JPS62225141A - 回転電機の回転子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転電機の回転子に係り、特に、ロータコアに
ロータコイルを装着した大容量回転電機の回転子に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の大容量回転電機の回転子は、回転軸に固着された
スパイダと、このスパイダの外周に固着されたリングと
、このリングの外周に固着されたロータコアと、このロ
ータコアに装着されたロータコイルとを備えた構造のも
のが多い。

そしてこれらの回転子は、大形化することから高い強度
をもつ構造であること、冷却性能が良いこと、製作、輸
送、据付けが容易であること、必要に応じて大きな慣性
が得られるものであることなどが望まれている。

次に従来の回転ＴＬ＠の回転子の具体例を第５図〜第９
図を参照して説明する。

第５図は比較的小容量（小形）の回転電機における回転
子であって、同転軸１に固着されたスパイダ２の外周に
キー８によって積層ロータコア４が結合され、このロー
タコア４にロータコイル５が装着された構造で、ロータ
コイル５の冷却は、回転子の回転による外周面での放熱
等によっている。

第６図は大容量（大形）の回転１１機における回転子で
あって、回転軸１に固着されたスパイダ２の外周にはこ
れに溶接固定された分割リング３が設けられ、この分割
リング３の外周に溶接固定されたダブテールキー８によ
ってロータコア４を結合するものである。ロータコア４
は、軸方向寸法Ｌｆが大きいことから、ロータコア内で
の放熱効果を高めるためにコア間ラジアル通風ダクト６
を介在させた積層体であり、回転子の回転時に生ずるフ
ァン効果により分割リング３の間隙Ｓからコア間ラジア
ル通風ダクト６に１ｆｆｉｆｆｉする構成である。

この回転子のロータコア４の径方向幅寸法しはロータコ
ア製作限度内、スパイダ２の外径寸法ΦＤは輸送限度内
であり、回転子を大形化することは困難であった。また
、前記分割リング３はロータコア４の大形化に伴って増
大する遠心力をバランス良くスパイダ２に伝達するため
のものあるが、間隙Ｓはその中央部分に位置させる必要
があることから、十分に広い冷却通風路を形成すること
ができない、という問題があった。

ところで、このような回転子をｓ′ｉａ形ロータロータ
コイルする交流機、例えば水車発電機の回転子に適用す
る場合には、この回転子にはずみ車効果をもたせる必要
があることから、この回転子は同一容量の誘導機や直流
機の場合よりも大形化し、主機容量からみた製作限度が
小さくなる欠点がある。すなわち、第７図のように、ロ
ータコア４の径方向幅寸法りを太き（して該ロータコア
４にはずみ軍機能をもたせようとすると、第８図に示す
ように、コアセグメントの全幅寸法Ａおよび全長寸法Ｂ
が大きくなって素材製作限界を越えてしまうために材料
調達が困難になり１．またこのような大きいコアセグメ
ントを打抜くためのプレス装置も得難い、という問題が
あった。

一方、はずみ車の機能をスパイダ２の側にもたせようと
すると、第９図のように、スパイダ２およびこれに溶接
固着する分割リング３を大径または厚肉にすることにな
るが、はずみ車効果はＣＤ”で得られることがら０寸法
が小さい内側部材を太き（することは不経済であり、ま
た十分な効果を得ようとするとこれらの外径寸法が大形
化して輸送限界や製作限界を越えてしまう。更にこのよ
うにすると、冷却通風も阻害されることから冷却効果が
低下し、従って大容量化が困難であった。

なお、このような従来の回転子としては特開昭５７−７
８３３６号公報に記載されたものをあげろことができる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上に述べたような従来の回転電機の回転子は、特にこ
れを大容量化し、更に大きなはずみ車効果をもたせよう
とすると、形状が大形化して製作、輸送が困難になり、
また冷却通風が阻害されて冷却効果が低下することから
、大容量化しにくいという問題があった。

従って本発明の目的は、これらの問題点を解決して回転
子の大容量化をはかると共にこれに大きなはずみ車効果
をもたせ、水車発電機などの回転子として好適な回転電
機の回転子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの目的を達成するために、軸方向に分割され
た複数の分割リングをリング間ラジアル通風ダクトを介
在して軸方向に積層した合成体から成るリングをスパイ
ダの外周に着脱可能にキー結合し、このリングの外周に
、コアセグメントをコア間侍ラジアル通風ダクトを介在
して軸方向に積層した合成体から成るロータコアを前記
コア間ラジアル通風ダクトの内端が前記リング間ラジア
用達風ダクトの外端と連通するように着脱可能にキー結
合したことを特徴とする。

〔作用〕

スパイダ、リングおよびロータコアは着脱可能にキー結
合される構成であるから、製作時は勿論のこと輸送時に
もこれらの構成部品はこれを単体で取扱うことができる
。しかもリングは軸方向に複数に分割された分割リング
の合成体であるから、これを分割リング単体でみれば軸
方向に比較的薄肉材を利用してこれを径方向寸法を゛大
きくした形状としてもその製作、輸送は比較的簡単であ
り、合成時には大きな慣性が得られる。

分割リングおよびコアセグメントはそれぞれリング間ラ
ジアル通風ダクトおよびコア間ラジアル遺風ダクトを介
在して積層した合成体としてリングおよびロータコアを
構成し、しかも両ラジアル通風ダクトが連通したファン
効果をもつ冷却通風路を構成するので冷却通風が促進さ
れて冷却効果が向上する。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第４図を参照して説明する。

第１図において、回転軸１に固着されたスパイダ２の外
周にキー９によってリング３が着脱可能に結合されてい
る。リング３は軸方向に分割された分割リングをリング
間ラジアル通風ダクト７を介在して軸方向に積層し、図
示せざる締付けねじによって締結された合成体で、各分
割リングの寸法は、軸方向厚さ寸法Ｔより径方向幅寸法
Ｒが大きい形状である。このようなリング３の外周には
キー８によってロータコア４が着脱可能に結合されてい
る。このロータコア４はコア間ラジアル通風ダクト６を
介在させながらコアセグメントを積層し、更にその両側
に締付は端板１０を当てて図示せざる締付けねじによっ
て締結された合成体で、コア間ラジアル通風ダクト６の
内端はリング間ラジアル通風ダクト７の外端と連通ずる
ように配置される。

そして巻線形ロータコイル５がこのロータコア４に装着
さる。

以上のような回転電機の回転子によれば、スパイダ２、
リング３およびロータコア４はそれぞれの構成部品を単
体で製作、輸送して現地で組立てることができるので、
主機が大容量化して回転子が大形化してもこれに容易に
対応することができる。

すなわち、大容量化に伴うロータコア４の径の増大は、
コアセグメントの周方向の数を増やすこととリング３の
径方向幅寸法を増大させることで対応できる。そして、
リング３は軸方向に分割された複数の分割リングを積層
合成することで構成されるので、各分割リング単体での
製作、輸送によって大径化に対応できる。またこのこと
は、このリング３の重量の増大をはかつてはずみ車効果
を高めることも容易であることを意味する。

次に冷却については、リング３およびロータコア４の積
層合成体の中にラジアル通風ダクト６゜７が連通してい
てファン効果を発揮し、その内部に円滑に冷却風を流す
ことができるで、回転子を内部から冷却することができ
、従って冷却効果を高めて大容量化が容易である。

第２図は上述した第１図のＡ部を拡大図示したもので、
リング３の内径側を加工してリング間ラジアル通風ダク
ト７の軸方向厚さＷより切欠寸法Ｇ、を大きくして冷却
風の通風抵抗を軽減したものである。

第３図は上述した第１図のＢ部を拡大図示したもので、
リング３の外径側を加工して切欠寸法Ｇ２をリング間ラ
ジアル通風ダクト７の厚さＷより大きくして通風抵抗を
軽減すると共に、リング間ラジアル通風ダクト７とコア
間ラジアル通風ダクト６間の通風路のずれを吸収するも
のである。

第４図は他の実施例を示すもので、コア間ラジアル通風
ダクト６の軸方向厚さ寸法Ｗ、をリング間ラジアル通風
ダクト７の軸方向厚さ寸法Ｗ２よりも小さくして通風路
断面積の差を少なくすることにより、通風速度の均一化
をはかつて冷却効率を向上させようとする例である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、スパイダ、リングおよびロータ
コアはそれぞれの間が着脱可能なキー結合であり、しか
もリングは軸方向に分割した複数の分割リングの合成体
であるので、製作、輸送が容易であると共に大きなはず
み車効果を得ることができる。そして、リングおよびロ
ータコア内にはリング間ラジアル通風ダクトとコア間ラ
ジアル通風ダクトが連通ずるように設けられてファン効
果を発揮してリング及びロータコアをその内部から効率
良く冷却するので、大容量の回転子を容易に実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示すもので、第１図
および第４図は回転子の縦断側面図、第２図および第３
図は第１図の一部拡大図、第５図。 第６図、第７図および第９図は従来の回転子の縦断側面
図、第８図はロータコアセグメントの平面図である。 １・・・回転軸、２・・・スパイダ、３・・・リング、
４・・・ロータコア、５・・・ロータコイル、６・・・
コア間ラジアル通風ダクト、７・イ 第１ ・・リング間ラジアル通風ダクト、８．９・・・キー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸に固着されたスパイダと、このスパイダの外
   周に固着されたリングと、このリングの外周に固着され
   たロータコアと、このロータコアに装着されたロータコ
   イルとを備えた回転電機の回転子において、前記リング
   は軸方向に分割された複数の分割リングをリング間ラジ
   アル通風ダクトを介在して軸方向に積層した合成体であ
   つて前記スパイダの外周に着脱可能にキー結合され、且
   つ前記ロータコアはコアセグメントをコア間ラジアル通
   風ダクトを介在して軸方向に積層した合成体を前記リン
   グの外周に、前記コア間のラジアル通風タグトの内端が
   前記リング間ラジアル通風ダクトの外端と連通するよう
   に、着脱可能にキー結合されたことを特徴とする回転電
   機の回転子。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記分割リングは
   、径方向幅寸法が軸方向厚さ寸法より大きいものである
   ことを特徴とする回転電機の回転子。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記リング間ラジ
   アル通風ダクトの軸方向寸法は前記コア間ラジアル通風
   ダクトの軸方向寸法より大きいものであることを特徴と
   する回転電機の回転子。