JP2003516105A - 取外し可能な自動締り界磁巻線ブロック - Google Patents
取外し可能な自動締り界磁巻線ブロックInfo
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Abstract
Description
る自動締り(self-locking)ブロックに関する。
線を具えており、これが励磁源からの電流を受取りながら機械を励磁する。固定
子は電機子巻線を具えており、これから電力が発生される。
トを持っている。末端領域では、押えリング等を用いて、端コイルを収容する。
回転子及び押えリングの半径方向のスチフネスの違いにより、曲げ応力が発生さ
れ、材料の疲労が問題になる。弛んだ巻線は質量の動きを招くことがあり、平衡
のドリフトを生ずる。押えリングにスチフネスが更に低い複合材料を使うとき、
この問題が一層顕著になる。
界磁巻線ブロック装置を開発することが望ましい。巻線ブロックは、回転速度の
設計範囲に互って、適切な曲げ応力を持たせて巻線をぴったりと保つと共に、明
確に限定された基準位置を作り、回転子の周辺方向の非対称性を防止することが
出来る。
子鍛造品と、磁極面に隣接して位置ぎめされた複数個の界磁巻線、及び夫々の界
磁巻線の間に配置された巻線絶縁体を含む巻線モジュールと、巻線モジュールと
係合するように配置された巻線ブロックとを有する。巻線ブロックは、回転子集
成体が大体その定格速度で回転するときに、巻線モジュールに対する最終位置に
移動し、こうして巻線モジュールを圧縮するように整形されている。
る磁極及び横軸に沿って伸びるフィンを持つ回転子本体を有する回転子鍛造品を
含む。各々の磁極が直軸に対して全体的に垂直に伸びる磁極面を含む。巻線モジ
ュールが、磁極面とフィンの間の空間内に位置ぎめされた複数個の界磁巻線を含
む。夫々の界磁巻線の間に巻線絶縁体が配置される。巻線ブロックが巻線モジュ
ールと、磁極面及びフィンの間の各々の空間にある対応する1つのフィンの間に
配置される。巻線ブロックがフィン及び巻線モジュールから可動に分離している
ことが好ましい。巻線ブロックは、対応する1つのフィンと係合する支持面及び
巻線モジュールと係合するテーパ面を含むことが出来る。テーパ面の少なくとも
1つの角度は、回転子集成体が大体その定格速度で回転するときに、巻線ブロッ
クが最終位置に移動するように選ぶことが好ましい。テーパ面の摩擦係数も、回
転子集成体が大体その定格速度で回転するときに、巻線ブロックが最終位置に移
動するように選ぶことが出来る。巻線ブロックは可撓性絶縁材料で形成すること
が好ましい。
軸)に沿った向きの磁極13及びd軸に対して略垂直に伸びる磁極面14を持つ
2極回転子鍛造品12を含んでいる。巻線集成体16を磁極13の平行な側面の
上に滑り込ませ、回転子集成体全体は筒形回転子ハウジング18の中に収容され
ている。図2は、巻線集成体を磁極13の平行な側面の上に滑り込ませる前の回
転子集成体の斜視図である。この3次元表示は、d軸に沿って伸びる磁極及びq
軸(横軸)に沿って伸びるフィン22を例示している。図1に示すように、遮蔽
体20等をハウジング18と、回転子鍛造品12及び巻線集成体16の両方との
間に介在配置することも出来る。
造品12の一部分としてq軸に沿って伸びるように配置することが出来る。フィ
ンが、巻線モジュール16に対する明確に限定された位置基準になると共に、巻
線モジュール16の間にあるスペーサ・ブロック24に対する明確に限定された
固定界面となる。
間内に位置ぎめされた複数個の界磁巻線25を含む。巻線絶縁体26が相次ぐ各
々の対の界磁巻線の間に夫々介在配置される。スペーサ・ブロック(又は巻線ブ
ロック)24は、磁極13及び対応する1つのフィン22の間の各々の空間内で
、各々の巻線モジュール16及び対応する1つのフィン22の間に配置すること
が好ましい。
巻線モジュール16に係合するテーパ面24bを含む。巻線ブロックは、巻線ブ
ロックの位置を固定するような摩擦係数を持つ、硝子繊維で補強した複合体のよ
うな可撓性絶縁材料で形成することが好ましい。
て半径方向外向きに移動し、定格速度又はそれより若干高い速度でその最終位置
に固定される。巻線ブロックは、この結果を達成するように特別に構成される。
即ち、テーパ面の角度、摩擦係数、ブロックの長さ等を含む巻線ブロック24の
パラメータが、運転中に巻線ブロック24が反作用する態様及び範囲を決定する
。巻線ブロックは、半径方向外向きの動きに対する抵抗値を最小にすると共に、
半径方向内向きの動きを実質的に妨げるような摩擦角度を持つように構成するこ
とが好ましい。組立ての隙間、回転中の許容公差の縮み等によって運転中に巻線
に起こる弛みの大きさが、統計解析を使って決定される。ブロックの長さに基づ
いて、定格速度又は大体定格速度に於ける巻線の弛みを大幅に少なくするか又は
なくすようなブロックの摩擦角度が標準偏差以内で決定される。
に固定されていて、巻線モジュール16の圧縮状態及びぴったりした状態を保つ
。即ち、巻線ブロック24は容易に取外すことが出来るが、最終位置にあるとき
には、テーパ面の角度及びブロックの摩擦係数が、巻線ブロックをその最終位置
に固定するように作用し、こうして巻線モジュール16の圧縮状態を保つ。これ
に関連して言うと、巻線モジュール16のスチフネスは、巻線に十分小さい残留
応力を発生する種々の材料を使って選ばれ、こうして巻線並びにその絶縁物の損
傷を避ける。目的は、巻線の部品に過度の応力を加えることなく、最初の回転後
に「ぴったりした」巻線にすることである。
12で構成することが出来る。この場合、ブロック24が各対の相次ぐ界磁巻線
26の間に配置される。
固定することが出来、これによって界磁巻線は、回転中、ブロックを横切る半径
方向の変位によって圧縮される。この構成の一例が図3に示されており、ここで
は巻線ブロック24が巻線26に隣接して固定で位置ぎめされている。動作につ
いて説明すると、回転子集成体が大体その定格速度で回転するとき、巻線モジュ
ール16が巻線ブロック24の上に半径方向外向きに変位し、こうして巻線を圧
縮する。図1の実施例と同様に、テーパ面の角度及び巻線ブロック24の摩擦係
数が、集成体を最終的な圧縮位置に固定するように作用する。この為、巻線26
に対する巻線ブロック24の最終位置は、例えば図1に示すような巻線ブロック
の変位により、又は例えば図3に示すような巻線の変位によって、実現すること
が出来る。
共に、それが交互に半径方向に動くことを少なくするのに役立つ。巻線ブロック
は予め適切な応力を持たせて、回転速度の設計範囲に互って巻線をぴったりした
状態に保つと共に、明確に限定された基準位置となり、回転子の周辺方向の非対
称性を防止する。
変更が考えられよう。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲内に属するこの
ような全ての変更をカバーするものであることを承知されたい。
Claims (14)
- 【請求項1】 磁極面(14)を持つ回転子本体を含む回転子鍛造品(12
)と、 前記磁極面に隣接して位置ぎめされた複数個の界磁巻線(25)、及び各対の
相次ぐ界磁巻線の間に夫々配置された巻線絶縁体(26)を含む巻線モジュール
(16)と、 前記巻線モジュールに係合するように配置されていて、回転子集成体が大体そ
の定格速度で回転するときに巻線モジュールに対する最終位置に移動して、こう
して巻線モジュールを圧縮するように整形された巻線ブロック(24)と、 を有する回転子集成体。 - 【請求項2】 前記巻線ブロック(24)が前記巻線モジュールに係合する
テーパ面(24b)を有する請求項1記載の回転子集成体。 - 【請求項3】 回転子集成体(10)が大体その定格速度で回転するときに
前記巻線ブロック(24)が巻線モジュール(16)に対する最終位置へ移動す
るように前記テーパ面(24b)の摩擦係数が選ばれている請求項2記載の回転
子集成体。 - 【請求項4】 前記巻線ブロック(24)が可撓性絶縁材料で形成されてい
る請求項1記載の回転子集成体。 - 【請求項5】 前記巻線ブロック(24)が回転子集成体上にその位置が固
定されていて、回転子集成体(10)が大体その定格速度で回転するとき、前記
巻線モジュール(16)が前記巻線ブロックを横切って変位する請求項1記載の
回転子集成体。 - 【請求項6】 直軸に沿った向きの磁極(13)、及び横軸に沿って伸びる
フィン(22)を持ち、磁極面(14)が直軸に対して全体的に垂直に伸びてい
る回転子本体を含む回転子鍛造品(12)と、 前記磁極面及びフィンの間の空間に位置ぎめされた複数個の界磁巻線(25)
、及び各々の相次ぐ対の界磁巻線の間に夫々配置された巻線絶縁体(26)を含
む巻線モジュール(16)と、 前記巻線モジュールと、前記磁極面及びフィンの間の夫々の空間内にある対応
する1つのフィンとの間に配置された巻線ブロック(24)と、 を有する多極電気機械の回転子集成体。 - 【請求項7】 前記巻線ブロック(24)が前記フィン(22)及び前記巻
線モジュール(16)から可動に分離している請求項6記載の多極電気機械の回
転子集成体。 - 【請求項8】 前記巻線ブロック(24)が、対応する1つのフィン(22
)に係合する支持面(24a)及び前記巻線モジュール(16)に係合するテー
パ面(24b)を有する請求項7記載の多極電気機械の回転子集成体。 - 【請求項9】 回転子集成体(10)が大体その定格速度で回転するときに
、前記巻線ブロック(24)が最終位置に移動するように、前記テーパ面(24
b)の角度が選ばれている請求項8記載の多極電気機械の回転子集成体。 - 【請求項10】 回転子集成体(10)が大体その定格速度で回転するとき
に、前記巻線ブロック(24)が最終位置に移動するように、前記テーパ面(2
4b)の摩擦係数が選ばれている請求項9記載の多極電気機械の回転子集成体。 - 【請求項11】 前記巻線ブロック(24)が対応する1つのフィン(22
)に係合する支持面(24a)及び前記巻線モジュール(16)に係合するテー
パ面(24b)を有する請求項6記載の多極電気機械の回転子集成体。 - 【請求項12】 回転子集成体(10)が大体その定格速度で回転するとき
に、前記巻線ブロック(24)が最終位置に移動するように、前記テーパ面(2
4b)の角度が選ばれている請求項11記載の多極電気機械の回転子集成体。 - 【請求項13】 回転子集成体(10)が大体その定格速度で回転するとき
に、前記巻線ブロック(24)が最終位置に移動するように、前記テーパ面(2
4b)の摩擦係数が選ばれている請求項12記載の多極電気機械の回転子集成体
。 - 【請求項14】 前記巻線ブロック(24)が可撓性絶縁材料で形成されて
いる請求項6記載の多極電気機械の回転子集成体。
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