JPS63217940A - 回転電機の固定子鉄心 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は回転電機、特にタービン発電機のような磁極数
の少ない固定子鉄心に関する。

（従来の技術） この種の回転電機は、固定子鉄心歯部を半径方向に通る
主磁束が継鉄部を周方向に移動して通る道程が多極機に
比較して長いため一方向性ケイ素鋼の電気鉄板が用いら
れている。これは圧延方向に磁化が容易なロール材から
、継鉄部の周方向と圧延方向とが略一致するようにして
扇形に打抜き、積層するものである。

このように構成すると、鉄心継鉄部の鉄損を改善できる
ものの歯部に不都合が生じる。そこで、一方向性電気鉄
板を冶金的に結合し、はぼ理想的な磁路を形成できる扇
形電気鉄板が提示されている。これは第６図に示したよ
うに、鉄心の継鉄部を形成する鉄板１ａは周方向に延圧
方向Ｆをとり。

歯部を形成する鉄板１ｂは半径方向に圧延方向Ｆをとり
、両者を突合せ溶接したものである。（特開昭５４−３
４００３号公報） しかしながら、この電気鉄板は溶接が伴うため量産化に
難点があり、また溶接により直交した二方向性のロール
材ができたとしても、隣相う扇形板を逆向きに打抜くと
効果半減するので、きわめて無駄の大きい採取になる。

（発明が解決しようとする問題点） 方共生磁束の方向に沿わせることができず、またこれを
冶金的結合手段により得たとしても特殊材の範ちゅうに
入り大量の扇形板を製造するには不向きであるという問
題点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、大量生産の容易な、一方向性電気鉄板と
無方向性電気鉄板とを混合させて歯部が低損失を得られ
る回転電機の固定子鉄心を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明による回転電機の固
定子鉄心は、継鉄部の内径側に固定子巻線を巻回する放
射状の歯部を有する扇形の電気鉄板が環状に積層され、
しかも方向性ケイ素鋼と、無方向性ケイ素鋼とからなる
二種類の電気鉄板を用いてなるものにおいて、前記方向
性ケイ素鋼の電気鉄板はその圧延方向が扇形のほぼ円周
方向に一致させて形成され、全電気鉄板のうち前記無方
向性ケイ素鋼の電気鉄板の混合率を１０〜７５％として
いる。

（作　用） 本発明の回転電機の固定子鉄心によると、はぼ円周方向
に方向性を有する電気鉄板と、無方向性電気鉄板とが混
在せるため、すべて円周方向に方向性を有する電気鉄板
を用いた鉄心に比べて、主磁束の鉄損は歯部で低減され
継鉄部で増大する。

本発明においては、両電気鉄板の混合率を所定の範囲に
したので、歯部の鉄損減少量と継鉄部の鉄損増大量とが
等しくなり、鉄心全体の鉄損は従来のものと変らないも
のの歯部の鉄損減少分だけ固定子巻線の温度上昇を低減
できる。

無方向性電気鉄板の混合率を上限７５％とした根拠は、
これを超えると継鉄部の鉄損増加量が歯部の鉄損低減量
を上廻って鉄心全体の鉄損が増大傾向に移り、下限を１
０％とした根拠は、これ以下にしても継鉄部の鉄損が増
大するだけで歯部における鉄損低減効果をほとんど期待
できないためである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図は２極タ一ビン発電機の縦断面図であって固定子の鉄
心部分と回転子を示している。固定子鉄心は電気鉄板を
積層せる複数個の鉄心ブロック２を積重ね、各ブロック
間にはラジアル通風ダクト３が形成され両軸端に押し当
てた押え板４に締結されている。

固定子鉄心の内径側には固定予巻６５が巻回されている
。上記各鉄心ブロック２は方向性ケイ素鋼板の電気鉄板
７と、無方向性ケイ素鋼板の電気鉄板８とが所定の比率
で混合されている。

第２図及び第３図は上記二種類の電気鉄板を示し、第２
図は方向性ケイ素鋼の電気鉄板７であって、その圧延方
向Ｆを継鉄部の周方向にとっている。第３図は無方向性
ケイ素鋼の電気鉄板８である。

これら特性の異なる電気鉄板は第１１ｉｉ！Ｉに示した
ように、各ブロック２は、外側に方向性の電気鉄板７の
積層体と、これに挟まれた無方向性の電気鉄板８の積層
体とにより構成されている。

以上のように構成した固定子鉄心のモデル試験の結果を
第４図及び第５図に示す、これら特性で明らかなように
、継鉄部の損失増加分と、歯部の損失低減分とがバラン
スして、しかも固定子鉄心全体の損失が従来のものとほ
ぼ同等になる分岐点は７５％である。さらに、歯部は方
向性電気鉄板７の積層体がラジアル通風ダクト３を形成
するものであるから、有効に冷却され、中央部の無方向
性電気鉄板層の低損失領域と相まって、歯部全体の温度
上昇を低減できる。

なお、前述した実施例は二種類の電気鉄板層をサンドイ
ンチ状に積層したが、本発明はこれに限らず、各電気鉄
板７及び８を鉄心の積厚全長にわたって均等に混合させ
て構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の構成によれば、鉄心全体の
損失は従来のものと同等であって歯部の損失を低減する
ので、歯部に巻回する固定子巻線の温度上昇が低減され
効率の高い回転電機を得るに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すタービン発電機の要部
縦断面図、第２図は方向性電気鉄板の平面図、第３図は
無方向性電気鉄板の平面図、第４図及び第５図はモデル
試験の特性を示す線図、第６図は従来の二方向性電気鉄
板の一例を示す平面図である。 ２・・・鉄心ブロック、　３・・・ラジアル通風ダクト
、５・・・固定子巻線。 ７・・・方向性ケイ素鋼の電気鉄板。 ８・・・無方向性ケイ素鋼の電気鉄板。 第１図 第２図　　　第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）継鉄部の内径側に固定子巻線を巻回する放射状の
   歯部を有する扇形の電気鉄板が環状に積層され、しかも
   方向性ケイ素鋼と、無方向性ケイ素鋼とからなる二種類
   の電気鉄板を用いてなるものにおいて、 前記方向性ケイ素鋼の電気鉄板はその圧延方向が扇形の
   ほぼ円周方向に一致させて形成され、全電気鉄板のうち
   前記無方向性ケイ素鋼の電気鉄板の混合率を１０〜７５
   ％としたことを特徴とする回転電機の固定子鉄心。
2. （２）複数個の積層鉄心ブロックがラジアル通風ダクト
   を介して積層され、これら鉄心ブロックの積層方向中央
   部に無方向性ケイ素鋼の電気鉄板を積層した特許請求の
   範囲第１項記載の回転電機の固定子鉄心。