５に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片は、前記固定子鉄心押え板側
部材を前記固定子鉄心側部材よりも電気抵抗率の小さい
材質で構成したことを特徴とする。この発明によれば、
運転時の変動磁束による渦電流損が固定子鉄心押え板側
部材の方が固定子鉄心側部材の方よりも大きくなるた
め、外側間隔片に固定子鉄心締め付け力が増すような応
力が発生し、固定子鉄心押え板相互間で固定子鉄心をよ
り確実に挟持することができる。

【００１２】また、請求項６に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部材の
幅よりも前記固定子鉄心押え板側部材の幅を広くしたこ
とを特徴とする。この発明によれば、固定子鉄心をより
確実に挟持するとともに、固定子鉄心端部への軸方向磁
束の侵入を低減することができる。

【００１３】また、請求項７に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部材と
前記固定子鉄心押え板側部材との間にこれらの部材より
も熱抵抗の高い熱壁層を設けたことを特徴とする。この
発明によれば、固定子鉄心押え板側部材で発生した損失
熱による温度上昇が固定子鉄心側部材に伝わりにくくな
るため、両部材間の熱膨張の差が大きくなり、固定子鉄
心締め付け力がより増すことになる。

【００１４】また、請求項８に係わる回転電機の固定子
の発明は、電機子巻線を収納するスロットおよび鉄心歯
を円周方向に交互に配置した電磁鋼鈑を積層してなる固
定子鉄心の両側部にそれぞれ外側間隔片を介して固定子
鉄心押え板を当接し、これら固定子鉄心押え板相互間を
締め付け手段により締め付けるようにした回転電機の固
定子において、回転電機運転中の温度下で前記外側間隔
片よりも熱膨張が大きくなる部材を前記外側間隔片内部
の固定子鉄心押え板側に偏って埋め込むことにより、鉄
心締め付け方向に応力を発生させるようにしたことを特
徴とする。この発明によれば、回転電機運転時の温度下
で外側間隔片に固定子鉄心締め付け方向の応力が発生す
るため、固定子鉄心締付力を増すことができる。

【００１５】また、請求項９に係わる回転電機の固定子
の発明は、前記外側間隔片の内部に埋め込まれた部材
が、当該外側間隔片よりも熱膨張率の大きい部材である
ことを特徴とする。この発明によれば、回転電機運転時
の温度下で外側間隔片に固定子鉄心締め付け方向の応力
が発生するため、固定子鉄心締付力を増すことができ
る。

【００１６】また、請求項１０に係わる回転電機の固定
子の発明は、前記外側間隔片を非磁性材で構成し、この
外側間隔片内に埋め込まれた部材が磁性材であることを
特徴とする。この発明によれば、回転電機運転時の温度
下で磁性部材における渦電流損が非磁性材の部分よりも
大きくなるため、外側間隔片に固定子鉄心締め付け方向
の応力が発生するため、固定子鉄心締め付け力を増すこ
とができる。

【００１７】また、請求項１１に係わる回転電機の固定
子の発明は、前記外側間隔片を非磁性材で構成し、この
外側間隔片内に埋め込まれた部材を当該外側間隔片より
も電気抵抗率の低い部材で構成したことを特徴とする。
この発明によれば、回転電機運転時の温度下で低抵抗率
部材における渦電流損が他の非磁性材の部分よりも大き
くなるため、外側間隔片に固定子鉄心締め付け方向の応
力が発生するため、固定子鉄心締付力を増すことができ
る。

【００１８】また、請求項１２に係わる回転電機の固定
子の発明は、前記外側間隔片の内部に埋め込まれた部材
の外側間隔片の長手方向に垂直な断面の断面積を鉄心歯
先側に近いほど大きくなるようにしたことを特徴とす
る。この発明によれば、固定子鉄心歯先側に近い部分の
渦電流損が他の部分よりも大きくなるため、特に歯先側
近傍の固定子鉄心締付力を増すことができる。

【００１９】また、請求項１３に係わる回転電機の固定
子の発明は、前記外側間隔片の内部に埋め込まれた部材
を前記固定子鉄心押え板に接する部分より、固定子鉄心
歯先側に設けたことを特徴とする。この発明によれば、
固定子鉄心押え板側部材をより少なくすることができ
る。

【００２０】また、請求項１４に係わる回転電機の固定
子の発明は、前記外側間隔片の内部に埋め込まれた部材
の周りに前記外側間隔片より熱抵抗の高い熱壁層を設け
たことを特徴とする。この発明によれば、固定子鉄心押
え板側部材で発生した損失熱が固定子鉄心側部材に伝わ
りにくくなるため、両部材間の熱膨張の差が大きくな
り、固定子鉄心締め付け力を増すことができる。

【００２１】また、請求項１５に係わる回転電機の固定
子の発明は、前記外側間隔片と前記固定子鉄心との間に
前記外側間隔片よりも熱抵抗の高い熱壁層を設けたこと
を特徴とする。この発明によれば、固定子鉄心端部で発
生した損失熱が外側間隔片の固定子鉄心側に伝わりにく
くなるため、外側間隔片の固定子鉄心押え板側と固定子
鉄心側との温度差を確保することができ、両者間の熱膨
張の差による固定子鉄心締め付け力を増すことができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転電機の固定子
に係わる実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、各図に共通な要素には同一の番号をつけて、説明
を省略する。 （第１実施の形態）図１は本発明の回転電機の固定子に
係わる第１実施の形態の一部分を示す横断面図であり、
図２は第１実施の形態の要部を示す斜視図である。

【００２３】図１において、１は回転電機の固定子鉄心
であり、円周方向に電機子巻線６収納用スロット１ａお
よび鉄心歯１ｂを交互に配置した珪素鋼板等の電磁鋼板
を積層しており、その両側面に後述する外側間隔片３０
を介して固定子鉄心押え板２を当接し、この固定子鉄心
押え板２相互間を組立ボルト４および締付ナット５等の
締め付け手段で締め付けることにより、当該固定子鉄心
押え板２相互間に挟持されている。そしてこの固定子鉄
心１は図示していないリブを介して固定子枠で支持され
るようになっている。

【００２４】前記外側間隔片３０は前記固定子鉄心１に
接する側と前記固定子鉄心押え板側とを異種の金属で構
成し複合合金としたものである。この実施の形態では固
定子鉄心１に接する固定子鉄心側部材３ａを非磁性材の
金属で構成し、一方固定子鉄心押え板側部材３ｂを磁性
材の金属で構成している。

【００２５】回転電機の運転時、前記外側間隔片３０に
は磁束が通過することによって渦電流損が生じるが、こ
のうち非磁性金属の固定子鉄心側部材３０ａで生ずる渦
電流損よりも磁性金属の固定子鉄心押え板側部材３０ｂ
で生ずる渦電流損の方が大きいため、固定子鉄心側部材
３０ａの方が固定子鉄心押え板側部材３０ｂよりも温度
上昇する。

【００２６】この結果、固定子鉄心側部材３０ａよりも
固定子鉄心押え板側部材３０ｂの熱膨張の方が大きくな
り、外側間隔片３０の自由端である鉄心歯１ｂ側には図
１中矢印２０で示すように固定子鉄心１に対して応力が
発生する。この応力は前記組立ボルト４、締付ナット５
による締め付け力と同じ向きに固定子鉄心の両側から作
用するため、結果として鉄心締め付け力が増加する。

【００２７】なお、以上の説明では、前記外側間隔片３
０は、磁性材金属と非磁性材金属との接合合金である
が、本発明はこれのみに限定されるわけでなく、固定子
鉄心側部材３０ａの熱膨張係数よりも固定子鉄心押え板
側部材３０ｂの熱膨張係数を大きくとるようにそれぞれ
の部材の材質を選定し、回転電機の運転時に外側間隔片
３０による固定子鉄心締め付け方向の応力を生じるよう
にしても良い。

【００２８】また、固定子鉄心押え板側部材３０ｂを、
非磁性材の金属から成る固定子鉄心側部材３０ａよりも
抵抗率の低い部材とした場合にも、渦電流損は固定子鉄
心押え板側部材３０ｂの方が固定子鉄心側部材３０ａよ
り大きくなるため、両部材の熱膨張の差異によって固定
子鉄心１への締付力が増加し、同様の機能を得ることが
できる。

【００２９】更に、図示していないが、外側間隔片３と
固定子鉄心１との間に固定子鉄心側部材３０ａよりも熱
抵抗の高い部材から成る熱壁層を構成することもでき
る。この場合には、固定子鉄心１の端部で発生した渦電
流損による発熱が固定子鉄心側部材３０ａに伝わり難く
なるため、外側間隔片３０の固定子鉄心押え板側３０ａ
側をより低い温度に維持でき、固定子鉄心押え板側部材
３０ｂと周囲の外側間隔片３０ａとの温度差を確保する
ことができ、両者間の熱膨張の差による固定子鉄心締め
付け力をより大きくすることができる。

【００３０】（第２実施の形態）図３は本発明の回転電
機の固定子に係わる第２実施の形態の一部分を示す横断
面図であり、図４は第２の実施形態の要部を示す斜視図
である。

【００３１】本実施の形態は外側間隔片の鉄心歯先側の
部分のみを複合合金とするものである。すなわち図３に
おいて外側間隔片３１は、全体を一つの材質の非磁性鋼
の部材３１ａで構成され、前記固定子鉄心押え板２側で
押え板２に当接していない部分、すなわち鉄心歯１ｂ先
端側でかつ電機子巻線６端部側を切り欠き、この部分に
銅または銅合金からなる固定子鉄心押え板側部材３１ｂ
を配置し、前記非磁性鋼の部材３１ａと重ね合せて完全
に結合させた複合部材として構成されている。このよう
に構成した外側間隔片３１においても、固定子鉄心側部
材３１ａの熱膨張係数と、固定子鉄心押え板側部材３１
ｂとの熱膨張係数は当然異なっている。

【００３２】回転電機の運転時に外側間隔片３１で生じ
る渦電流損は、固定子鉄心押え板２で覆われた部分（当
接部分）では極めて少なく、ほとんどが鉄心歯１ｂ側で
生じる。そのため、外側間隔片３１の鉄心歯１ｂ側近傍
部のみを複合部材としても、渦電流損によって得られる
応力は、外側間隔片３１全体を複合部材とする場合と同
等にできる。

【００３３】このため、固定子鉄心押え板側部材３１ｂ
の量をより少なくすることができるので、固定子鉄心押
え板側部材３１ｂが固定子鉄心側部材３１ａよりも比重
の大きい場合には固定子重量を低減でき、固定子支持も
簡略化できる。また、固定子鉄心押え板側部材３ｂを銅
や銅合金とし、固定子鉄心側部材３ａを非磁性鋼とする
ような場合は、使用する銅の量を少なくできるので材料
コストを低減することもできる。

【００３４】更に、図示していないが、外側間隔片３１
と固定子鉄心１との間に固定子鉄心側部材３１ａより熱
抵抗の高い部材から成る熱壁層を構成することもでき、
この場合には、固定子鉄心１の端部で発生した渦電流損
による発熱が固定子鉄心側部材３１ａに伝わり難くなる
ため、外側間隔片３１の固定子鉄心押え板側３１ａ側を
低い温度に維持でき、固定子鉄心押え板側部材３１ｂと
周囲の外側間隔片３１ａとの温度差を確保することがで
き、両者間の熱膨張の差による固定子鉄心締め付け力を
より大きくすることができる。

【００３５】（変形例）また、図５は図３、図４で示し
た実施の形態の変形例を示す横断面図であり、図６はそ
の変形例の要部を示す斜視図である。図５において、外
側間隔片３２のうち、固定子鉄心側部材３２ａは、固定
子鉄心１と固定子鉄心押え板２との間に介挿され、鉄心
外径側から鉄心内径側まで同じ厚みの棒状直方体に構成
されている。この固定子鉄心側部材３２ａ側面の鉄心歯
１ｂ先端側に短めの棒状直方体に形成された固定子鉄心
押え板側部材３２ｂを重ね合せて完全に結合させ、複合
部材を形成する。この実施の形態の外側間隔片３２は製
作が容易である。

【００３６】また、固定子鉄心押え板側部材３２ｂを、
非磁性特性を有する固定子鉄心側部材３２ａよりも抵抗
率の低い部材とした場合にも、渦電流損は固定子鉄心押
え板側部材３２ｂの方が固定子鉄心側部材３２ａよりも
大きくなるため、外側間隔片３２は熱膨張の差異によっ
て固定子鉄心１に対して締め付け方向の応力が発生し、
上述の実施の形態と同様の機能を得ることができる。

【００３７】（第３実施の形態）図７は本発明の回転電
機の固定子に係わる第３実施の形態の要部を示す斜視図
である。図７において、外側間隔片３３は、非磁性特性
を有する固定子鉄心側部材３３ａとこの固定子鉄心側部
材３３ａよりも鉄心の円周方向に幅の広い磁性特性を有
する固定子鉄心押え板側部材３３ｂとを拡散接合等によ
って強固に接合したものである。

【００３８】また、固定子鉄心１と外側間隔片３３の固
定子鉄心側部材３３ａとの間に外側間隔片３３よりも熱
抵抗の高い熱壁層１１ａを設け、更に固定子鉄心側部材
３３ａと固定子鉄心押え板側部材３３ｂとの間に外側間
隔片３３より熱抵抗の高い熱壁層１１ｂを設けている。

【００３９】本実施形態の外側間隔片３３は、前述の実
施の形態で説明したような異種金属の熱膨張の差異によ
る固定子鉄心締め付け力増加の効果の他に、固定子鉄心
押え板側部材３ｂが軸方向磁束に対して固定子鉄心１の
端部を覆うような形状となるため、いわゆる磁気シール
ド効果によって、固定子鉄心１の端部への軸方向磁束の
侵入を低減することができ、固定子鉄心１端部の温度上
昇を低減することができる。

【００４０】また、前述の実施の形態に比べて固定子鉄
心押え板側部材３３ｂが、軸方向磁束を受ける面積が大
きくなるため、発生する渦電流損が大きくなり、温度上
昇による固定子鉄心締め付け力も大きくなる効果もあ
る。

【００４１】外側間隔片３３の固定子鉄心押え板側部材
３３ｂと固定子鉄心側部材３３ａとの間に設けた熱壁層
１１ｂは、固定子鉄心押え板側部材で発生した損失熱を
固定子鉄心側部材に伝わりにくくするため、両部材間の
熱膨張の差を維持できる。

【００４２】更に、外側間隔片３３と固定子鉄心１との
間に設けた熱壁層１１ａは、固定子鉄心１端部で発生し
た損失熱を外側間隔片の固定子鉄心側３３ａに伝わりに
くくするため、外側間隔片３３の固定子鉄心押え板側３
３ａ側をより低い温度に維持することができるので、固
定子鉄心押え板側部材３３ｂと固定子鉄心側部材３３ａ
との温度差を確保することができ、両者間の熱膨張の差
による固定子鉄心締め付け力を得ることができる。

【００４３】また、固定子鉄心押え板側部材３３ｂを、
非磁性特性を有する固定子鉄心側部材３３ａよりも抵抗
率の低い部材とした場合にも、渦電流損は固定子鉄心押
え板側部材３３ｂの方が固定子鉄心側部材３３ａより大
きくなるため、熱膨張の差異によって固定子鉄心１の締
め付け方向に応力が発生し、上述の実施の形態と同様の
機能を得ることができる。

【００４４】（第４実施の形態）図８は本発明の回転電
機の固定子に係わる第４実施の形態の要部を示す斜視図
である。図８において、外側間隔片３４は、固定子鉄心
押え板側部材３４ａを主体とし、この部材３４ａの内部
に磁性金属３４ｂを埋め込んで固定子鉄心１の向きに応
力を生じるように構成したものである。

【００４５】なお、外側間隔片３４は、固定子鉄心１の
向きに応力を生じさせるように、磁性金属３４ｂを鉄心
押え板２側に偏って埋め込むようにする。しかも磁性金
属３４ｂは、固定子鉄心押え板側部材３４ａの全長に埋
め込んであるのではなく、図示したとおり、固定子鉄心
押え板２（図示していない）に覆われた部分（接する部
分）より鉄心歯１ｂ側に存在し、かつ、外側間隔片の長
手方向に垂直な面の断面積は、鉄心歯１ｂの先端部に近
いほど大きくなっている。

【００４６】発電機の運転時には磁性金属３４ｂにおけ
る渦電流損が非磁性材３４ａの部分よりも大きくなるた
め、両者の熱膨張の差異によって図示下向きの応力が発
生し固定子鉄心１を確実に挟持することができる。

【００４７】本実施の形態によれば、磁性金属３４ｂは
外側間隔片３４が固定子鉄心押え板２で当接した部分よ
り鉄心歯１ｂ先端側にあるため、固定子鉄心押え板側の
金属部分をより少なくすることができる。

【００４８】更に、磁性金属３４ｂの長手方向に垂直な
面の断面積は、鉄心歯１ｂ先端側に近いほど大きくなっ
ているので、磁性金属３４ｂで生じる渦電流損は、固定
子鉄心歯先側に近いほど大きくなり、固定子鉄心締付力
も固定子鉄心歯先側に近いほど強くなる。一般に、回転
電機の固定子では、鉄心歯１ｂ先端側ほど鉄心締め付け
力は弱くなるが、本実施の形態では良好に固定子鉄心を
締め付けることが可能となる。

【００４９】ところで、図８に示した外側間隔片３４は
鋳造によって生成され、鋳造の過程において、非磁性材
から成る外側間隔片３４ａの内部に磁性金属３４ｂが埋
め込まれる。これにより、外側間隔片３４の製造におい
て、異種金属の接合が不要になり、製造性を高めること
ができる。なお、磁性金属３４ｂは非磁性材の外側間隔
片３４ａの内部に完全に埋め込まず、一部が外に露出す
るようにしても構わない。

【００５０】また、図には示していないが、磁性金属３
４ｂの周りには外側間隔片３４より熱抵抗の高い金属か
ら成る熱壁層を構成することもでき、この場合には、磁
性金属３４ｂで発生した渦電流損による発熱が周囲の外
側間隔片３４ａに伝わり難くなるため、磁性金属３４ｂ
と周囲の外側間隔片３４ａとの温度差が確保され、熱膨
張の差による締め付け力をより大きくすることができ
る。

【００５１】更に、図示していないが、外側間隔片３４
と固定子鉄心１との間に外側間隔片３４より熱抵抗の高
い金属から成る熱壁層を構成することもでき、この場合
には、固定子鉄心１の端部で発生した渦電流損による発
熱が周囲の外側間隔片３４ａに伝わり難くなるため、外
側間隔片３４の固定子鉄心押え板側３４ａ側をより低い
温度に維持でき、磁性金属３４ｂと周囲の外側間隔片３
ａとの温度差を確保することができ、両者間の熱膨張の
差による固定子鉄心締め付け力をより大きくすることが
できる。

【００５２】更に、外側間隔片３４の非磁性部分３４ａ
の中に埋め込む固定子鉄心押え板側部材３４ｂを、非磁
性特性を有する固定子鉄心側部材３４ａよりも抵抗率の
低い部材とした場合にも、渦電流損は固定子鉄心押え板
側部材３４ｂの方が固定子鉄心側部材３ａより大きくな
るため、両部材の熱膨張の差異によって固定子鉄心１へ
の締め付け方向に応力が発生し、上記実施の形態と同様
の機能を得ることができる。

【００５３】（第５実施の形態）図９は本発明の回転電
機の固定子に係わる第５実施の形態の要部を示す斜視図
である。図９において、外側間隔片３５は非磁性または
磁性金属から成り、側面固定子鉄心側に冷却フィン１０
を設けている。冷却フィン１０は固定子冷却ガスとの接
触面積を増加させるという目的に合致する範囲でその形
状、配置および数は自由に設定できる。

【００５４】本実施の形態は、冷却フィン１０を有する
外側間隔片３５の固定子鉄心１側の方が固定子鉄心押え
板２側よりも冷却効率が良いため、固定子鉄心押え板側
に比べて、温度上昇が低減され低温となる。

【００５５】そのため、熱膨張の差異によって固定子鉄
心１締め付け方向への応力が生じ、固定子鉄心締め付け
力を増すことになり、より確実に固定子鉄心１を挟持す
ることができる。

【００５６】（第６実施の形態）図１０は本発明の回転
電機の固定子に係わる第６実施の形態の要部を示す斜視
図である。図１０において、外側間隔片３６は、非磁性
特性を有する固定子鉄心側部材３６ａと磁性特性を有す
る固定子鉄心押え板側部材３６ｂとから成り、固定子鉄
心押え板側部材３６ｂ側面の固定子鉄心側に冷却フィン
１０を設けたものである。

【００５７】本実施の形態によれば、発電機の運転時、
外側間隔片３６を通過する磁束によって生じる渦電流損
は、非磁性材料である固定子鉄心側部材３６ａよりも磁
性材料である固定子鉄心押え板側部材３６ｂの方が大き
くなり、更に固定子鉄心側部材３６ａは冷却フィン１０
を有するため冷却効率が良く、温度上昇が低減される。

【００５８】そのため、外側間隔片３６の両部材による
熱膨張の差異によって生じる固定子鉄心側への応力は冷
却フィン１０が無い場合に比べて大きくなり、より確実
に固定子鉄心１を挟持することができる。

【００５９】また、固定子鉄心押え板側部材３６ｂを、
非磁性特性を有する固定子鉄心側部材３６ａよりも抵抗
率の低い部材とした場合にも、渦電流損は固定子鉄心押
え板側部材３６ｂの方が固定子鉄心側部材３６ａより大
きくなるため、熱膨張の差異によって固定子鉄心１の締
付力が増加し、同様の機能を得ることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば回
転電機の運転時に鉄心押え板側と鉄心側との熱膨張の差
異によって外側間隔片に固定子鉄心締め付け方向に応力
が発生するので、鉄心締め付け手段と相俟って固定子鉄
心を締め付けるので、外側間隔片寸法を大きくすること
なく、固定子鉄心を良好に挟持することのできる回転電
機の固定子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の回転電機の固定子の
一部分を示す横断面図。

【図２】本発明による第１の実施形態の回転電機の固定
子の一部分を示す斜視図。

【図３】本発明による第２実施の形態の回転電機の固定
子の一部分を示す横断面図。

【図４】本発明による第２実施の形態の回転電機の固定
子の一部分を示す斜視図。

【図５】本発明による第２実施の形態の回転電機の固定
子の変形例を示す横断面図。

【図６】本発明による第２実施の形態の回転電機の固定
子の変形例を示す斜視図。

【図７】本発明による第３実施の形態の回転電機の固定
子の要部を示す斜視図。

【図８】本発明による第４実施の形態の回転電機の固定
子の要部を示す斜視図。

【図９】本発明による第５実施の形態の回転電機の固定
子の要部を示す斜視図。

【図１０】本発明による第６実施の形態の回転電機の固
定子の要部を示す斜視図。

【図１１】従来の回転電機の固定子の一部分を示す横断
面図。

【符号の説明】

１…固定子鉄心、２…固定子押え板、３，３０，３１，
３２，３３，３４，３５，３６…外側間隔片、４…組立
ボルト、５…締付ナット、６…電機子巻線、７…回転
子、８…界磁巻線、９…保持環、１０…冷却フィン、１
１…熱壁層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 大輔 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 加幡 安雄 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 垣内 幹雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5H002 AA08 AA10 AB05 AB06 AC03 AE08

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子巻線を収納するスロットおよび鉄
   心歯を円周方向に交互に配置した電磁鋼鈑を積層してな
   る固定子鉄心の両側部にそれぞれ外側間隔片を介して固
   定子鉄心押え板を当接し、これら固定子鉄心押え板相互
   間を締め付け手段により締め付けるようにした回転電機
   の固定子において、 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心に当接する側の部材
   と前記固定子鉄心押え板に当接する側の部材とを接合し
   て構成され、かつ回転電機運転中の温度下で前記固定子
   鉄心側部材の熱膨張よりも前記固定子鉄心押え板側部材
   の熱膨張を大きくし、前記固定子鉄心側部材および固定
   子鉄心押え板側部材の熱膨張の差により鉄心締め付け方
   向に応力を発生させることを特徴とする回転電機の固定
   子。
2. 【請求項２】 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部
   材を磁性材で構成し、前記固定子鉄心押え板側部材を非
   磁性材で構成したことを特徴とする請求項１記載の回転
   電機の固定子。
3. 【請求項３】 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部
   材の熱膨張係数よりも前記固定子鉄心押え板側部材の熱
   膨張係数の方を大きくしたことを特徴とする請求項１に
   記載の回転電機の固定子。
4. 【請求項４】 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心押え
   板側部材を前記固定子鉄心の鉄心歯側面に配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
5. 【請求項５】 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心押え
   板側部材を前記固定子鉄心側部材よりも電気抵抗率の小
   さい材質で構成したことを特徴とする請求項１記載の回
   転電機の固定子。
6. 【請求項６】 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部
   材の幅よりも前記固定子鉄心押え板側部材の幅を広くし
   たことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
   の回転電機の固定子。
7. 【請求項７】 前記外側間隔片は、前記固定子鉄心側部
   材と前記固定子鉄心押え板側部材との間にこれらの部材
   よりも熱抵抗の高い熱壁層を設けたことを特徴とする請
   求項１から６のいずれかに記載の回転電機の固定子。
8. 【請求項８】 電機子巻線を収納するスロットおよび鉄
   心歯を円周方向に交互に設けた電磁鋼鈑を積層してなる
   固定子鉄心の両側部にそれぞれ外側間隔片を介して固定
   子鉄心押え板を当接し、これら固定子鉄心押え板相互間
   を締め付けるようにした回転電機の固定子において、 回転電機運転中の温度下で前記外側間隔片よりも熱膨張
   が大きくなる部材を前記外側間隔片内部の固定子鉄心押
   え板側に偏って埋め込むことにより、鉄心締め付け方向
   に応力を発生させるようにしたことを特徴とする回転電
   機の固定子。
9. 【請求項９】 前記外側間隔片の内部に埋め込まれた部
   材が、当該外側間隔片よりも熱膨張率の大きい部材であ
   ることを特徴とする請求項８に記載の回転電機の固定
   子。
10. 【請求項１０】 前記外側間隔片を非磁性材で構成し、
    この外側間隔片内に埋め込まれた部材が磁性材であるこ
    とを特徴とする請求項８または９に記載の回転電機の固
    定子。
11. 【請求項１１】 前記外側間隔片を非磁性材で構成し、
    この外側間隔片内に埋め込まれた部材を当該外側間隔片
    よりも電気抵抗率の低い部材で構成したことを特徴とす
    る請求項８ないし１０のいずれかに記載の回転電機の固
    定子。
12. 【請求項１２】 前記外側間隔片の内部に埋め込まれた
    部材の外側間隔片の長手方向に垂直な断面の断面積を鉄
    心歯先側に近いほど大きくなるようにしたことを特徴と
    する請求項８ないし１１に記載の回転電機の固定子。
13. 【請求項１３】 前記外側間隔片の内部に埋め込まれた
    部材を前記固定子鉄心押え板に接する部分より、固定子
    鉄心歯先側に設けたことを特徴とする請求項８から１２
    のいずれかに記載の回転電機の固定子。
14. 【請求項１４】 前記外側間隔片の内部に埋め込まれた
    部材の周りに前記外側間隔片より熱抵抗の高い熱壁層を
    設けたことを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか
    に記載の回転電機の固定子。
15. 【請求項１５】 前記外側間隔片と前記固定子鉄心との
    間に前記外側間隔片よりも熱抵抗の高い熱壁層を設けた
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の
    回転電機の固定子。