JP2001119872A - 同期回転電機及び風力発電機並びにその製造方法 - Google Patents
同期回転電機及び風力発電機並びにその製造方法Info
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- JP2001119872A JP2001119872A JP29334199A JP29334199A JP2001119872A JP 2001119872 A JP2001119872 A JP 2001119872A JP 29334199 A JP29334199 A JP 29334199A JP 29334199 A JP29334199 A JP 29334199A JP 2001119872 A JP2001119872 A JP 2001119872A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直径の大きな固定子鉄心の空隙面の径の真円
度が精度良く得られると共に、固定子鉄心の組み立て、
分解、輸送、交換などを行える同期回転電機及びその製
造方法を得る。 【解決手段】 側板4を有するフレーム3内に分割形成
され固定子巻線8が集中巻回された固定子磁極13を円
環状に周方向に隣接配置して固定子鉄心5を形成し、そ
の側面をクランパ6を介して取り付けボルト7で側板4
に締め付ける。
度が精度良く得られると共に、固定子鉄心の組み立て、
分解、輸送、交換などを行える同期回転電機及びその製
造方法を得る。 【解決手段】 側板4を有するフレーム3内に分割形成
され固定子巻線8が集中巻回された固定子磁極13を円
環状に周方向に隣接配置して固定子鉄心5を形成し、そ
の側面をクランパ6を介して取り付けボルト7で側板4
に締め付ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、分割固定子鉄心
を用いて構成した同期回転電機及びその製造方法に関
し、特に、固定子鉄心の輸送、保守、故障コイルの取り
換え等が容易で、大形風力発電機用として好適な同期回
転電機及び風力発電機並びにその製造方法に関する。
を用いて構成した同期回転電機及びその製造方法に関
し、特に、固定子鉄心の輸送、保守、故障コイルの取り
換え等が容易で、大形風力発電機用として好適な同期回
転電機及び風力発電機並びにその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、風力発電装置は、離島などの交通
不便な遠隔地に設置されることが多いため、発電装置が
大容量化する程、発電機の輸送、保守、故障コイルの取
り換え等は容易なものであることが望まれる。ところ
が、従来の風力発電機は、主として巻線界磁式同期発電
機や誘導発電機が用いられており、固定子はコイルが固
定子鉄心の溝に分布巻きされたものとなっている。この
ため、近年の風力発電装置の大容量化に伴う直径の大き
な発電機においては、巻線後の分割輸送が困難であり、
あえて分割可能な構造にするためには複雑な巻線構造に
する必要がある。このような問題に対処するため、例え
ば、特開平7−75311号公報にE型の鉄心をモジュ
ール化して分割可能とし、多角形の鉄心面で空隙面を構
成した技術が開示されている。
不便な遠隔地に設置されることが多いため、発電装置が
大容量化する程、発電機の輸送、保守、故障コイルの取
り換え等は容易なものであることが望まれる。ところ
が、従来の風力発電機は、主として巻線界磁式同期発電
機や誘導発電機が用いられており、固定子はコイルが固
定子鉄心の溝に分布巻きされたものとなっている。この
ため、近年の風力発電装置の大容量化に伴う直径の大き
な発電機においては、巻線後の分割輸送が困難であり、
あえて分割可能な構造にするためには複雑な巻線構造に
する必要がある。このような問題に対処するため、例え
ば、特開平7−75311号公報にE型の鉄心をモジュ
ール化して分割可能とし、多角形の鉄心面で空隙面を構
成した技術が開示されている。
【0003】しかし、上記公報記載の構造のものにおい
ては、E型鉄心を組み合わせて固定子鉄心を構成した場
合、空隙面が多角形となるため、空隙面の直径精度を確
保することが難しく、空隙長を許容限界値まで小さくす
ることができない。また、取り付けられたE型鉄心相互
の周方向空隙の存在は、回転子磁石の発生磁束が通過す
るときの磁気抵抗の変動要因となり、これによる高調波
リップルの発生により電磁振動・騒音を生じるという問
題がある。更に、回転子磁石の磁束に対して上記周方向
空隙が磁気抵抗を増大させるため、発電機の出力低下を
招くという問題もある。
ては、E型鉄心を組み合わせて固定子鉄心を構成した場
合、空隙面が多角形となるため、空隙面の直径精度を確
保することが難しく、空隙長を許容限界値まで小さくす
ることができない。また、取り付けられたE型鉄心相互
の周方向空隙の存在は、回転子磁石の発生磁束が通過す
るときの磁気抵抗の変動要因となり、これによる高調波
リップルの発生により電磁振動・騒音を生じるという問
題がある。更に、回転子磁石の磁束に対して上記周方向
空隙が磁気抵抗を増大させるため、発電機の出力低下を
招くという問題もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上のよ
うな問題点を解消するためになされたものであり、直径
の大きな固定子鉄心の空隙面の径の真円度を精度良く得
られると共に、固定子鉄心の組み立て、分解、輸送、保
守、交換などを容易に行うことができる同期回転電機及
びその製造方法を得ることを目的としている。
うな問題点を解消するためになされたものであり、直径
の大きな固定子鉄心の空隙面の径の真円度を精度良く得
られると共に、固定子鉄心の組み立て、分解、輸送、保
守、交換などを容易に行うことができる同期回転電機及
びその製造方法を得ることを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る同期回転
電機は、フレーム内に配置された固定子鉄心の各固定子
磁極毎に集中巻回された固定子巻線を備えた同期回転電
機において、固定子磁極はケイ素鋼板積層体によって個
別に形成されると共に、固定子鉄心は固定子磁極が円環
状に、かつ、個別に取り出し可能に組み合わされて構成
されているものである。また、固定子磁極は、周方向の
一方に延在する上部延在部及び他方に延在する下部延在
部を有しており、隣接する固定子磁極同士の上部延在部
の下面と下部延在部の上面とが接合されたものである。
また、固定子磁極は、周方向の両側に延在する上部延在
部を有する第1の固定子磁極及び周方向の両側に延在す
る下部延在部を有する第2の固定子磁極を備えており、
隣接する上記第1及び第2の固定子磁極の上部延在部の
下面と下部延在部の上面とが接合されているものであ
る。
電機は、フレーム内に配置された固定子鉄心の各固定子
磁極毎に集中巻回された固定子巻線を備えた同期回転電
機において、固定子磁極はケイ素鋼板積層体によって個
別に形成されると共に、固定子鉄心は固定子磁極が円環
状に、かつ、個別に取り出し可能に組み合わされて構成
されているものである。また、固定子磁極は、周方向の
一方に延在する上部延在部及び他方に延在する下部延在
部を有しており、隣接する固定子磁極同士の上部延在部
の下面と下部延在部の上面とが接合されたものである。
また、固定子磁極は、周方向の両側に延在する上部延在
部を有する第1の固定子磁極及び周方向の両側に延在す
る下部延在部を有する第2の固定子磁極を備えており、
隣接する上記第1及び第2の固定子磁極の上部延在部の
下面と下部延在部の上面とが接合されているものであ
る。
【0006】また、固定子磁極は、周方向の両側に延在
する1対の下部延在部を有しており、隣接する固定子磁
極の下部延在部の上面にケイ素鋼板を積層してなる固定
子磁極連結体の下面が接合されているものである。ま
た、固定子磁極は、周方向の一方に嵌合突起部を、他方
に嵌合凹部を備えており、隣接する固定子磁極の上記嵌
合突起部と嵌合凹部とを相互に嵌合して形成されている
ものである。また、組み合わされた隣接する固定子磁極
相互間には、周方向に所要の空隙を有しているものであ
る。また、固定子鉄心の外周は締結バンドで締結されて
いるものである。また、固定子磁極は、互に取り外し可
能に結合された固定子磁極本体と固定子磁極片とによっ
て構成されているものである。また、固定子鉄心を構成
している固定子磁極又は固定子磁極連結体は、その周方
向に磁化容易軸を有するケイ素鋼板をパンチングして積
層されたものである。
する1対の下部延在部を有しており、隣接する固定子磁
極の下部延在部の上面にケイ素鋼板を積層してなる固定
子磁極連結体の下面が接合されているものである。ま
た、固定子磁極は、周方向の一方に嵌合突起部を、他方
に嵌合凹部を備えており、隣接する固定子磁極の上記嵌
合突起部と嵌合凹部とを相互に嵌合して形成されている
ものである。また、組み合わされた隣接する固定子磁極
相互間には、周方向に所要の空隙を有しているものであ
る。また、固定子鉄心の外周は締結バンドで締結されて
いるものである。また、固定子磁極は、互に取り外し可
能に結合された固定子磁極本体と固定子磁極片とによっ
て構成されているものである。また、固定子鉄心を構成
している固定子磁極又は固定子磁極連結体は、その周方
向に磁化容易軸を有するケイ素鋼板をパンチングして積
層されたものである。
【0007】この発明に係る風力発電機は、上記の各同
期回転電機を用いて構成したものである。この発明に係
る同期回転電機の製造方法は、フレーム内に配置された
固定子鉄心の各固定子磁極毎に集中巻回された固定子巻
線を備えた同期回転電機の製造方法において、固定子磁
極を別体として製造する工程、固定子磁極毎に集中巻回
される固定子巻線を製造する工程、固定子磁極に固定子
巻線を組み込んで当該固定子磁極を円環状に、かつ、個
別に取り出し可能に相互に組み合わせて固定子鉄心を形
成する工程を含むものである。
期回転電機を用いて構成したものである。この発明に係
る同期回転電機の製造方法は、フレーム内に配置された
固定子鉄心の各固定子磁極毎に集中巻回された固定子巻
線を備えた同期回転電機の製造方法において、固定子磁
極を別体として製造する工程、固定子磁極毎に集中巻回
される固定子巻線を製造する工程、固定子磁極に固定子
巻線を組み込んで当該固定子磁極を円環状に、かつ、個
別に取り出し可能に相互に組み合わせて固定子鉄心を形
成する工程を含むものである。
【0008】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
一実施の形態である同期発電機を図に基づき説明する。
図1は、この発明の同期発電機を適用した風力発電装置
の要部正面断面図であり、図2は、この発明の実施の形
態1である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す側面断
面図、図3は、図1における同期発電機の固定子鉄心回
りの正面断面図、図4は、図3の矢A方向に見た側面図
である。
一実施の形態である同期発電機を図に基づき説明する。
図1は、この発明の同期発電機を適用した風力発電装置
の要部正面断面図であり、図2は、この発明の実施の形
態1である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す側面断
面図、図3は、図1における同期発電機の固定子鉄心回
りの正面断面図、図4は、図3の矢A方向に見た側面図
である。
【0009】図1に示すように、本実施の形態1の同期
発電機1は固定子2と回転子30及びこれらの支持部品
で構成されている。3は円筒状の板材からなるフレーム
であり、その内径側にケイ素鋼板をパンチングし積層し
て形成した極数個の固定子磁極を周方向に配列(いずれ
も図示せず)して構成した固定子鉄心5が配置され、フ
レーム3と一体化された側板4にボルト締め(図示せ
ず)されている。8は固定子鉄心5の各固定子磁極に集
中巻回された固定子巻線であり、固定子2は上記各部品
3〜5,8を含んで構成される。9はフレーム3の側板
4に取り付けられたブラケットであり、冷却風のガイド
と固定子2を支持する機能を持っている。10はブラケ
ット9の内径側に取り付けられた固定軸である。31は
スパイダであり、その外周部に設けられた回転子ヨーク
32の外周に永久磁石よりなる回転子磁極34が磁極ピ
ッチ毎にボルト締め(図示せず)して取り付けられてい
る。回転子30は上記各部品31,32,34を含んで
構成される。そして、スパイダ31の内径側には継ぎ軸
36が連結されており、継ぎ軸36と固定軸10とは転
がり軸受11,12を介して結合されていて、回転子3
0が固定軸10の軸心を中心として回転できるようにな
っている。継ぎ軸36の他方の端部には風車回転部50
が連結されている。51は風車回転部50のブレードで
ある。
発電機1は固定子2と回転子30及びこれらの支持部品
で構成されている。3は円筒状の板材からなるフレーム
であり、その内径側にケイ素鋼板をパンチングし積層し
て形成した極数個の固定子磁極を周方向に配列(いずれ
も図示せず)して構成した固定子鉄心5が配置され、フ
レーム3と一体化された側板4にボルト締め(図示せ
ず)されている。8は固定子鉄心5の各固定子磁極に集
中巻回された固定子巻線であり、固定子2は上記各部品
3〜5,8を含んで構成される。9はフレーム3の側板
4に取り付けられたブラケットであり、冷却風のガイド
と固定子2を支持する機能を持っている。10はブラケ
ット9の内径側に取り付けられた固定軸である。31は
スパイダであり、その外周部に設けられた回転子ヨーク
32の外周に永久磁石よりなる回転子磁極34が磁極ピ
ッチ毎にボルト締め(図示せず)して取り付けられてい
る。回転子30は上記各部品31,32,34を含んで
構成される。そして、スパイダ31の内径側には継ぎ軸
36が連結されており、継ぎ軸36と固定軸10とは転
がり軸受11,12を介して結合されていて、回転子3
0が固定軸10の軸心を中心として回転できるようにな
っている。継ぎ軸36の他方の端部には風車回転部50
が連結されている。51は風車回転部50のブレードで
ある。
【0010】次に、固定子磁極の配置と固定子鉄心の構
成及びその取り付け構造の詳細につき、図2〜図4を基
に説明する。図2に示すように、接着材がコーティング
された、例えば0.5mm厚さのケイ素鋼板をパンチン
グして固定子磁極板13aを作成し、各磁極毎に積層し
てオーブン内で200〜250℃程度の温度で処理する
ことにより固着された各固定子磁極13が完成する。な
お、固定子磁極板13aの外径は固定子鉄心5の外径寸
法に、また、固定子磁極板13aの内径は空隙gの外径
寸法に沿った寸法で形成されている。13a1 は取り付
け穴である。そして、各固定子磁極13に固定子巻線8
を集中巻回し絶縁処理した後、各固定子磁極13を周方
向に隣接配置して円環状の固定子鉄心5が形成される。
この場合、隣接する固定子磁極13の相互間には、0.
3〜0.5mm程度の隙間δが得られるように各固定子
磁極板13aの周方向寸法が決められており、固定子鉄
心5の組み立て性や温度変化に対する鉄心の熱膨張によ
る変形に対処している。以上のように構成された固定子
鉄心5は、図1,図3,図4に示すようにフレーム3内
に配置され、円環状のクランパ6と取り付けボルト7を
用いて側板4に締め付けられる。なお、回転子磁極34
は、図3,図4に図示されているように回転子ヨーク3
2の外周に設けられた位置決め座33上に異なる極性
(N,S)のものが交互に配置され、回転子ヨーク32
の裏面から取り付けボルト35で締め付けられている。
成及びその取り付け構造の詳細につき、図2〜図4を基
に説明する。図2に示すように、接着材がコーティング
された、例えば0.5mm厚さのケイ素鋼板をパンチン
グして固定子磁極板13aを作成し、各磁極毎に積層し
てオーブン内で200〜250℃程度の温度で処理する
ことにより固着された各固定子磁極13が完成する。な
お、固定子磁極板13aの外径は固定子鉄心5の外径寸
法に、また、固定子磁極板13aの内径は空隙gの外径
寸法に沿った寸法で形成されている。13a1 は取り付
け穴である。そして、各固定子磁極13に固定子巻線8
を集中巻回し絶縁処理した後、各固定子磁極13を周方
向に隣接配置して円環状の固定子鉄心5が形成される。
この場合、隣接する固定子磁極13の相互間には、0.
3〜0.5mm程度の隙間δが得られるように各固定子
磁極板13aの周方向寸法が決められており、固定子鉄
心5の組み立て性や温度変化に対する鉄心の熱膨張によ
る変形に対処している。以上のように構成された固定子
鉄心5は、図1,図3,図4に示すようにフレーム3内
に配置され、円環状のクランパ6と取り付けボルト7を
用いて側板4に締め付けられる。なお、回転子磁極34
は、図3,図4に図示されているように回転子ヨーク3
2の外周に設けられた位置決め座33上に異なる極性
(N,S)のものが交互に配置され、回転子ヨーク32
の裏面から取り付けボルト35で締め付けられている。
【0011】以上のように、本実施の形態1の同期発電
機においては、固定子鉄心5が固定子巻線8を集中巻回
した固定子磁極13を周方向に隣接配置して構成される
ものであるため、同期発電機の直径が大きな固定子鉄心
であっても、空隙面の径の真円度が精度良く容易に得ら
れると共に、固定子鉄心の分解・組み立てを各固定子磁
極13毎にできるので、同期発電機の分割輸送、保守、
故障品の交換などを現地でも容易に行うことができるな
どの効果がある。なお、本実施の形態1では、固定子磁
極13毎に分割し隣接配置して固定子鉄心5を構成した
ものを示したが、適当な複数個の固定子磁極13を1単
位として分割したものを隣接配置するようにしても良
い。この場合は、組み立て工数を少なくできる効果があ
る。
機においては、固定子鉄心5が固定子巻線8を集中巻回
した固定子磁極13を周方向に隣接配置して構成される
ものであるため、同期発電機の直径が大きな固定子鉄心
であっても、空隙面の径の真円度が精度良く容易に得ら
れると共に、固定子鉄心の分解・組み立てを各固定子磁
極13毎にできるので、同期発電機の分割輸送、保守、
故障品の交換などを現地でも容易に行うことができるな
どの効果がある。なお、本実施の形態1では、固定子磁
極13毎に分割し隣接配置して固定子鉄心5を構成した
ものを示したが、適当な複数個の固定子磁極13を1単
位として分割したものを隣接配置するようにしても良
い。この場合は、組み立て工数を少なくできる効果があ
る。
【0012】実施の形態2.図5は、この発明の実施の
形態2である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図において、14は固定子磁極であ
り、上記固定子磁極板13aと同様にして作成した上部
延在部14a1 及び下部延在部14a2 を有する固定子
磁極板14aを積層して上記固定子磁極13と同様に熱
処理し固着形成したものである。そして、隣接する各固
定子磁極板14aの上部延在部14a 1 の下面と下部延
在部14a2 の上面とを接合させて幅wの接合部15を
形成しフレーム3(図示せず)内に円環状に配置して本
実施の形態2の固定子鉄心5を形成し、図3,図4にお
けると同様に、取り付けボルト7を取り付け穴14a3
に通してクランパ6を介し側板4に締め付けられる。な
お、以上のようにして各固定子磁極14を円環状に配置
し本実施の形態2の固定子鉄心5を形成する場合、隣接
する各固定子磁極14の間には0.3〜0.5mm程度
の隙間δが得られるように各固定子磁極板14aの周方
向寸法が決められており、固定子鉄心5の組み立て性や
温度変化に基づく鉄心の熱膨張による変形に対処してい
る。一方、隣接する各固定子磁極14間に幅wの接合部
15を形成したので、固定子鉄心5の磁路には何等の空
隙も存在せず、回転子磁束はこの幅wの接合部15を通
過する。
形態2である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図において、14は固定子磁極であ
り、上記固定子磁極板13aと同様にして作成した上部
延在部14a1 及び下部延在部14a2 を有する固定子
磁極板14aを積層して上記固定子磁極13と同様に熱
処理し固着形成したものである。そして、隣接する各固
定子磁極板14aの上部延在部14a 1 の下面と下部延
在部14a2 の上面とを接合させて幅wの接合部15を
形成しフレーム3(図示せず)内に円環状に配置して本
実施の形態2の固定子鉄心5を形成し、図3,図4にお
けると同様に、取り付けボルト7を取り付け穴14a3
に通してクランパ6を介し側板4に締め付けられる。な
お、以上のようにして各固定子磁極14を円環状に配置
し本実施の形態2の固定子鉄心5を形成する場合、隣接
する各固定子磁極14の間には0.3〜0.5mm程度
の隙間δが得られるように各固定子磁極板14aの周方
向寸法が決められており、固定子鉄心5の組み立て性や
温度変化に基づく鉄心の熱膨張による変形に対処してい
る。一方、隣接する各固定子磁極14間に幅wの接合部
15を形成したので、固定子鉄心5の磁路には何等の空
隙も存在せず、回転子磁束はこの幅wの接合部15を通
過する。
【0013】ここで、接合部15の幅wは、コアバック
長さLとして以下のように最適値を定義できる。即ち、
コアバック長さLにおける磁束密度Bc、固定子磁極1
4の中心部の磁束密度Bm、磁極ピッチτとすると、 Bc=(τ/2)×(Bm/2) ・・・・ (1) ここで、Bmは、回転子磁石外径と固定子鉄心内径間の
空隙長g、固定子鉄心長Lmとして、Lm/g=3程度
に設計すれば、異方性フェライト磁石で0.4〜0.2
5T(テスラ)程度、希土類磁石で1〜1.2T程度の
値となる。また、コアバック長さLにおける総磁束量φ
はBc×Lとなり、コアバック長さLにおける磁束が全
て接合部15の幅wを通過するとすれば、この部分の磁
束密度Bcw=φ/w=(Bm/2)×(τ/w)とな
り、Bcwの値を鉄心の磁気飽和を考慮し1.8T以下
とするためには、次のように設計すれば良い。 (Bm/2)×(τ/w)<1.8 ・・・・ (2) 故に、w>Bm×(τ/3.6) ・・・・ (3) また、磁束密度Bcは接合部15の位置をL/2に設け
た場合に最小となり、次式により得られる。 Bc=(τ/L)×(Bm/2)×2 ・・・・ (4) ここで、Bcも1.8T以下とするには、Lは次式で求
められる。 L>Bm×(τ/1.8) ・・・・ (5) このように設計することにより、磁気飽和の影響を受け
ることなく回転子磁石の発生磁束を有効に利用した同期
発電機が得られる。
長さLとして以下のように最適値を定義できる。即ち、
コアバック長さLにおける磁束密度Bc、固定子磁極1
4の中心部の磁束密度Bm、磁極ピッチτとすると、 Bc=(τ/2)×(Bm/2) ・・・・ (1) ここで、Bmは、回転子磁石外径と固定子鉄心内径間の
空隙長g、固定子鉄心長Lmとして、Lm/g=3程度
に設計すれば、異方性フェライト磁石で0.4〜0.2
5T(テスラ)程度、希土類磁石で1〜1.2T程度の
値となる。また、コアバック長さLにおける総磁束量φ
はBc×Lとなり、コアバック長さLにおける磁束が全
て接合部15の幅wを通過するとすれば、この部分の磁
束密度Bcw=φ/w=(Bm/2)×(τ/w)とな
り、Bcwの値を鉄心の磁気飽和を考慮し1.8T以下
とするためには、次のように設計すれば良い。 (Bm/2)×(τ/w)<1.8 ・・・・ (2) 故に、w>Bm×(τ/3.6) ・・・・ (3) また、磁束密度Bcは接合部15の位置をL/2に設け
た場合に最小となり、次式により得られる。 Bc=(τ/L)×(Bm/2)×2 ・・・・ (4) ここで、Bcも1.8T以下とするには、Lは次式で求
められる。 L>Bm×(τ/1.8) ・・・・ (5) このように設計することにより、磁気飽和の影響を受け
ることなく回転子磁石の発生磁束を有効に利用した同期
発電機が得られる。
【0014】以上のように、本実施の形態2の同期発電
機の固定子鉄心5においては、所要の隙間δを有すると
共に回転子磁束の磁路となる幅wの接合部15を形成し
たので、固定子鉄心5の組み立て性に優れ温度変化に基
づく変形が防止できるのみならず、磁気抵抗の変動がな
いため高調波リップルの発生による電磁振動・騒音が防
止され、更に、回転子磁束に対する磁気抵抗が増大する
ことがなく発電機出力が低下しないという効果がある。
機の固定子鉄心5においては、所要の隙間δを有すると
共に回転子磁束の磁路となる幅wの接合部15を形成し
たので、固定子鉄心5の組み立て性に優れ温度変化に基
づく変形が防止できるのみならず、磁気抵抗の変動がな
いため高調波リップルの発生による電磁振動・騒音が防
止され、更に、回転子磁束に対する磁気抵抗が増大する
ことがなく発電機出力が低下しないという効果がある。
【0015】実施の形態3.図6は、この発明の実施の
形態3である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図において、16は固定子磁極であ
り、下部延在部16a1 を有する固定子磁極板16aを
積層し上記固定子磁極13と同様に熱処理して固着形成
したものである。17は固定子磁極連結体であり、固定
子磁極板16aと同様に、例えば0.5mm厚さのケイ
素鋼板をパンチングした固定子磁極連結板17aを上記
固定子磁極13と同様に積層した後、熱処理して固着形
成したものである。そして、隣接する固定子磁極16の
下部延在部16a1 の上面に固定子磁極連結体17の下
面を接合させて幅wの接合部15を形成しフレーム3
(図示せず)内に円環状に配置して本実施の形態3の固
定子鉄心5を形成し、図3,図4におけると同様に、取
り付けボルト7を取り付け穴16a2 ,17a1 に通し
てクランパ6を介し側板4にそれぞれ締め付けられる。
なお、以上のようにして各固定子磁極16及び固定子磁
極連結体17を円環状に配置して本実施の形態3の固定
子鉄心5を形成する場合、隣接する各固定子磁極16の
下部延在部16a1 相互間及び各固定子磁極16と固定
子磁極連結体17との間には0.3〜0.5mm程度の
隙間δが得られるように固定子磁極板16a及び固定子
磁極連結板17aの周方向寸法が決められている。本実
施の形態3の同期発電機の固定子鉄心5を以上のように
構成したことにより、実施の形態2におけると同様の効
果が得られる。
形態3である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図において、16は固定子磁極であ
り、下部延在部16a1 を有する固定子磁極板16aを
積層し上記固定子磁極13と同様に熱処理して固着形成
したものである。17は固定子磁極連結体であり、固定
子磁極板16aと同様に、例えば0.5mm厚さのケイ
素鋼板をパンチングした固定子磁極連結板17aを上記
固定子磁極13と同様に積層した後、熱処理して固着形
成したものである。そして、隣接する固定子磁極16の
下部延在部16a1 の上面に固定子磁極連結体17の下
面を接合させて幅wの接合部15を形成しフレーム3
(図示せず)内に円環状に配置して本実施の形態3の固
定子鉄心5を形成し、図3,図4におけると同様に、取
り付けボルト7を取り付け穴16a2 ,17a1 に通し
てクランパ6を介し側板4にそれぞれ締め付けられる。
なお、以上のようにして各固定子磁極16及び固定子磁
極連結体17を円環状に配置して本実施の形態3の固定
子鉄心5を形成する場合、隣接する各固定子磁極16の
下部延在部16a1 相互間及び各固定子磁極16と固定
子磁極連結体17との間には0.3〜0.5mm程度の
隙間δが得られるように固定子磁極板16a及び固定子
磁極連結板17aの周方向寸法が決められている。本実
施の形態3の同期発電機の固定子鉄心5を以上のように
構成したことにより、実施の形態2におけると同様の効
果が得られる。
【0016】実施の形態4.図7は、この発明の実施の
形態4である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図示のように、本実施の形態4にお
いては、上部延在部18a1 を有する第1の固定子磁極
である固定子磁極18と下部延在部16a1を有する第
2の固定子磁極である固定子磁極16とを実施の形態2
におけると同様にして組み合わせ、フレーム3(図示せ
ず)内に円環状に配置して本実施の形態4の固定子鉄心
5を形成し、図3,図4にて図示のように、取り付けボ
ルト7を取り付け穴16a2 ,18a2 に通してクラン
パ6を介し側板4に締め付けられる。なお、固定子磁極
16,18の形成方法は実施の形態2におけると同様で
ある。本実施の形態4の同期発電機の固定子鉄心5を以
上のように構成したことにより、実施の形態2における
と同様の効果が得られる。
形態4である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図示のように、本実施の形態4にお
いては、上部延在部18a1 を有する第1の固定子磁極
である固定子磁極18と下部延在部16a1を有する第
2の固定子磁極である固定子磁極16とを実施の形態2
におけると同様にして組み合わせ、フレーム3(図示せ
ず)内に円環状に配置して本実施の形態4の固定子鉄心
5を形成し、図3,図4にて図示のように、取り付けボ
ルト7を取り付け穴16a2 ,18a2 に通してクラン
パ6を介し側板4に締め付けられる。なお、固定子磁極
16,18の形成方法は実施の形態2におけると同様で
ある。本実施の形態4の同期発電機の固定子鉄心5を以
上のように構成したことにより、実施の形態2における
と同様の効果が得られる。
【0017】実施の形態5.図8は、この発明の実施の
形態5である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図において、19は固定子磁極であ
り、上記固定子磁極板13aと同様にして製作した嵌合
突起部19a1 及び嵌合凹部19a2 を有する固定子磁
極板19aを積層して上記固定子磁極13と同様に熱処
理して固着形成したものである。そして、隣接する各固
定子磁極19の嵌合突起部19a1 と嵌合凹部19a2
とを順次嵌め込み、フレーム3(図示せず)内に円環状
に配置して本実施の形態5の固定子鉄心5を形成し、図
3,図4におけると同様に、取り付けボルト7を取り付
け穴19a3 に通してクランパ6を介し側板4に締め付
けられる。なお、この場合の嵌合突起部19a1 と嵌合
凹部19a2 との接合長さは片側w/2であり、2ケ所
合わせてwとなる。以上のようにして各固定子磁極19
を円環状に配置して本実施の形態5の固定子鉄心5を形
成する場合、隣接する各固定子磁極19の間には0.3
〜0.5mm程度の隙間δが得られるように各固定子磁
極板19aの周方向寸法が決められている。本実施の形
態5の同期発電機の固定子鉄心5を以上のように構成し
たことにより、実施の形態2におけると同様の効果が得
られる。
形態5である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図において、19は固定子磁極であ
り、上記固定子磁極板13aと同様にして製作した嵌合
突起部19a1 及び嵌合凹部19a2 を有する固定子磁
極板19aを積層して上記固定子磁極13と同様に熱処
理して固着形成したものである。そして、隣接する各固
定子磁極19の嵌合突起部19a1 と嵌合凹部19a2
とを順次嵌め込み、フレーム3(図示せず)内に円環状
に配置して本実施の形態5の固定子鉄心5を形成し、図
3,図4におけると同様に、取り付けボルト7を取り付
け穴19a3 に通してクランパ6を介し側板4に締め付
けられる。なお、この場合の嵌合突起部19a1 と嵌合
凹部19a2 との接合長さは片側w/2であり、2ケ所
合わせてwとなる。以上のようにして各固定子磁極19
を円環状に配置して本実施の形態5の固定子鉄心5を形
成する場合、隣接する各固定子磁極19の間には0.3
〜0.5mm程度の隙間δが得られるように各固定子磁
極板19aの周方向寸法が決められている。本実施の形
態5の同期発電機の固定子鉄心5を以上のように構成し
たことにより、実施の形態2におけると同様の効果が得
られる。
【0018】実施の形態6.図9は、この発明の実施の
形態6である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図示のように、本実施の形態6にお
いては、巻線後の固定子磁極14を円環状に配置して本
実施の形態6の固定子鉄心5を形成したものを締結バン
ド20で締結して円環状に形成し、締結ボルト21で固
定した状態でフレーム内に取り付けるようにした(図示
せず)ものである。本実施の形態6の同期発電機の固定
子鉄心5を以上のように構成したことにより、実施の形
態2におけると同様の効果が得られる。
形態6である同期発電機の固定子鉄心の構成を示す要部
側面断面図である。図示のように、本実施の形態6にお
いては、巻線後の固定子磁極14を円環状に配置して本
実施の形態6の固定子鉄心5を形成したものを締結バン
ド20で締結して円環状に形成し、締結ボルト21で固
定した状態でフレーム内に取り付けるようにした(図示
せず)ものである。本実施の形態6の同期発電機の固定
子鉄心5を以上のように構成したことにより、実施の形
態2におけると同様の効果が得られる。
【0019】実施の形態7.図10は、この発明の実施
の形態7である同期発電機の固定子鉄心板の打ち抜き方
法を説明する図である。ケイ素鋼板は圧延過程で圧延方
向に磁化容易軸が形成され、交番磁束の流れる方向が磁
化容易軸の方向と一致する場合は、直交する場合に比べ
て鉄損が10%程度少ないことが知られている。本実施
の形態7においては、図示のように、圧延ローラ22で
ケイ素鋼板23を圧延したとき、圧延方向に磁化容易軸
が形成され、固定子鉄心板13a又は固定子磁極連結板
17aの周方向が磁化容易軸の方向となるようにパンチ
ングされることを示している。このようなパンチング方
法は、上記発明の実施の形態1〜6における各固定子鉄
心板13a,14a,16a,18a,19aのいずれ
においても適用できることは言うまでもなく、このよう
にして形成した固定子鉄心板を用いて固定子鉄心を構成
することにより、鉄損の少ない、効率の高い同期発電機
が得られる。
の形態7である同期発電機の固定子鉄心板の打ち抜き方
法を説明する図である。ケイ素鋼板は圧延過程で圧延方
向に磁化容易軸が形成され、交番磁束の流れる方向が磁
化容易軸の方向と一致する場合は、直交する場合に比べ
て鉄損が10%程度少ないことが知られている。本実施
の形態7においては、図示のように、圧延ローラ22で
ケイ素鋼板23を圧延したとき、圧延方向に磁化容易軸
が形成され、固定子鉄心板13a又は固定子磁極連結板
17aの周方向が磁化容易軸の方向となるようにパンチ
ングされることを示している。このようなパンチング方
法は、上記発明の実施の形態1〜6における各固定子鉄
心板13a,14a,16a,18a,19aのいずれ
においても適用できることは言うまでもなく、このよう
にして形成した固定子鉄心板を用いて固定子鉄心を構成
することにより、鉄損の少ない、効率の高い同期発電機
が得られる。
【0020】実施の形態8.図11は、この発明の実施
の形態8である同期発電機の固定子磁極及び固定子巻線
の構成と製造方法を示す斜視図であり、図11(a)は
固定子磁極本体を示す図、図11(b)は固定子巻線を
示す図、図11(c)は固定子磁極片を示す図である。
24は固定子磁極本体であり、例えば0.5mm厚さの
ケイ素鋼板をパンチングして先端に嵌合突起部24a1
と後端にコアバック部24a2 と取り付け穴24a3 を
有する固定子磁極板24aを、上記固定子磁極13と同
様に積層した後、熱処理して固着形成したものである。
25は固定子巻線用ボビンであり、絶縁樹脂製で芯部2
5aの両端に鍔部25bを有し、芯部25a及び鍔部2
5bの中央には鉄心挿入穴25cが開口されている。固
定子巻線8は、固定子巻線用ボビン25の芯部25aに
集中巻回されて共に絶縁処理される。26は固定子磁極
片であり、例えば0.5mm厚さのケイ素鋼板をパンチ
ングして嵌合凹部26a1 と取り付け穴26a2 を有す
る台形状の固定子磁極片板26aを上記固定子磁極本体
24と同様に積層して形成したものである。そして、こ
れらを組み立てるには、予め固定子磁極片26を加熱し
て嵌合凹部26a1 の幅寸法を拡大しておき、固定子巻
線8が巻回された固定子巻線用ボビン25の鉄心挿入穴
25cに挿入された固定子磁極本体24の嵌合突起部2
4a1 を上記加熱された固定子磁極片26の嵌合凹部2
6a1 に嵌め込み、冷却して締まり焼き嵌めし、樹脂含
浸して抜け止めを確実にする。なお、上記実施の形態8
においては、矩形状の嵌合部を1ケ所設ける構造とした
が、複数としても良く、嵌合部の形状も台形状として、
半径方向の電磁力に対してもより強固な保持構造として
も良い。
の形態8である同期発電機の固定子磁極及び固定子巻線
の構成と製造方法を示す斜視図であり、図11(a)は
固定子磁極本体を示す図、図11(b)は固定子巻線を
示す図、図11(c)は固定子磁極片を示す図である。
24は固定子磁極本体であり、例えば0.5mm厚さの
ケイ素鋼板をパンチングして先端に嵌合突起部24a1
と後端にコアバック部24a2 と取り付け穴24a3 を
有する固定子磁極板24aを、上記固定子磁極13と同
様に積層した後、熱処理して固着形成したものである。
25は固定子巻線用ボビンであり、絶縁樹脂製で芯部2
5aの両端に鍔部25bを有し、芯部25a及び鍔部2
5bの中央には鉄心挿入穴25cが開口されている。固
定子巻線8は、固定子巻線用ボビン25の芯部25aに
集中巻回されて共に絶縁処理される。26は固定子磁極
片であり、例えば0.5mm厚さのケイ素鋼板をパンチ
ングして嵌合凹部26a1 と取り付け穴26a2 を有す
る台形状の固定子磁極片板26aを上記固定子磁極本体
24と同様に積層して形成したものである。そして、こ
れらを組み立てるには、予め固定子磁極片26を加熱し
て嵌合凹部26a1 の幅寸法を拡大しておき、固定子巻
線8が巻回された固定子巻線用ボビン25の鉄心挿入穴
25cに挿入された固定子磁極本体24の嵌合突起部2
4a1 を上記加熱された固定子磁極片26の嵌合凹部2
6a1 に嵌め込み、冷却して締まり焼き嵌めし、樹脂含
浸して抜け止めを確実にする。なお、上記実施の形態8
においては、矩形状の嵌合部を1ケ所設ける構造とした
が、複数としても良く、嵌合部の形状も台形状として、
半径方向の電磁力に対してもより強固な保持構造として
も良い。
【0021】この発明の実施の形態8である同期発電機
の固定子磁極は以上のように構成されているので、固定
子巻線と固定子磁極を各別体として独立して製造でき、
同期発電機を生産性高く製造できる効果がある。また、
固定子磁極を二分割構造として、焼き嵌めに際し熱容量
も小さな固定子磁極片26を加熱するので、固定子磁極
本体24に装着された固定子巻線8の絶縁劣化が避けら
れる。また、熱容量の小さな固定子磁極片26が加熱さ
れるので、加熱装置の容量が小さくて良く、加熱時間を
短縮でき、また、固定子巻線8の一部が絶縁劣化した
り、焼損したりして取り換えが必要な場合は、固定子磁
極片26の先端部をバーナ等で局部加熱して取り外せる
ため、固定子巻線8を容易に交換できる。更に、焼き嵌
め結合部と電磁力を受ける空隙面との距離が短いため、
固定子磁極片26の受ける電磁力によるモーメントは小
さく、嵌合部が破壊されにくい等の効果が得られる。
の固定子磁極は以上のように構成されているので、固定
子巻線と固定子磁極を各別体として独立して製造でき、
同期発電機を生産性高く製造できる効果がある。また、
固定子磁極を二分割構造として、焼き嵌めに際し熱容量
も小さな固定子磁極片26を加熱するので、固定子磁極
本体24に装着された固定子巻線8の絶縁劣化が避けら
れる。また、熱容量の小さな固定子磁極片26が加熱さ
れるので、加熱装置の容量が小さくて良く、加熱時間を
短縮でき、また、固定子巻線8の一部が絶縁劣化した
り、焼損したりして取り換えが必要な場合は、固定子磁
極片26の先端部をバーナ等で局部加熱して取り外せる
ため、固定子巻線8を容易に交換できる。更に、焼き嵌
め結合部と電磁力を受ける空隙面との距離が短いため、
固定子磁極片26の受ける電磁力によるモーメントは小
さく、嵌合部が破壊されにくい等の効果が得られる。
【0022】実施の形態9.図12は、この発明の実施
の形態9である同期発電機の固定子磁極及び固定子巻線
の構成と製造方法を示す斜視図であり、図12(a)は
固定子磁極本体を示す図、図12(b)は固定子巻線を
示す図、図12(c)は固定子磁極片を示す図である。
27は固定子磁極本体であり、例えば0.5mm厚さの
ケイ素鋼板をパンチングして後端にコアバック部27a
1 と取り付け穴27a2 を有する固定子磁極板27a
を、上記固定子磁極13と同様に積層した後、熱処理し
て固着形成したものである。固定子巻線8及び固定子巻
線用ボビン25は図11(b)におけるものと同一であ
り、これらを組み立てるには、固定子巻線8が巻回され
た固定子巻線用ボビン25の鉄心挿入穴25cに挿入さ
れた固定子磁極本体24の下部に上記固定子巻線用ボビ
ン25に当接させて樹脂製の係止板28を嵌め込み、樹
脂中に浸漬させて後、乾燥・固着させる。この発明の実
施の形態8である同期発電機の固定子磁極は固定子磁極
片を要しない場合に適用され、以上のように構成・製作
されるので、上記実施の形態7におけると同様の効果が
安価に得られる。
の形態9である同期発電機の固定子磁極及び固定子巻線
の構成と製造方法を示す斜視図であり、図12(a)は
固定子磁極本体を示す図、図12(b)は固定子巻線を
示す図、図12(c)は固定子磁極片を示す図である。
27は固定子磁極本体であり、例えば0.5mm厚さの
ケイ素鋼板をパンチングして後端にコアバック部27a
1 と取り付け穴27a2 を有する固定子磁極板27a
を、上記固定子磁極13と同様に積層した後、熱処理し
て固着形成したものである。固定子巻線8及び固定子巻
線用ボビン25は図11(b)におけるものと同一であ
り、これらを組み立てるには、固定子巻線8が巻回され
た固定子巻線用ボビン25の鉄心挿入穴25cに挿入さ
れた固定子磁極本体24の下部に上記固定子巻線用ボビ
ン25に当接させて樹脂製の係止板28を嵌め込み、樹
脂中に浸漬させて後、乾燥・固着させる。この発明の実
施の形態8である同期発電機の固定子磁極は固定子磁極
片を要しない場合に適用され、以上のように構成・製作
されるので、上記実施の形態7におけると同様の効果が
安価に得られる。
【0023】なお、上記各実施の形態1〜9において
は、各固定子磁極の側板4への取り付けを取り付けボル
ト7により行うようにしたが、これに替えて両ネジボル
トと締め付けナットを用いるようにしても良い。即ち、
予め両ネジボルトの一方のネジ部を側板4のネジ穴にネ
ジ込み植え込んでおき、固定子巻線8を集中巻回した各
固定子磁極の取り付け穴を上記両ネジボルトに嵌め込
み、上記両ネジボルトの他方のネジ部に締め付けナット
を締め込んでクランパ6を介して固定子磁極を締め付け
固定することにより、固定子磁極の位置決め・組み立て
が容易になる。そして、特定の固定子巻線8を取り替え
る必要が生じて分解・取り出しが必要となったときは、
すべての締め付けナットを取り外してクランパ6を取り
除き、所要の固定子磁極をその両ネジボルトに沿って軸
方向に引き出すことにより容易に取り出すことができ
る。この場合、他の固定子磁極はそれぞれの両ネジボル
トに支えられているので、落下することはない。
は、各固定子磁極の側板4への取り付けを取り付けボル
ト7により行うようにしたが、これに替えて両ネジボル
トと締め付けナットを用いるようにしても良い。即ち、
予め両ネジボルトの一方のネジ部を側板4のネジ穴にネ
ジ込み植え込んでおき、固定子巻線8を集中巻回した各
固定子磁極の取り付け穴を上記両ネジボルトに嵌め込
み、上記両ネジボルトの他方のネジ部に締め付けナット
を締め込んでクランパ6を介して固定子磁極を締め付け
固定することにより、固定子磁極の位置決め・組み立て
が容易になる。そして、特定の固定子巻線8を取り替え
る必要が生じて分解・取り出しが必要となったときは、
すべての締め付けナットを取り外してクランパ6を取り
除き、所要の固定子磁極をその両ネジボルトに沿って軸
方向に引き出すことにより容易に取り出すことができ
る。この場合、他の固定子磁極はそれぞれの両ネジボル
トに支えられているので、落下することはない。
【0024】また、固定子巻線8を取り替えた後は、上
記組み立て要領に従って再組み立てを行えば良く、特別
の分解・組み立て用の治具を要せず、所定の内径を持つ
固定子鉄心を構成できる。風車発電機が大形(φ2〜4
m以上)・多極(100極以上)となっても、各固定子
磁極の重量は人手で持てる程度であり、岬などの辺地に
設置されて保守などのために風車塔上での分解・組み立
てが必要な場合にも、簡易な足場やクレーン等を設置す
れば、各磁極を上記のように取り付ける構成とすること
により、風車塔上での分解・組み立て作業が可能で保守
・故障固定子巻線の交換が容易な風力発電機が得られる
効果がある。
記組み立て要領に従って再組み立てを行えば良く、特別
の分解・組み立て用の治具を要せず、所定の内径を持つ
固定子鉄心を構成できる。風車発電機が大形(φ2〜4
m以上)・多極(100極以上)となっても、各固定子
磁極の重量は人手で持てる程度であり、岬などの辺地に
設置されて保守などのために風車塔上での分解・組み立
てが必要な場合にも、簡易な足場やクレーン等を設置す
れば、各磁極を上記のように取り付ける構成とすること
により、風車塔上での分解・組み立て作業が可能で保守
・故障固定子巻線の交換が容易な風力発電機が得られる
効果がある。
【0025】
【発明の効果】この発明は以上のように構成したので、
以下に示す効果を奏する。個別に形成され固定子巻線が
集中巻回された固定子磁極を、円環状に、かつ、個別に
取り出し可能に相互に組み合わせて固定子鉄心を構成し
フレーム内に配置したので、直径が大きい固定子鉄心で
あっても、空隙面の径の真円度が精度良く容易に得られ
ると共に、固定子鉄心の分解・組み立てを各固定子磁極
毎にでき、同期回転電機の分割輸送、保守、故障品の交
換などを容易にできる。従って、風車塔上での分解・組
み立て作業が可能で保守・故障固定子巻線の交換が容易
な風力発電機が得られる。また、固定子磁極の上部延在
部と下部延在部の面同士の接合、固定子磁極の下部延在
部と固定子磁極連結体の面同士の接合、或いは固定子磁
極の嵌合突起部と嵌合凹部との嵌合による接合により固
定子鉄心を構成したので、電磁振動・騒音の発生及び磁
気抵抗の増大による発電機出力の低下が防止される。
以下に示す効果を奏する。個別に形成され固定子巻線が
集中巻回された固定子磁極を、円環状に、かつ、個別に
取り出し可能に相互に組み合わせて固定子鉄心を構成し
フレーム内に配置したので、直径が大きい固定子鉄心で
あっても、空隙面の径の真円度が精度良く容易に得られ
ると共に、固定子鉄心の分解・組み立てを各固定子磁極
毎にでき、同期回転電機の分割輸送、保守、故障品の交
換などを容易にできる。従って、風車塔上での分解・組
み立て作業が可能で保守・故障固定子巻線の交換が容易
な風力発電機が得られる。また、固定子磁極の上部延在
部と下部延在部の面同士の接合、固定子磁極の下部延在
部と固定子磁極連結体の面同士の接合、或いは固定子磁
極の嵌合突起部と嵌合凹部との嵌合による接合により固
定子鉄心を構成したので、電磁振動・騒音の発生及び磁
気抵抗の増大による発電機出力の低下が防止される。
【0026】また、組み合わされた隣接する固定子磁極
相互間に周方向の所要の空隙を有するようにしたので、
固定子鉄心の組み立て性が向上し、組み立て後の温度変
化に基づく熱膨張による固定子鉄心の変形が防止され
る。また、固定子磁極を固定子磁極本体と固定子磁極と
を相互に取り外し可能に組み合わせて構成したので、固
定子磁極と装着される固定子巻線とを各別体として独立
して製造でき同期発電機を生産性高く製造できると共
に、故障品の交換などを容易にできる。更に、固定子鉄
心を構成する固定子磁極又は固定子磁極連結体を、その
周方向に磁化容易軸を有するケイ素鋼板をパンチングし
積層して構成したので、鉄損の少ない効率の高い同期発
電機が得られる。
相互間に周方向の所要の空隙を有するようにしたので、
固定子鉄心の組み立て性が向上し、組み立て後の温度変
化に基づく熱膨張による固定子鉄心の変形が防止され
る。また、固定子磁極を固定子磁極本体と固定子磁極と
を相互に取り外し可能に組み合わせて構成したので、固
定子磁極と装着される固定子巻線とを各別体として独立
して製造でき同期発電機を生産性高く製造できると共
に、故障品の交換などを容易にできる。更に、固定子鉄
心を構成する固定子磁極又は固定子磁極連結体を、その
周方向に磁化容易軸を有するケイ素鋼板をパンチングし
積層して構成したので、鉄損の少ない効率の高い同期発
電機が得られる。
【0027】また、固定子磁極と固定子巻線とをそれぞ
れ別体として独自に製造して、固定子磁極に固定子巻線
を組み込んだ状態で固定子磁極を円環状に、かつ、個別
に取り出し可能に相互に組み合わせて固定子鉄心を形成
したので、同期発電機を生産性高く製造できる。
れ別体として独自に製造して、固定子磁極に固定子巻線
を組み込んだ状態で固定子磁極を円環状に、かつ、個別
に取り出し可能に相互に組み合わせて固定子鉄心を形成
したので、同期発電機を生産性高く製造できる。
【図1】 この発明の同期発電機を適用した風力発電装
置の要部正面断面図である。
置の要部正面断面図である。
【図2】 この発明の実施の形態1である同期発電機の
固定子鉄心の構成を示す側面断面図である。
固定子鉄心の構成を示す側面断面図である。
【図3】 図1における同期発電機の固定子鉄心回りの
正面断面図である。
正面断面図である。
【図4】 図3の矢A方向に見た側面図である。
【図5】 この発明の実施の形態2である同期発電機の
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態3である同期発電機の
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態4である同期発電機の
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
【図8】 この発明の実施の形態5である同期発電機の
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
【図9】 この発明の実施の形態6である同期発電機の
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
固定子鉄心の構成を示す要部側面断面図である。
【図10】 この発明の実施の形態7である同期発電機
の固定子鉄心板の打ち抜き方法を説明する図である。
の固定子鉄心板の打ち抜き方法を説明する図である。
【図11】 この発明の実施の形態8である同期発電機
の固定子磁極及び固定子巻線の構成と製造方法を示す斜
視図であり、(a)は固定子磁極本体を示す図、(b)
は固定子巻線示す図、(c)は固定子磁極片を示す図で
ある。
の固定子磁極及び固定子巻線の構成と製造方法を示す斜
視図であり、(a)は固定子磁極本体を示す図、(b)
は固定子巻線示す図、(c)は固定子磁極片を示す図で
ある。
【図12】 この発明の実施の形態9である同期電機の
固定子磁極及び固定子巻線の構成と製造方法を示す斜視
図であり、(a)は固定子磁極本体を示す図、(b)は
固定子巻線示す図、(c)は固定子磁極片を示す図であ
る。
固定子磁極及び固定子巻線の構成と製造方法を示す斜視
図であり、(a)は固定子磁極本体を示す図、(b)は
固定子巻線示す図、(c)は固定子磁極片を示す図であ
る。
3:フレーム 4:側板 5:固定子鉄心 6:クラン
パ 7:取り付けボルト 8:固定子巻線 13,14,16,18,19:固定子磁極 14a1 ,18a1 :上部延在部 14a2 ,16
a1 :下部延在部 15:接合部 17:固定子磁極連結体 19a1 :嵌
合突起部 19a2 :嵌合凹部 20:締結バンド 24:固定子
磁極本体 26:固定子磁極片 g:空隙
パ 7:取り付けボルト 8:固定子巻線 13,14,16,18,19:固定子磁極 14a1 ,18a1 :上部延在部 14a2 ,16
a1 :下部延在部 15:接合部 17:固定子磁極連結体 19a1 :嵌
合突起部 19a2 :嵌合凹部 20:締結バンド 24:固定子
磁極本体 26:固定子磁極片 g:空隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 光弘 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松下 崇俊 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5H002 AA04 AB01 AB06 AC03 AC08 5H621 GA01 GA04 GA11 HH01 JK03
Claims (11)
- 【請求項1】 フレーム内に配置された固定子鉄心の各
固定子磁極毎に集中巻回された固定子巻線を備えた同期
回転電機において、上記固定子磁極はケイ素鋼板積層体
によって個別に形成されると共に、上記固定子鉄心は上
記固定子磁極が円環状に、かつ、個別に取り出し可能に
組み合わされて構成されていることを特徴とする同期回
転電機。 - 【請求項2】 固定子磁極は、周方向の一方に延在する
上部延在部及び他方に延在する下部延在部を有してお
り、隣接する上記固定子磁極同士の上記上部延在部の下
面と上記下部延在部の上面とが接合されていることを特
徴とする請求項1記載の同期回転電機。 - 【請求項3】 固定子磁極は、周方向の両側に延在する
上部延在部を有する第1の固定子磁極及び周方向の両側
に延在する下部延在部を有する第2の固定子磁極を備え
ており、隣接する上記第1及び第2の固定子磁極の上記
上部延在部の下面と上記下部延在部の上面とが接合され
ていることを特徴とする請求項1記載の同期回転電機。 - 【請求項4】 固定子磁極は、周方向の両側に延在する
1対の下部延在部を有しており、隣接する上記固定子磁
極の上記下部延在部の上面にケイ素鋼板を積層してなる
固定子磁極連結体の下面が接合されていることを特徴と
する請求項1記載の同期回転電機。 - 【請求項5】 固定子磁極は、周方向の一方に嵌合突起
部を、他方に嵌合凹部を備えており、隣接する上記固定
子磁極の上記嵌合突起部と嵌合凹部とを相互に嵌合して
形成されていることを特徴とする請求項1記載の同期回
転電機。 - 【請求項6】 組み合わされた隣接する固定子磁極相互
間には、周方向に所要の空隙を有していることを特徴と
する請求項1〜請求項5のいずれか一項記載の同期回転
電機。 - 【請求項7】 固定子鉄心の外周は締結バンドで締結さ
れていることを特徴とする請求項1記載の同期回転電
機。 - 【請求項8】 固定子磁極は、互に取り外し可能に結合
された固定子磁極本体と固定子磁極片とによって構成さ
れていることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれ
か一項記載の同期回転電機。 - 【請求項9】 固定子鉄心を構成している固定子磁極又
は固定子磁極連結体は、その周方向に磁化容易軸を有す
るケイ素鋼板をパンチングして積層されたものであるこ
とを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項記載
の同期回転電機。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか一項記載の同
期回転電機を用いた風力発電機。 - 【請求項11】 フレーム内に配置された固定子鉄心の
各固定子磁極毎に集中巻回された固定子巻線を備えた同
期回転電機の製造方法において、上記固定子磁極を別体
として製造する工程、上記固定子磁極毎に集中巻回され
る固定子巻線を製造する工程、上記固定子磁極に上記固
定子巻線を組み込んで当該固定子磁極を円環状に、か
つ、個別に取り出し可能に相互に組み合わせて上記固定
子鉄心を形成する工程を含むことを特徴とする同期回転
電機の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29334199A JP2001119872A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 同期回転電機及び風力発電機並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29334199A JP2001119872A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 同期回転電機及び風力発電機並びにその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001119872A true JP2001119872A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17793560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29334199A Pending JP2001119872A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 同期回転電機及び風力発電機並びにその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
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- 1999-10-15 JP JP29334199A patent/JP2001119872A/ja active Pending
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