JP2005229747A - Rotating electric machine and winding thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タービン発電機の固定子コイル等の回転電機の巻線および回転電機に係り、鉄心スロット内におけるコイルの固定のための構成を改良した回転電機の巻線および回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electric machine and a rotating electric machine such as a stator coil of a turbine generator, and more particularly to a rotating electric machine winding and an electric rotating machine having an improved configuration for fixing a coil in an iron core slot.
図17は従来の技術による固定子コイルの固定子鉄心スロット収納状態を示す断面図である。なお、以下の説明では便宜上、固定子コイルは単にコイルと、固定子鉄心は単に鉄心と呼称する。 FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which the stator core slot of the stator coil according to the prior art is housed. In the following description, for convenience, the stator coil is simply called a coil, and the stator core is simply called an iron core.
図17において、2aおよび2bは鉄心3のスロット3aに収納されている上コイルと下コイルであり、それぞれコイル導体1aを絶縁層1bで覆い、対大地絶縁を保持するようにしている。そして、図示されていないが、絶縁層1bの表面には半導電性のコロナ放電防止層が形成されている。
In FIG. 17, 2a and 2b are an upper coil and a lower coil housed in the
この上コイル2a、下コイル2bをスロット3aに収納する際(固定子を組立てる際)、スロット底部に底部スペーサ4を配置し、上コイルと下コイルの間にコイル間スペーサ5を配置し、更にスロット3aの開口部側に楔下スペーサ6を配置した状態で楔7を楔溝に挿入することによって、コイルをスロット高さ方向の所定状態に固定している。
When storing the
また、スロット幅方向の固定は、片側のスロット内壁とコイルとの間にサイドリップルスプリングと呼ばれる波板状のバネ板8を挿入することにより、上コイル2a、下コイル2bをスロット3a内壁面に押し付け固定するようになっている。
The slot width direction is fixed by inserting a
このように上コイル2a、下コイル2bをスロット3aに収納した状態において、その表面に形成したコロナ放電防止層をスロット内壁面に接触させることによって、絶縁層1b表面の電位を鉄心3の電位、即ち大地電位と同じにし、これにより上コイル2aおよび下コイル2bの表面とスロット3a壁面との間で放電が発生することを防止している(下記特許文献1参照)。
上記の構成ではバネ板8の形状が波板状になっているので、バネ板8の周辺に隙間ができてしまい、ここに熱伝達率の小さい冷媒ガス層が介在し、バネ板8と接する上コイル2aおよび下コイル2bの側面と鉄心3間の熱移動を妨げる。また、組立作業性の点でも、波板状のバネ板8を圧縮しながらコイル側面とスロット内壁面の間に挿入するのに手間がかかる。
In the above configuration, since the shape of the
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、スロットへのコイルの収納作業性がよく、コイルと鉄心間の熱抵抗が低く、コイルの冷却性のよい回転電機の巻線および回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and has excellent workability for storing a coil in a slot, low thermal resistance between the coil and the iron core, and good coil cooling performance. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、請求項1の発明の回転電機の巻線は、コイル導体の周囲に絶縁層を形成してなるコイルをスロットライナーを介在させて回転電機の鉄心に形成されたスロットに収納してなる回転電機の巻線において、前記スロットライナーはシート状の半導電性基材の片面に硬化性を有する熱伝導性物質の塗布膜を形成してなり、前記熱伝導性物質の塗布膜が前記コイルに接するように前記コイルを覆い、前記半導電性基材は特定の部位のみにおいて前記コイルに接している構成とする。 In order to achieve the above object, the winding of the rotating electrical machine according to the first aspect of the present invention has a coil formed by forming an insulating layer around the coil conductor in a slot formed in the iron core of the rotating electrical machine with a slot liner interposed. In the winding of the rotating electrical machine that is housed, the slot liner is formed by forming a coating film of a thermally conductive material having curability on one surface of a sheet-like semiconductive substrate, and applying the thermally conductive material The coil is covered so that the film is in contact with the coil, and the semiconductive substrate is in contact with the coil only at a specific portion.
請求項2の発明は、前記特定の部位は、前記半導電性基材上の塗布膜無し部によって前記コイルの上面または底面に設けられている構成とする。
請求項3の発明は、前記特定の部位は、前記半導電性基材のスロット幅方向端部を前記塗布膜側に向けて折り返して形成された折返し部によって前記コイルの側面に設けられている構成とする。
According to a second aspect of the present invention, the specific portion is provided on the upper surface or the bottom surface of the coil by a coating film-less portion on the semiconductive substrate.
According to a third aspect of the present invention, the specific portion is provided on a side surface of the coil by a folded portion formed by folding the end portion in the slot width direction of the semiconductive substrate toward the coating film side. The configuration.
請求項4の発明は、前記特定の部位は、前記スロットの壁と前記スロットライナーの間に設けられ前記塗布膜を排除して前記半導電性基材を前記コイルに接触させるスペーサによって形成されている構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the specific portion is formed by a spacer that is provided between the slot wall and the slot liner and that excludes the coating film and makes the semiconductive substrate contact the coil. The configuration is as follows.
請求項5の発明は、コイル導体の周囲に絶縁層を形成してなるコイルをスロットライナーを介在させて回転電機の鉄心に形成されたスロットに収納してなる回転電機の巻線において、前記スロットライナーは、シート状の半導電性基材の片面に硬化性を有する熱伝導性物質を塗布し前記半導電性基材を外側にして二つ折りにしたシート状材料をU字形に形成してなる構成とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a winding for a rotating electrical machine in which a coil formed by forming an insulating layer around a coil conductor is housed in a slot formed in an iron core of the rotating electrical machine with a slot liner interposed therebetween. The liner is formed by applying a curable thermally conductive material on one side of a sheet-like semiconductive substrate and forming a U-shaped sheet material that is folded in half with the semiconductive substrate outside. The configuration.
請求項6の発明は、コイル導体の周囲に絶縁層を形成してなるコイルをスロットライナーを介在させて回転電機の鉄心に形成されたスロットに収納してなる回転電機の巻線において、前記スロットライナーは、袋状の半導電性基材内に前記コイルを入れ、前記スロットに挿入した後、前記半導電性基材と前記コイルの間に硬化性を有する熱伝導性物質を充填して形成されている構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a winding of a rotating electrical machine in which a coil formed by forming an insulating layer around a coil conductor is housed in a slot formed in an iron core of the rotating electrical machine with a slot liner interposed therebetween. The liner is formed by placing the coil in a bag-like semiconductive substrate, inserting the coil into the slot, and then filling a curable thermally conductive material between the semiconductive substrate and the coil. The configuration is as follows.
請求項7の発明は、前記コイルは上コイルと下コイルからなり、前記スロットライナーは前記上コイルと前記下コイルを纏めて包囲している構成とする。
請求項8の発明は、コイル導体の周囲に絶縁層を形成してなるコイルを回転電機の鉄心に形成されたスロットに収納してなる回転電機の巻線において、前記コイルの少なくとも片側の側面に硬化性を有する熱伝導性物質の塗布膜を形成し、前記塗布膜と前記スロットの壁が直接接触するように前記コイルを前記スロットに挿入した構成とする。
According to a seventh aspect of the invention, the coil includes an upper coil and a lower coil, and the slot liner collectively surrounds the upper coil and the lower coil.
According to an eighth aspect of the present invention, in a winding of a rotating electrical machine in which a coil formed by forming an insulating layer around a coil conductor is housed in a slot formed in the iron core of the rotating electrical machine, the coil is provided on at least one side surface of the coil. A coating film of a thermally conductive material having a curing property is formed, and the coil is inserted into the slot so that the coating film and the wall of the slot are in direct contact.
請求項9の発明は、コイル導体の周囲に絶縁層を形成してなるコイルを回転電機の鉄心に形成されたスロットに収納してなる回転電機の巻線において、前記スロットの少なくとも片側の壁面に硬化性を有する熱伝導性物質の塗布膜を形成し、前記コイルが前記塗布膜に直接接触するように前記コイルを前記スロットに挿入した構成とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in a winding of a rotating electrical machine in which a coil formed by forming an insulating layer around a coil conductor is housed in a slot formed in an iron core of the rotating electrical machine, the wall is provided on at least one side wall of the slot. A coating film of a thermally conductive material having curability is formed, and the coil is inserted into the slot so that the coil is in direct contact with the coating film.
請求項10の発明は、コイル導体の周囲に絶縁層を形成してなるコイルをスロットライナーを介在させて回転電機の鉄心に形成されたスロットに収納してなる回転電機の巻線において、前記スロットと前記コイルとの隙間に硬化性を有する半導電性の熱伝導性物質を充填して前記コイルを固定した構成とする。 A tenth aspect of the present invention is directed to a rotating electrical machine winding in which a coil formed by forming an insulating layer around a coil conductor is housed in a slot formed in an iron core of a rotating electrical machine with a slot liner interposed therebetween. The coil is fixed by filling a gap between the coil and the coil with a semiconductive heat conductive material having curing properties.
請求項11の発明は、前記熱伝導性物質内に、前記熱伝導性物質の熱伝導率より大きい熱伝導率の物質を混合した構成とする。
請求項12の発明は、前記熱伝導性物質内に、前記熱伝導性物質の線膨張係数より大きい線膨張係数の物質を混合させた構成とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, a substance having a thermal conductivity larger than that of the thermal conductive substance is mixed in the thermal conductive substance.
According to a twelfth aspect of the present invention, a material having a linear expansion coefficient larger than that of the thermally conductive material is mixed in the thermally conductive material.
請求項13の発明は、前記熱伝導性物質を回転電機の冷媒ガスよりも熱伝導率の大きい雰囲気ガス中で形成した構成とする。
請求項14の発明は回転電機であり、請求項1ないし請求項13のいずれかに記載の回転電機の巻線を備えている構成とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the thermal conductive material is formed in an atmospheric gas having a higher thermal conductivity than the refrigerant gas of the rotating electrical machine.
A fourteenth aspect of the present invention is a rotating electric machine, and includes the winding of the rotating electric machine according to any one of the first to thirteenth aspects.
本発明によれば、スロットへのコイルの収納作業性がよく、コイルと鉄心間の熱抵抗が低く、コイルの冷却性のよい回転電機の巻線および回転電機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coil | winding of a rotary electric machine and rotary electric machine with which the workability | operativity of the coil to a slot is good, the thermal resistance between a coil and an iron core is low, and the coil cooling property is good can be provided.
以下、本発明の第1乃至第11の実施の形態を説明する。なお、上述した従来技術と同じ構成部分については、図面において同一の符号を付して説明を省略し、主にコイル収納のための構成について説明する。 Hereinafter, first to eleventh embodiments of the present invention will be described. In addition, about the same component as the prior art mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected in drawing and description is abbreviate | omitted and the structure for coil accommodation is mainly demonstrated.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る回転電機の巻線を示す断面図である。本実施の形態では次のようにして鉄心3のスロット3aに上コイル2aと下コイル2bが収納される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a winding of a rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
まず、図2に示すように、シート状の半導電性基材11の、コイル側面と接触する領域9とコイル底面と接触する領域10に熱もしくは経時変化による硬化性を有する熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)を塗布して熱伝導性塗布膜12を形成する。塗布膜12の厚さは、スロット幅とコイル幅の隙間に応じた厚さとする。シート状半導電性基材11のスロット幅方向の端部には、コイル上面でシート状半導電性基材11とコイル絶縁層1bが直接接触するように、熱伝導物質を塗布しない領域13aを設けてある。
First, as shown in FIG. 2, in the sheet-like
つぎに、上記のように半導電性基材11と熱伝導性塗布膜12で構成したシート状スロットライナー12aによって、図1に示したようにシート状半導電性基材11の熱伝導性塗布膜がコイル2a,2bと接触するようにコイル2a,2bをU字形に覆い、これをスロット3a内に挿入する。スロット3a内にコイル底スペーサ4、下コイル2b、コイル間スペーサ5、上コイル2a、楔下スペーサ6の順に挿入し、楔7により所定位置に固定して本実施の形態の回転電機の巻線が得られる。
Next, as shown in FIG. 1, the heat conductive coating of the sheet-like
本実施の形態によれば、スロット3aの内壁面は鉄心3の積層構造のため、また、コイル2a,2bは絶縁層1bを形成してあるため、その表面は凹凸があるが、本実施の形態によれば、スロット内壁面やコイルの表面形状に応じて熱伝導性塗布膜12の熱伝導物質が変形し硬化する。そのため、コイルとスロット内壁面の間に熱伝達率の小さいガス層がほとんど存在しなくなる。これにより、コイル2a,2bと鉄心3間の熱抵抗が小さくなり、コイル2a,2bの冷却性能が向上する。
According to the present embodiment, the inner wall surface of the
本実施の形態によれば、波板状のバネ板を圧縮しながらコイル側面とスロット内壁面の間に挿入する必要もなくなるため、コイルの組立作業が容易になる。また、シート状半導電性基材11は鉄心スロット3aの壁面に接触しており、上コイル2a、下コイル2bは、コイル上面でシート状半導電性基材11を介して、鉄心スロット3aの壁面と電気的な導通を保つため、コイル2a,2bの表面と鉄心のスロット壁面との間で放電が発生することはない。
According to the present embodiment, it is not necessary to insert the corrugated spring plate between the side surface of the coil and the inner wall surface of the slot while compressing the corrugated spring plate. Further, the sheet-like
(第2の実施の形態)
図3は第2の実施の形態の回転電機の巻線を示す図である。第1の実施の形態と異なるところは、図4に示すように、シート状の半導電性基材11の、コイル2a,2bの側面と接触する領域9にのみ、硬化性を有する熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)による熱伝導性塗布膜12を形成し、コイル2a,2bの底面と接触する領域10には塗布しないようにし、熱伝導性塗布膜12が無い領域13bを設けてシート状スロットライナー12aを構成したことである。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating windings of the rotating electrical machine according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that, as shown in FIG. 4, only the
本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様にスロット3a内に隙間がなくなるのでコイル2a,2bの冷却性能を向上でき、コイル2a,2bの収納作業が容易になる。また、コイル2a,2bの底面でコイルの絶縁層1bと半導電性基材11とが塗布膜が無い領域13bにおいて直接接触するようになり、上コイル2aと下コイル2bは、半導電性基材11を介して、確実に鉄心スロット3aの壁面と同電位にすることができ、コイル2a,2bの表面と鉄心スロット3aの壁面との間での放電を抑制することができる。
According to this embodiment, since there is no gap in the
(第3の実施の形態)
図5は本発明の第3の実施の形態を示す図である。この実施の形態の回転電機の巻線は、シート状の半導電性基材11のスロット幅方向端部に、熱伝導性塗布膜12を内側に向けて折り返した折返し部14を形成し、この折返し部14でコイル絶縁層1bと半導電性基材11が直接接触するようにして固定子鉄心スロット3aに挿入した構成である。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In the winding of the rotating electrical machine of this embodiment, a folded
本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様にコイル2a,2bの冷却性能を向上でき、コイル2a,2bの収納作業が容易になる。また、折返し部14でコイルの絶縁層1bと半導電性基材11とが直接接触するようになり、上コイル2aと下コイル2bは、半導電性基材11を介して、確実に鉄心スロット3a壁面と同電位にすることができ、コイル2a,2bの表面と鉄心スロット3aの壁面との間での放電の発生を防ぐことができる。
According to the present embodiment, the cooling performance of the
(第4の実施の形態)
図6は本発明の第4の実施の形態を示す図である。この実施の形態の回転電機の巻線は、スロット3aに挿入された硬化性熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)の塗布膜12付き半導電性基材11からなるシート状スロットライナー12aで覆われたコイル2a,2bと鉄心スロット3aの内壁面間に、スペーサ15を、スロット3aの長さ方向に複数箇所に挟み込み、コイル2a,2bをスロット3a内に固定した構成である。スペーサ15を挟み込むスロット長さ方向の位置は上コイル2aと下コイル2bで異なっている。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The winding of the rotating electrical machine of this embodiment is covered with a sheet-
図7は、図6のVII− VII線に沿う断面図である。図7に示すようにスペーサ15を挟み込んだ領域の硬化性熱伝導性物質の塗布膜12はスペーサ15により排除され、シート状半導電性基材11とコイル絶縁層1bが接触部16で直接接触することができる。
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. As shown in FIG. 7, the
本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様にコイル2a,2bの冷却性能を向上でき、コイル2a,2bの収納作業性も容易になる。また、スペーサ15の挿入部でコイルの絶縁層1bと半導電性基材11とが直接接触するようになり、上コイル2aと下コイル2bは、半導電性基材11を介して、確実に鉄心スロット3aの壁面と同電位にすることができ、コイル2a,2bの表面と鉄心スロット3aの壁面との間での放電の発生を防ぐことができる。
According to the present embodiment, the cooling performance of the
(第5の実施の形態)
図8は本発明の第5の実施の形態の回転電機の巻線を示す断面図である。この実施の形態は、図9に示すようにシート状の半導電性基材11に硬化性の熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)の塗布膜12を形成し、この塗布膜12を内側に向けて二つ折りにし、これをU字形に形成した二つ折りU字形のスロットライナー17によってコイル2a,2bを覆う。そして図10に示すようにコイル2a,2bをスロット3a内に挿入した構成である。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the winding of the rotating electrical machine according to the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 9, a
本実施の形態によれば、コイル2a,2bの冷却性能を向上でき、コイル2a,2bの収納作業が容易になる。また、コイルの絶縁層1bと半導電性基材11とが直接接触するようになり、上コイル2aと下コイル2bは、半導電性基材11を介して、確実に鉄心スロット3aの壁面と同電位にすることができ、コイル2a,2bの表面と鉄心スロット3a壁面との間での放電は発生しない。
According to the present embodiment, the cooling performance of the
(第6の実施の形態)
図11は本発明の第6の実施の形態を示す図である。これまで説明してきた第1から第5の実施の形態では、下コイル2b、上コイル2a、個々に、硬化性熱伝導性物質の塗布膜12付き半導電性基材11からなるスロットライナー12aあるいは17で覆いスロット3aに挿入していた。この第6の実施の形態の回転電機の巻線は、下コイル2bと上コイル2a間にコイル間スペーサ5を挟み、これらを纏めて、硬化性熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)の塗布膜12付き半導電性基材11で形成した一体型U字形のスロットライナー19によって覆い、スロット3a内に挿入した構成である。
(Sixth embodiment)
FIG. 11 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In the first to fifth embodiments described so far, the
本実施の形態によれば、コイル2a,2bの周りの熱抵抗低減効果、コイル2a,2bとスロット3a内壁面との同電位確保の効果は前記各実施の形態と同様に得られる。さらに、上コイル2aと下コイル2bを纏めて作業できるため、スロット収納作業性が改善される。
According to the present embodiment, the effect of reducing the thermal resistance around the
(第7の実施の形態)
図12は本発明の第7の実施の形態を示す図である。この実施の形態の回転電機の巻線は、袋状の半導電性基材18内にコイル2a,2bを入れ、固定子鉄心のスロット3aに挿入した後、袋状の半導電性基材18とコイル2a,2bの間に硬化性を有する熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)12bを充填してコイル2a,2bをスロット3a内に固定した構成である。
(Seventh embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention. In the winding of the rotating electrical machine of this embodiment, the
本実施の形態によれば、コイル2a,2bの冷却性能を向上でき、コイル2a,2bのスロット3aへの収納作業が容易になる。また、コイル2a,2bの底面と上面でコイル絶縁層1bと袋状の半導電性基材18とが直接接触するようになり、上コイル2aと下コイル2bは、袋状の半導電性基材18を介して、確実に鉄心スロット3aの壁面と同電位にすることができ、コイル2a,2bの表面と鉄心スロット3aの壁面との間で放電が発生することを防ぐことができる。
According to the present embodiment, the cooling performance of the
(第8の実施の形態)
図13は本発明の第8の実施の形態を示す図である。この実施の形態は、下コイル2bと上コイル2aの間にコイル間スペーサ5を挟み、下コイル2bから上コイル2aにまでわたる大きさのU字状に形成したシート状半導電性基材11の中に纏めて入れ、固定子鉄心のスロット3aに挿入した後、シート状半導電性基材11と上・下コイル2a,2bおよびコイル間スペーサ5との間に硬化性を有する熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)12bを充填してコイル2a,2bをスロット3a内に固定した構成である。
(Eighth embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention. In this embodiment, an
本実施の形態によれば、前記第7の実施の形態と同様にコイル周りの熱抵抗低減効果、コイルとスロット内壁面との同電位確保の効果が得られる。また上・下コイルを纏めて作業できるため、組立作業性がよい。 According to the present embodiment, the effect of reducing the thermal resistance around the coil and the same potential between the coil and the inner wall surface of the slot can be obtained as in the seventh embodiment. Also, since the upper and lower coils can be worked together, assembly workability is good.
(第9の実施の形態)
図14は本発明の第9の実施の形態を示す図である。この実施の形態は、上コイル2aおよび下コイル2bの絶縁層1bの片方の側面に、表面の凹凸を埋めるだけの厚さの、硬化性を有する熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)の塗布膜21を形成する。その後、塗布膜21と鉄心スロット3aの内壁面が直接接触するように、コイル2a,2bを固定子鉄心のスロット3aに挿入する。そして、コイル2a,2bの塗布膜21を形成されていない側面とスロット壁との間に、薄い板状のサイドスペーサ22を挟み込み、コイル2a,2bをスロット3a内に押し付けて固定した構成である。硬化性熱伝導性物質の塗布膜21と薄い板状のサイドスペーサ22の少なくとも一方は半導電性とする。
(Ninth embodiment)
FIG. 14 is a diagram showing a ninth embodiment of the present invention. In this embodiment, a curable thermally conductive material (for example, silicone rubber) having a thickness sufficient to fill the surface unevenness is applied to one side surface of the insulating
本実施の形態によれば、コイル2a,2bと鉄心3間の熱抵抗が小さくなり、コイル2a,2bの冷却性能が向上する。また、コイル2a,2bとスロット3a内壁面との同電位確保の効果によりコイル2a,2bの表面とスロット3a壁面との間での放電は発生しない。
According to the present embodiment, the thermal resistance between the
(第10の実施の形態)
図15は本発明の第10の実施の形態を示す図である。この実施の形態は、スロット3aの片側の壁面に、表面の凹凸を埋めるだけの厚さの、硬化性を有する熱伝導性物質(例えば、シリコーンゴム)の塗布膜23を形成する。その後、この塗布膜23とコイル絶縁層1bが直接接触するように、コイル2a,2bを固定子鉄心のスロット3aに挿入する。そして、塗布膜23と反対側のスロット壁とコイル2a,2bとの間に、薄い板状のサイドスペーサ22を挟み込み、コイル2a,2bをスロット3a内に押し付けて固定した構成である。硬化性熱伝導物質の塗布膜21と薄い板状のサイドスペーサ22の少なくとも一方は半導電性とする。
(Tenth embodiment)
FIG. 15 is a diagram showing a tenth embodiment of the present invention. In this embodiment, a
本実施の形態によれば、コイル2a,2bと鉄心3間の熱抵抗が小さくなり、コイル2a,2bの冷却性能が向上する。また、コイル2a,2bとスロット3a内壁面との同電位確保の効果によりコイル2a,2bの表面とスロット3a壁面との間での放電の発生を防ぐことができる。
According to the present embodiment, the thermal resistance between the
(第11の実施の形態)
図16は本発明の第11の実施の形態を示す図である。この実施形態は、固定子鉄心3のスロット3a内にスロット底スペーサ4、下コイル2b、コイル間スペーサ5、上コイル2a、楔下スペーサ6の順に挿入し、スロット3aとコイル2a,2bおよびこれらのスペーサ4,5,6との隙間に、硬化性を有する半導電性の熱伝導性物質(例えば、カーボン粒子を練り込んだシリコーンゴム)24を充填し、その後、楔7により所定位置に固定した構成である。
(Eleventh embodiment)
FIG. 16 is a diagram showing an eleventh embodiment of the present invention. In this embodiment, the slot
本実施の形態によれば、コイル2a,2bとスロット3a壁間の隙間が半導電性の熱伝導性物質24に置き換わるため、コイル2a,2bと鉄心3間の熱抵抗が小さくなり、コイル2a,2bの冷却性能が向上する。また、波板状のバネ板を圧縮しながらコイル側面とスロット内壁面の間に挿入する必要がなくなるため、コイルの組立作業が容易になる。また、コイル2a,2bとスロット3a内壁面は半導電性の熱伝導性物質24を介して電気的な導通を保つため、コイル2a,2bの表面と鉄心のスロット3a壁面との間で放電は発生しない。
According to the present embodiment, since the gap between the
なお、上記各実施の形態において、硬化性を有する熱伝導性物質12bおよび熱伝導性塗布膜12,21,23および半導電性熱伝導性物質24内に、硬化性を有する熱伝導性物質の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する微粒子(例えば、熱伝導性物質にシリコーンゴムを採用した場合、窒化ボロンBNなど)を混合した構成にすると、前記塗布膜12,21,23等の熱伝導率が大きくなり、コイル2a,2bと鉄心3間の熱抵抗が低減するため、コイル2a,2bの冷却性能を更に改善することができる。
In each of the above-described embodiments, the curable thermally
また、硬化性を有する熱伝導性物質12bおよび熱伝導性塗布膜12,21,23および半導電性熱伝導性物質24内に、硬化性を有する熱伝導性物質の線膨張係数より大きい線膨張係数を有する微粒子(例えば、熱伝導性物質にシリコーンゴムを採用した場合、アルミナAl2O3など)を混合した構成にすると、回転電機の運転時にコイル2a,2bが発熱するため、前記塗布膜12,21,23等の温度が上がり、熱膨張量が大きくなり、コイル2a,2bとスロット3a内壁面間の圧力が大きくなり、接触熱抵抗が低減するため、コイル2a,2bの冷却性能を更に改善することができる。
Further, in the thermally
また、硬化性を有する熱伝導性物質12bおよび熱伝導性塗布膜12,21,23および半導電性熱伝導性物質24を、回転電機の機内に封入される冷媒ガスよりも熱伝導率のよい雰囲気ガス(例えば冷却ガスが空気の場合、例えばヘリウムなど)中で形成させると、硬化性を有する熱伝導性物質12b等の中に混入する冷媒ガスが、この冷媒ガスよりも熱伝導率が大きいガスに置き換わるために、硬化性を有する熱伝導性物質12b等の熱伝導率が大きくなり、コイル2a,2bと鉄心3間の熱抵抗が低減するため、コイル2a,2bの冷却性能を更に改善することができる。
Further, the heat
さらに、シート状半導電性基材11は、電気絶縁性基材の片面に導電性材料をコーティングした構成でもよい。また、シート状半導電性基材11は、半導電性を有する熱伝導性物質を含浸した織布や不織布でもよい。
Further, the sheet-like
1a…コイル導体、1b…絶縁層、2a…上コイル、2b…下コイル、3…鉄心、3a…スロット、4…スロット底スペーサ、5…コイル間スペーサ、6…楔下スペーサ、7…スロット楔、8…バネ板、9…コイル側面との接触領域、10…コイル底面との接触領域、11…シート状半導電性基材、12…熱伝導性塗布膜、12a…シート状スロットライナー、12b…硬化性熱伝導性物質、13a…塗布膜無し領域(コイル上面位置)、13b…塗布膜無し領域(コイル底面位置)、14…折返し部、15…スペーサ、16…接触部、17…二つ折りU字形スロットライナー、18…袋状半導電性基材、19…一体型U字形スロットライナー、21…熱伝導性塗布膜、22…サイドスペーサ、23…熱伝導性塗布膜、24…半導電性熱伝導性物質、A…スロット長さ方向、B…スロット深さおよび幅方向。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Coil conductor, 1b ... Insulating layer, 2a ... Upper coil, 2b ... Lower coil, 3 ... Iron core, 3a ... Slot, 4 ... Slot bottom spacer, 5 ... Inter-coil spacer, 6 ... Under wedge spacer, 7 ... Slot wedge , 8 ... Spring plate, 9 ... Contact area with coil side surface, 10 ... Contact area with coil bottom surface, 11 ... Sheet-like semiconductive substrate, 12 ... Thermally conductive coating film, 12a ... Sheet-like slot liner, 12b ... curable thermal conductive material, 13a ... area without coating film (coil top face position), 13b ... area without coating film (coil bottom face position), 14 ... folded part, 15 ... spacer, 16 ... contact part, 17 ... folded in half U-shaped slot liner, 18 ... bag-shaped semiconductive substrate, 19 ... integrated U-shaped slot liner, 21 ... heat conductive coating film, 22 ... side spacer, 23 ... heat conductive coating film, 24 ... semiconductive Heat conduction Material, A ... slot length direction, B ... slot depth and width directions.
Claims (14)
A rotating electrical machine comprising the winding of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 13.
Priority Applications (1)
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JP2004036794A JP2005229747A (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | Rotating electric machine and winding thereof |
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---|---|---|---|---|
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2004
- 2004-02-13 JP JP2004036794A patent/JP2005229747A/en active Pending
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