JPH08340653A - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
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- JPH08340653A JPH08340653A JP7143518A JP14351895A JPH08340653A JP H08340653 A JPH08340653 A JP H08340653A JP 7143518 A JP7143518 A JP 7143518A JP 14351895 A JP14351895 A JP 14351895A JP H08340653 A JPH08340653 A JP H08340653A
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
- H02K3/487—Slot-closing devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、楔排気孔の出口における冷媒ガス
の圧力損失を低減し、これにより通電時の回転子コイル
に対する冷却性能を向上させるとともに、回転子の運転
効率を向上させることを目的とするものである。 【構成】 回転子の回転時にその表面に生じる高速ガス
流に対して半径方向外向きの速度成分を持たせるＶ字形
溝１１を、楔排気孔５ａの開口部の高速ガス流上流側に
設け、また楔排気孔５ａからの排気流を高速ガス流方向
に導くように半径方向に対して傾斜した傾斜面１２を、
楔排気孔５ａの高速ガス流下流側に設けることにより、
高速ガス流と排気流との合流角度を小さくした。
の圧力損失を低減し、これにより通電時の回転子コイル
に対する冷却性能を向上させるとともに、回転子の運転
効率を向上させることを目的とするものである。 【構成】 回転子の回転時にその表面に生じる高速ガス
流に対して半径方向外向きの速度成分を持たせるＶ字形
溝１１を、楔排気孔５ａの開口部の高速ガス流上流側に
設け、また楔排気孔５ａからの排気流を高速ガス流方向
に導くように半径方向に対して傾斜した傾斜面１２を、
楔排気孔５ａの高速ガス流下流側に設けることにより、
高速ガス流と排気流との合流角度を小さくした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、タービン発電機等に
用いられる回転電機の回転子に関し、特にその通風冷却
性能の改善に関するものである。
用いられる回転電機の回転子に関し、特にその通風冷却
性能の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は例えば特開平４−３５１４３９
号公報に示されたものと同様の従来の回転電気の回転子
のスロット部分を示す切欠斜視図である。図１３におい
て、円筒状の回転子鉄心１の外周には、それぞれ軸方向
へ延びる歯部１ａ及びスロット２が周方向に交互に設け
られている。スロット２には、回転子コイル３が挿入さ
れている。回転子コイル３は、ターン毎に絶縁されてい
る。また、回転子コイル３には、軸方向へ延びる軸方向
冷媒通路３ａが設けられている。矢印Ａは、軸方向冷媒
通路３ａ内の冷媒ガスの流れを示している。
号公報に示されたものと同様の従来の回転電気の回転子
のスロット部分を示す切欠斜視図である。図１３におい
て、円筒状の回転子鉄心１の外周には、それぞれ軸方向
へ延びる歯部１ａ及びスロット２が周方向に交互に設け
られている。スロット２には、回転子コイル３が挿入さ
れている。回転子コイル３は、ターン毎に絶縁されてい
る。また、回転子コイル３には、軸方向へ延びる軸方向
冷媒通路３ａが設けられている。矢印Ａは、軸方向冷媒
通路３ａ内の冷媒ガスの流れを示している。
【０００３】スロット２内の回転子コイル３の外側に
は、絶縁物（詰め物）４を介して楔５が挿入されてい
る。この楔５により、回転子コイル３の直線部は、スロ
ット２内に固定されている。楔５の中央部には、回転子
鉄心１の半径方向に延び、回転子コイル３内を流れた冷
媒ガスを排気する複数の楔排気孔５ａが設けられてい
る。回転子コイル３と回転子鉄心１との間には、絶縁シ
ート６が介在している。楔５及び歯部１ａは、回転子の
回転時に働く遠心力に対して、回転子コイル３がスロッ
ト２から出るのを防止する働きを有している。
は、絶縁物（詰め物）４を介して楔５が挿入されてい
る。この楔５により、回転子コイル３の直線部は、スロ
ット２内に固定されている。楔５の中央部には、回転子
鉄心１の半径方向に延び、回転子コイル３内を流れた冷
媒ガスを排気する複数の楔排気孔５ａが設けられてい
る。回転子コイル３と回転子鉄心１との間には、絶縁シ
ート６が介在している。楔５及び歯部１ａは、回転子の
回転時に働く遠心力に対して、回転子コイル３がスロッ
ト２から出るのを防止する働きを有している。
【０００４】図１４は図１３の要部断面図である。回転
子コイル３及び絶縁物４には、それぞれ冷媒ガスを楔排
気孔５ａに導く半径方向冷媒通路３ｂ，４ａが設けられ
ている。
子コイル３及び絶縁物４には、それぞれ冷媒ガスを楔排
気孔５ａに導く半径方向冷媒通路３ｂ，４ａが設けられ
ている。
【０００５】次に、動作について説明する。回転子が高
速で回転すると、その外周表面に沿って、反回転方向へ
流れる高速ガス流（図１４の矢印Ｂ）が発生する。ま
た、軸方向冷媒通路３ａを流れて回転子コイル３を冷却
した冷媒ガスは、半径方向冷媒通路３ｂ，４ａを通り、
楔排気孔５ａから図１４の矢印Ｃのように回転子外へ排
出される。図１４の矢印Ｂ，Ｃは、回転子に固定した座
標系から見た場合の高速ガス流及び冷媒ガスの流れを示
している。これらのガス流Ｂ，Ｃは、回転子の外周表面
で合流する。
速で回転すると、その外周表面に沿って、反回転方向へ
流れる高速ガス流（図１４の矢印Ｂ）が発生する。ま
た、軸方向冷媒通路３ａを流れて回転子コイル３を冷却
した冷媒ガスは、半径方向冷媒通路３ｂ，４ａを通り、
楔排気孔５ａから図１４の矢印Ｃのように回転子外へ排
出される。図１４の矢印Ｂ，Ｃは、回転子に固定した座
標系から見た場合の高速ガス流及び冷媒ガスの流れを示
している。これらのガス流Ｂ，Ｃは、回転子の外周表面
で合流する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の回転電機の回転子においては、高速回転時に生
じる高速ガス流Ｂにより、楔排気孔５ａから排出される
冷媒ガスの流れＣが妨げられるため、楔排気孔５ａの出
口での通風抵抗が回転子の静止時の約３倍に増加してし
まう。従って、回転子コイル３の温度を一定基準以下に
保つためには、差圧の大きな通風ファンを採用する必要
がある。このように、差圧の大きな通風ファンを採用す
ると、ファン動力損が大きくなるため、回転電機の運転
効率が低下してしまうという問題点があった。
た従来の回転電機の回転子においては、高速回転時に生
じる高速ガス流Ｂにより、楔排気孔５ａから排出される
冷媒ガスの流れＣが妨げられるため、楔排気孔５ａの出
口での通風抵抗が回転子の静止時の約３倍に増加してし
まう。従って、回転子コイル３の温度を一定基準以下に
保つためには、差圧の大きな通風ファンを採用する必要
がある。このように、差圧の大きな通風ファンを採用す
ると、ファン動力損が大きくなるため、回転電機の運転
効率が低下してしまうという問題点があった。
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、楔排気孔の出
口における冷媒ガスの圧力損失を低減することができ、
これにより回転子コイルに対する冷却性能を向上させる
ことができるとともに、冷媒ガスを流すためのファン動
力損を低減して、回転子の運転効率を向上させることが
できる回転電機の回転子を得ることを目的とする。
ることを課題としてなされたものであり、楔排気孔の出
口における冷媒ガスの圧力損失を低減することができ、
これにより回転子コイルに対する冷却性能を向上させる
ことができるとともに、冷媒ガスを流すためのファン動
力損を低減して、回転子の運転効率を向上させることが
できる回転電機の回転子を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る回
転電機の回転子は、回転により外周表面に沿って生じる
高速ガス流に対して半径方向外向きの速度成分を持たせ
るＶ字形溝を、楔排気孔の開口部の高速ガス流上流側に
設け、楔排気孔からの排気流を高速ガス流方向に導くよ
うに半径方向に対して傾斜した傾斜面を、楔排気孔の高
速ガス流下流側に設けたものである。
転電機の回転子は、回転により外周表面に沿って生じる
高速ガス流に対して半径方向外向きの速度成分を持たせ
るＶ字形溝を、楔排気孔の開口部の高速ガス流上流側に
設け、楔排気孔からの排気流を高速ガス流方向に導くよ
うに半径方向に対して傾斜した傾斜面を、楔排気孔の高
速ガス流下流側に設けたものである。
【０００９】請求項２の発明に係る回転電機の回転子
は、回転により外周表面に沿って生じる高速ガス流に対
して半径方向外向きの速度成分を持たせる突出部を、楔
排気孔の開口部の高速ガス流上流側に設け、楔排気孔か
らの排気流を高速ガス流方向に導くように半径方向に対
して傾斜した傾斜面を、楔排気孔の高速ガス流下流側に
設けたものである。
は、回転により外周表面に沿って生じる高速ガス流に対
して半径方向外向きの速度成分を持たせる突出部を、楔
排気孔の開口部の高速ガス流上流側に設け、楔排気孔か
らの排気流を高速ガス流方向に導くように半径方向に対
して傾斜した傾斜面を、楔排気孔の高速ガス流下流側に
設けたものである。
【００１０】請求項３の発明に係る回転電機の回転子
は、Ｖ字形溝を楔の外周表面のみに設けたものである。
は、Ｖ字形溝を楔の外周表面のみに設けたものである。
【００１１】請求項４の発明に係る回転電機の回転子
は、楔の外周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾
斜面を形成したものである。
は、楔の外周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾
斜面を形成したものである。
【００１２】請求項５の発明に係る回転電機の回転子
は、回転子鉄心のスロット壁部に、傾斜面に連続した面
取り部を設けたものである。
は、回転子鉄心のスロット壁部に、傾斜面に連続した面
取り部を設けたものである。
【００１３】請求項６の発明に係る回転電機の回転子
は、回転子鉄心の半径方向に延びる楔排気孔の内壁面と
傾斜面との間の稜部を断面円弧状としたものである。
は、回転子鉄心の半径方向に延びる楔排気孔の内壁面と
傾斜面との間の稜部を断面円弧状としたものである。
【００１４】
【作用】請求項１の発明においては、楔排気孔より上流
側のＶ字形溝で高速ガス流に半径方向外向きの成分を加
え、かつ楔排気孔から排出される冷媒ガスの排気流を傾
斜面で高速ガス流方向へ導くことにより、高速ガス流と
排気流との合流角度を小さくし、楔排気孔の出口におけ
る冷媒ガスの圧力損失を低減する。
側のＶ字形溝で高速ガス流に半径方向外向きの成分を加
え、かつ楔排気孔から排出される冷媒ガスの排気流を傾
斜面で高速ガス流方向へ導くことにより、高速ガス流と
排気流との合流角度を小さくし、楔排気孔の出口におけ
る冷媒ガスの圧力損失を低減する。
【００１５】請求項２の発明においては、楔排気孔より
上流側の突出部で高速ガス流に半径方向外向きの成分を
加え、かつ楔排気孔から排出される冷媒ガスの排気流を
傾斜面で高速ガス流方向へ導くことにより、高速ガス流
と排気流との合流角度を小さくし、楔排気孔の出口にお
ける冷媒ガスの圧力損失を低減する。
上流側の突出部で高速ガス流に半径方向外向きの成分を
加え、かつ楔排気孔から排出される冷媒ガスの排気流を
傾斜面で高速ガス流方向へ導くことにより、高速ガス流
と排気流との合流角度を小さくし、楔排気孔の出口にお
ける冷媒ガスの圧力損失を低減する。
【００１６】請求項３の発明においては、Ｖ字形溝を楔
の外周表面のみに設けることにより、回転子鉄心の加工
を省略でき、製造が容易になる。
の外周表面のみに設けることにより、回転子鉄心の加工
を省略でき、製造が容易になる。
【００１７】請求項４の発明においては、楔の外周表面
をＶ字形に切り欠いて傾斜面を形成することで、複数の
楔排気孔が並んでいる場合に、各楔排気孔毎に傾斜面を
形成する手間が省ける。
をＶ字形に切り欠いて傾斜面を形成することで、複数の
楔排気孔が並んでいる場合に、各楔排気孔毎に傾斜面を
形成する手間が省ける。
【００１８】請求項５の発明においては、スロット壁部
に傾斜面に連続した面取りを施すことにより、高速ガス
流と冷媒ガスの排気流との合流角度をさらに小さくする
ことができ、楔排気孔の出口における冷媒ガスの圧力損
失をより一層低減することができる。
に傾斜面に連続した面取りを施すことにより、高速ガス
流と冷媒ガスの排気流との合流角度をさらに小さくする
ことができ、楔排気孔の出口における冷媒ガスの圧力損
失をより一層低減することができる。
【００１９】請求項６の発明においては、楔排気孔の内
壁面と傾斜面との間の稜部を断面円弧状とすることで、
冷媒ガスの排気流の角度をスムーズに変更することがで
きる。
壁面と傾斜面との間の稜部を断面円弧状とすることで、
冷媒ガスの排気流の角度をスムーズに変更することがで
きる。
【００２０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の実施例１による回転電機の
回転子の冷媒ガス排気部を示す断面図、図２は図１の平
面図であり、図１３及び図１４と同一又は相当部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
る。 実施例１．図１はこの発明の実施例１による回転電機の
回転子の冷媒ガス排気部を示す断面図、図２は図１の平
面図であり、図１３及び図１４と同一又は相当部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】回転子が高速で回転すると、回転子の外周
表面に沿って流れる高速ガス流が生じる。楔排気孔５ａ
の開口部の高速ガス流上流側には、回転子の軸方向に延
びる断面Ｖ字形のＶ字形溝１１が設けられている。Ｖ字
形溝１１は、歯部１ａ及び楔２６に設けられた面取り１
１ａ，１１ｂにより構成されている。また、楔排気孔５
ａの高速ガス流下流側には、回転子の半径方向に対して
傾斜した傾斜面（切欠面）１２が設けられている。
表面に沿って流れる高速ガス流が生じる。楔排気孔５ａ
の開口部の高速ガス流上流側には、回転子の軸方向に延
びる断面Ｖ字形のＶ字形溝１１が設けられている。Ｖ字
形溝１１は、歯部１ａ及び楔２６に設けられた面取り１
１ａ，１１ｂにより構成されている。また、楔排気孔５
ａの高速ガス流下流側には、回転子の半径方向に対して
傾斜した傾斜面（切欠面）１２が設けられている。
【００２２】このような回転子では、矢印Ｂのように流
れる高速ガス流が、Ｖ字形溝１１により半径方向外向き
の成分を持ち、楔排気孔５ａの開口部でほぼ矢印Ｄのよ
うに流れる。また、楔排気孔５ａから排気される冷媒ガ
スは、回転子のポンプ作用により常に一定量が流れてお
り、傾斜面１２を設けたことにより、矢印Ｅのように傾
斜面１２とほぼ平行に曲げられて流れ易くなる。
れる高速ガス流が、Ｖ字形溝１１により半径方向外向き
の成分を持ち、楔排気孔５ａの開口部でほぼ矢印Ｄのよ
うに流れる。また、楔排気孔５ａから排気される冷媒ガ
スは、回転子のポンプ作用により常に一定量が流れてお
り、傾斜面１２を設けたことにより、矢印Ｅのように傾
斜面１２とほぼ平行に曲げられて流れ易くなる。
【００２３】従って、高速ガス流と排気流との合流角度
が小さくなり、楔排気孔５ａの出口の通風抵抗が従来に
比べて格段に小さくなり、解析によると従来形状の約１
／３程度にまで小さくなる。この結果、楔排気孔５ａの
出口における冷媒ガスの圧力損失が低減され、回転子コ
イル３を冷却する冷媒ガスの通風量が増加し、通電時の
回転子コイル３の温度をさらに低下させることができる
とともに、ファン動力損が低減されて回転子の運転効率
が向上する。
が小さくなり、楔排気孔５ａの出口の通風抵抗が従来に
比べて格段に小さくなり、解析によると従来形状の約１
／３程度にまで小さくなる。この結果、楔排気孔５ａの
出口における冷媒ガスの圧力損失が低減され、回転子コ
イル３を冷却する冷媒ガスの通風量が増加し、通電時の
回転子コイル３の温度をさらに低下させることができる
とともに、ファン動力損が低減されて回転子の運転効率
が向上する。
【００２４】実施例２．なお、上記実施例１では高速ガ
ス流に半径方向成分を持たせる手段として、Ｖ字形溝１
１を示したが、図３及び図４に示すように、歯部１ａの
外周面よりも半径方向外側に突出した山形の突出部１３
を、楔５の外周表面で楔排気孔５ａよりも高速ガス上流
側に設けてもよい。これにより、高速ガス流は、より確
実に半径方向成分を持ち、図の矢印Ｆのように流れ、実
施例１と同様の効果が得られる。また、この例では、歯
部１ａの面取りを省略することができるため、歯部１ａ
の加工時間が短縮される。
ス流に半径方向成分を持たせる手段として、Ｖ字形溝１
１を示したが、図３及び図４に示すように、歯部１ａの
外周面よりも半径方向外側に突出した山形の突出部１３
を、楔５の外周表面で楔排気孔５ａよりも高速ガス上流
側に設けてもよい。これにより、高速ガス流は、より確
実に半径方向成分を持ち、図の矢印Ｆのように流れ、実
施例１と同様の効果が得られる。また、この例では、歯
部１ａの面取りを省略することができるため、歯部１ａ
の加工時間が短縮される。
【００２５】実施例３．また、図５及び図６はこの発明
の実施例３を示しており、この実施例３では、楔５の外
周表面のみにＶ字形溝１４が形成されている。このＶ字
形溝１４により、高速ガス流は、矢印Ｇに示すように半
径方向外向きの成分を持つ。上記実施例２では、突出部
１３が突出しているため、回転子組立の際、胴部を支え
て回転させると回転子の荷重により楔５以下の回転子内
容物が損傷する可能性があり、回転子の取り扱いに特別
な注意を払う必要があるが、この実施例３では突出部が
ないため、組立時の回転子取り扱いを従来例と同等にす
ることができる。また、上記実施例２と同様、歯部１ａ
の面取りを省略することができるため、歯部１ａの加工
時間が短縮される。
の実施例３を示しており、この実施例３では、楔５の外
周表面のみにＶ字形溝１４が形成されている。このＶ字
形溝１４により、高速ガス流は、矢印Ｇに示すように半
径方向外向きの成分を持つ。上記実施例２では、突出部
１３が突出しているため、回転子組立の際、胴部を支え
て回転させると回転子の荷重により楔５以下の回転子内
容物が損傷する可能性があり、回転子の取り扱いに特別
な注意を払う必要があるが、この実施例３では突出部が
ないため、組立時の回転子取り扱いを従来例と同等にす
ることができる。また、上記実施例２と同様、歯部１ａ
の面取りを省略することができるため、歯部１ａの加工
時間が短縮される。
【００２６】実施例４．さらに、図７及び図８はこの発
明の実施例４を示しており、この実施例４では、楔５の
外周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾斜面１５
が形成されている。上記実施例１〜３では、楔排気孔５
ａ毎に傾斜面１２が形成されているが、この実施例４で
は、複数の楔排気孔５ａが軸方向に並んでいる場合に、
一度の切欠加工で全ての楔排気孔５ａに対応する傾斜面
１５を形成でき、製造が容易になる。また、この実施例
４の傾斜面１５は、上記実施例２，３と組み合わせるこ
とも可能である。
明の実施例４を示しており、この実施例４では、楔５の
外周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾斜面１５
が形成されている。上記実施例１〜３では、楔排気孔５
ａ毎に傾斜面１２が形成されているが、この実施例４で
は、複数の楔排気孔５ａが軸方向に並んでいる場合に、
一度の切欠加工で全ての楔排気孔５ａに対応する傾斜面
１５を形成でき、製造が容易になる。また、この実施例
４の傾斜面１５は、上記実施例２，３と組み合わせるこ
とも可能である。
【００２７】実施例５．さらにまた、図９及び図１０は
この発明の実施例５を示しており、この実施例５では、
スロット２の壁部の外周側端部、即ち歯部１ａのコーナ
ー部に、傾斜面１６に連続した面取り部１７を設けたも
のである。これら傾斜面１６及び面取り部１７により、
冷媒ガスは、矢印Ｈのように排気される。この構成によ
り、高速ガス流と冷媒ガスの排気流との合流角度がさら
に小さくなるとともに、楔排気孔５ａの開口面積が大き
くなり、楔排気孔５ａの出口における冷媒ガスの圧力損
失がより一層低減される。さらに、この実施例５は、上
記実施例２，３と組み合わせることもできる。
この発明の実施例５を示しており、この実施例５では、
スロット２の壁部の外周側端部、即ち歯部１ａのコーナ
ー部に、傾斜面１６に連続した面取り部１７を設けたも
のである。これら傾斜面１６及び面取り部１７により、
冷媒ガスは、矢印Ｈのように排気される。この構成によ
り、高速ガス流と冷媒ガスの排気流との合流角度がさら
に小さくなるとともに、楔排気孔５ａの開口面積が大き
くなり、楔排気孔５ａの出口における冷媒ガスの圧力損
失がより一層低減される。さらに、この実施例５は、上
記実施例２，３と組み合わせることもできる。
【００２８】実施例６．また、図１１及び図１２はこの
発明の実施例６を示しており、この実施例６では、回転
子鉄心１の半径方向に延びる楔排気孔５ａの内壁面と、
傾斜面１２との間の稜部１８が滑らかな断面円弧状にな
っている。この構成により、冷媒ガスの排気流の角度を
スムーズに変更することができ、高速ガス流と冷媒ガス
の排気流との合流抵抗を上記実施例１に比べて小さくす
ることが可能である。また、この実施例６は、上記実施
例２〜５と組み合わせることもできる。
発明の実施例６を示しており、この実施例６では、回転
子鉄心１の半径方向に延びる楔排気孔５ａの内壁面と、
傾斜面１２との間の稜部１８が滑らかな断面円弧状にな
っている。この構成により、冷媒ガスの排気流の角度を
スムーズに変更することができ、高速ガス流と冷媒ガス
の排気流との合流抵抗を上記実施例１に比べて小さくす
ることが可能である。また、この実施例６は、上記実施
例２〜５と組み合わせることもできる。
【００２９】なお、Ｖ字形溝の断面形状は変更が可能で
あり、高速ガス流に半径方向成分を持たせることができ
れば、底部をある程度円弧状にしてもよい。
あり、高速ガス流に半径方向成分を持たせることができ
れば、底部をある程度円弧状にしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
回転電機の回転子は、高速ガス流に対して半径方向外向
きの速度成分を持たせるＶ字形溝を、楔排気孔の開口部
の高速ガス流上流側に設け、楔排気孔からの排気流を高
速ガス流方向に導くように半径方向に対して傾斜した傾
斜面を、楔排気孔の高速ガス流下流側に設けたので、高
速ガス流と排気流との合流角度を小さくし、楔排気孔の
出口における冷媒ガスの圧力損失を低減することがで
き、これにより通電時の回転子コイルに対する冷却性能
を向上させることができるとともに、冷媒ガスを流すた
めのファン動力損を低減して、回転子の運転効率を向上
させることができるなどの効果を奏する。
回転電機の回転子は、高速ガス流に対して半径方向外向
きの速度成分を持たせるＶ字形溝を、楔排気孔の開口部
の高速ガス流上流側に設け、楔排気孔からの排気流を高
速ガス流方向に導くように半径方向に対して傾斜した傾
斜面を、楔排気孔の高速ガス流下流側に設けたので、高
速ガス流と排気流との合流角度を小さくし、楔排気孔の
出口における冷媒ガスの圧力損失を低減することがで
き、これにより通電時の回転子コイルに対する冷却性能
を向上させることができるとともに、冷媒ガスを流すた
めのファン動力損を低減して、回転子の運転効率を向上
させることができるなどの効果を奏する。
【００３１】請求項２の発明の回転電機の回転子は、高
速ガス流に対して半径方向外向きの速度成分を持たせる
突出部を、楔排気孔の開口部の高速ガス流上流側に設
け、楔排気孔からの排気流を高速ガス流方向に導くよう
に半径方向に対して傾斜した傾斜面を、楔排気孔の高速
ガス流下流側に設けたので、高速ガス流と排気流との合
流角度をさらに小さくし、楔排気孔の出口における冷媒
ガスの圧力損失を一層低減することができ、これにより
通電時の回転子コイルに対する冷却性能を向上させるこ
とができるとともに、冷媒ガスを流すためのファン動力
損を低減して、回転子の運転効率を向上させることがで
きるなどの効果を奏する。
速ガス流に対して半径方向外向きの速度成分を持たせる
突出部を、楔排気孔の開口部の高速ガス流上流側に設
け、楔排気孔からの排気流を高速ガス流方向に導くよう
に半径方向に対して傾斜した傾斜面を、楔排気孔の高速
ガス流下流側に設けたので、高速ガス流と排気流との合
流角度をさらに小さくし、楔排気孔の出口における冷媒
ガスの圧力損失を一層低減することができ、これにより
通電時の回転子コイルに対する冷却性能を向上させるこ
とができるとともに、冷媒ガスを流すためのファン動力
損を低減して、回転子の運転効率を向上させることがで
きるなどの効果を奏する。
【００３２】請求項３の発明の回転電機の回転子は、Ｖ
字形溝を楔の外周表面のみに設けたので、回転子鉄心の
加工を省略でき、製造が容易になるという効果を奏す
る。
字形溝を楔の外周表面のみに設けたので、回転子鉄心の
加工を省略でき、製造が容易になるという効果を奏す
る。
【００３３】請求項４の発明の回転電機の回転子は、楔
の外周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾斜面を
形成したので、複数の楔排気孔が並んでいる場合に、各
楔排気孔毎に傾斜面を形成する手間が省けるという効果
を奏する。
の外周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾斜面を
形成したので、複数の楔排気孔が並んでいる場合に、各
楔排気孔毎に傾斜面を形成する手間が省けるという効果
を奏する。
【００３４】請求項５の発明の回転電機の回転子は、回
転子鉄心のスロット壁部に、傾斜面に連続した面取り部
を設けたので、高速ガス流と冷媒ガスの排気流との合流
角度をさらに小さくすることができ、楔排気孔の出口に
おける冷媒ガスの圧力損失をより一層低減することがで
きるという効果を奏する。
転子鉄心のスロット壁部に、傾斜面に連続した面取り部
を設けたので、高速ガス流と冷媒ガスの排気流との合流
角度をさらに小さくすることができ、楔排気孔の出口に
おける冷媒ガスの圧力損失をより一層低減することがで
きるという効果を奏する。
【００３５】請求項６の発明の回転電機の回転子は、回
転子鉄心の半径方向に延びる楔排気孔の内壁面と傾斜面
との間の稜部を断面円弧状としたので、冷媒ガスの排気
流の角度をスムーズに変更することができ、高速ガス流
と冷媒ガスの排気流との合流抵抗を一層小さくすること
ができるという効果を奏する。
転子鉄心の半径方向に延びる楔排気孔の内壁面と傾斜面
との間の稜部を断面円弧状としたので、冷媒ガスの排気
流の角度をスムーズに変更することができ、高速ガス流
と冷媒ガスの排気流との合流抵抗を一層小さくすること
ができるという効果を奏する。
【図１】 この発明の実施例１による回転電機の回転子
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
【図２】 図１の平面図である。
【図３】 この発明の実施例２による回転電機の回転子
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
【図４】 図３の平面図である。
【図５】 この発明の実施例３による回転電機の回転子
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
【図６】 図５の平面図である。
【図７】 この発明の実施例４による回転電機の回転子
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
【図８】 図７の平面図である。
【図９】 この発明の実施例５による回転電機の回転子
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
【図１０】 図９の平面図である。
【図１１】 この発明の実施例６による回転電機の回転
子の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
子の冷媒ガス排気部を示す断面図である。
【図１２】 図１１の平面図である。
【図１３】 従来の回転電気の回転子のスロット部分を
示す切欠斜視図である。
示す切欠斜視図である。
【図１４】 図１３の要部断面図である。
１ 回転子鉄心、２ スロット、３ 回転子コイル、３
ａ 軸方向冷媒通路、３ｂ 半径方向冷媒通路、５
楔、５ａ 楔排気孔、１１，１４ Ｖ字形溝、１２，１
５，１６ 傾斜面、１３ 突出部、１７ 面取り部、１
８ 稜部。
ａ 軸方向冷媒通路、３ｂ 半径方向冷媒通路、５
楔、５ａ 楔排気孔、１１，１４ Ｖ字形溝、１２，１
５，１６ 傾斜面、１３ 突出部、１７ 面取り部、１
８ 稜部。
Claims (6)
- 【請求項１】 軸方向に延びる複数のスロットが外周に
設けられている円筒状の回転子鉄心と、 上記スロット内に挿入されているとともに、冷媒ガスを
流すための冷媒通路が設けられている回転子コイルと、 上記スロット内の上記回転子コイルの外周側に挿入され
ているとともに、上記回転子鉄心の半径方向に延び上記
冷媒通路に連通している楔排気孔が設けられており、上
記スロット内に上記回転子コイルを固定する楔とを備
え、回転により外周表面に沿って生じる高速ガス流に対
して半径方向外向きの速度成分を持たせるＶ字形溝が、
上記楔排気孔の開口部の上記高速ガス流上流側に設けら
れており、上記楔排気孔からの排気流を上記高速ガス流
方向に導くように半径方向に対して傾斜した傾斜面が、
上記楔排気孔の上記高速ガス流下流側に設けられている
ことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項２】 軸方向に延びる複数のスロットが外周に
設けられている円筒状の回転子鉄心と、 上記スロット内に挿入されているとともに、冷媒ガスを
流すための冷媒通路が設けられている回転子コイルと、 上記スロット内の上記回転子コイルの外周側に挿入され
ているとともに、上記回転子鉄心の半径方向に延び上記
冷媒通路に連通している楔排気孔が設けられており、上
記スロット内に上記回転子コイルを固定する楔とを備
え、回転により外周表面に沿って生じる高速ガス流に対
して半径方向外向きの速度成分を持たせる突出部が、上
記楔排気孔の開口部の上記高速ガス流上流側に設けられ
ており、上記楔排気孔からの排気流を上記高速ガス流方
向に導くように半径方向に対して傾斜した傾斜面が、上
記楔排気孔の上記高速ガス流下流側に設けられているこ
とを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項３】 Ｖ字形溝が楔の外周表面のみに設けられ
ていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の回転
子。 - 【請求項４】 複数の楔排気孔が軸方向に並んで楔に設
けられており、全部の楔排気孔を含む範囲で上記楔の外
周表面を断面Ｖ字形に切り欠くことにより傾斜面が形成
されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれかに記載の回転電機の回転子。 - 【請求項５】 回転子鉄心のスロットの壁部に、傾斜面
に連続した面取り部が設けられていることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の回転電機の
回転子。 - 【請求項６】 回転子鉄心の半径方向に延びる楔排気孔
の内壁面と傾斜面との間の稜部が断面円弧状になってい
ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
に記載の回転電機の回転子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14351895A JP3574221B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 回転電機の回転子 |
| US08/558,981 US5698924A (en) | 1995-06-09 | 1995-11-16 | Rotor for dynamo-electric machine with improved cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14351895A JP3574221B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 回転電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08340653A true JPH08340653A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3574221B2 JP3574221B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=15340610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14351895A Expired - Fee Related JP3574221B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 回転電機の回転子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5698924A (ja) |
| JP (1) | JP3574221B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8129880B2 (en) * | 2007-11-15 | 2012-03-06 | GM Global Technology Operations LLC | Concentrated winding machine with magnetic slot wedges |
| WO2019220779A1 (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 三菱電機株式会社 | 回転子および回転電機 |
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|---|---|---|---|---|
| US6316852B1 (en) * | 1999-04-28 | 2001-11-13 | Hitachi, Ltd. | Rotating machine |
| US20020105238A1 (en) | 2001-02-06 | 2002-08-08 | Radomile Michael Camillo | Method and kit for improved distribution of cooling air in an electric machine |
| US6759771B2 (en) * | 2002-09-12 | 2004-07-06 | Honeywell International, Inc. | High speed generator with integrally formed rotor coil support wedges |
| JP4486114B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2010-06-23 | 株式会社日立製作所 | 回転電機 |
| US7936103B2 (en) * | 2007-11-21 | 2011-05-03 | General Electric Company | Methods for fabricating a wedge system for an electric machine |
| AT12977U1 (de) * | 2011-06-10 | 2013-03-15 | Seewald Hansjoerg Ing | Verschlusskeil |
| US9030074B2 (en) * | 2012-05-04 | 2015-05-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | Air-cooled generator rotor with improved wedges |
| US9598981B2 (en) * | 2013-11-22 | 2017-03-21 | Siemens Energy, Inc. | Industrial gas turbine exhaust system diffuser inlet lip |
| US10069367B2 (en) * | 2015-05-28 | 2018-09-04 | Mechanical Dynamics & Analysis Llc | Modified attachment system for springs in a generator rotor |
| CN107979203A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-01 | 新疆金风科技股份有限公司 | 槽楔、定子和电机以及制造该槽楔的方法 |
| DE102018200598A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Elektromotor und Kühlerlüfter |
| CN110571961B (zh) * | 2019-10-10 | 2021-02-12 | 哈尔滨理工大学 | 具有双副槽交叉内冷式转子通风冷却系统的汽轮发电机 |
| CN114982107A (zh) * | 2020-01-21 | 2022-08-30 | 三菱电机株式会社 | 定子以及使用定子的旋转电机 |
| US12176756B2 (en) * | 2020-01-21 | 2024-12-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Stator with stator magnet, magnetic body, fixing member, and coil disposed in slots and rotary electric machine using same |
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| DE2511104C3 (de) * | 1975-03-13 | 1979-10-31 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Kuhlanordnung für eine supraleitende Erregerwicklung |
| FR2121981A5 (ja) * | 1971-01-13 | 1972-08-25 | Alsthom | |
| US4152610A (en) * | 1973-08-22 | 1979-05-01 | Patentbureau Danubia | Turbogenerator having dual cooling |
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| JPH0648898B2 (ja) * | 1985-02-15 | 1994-06-22 | 株式会社日立製作所 | 凸極回転電機の回転子 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14351895A patent/JP3574221B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-16 US US08/558,981 patent/US5698924A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US8129880B2 (en) * | 2007-11-15 | 2012-03-06 | GM Global Technology Operations LLC | Concentrated winding machine with magnetic slot wedges |
| WO2019220779A1 (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 三菱電機株式会社 | 回転子および回転電機 |
| JPWO2019220779A1 (ja) * | 2018-05-14 | 2020-12-10 | 三菱電機株式会社 | 回転子および回転電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3574221B2 (ja) | 2004-10-06 |
| US5698924A (en) | 1997-12-16 |
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