JPH04241A - 固定子巻線冷却装置 - Google Patents
固定子巻線冷却装置Info
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- JPH04241A JPH04241A JP9921190A JP9921190A JPH04241A JP H04241 A JPH04241 A JP H04241A JP 9921190 A JP9921190 A JP 9921190A JP 9921190 A JP9921190 A JP 9921190A JP H04241 A JPH04241 A JP H04241A
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- Japan
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- cooling water
- cooling
- path
- connecting conductor
- stator winding
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 20
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 20
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 abstract description 2
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Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は冷却媒体により直接冷却する回転電機の固定子
巻線冷却系統に関する。
巻線冷却系統に関する。
(従来の技術)
回転電機の単機容量の増大に伴い、固定子巻線電流が大
きくなり固定子巻線に発生する損失による温度上昇を抑
えるため、固定子巻線内に冷却媒体を供給する直接冷却
方式がとられている。
きくなり固定子巻線に発生する損失による温度上昇を抑
えるため、固定子巻線内に冷却媒体を供給する直接冷却
方式がとられている。
特に大容量のタービン発電機は熱交換効率の良い純水が
冷媒として採用されている。このような発電機の固定子
巻線に純水を供給する系統を第2図に示す。
冷媒として採用されている。このような発電機の固定子
巻線に純水を供給する系統を第2図に示す。
冷却水タンク1に貯えられた冷却水は、冷却水ポンプ2
により加圧された後イオン交換装置3に流れ純水処理さ
れ、流量調整弁4を経て入口側配管5から発電機6に送
られ回転子巻線を冷却した後、出口側配管7を通り冷却
水タンク1に回収される。
により加圧された後イオン交換装置3に流れ純水処理さ
れ、流量調整弁4を経て入口側配管5から発電機6に送
られ回転子巻線を冷却した後、出口側配管7を通り冷却
水タンク1に回収される。
発電機内部での固定子巻線冷却水の流れは第3図に示す
ように次の2つの経路がある。第1の経路Aは、冷却水
は発電機6の内部に設置された円環状の入口側ヘッダ8
から上コイル9および下コイル10に直接に供給され両
コイルを冷却した後出口側ヘッダ11に集められる経路
である。
ように次の2つの経路がある。第1の経路Aは、冷却水
は発電機6の内部に設置された円環状の入口側ヘッダ8
から上コイル9および下コイル10に直接に供給され両
コイルを冷却した後出口側ヘッダ11に集められる経路
である。
第2の経路Bは固定子コイル端と外部端子(図示せず)
とを電気的に接続するための接続銅帯12を冷却水が通
る場合の経路である。つまり経路Bにおいて、冷却水は
入口側ヘッダ8から上コイル13へは直接に供給される
が、下コイル14へは接続導体12を冷却した後に供給
される。
とを電気的に接続するための接続銅帯12を冷却水が通
る場合の経路である。つまり経路Bにおいて、冷却水は
入口側ヘッダ8から上コイル13へは直接に供給される
が、下コイル14へは接続導体12を冷却した後に供給
される。
(発明が解決しようとする課題)
さてここで第1の経路Aと第2の経路Bにおいて、冷却
水による冷却特性を比較すると経路Bの下コイル14を
流れる経路は経路Aの下コイル10を流れる経路よりほ
ぼ接続導体12の分だけ通水抵抗が大きい。両経路共、
入口側ヘッダ8と出口側へラダ11との間で同一圧力差
に保たれているため、経路Bの下コイル14を流れる経
路は経路Aの下コイル10を流れる経路より冷却水量が
少ない。また経路Bの下コイル14を流れる冷却水は接
続導体12に発生する熱を奪う。さて、冷却水の温度上
昇は冷却経路の発生熱量に比例し、冷却水流量に反比例
する。すなわち冷却水が接続導体12を通る経路Bの下
コイル14の経路は、接続導体12を通らない経路Aの
下コイル10の経路より冷却水量が少ない上に、接続導
体12に発生する熱をも奪うので、経路Bの下コイル1
4の出口部の冷却水温度TBは経路Aの下コイル10の
出口部の冷却水温度TAより高くなっていた。冷却水の
温度は高くとも沸騰点、あるいは規格で定められる値以
下に保つ必要がある。このため従来では、固定子巻線の
冷却系統はTBが沸騰点あるいは規格値以下になるよう
に設計されてきた。その結果TAはTBより数度程度モ
低く抑えられていることになり、通常経路Bの6倍以上
の数を有する経路Aには不必要に多量の冷却水が流され
ていた。これに伴ない、固定子巻線全冷却水量が多くな
り、冷却水タンク1、冷却水ポンプ2およびイオン交換
装置3の容量が大きくなっていた。
水による冷却特性を比較すると経路Bの下コイル14を
流れる経路は経路Aの下コイル10を流れる経路よりほ
ぼ接続導体12の分だけ通水抵抗が大きい。両経路共、
入口側ヘッダ8と出口側へラダ11との間で同一圧力差
に保たれているため、経路Bの下コイル14を流れる経
路は経路Aの下コイル10を流れる経路より冷却水量が
少ない。また経路Bの下コイル14を流れる冷却水は接
続導体12に発生する熱を奪う。さて、冷却水の温度上
昇は冷却経路の発生熱量に比例し、冷却水流量に反比例
する。すなわち冷却水が接続導体12を通る経路Bの下
コイル14の経路は、接続導体12を通らない経路Aの
下コイル10の経路より冷却水量が少ない上に、接続導
体12に発生する熱をも奪うので、経路Bの下コイル1
4の出口部の冷却水温度TBは経路Aの下コイル10の
出口部の冷却水温度TAより高くなっていた。冷却水の
温度は高くとも沸騰点、あるいは規格で定められる値以
下に保つ必要がある。このため従来では、固定子巻線の
冷却系統はTBが沸騰点あるいは規格値以下になるよう
に設計されてきた。その結果TAはTBより数度程度モ
低く抑えられていることになり、通常経路Bの6倍以上
の数を有する経路Aには不必要に多量の冷却水が流され
ていた。これに伴ない、固定子巻線全冷却水量が多くな
り、冷却水タンク1、冷却水ポンプ2およびイオン交換
装置3の容量が大きくなっていた。
また経路Aで上下コイルの出口部の冷却水温度が等しく
TAになるようにコイル設計がなされていても、経路B
においては下コイル14の出口温度はTBであり上コイ
ル13の出口温度はTAとなり上下コイルに温度差が発
生し冷却水経路に熱歪による応力が存在する。特に大容
量機でコイル長が長いほどその影響が大きく、冷却水経
路の接続部の亀裂発生の危険性が大きくなる。
TAになるようにコイル設計がなされていても、経路B
においては下コイル14の出口温度はTBであり上コイ
ル13の出口温度はTAとなり上下コイルに温度差が発
生し冷却水経路に熱歪による応力が存在する。特に大容
量機でコイル長が長いほどその影響が大きく、冷却水経
路の接続部の亀裂発生の危険性が大きくなる。
本発明はこのような従来の欠点に鑑みてなされたもので
、効率の良い冷却系統を有し、コイルに熱歪を生ずるこ
とのない直接冷却固定子巻線を提供することを目的とす
る。
、効率の良い冷却系統を有し、コイルに熱歪を生ずるこ
とのない直接冷却固定子巻線を提供することを目的とす
る。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため本発明においては、固定子巻線
内部に冷却媒体を流通して固定子巻線の冷却を行う固定
子巻線冷却装置において、前記巻線に冷却媒体を供給す
る入口側の配管に減圧装置を設置するとともに、この減
圧装置の上流側から固定子巻線端部に接続された接続導
帯を経由し、前記減圧装置の下流側に冷却媒体を流通す
る分岐管路を設ける。
内部に冷却媒体を流通して固定子巻線の冷却を行う固定
子巻線冷却装置において、前記巻線に冷却媒体を供給す
る入口側の配管に減圧装置を設置するとともに、この減
圧装置の上流側から固定子巻線端部に接続された接続導
帯を経由し、前記減圧装置の下流側に冷却媒体を流通す
る分岐管路を設ける。
(作 用)
本発明によれば、入口側配管に設けた減圧装置の前後で
圧力差が発生し、上流(高圧)側から接続導体を通り下
流(低圧)側へと冷却水を流すので接続導体と巻線の冷
却経路は別経路となり両者に直列に冷却水が流れること
がなくなる。
圧力差が発生し、上流(高圧)側から接続導体を通り下
流(低圧)側へと冷却水を流すので接続導体と巻線の冷
却経路は別経路となり両者に直列に冷却水が流れること
がなくなる。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
る。
第1図は本発明の一実施例を示す図であり、第2図、第
3図と同一部分には同一記号を付して詳細な説明は省略
する。
3図と同一部分には同一記号を付して詳細な説明は省略
する。
本実施例においては、入口側配管5に減圧装置として圧
力調整弁15を設け、圧力調整弁15の上流側に接続導
体12の冷却用の配管16を設け、流量調整弁17を経
て接続導体用ヘッダ18に冷却水を供給し、そこから接
続導体12に冷却水を流し、圧力調整弁15の下流側に
あるコイル用の入口ヘッダ8に戻している。なお経路B
の下コイルへは新たに設けた接続管19で冷却水を供給
する。
力調整弁15を設け、圧力調整弁15の上流側に接続導
体12の冷却用の配管16を設け、流量調整弁17を経
て接続導体用ヘッダ18に冷却水を供給し、そこから接
続導体12に冷却水を流し、圧力調整弁15の下流側に
あるコイル用の入口ヘッダ8に戻している。なお経路B
の下コイルへは新たに設けた接続管19で冷却水を供給
する。
次に上記構成からなる本実施例の作用について説明する
。接続導体12を冷却し温度上昇した冷却水は、圧力調
整弁15を経た冷たい冷却水と入口側ヘッダ8内で混合
されるので全体としての温度上昇は小さくなる。入口側
ヘッダ8からは経路Aおよび経路Bのコイル9.10.
13.14には全て直接、冷却水が送られるので、コイ
ル出口部の冷却水温度を全て等しい温度T。とすること
が可能となる。
。接続導体12を冷却し温度上昇した冷却水は、圧力調
整弁15を経た冷たい冷却水と入口側ヘッダ8内で混合
されるので全体としての温度上昇は小さくなる。入口側
ヘッダ8からは経路Aおよび経路Bのコイル9.10.
13.14には全て直接、冷却水が送られるので、コイ
ル出口部の冷却水温度を全て等しい温度T。とすること
が可能となる。
その効果として、各コイルは効率良く均等に冷却される
ので、不必要に冷却水を流すことがなくなり、第2図に
おける冷却水タンク1、冷却水ポンプ2およびイオン交
換装置3が小形となる。
ので、不必要に冷却水を流すことがなくなり、第2図に
おける冷却水タンク1、冷却水ポンプ2およびイオン交
換装置3が小形となる。
また各コイル間での熱伸びの差がなくなり熱歪が解消さ
れるので、冷却経路の接続部に亀裂の生じない構造とな
る。
れるので、冷却経路の接続部に亀裂の生じない構造とな
る。
本実施例では減圧装置として圧力調整弁を使用したが、
これに限らずその前後で圧力差を生じるものなら特に限
定されるものではなく、例えば径を細くした配管または
オリフィスあるいはそれらの併用でも同じ作用・効果が
得られる。
これに限らずその前後で圧力差を生じるものなら特に限
定されるものではなく、例えば径を細くした配管または
オリフィスあるいはそれらの併用でも同じ作用・効果が
得られる。
[発明の効果]
以上説明したように回転電機に冷却媒体を供給する入口
側の配管に減圧装置を設け、その上流から一部の冷却媒
体を取り出し接続導体を冷却し減圧装置の下流に戻す構
成したことにより、コイルの冷却が均等になり冷却媒体
供給系統の装置が小形となり、またコイルの熱歪の問題
を解消でき亀裂発のない信頼性の高い回転電機の直接冷
却固定子巻線を提供できる。
側の配管に減圧装置を設け、その上流から一部の冷却媒
体を取り出し接続導体を冷却し減圧装置の下流に戻す構
成したことにより、コイルの冷却が均等になり冷却媒体
供給系統の装置が小形となり、またコイルの熱歪の問題
を解消でき亀裂発のない信頼性の高い回転電機の直接冷
却固定子巻線を提供できる。
第1図は本発明の直接冷却固定子巻線の一実施例の冷却
媒体の経路を示す管系図、第2図は一般の直接冷却固定
子巻線の冷却媒体循環系統を示す管系図、第3図は従来
の直接冷却固定子巻線の冷却媒体の経路を示す管系図。 A・・・第1の経路 B・・・第2の経路5・
・・入口側配管 8・・・入口側ヘッダ12・
・・接続導体 15・・・減圧装置代理人
弁理士 則 近 憲 佑 第2図
媒体の経路を示す管系図、第2図は一般の直接冷却固定
子巻線の冷却媒体循環系統を示す管系図、第3図は従来
の直接冷却固定子巻線の冷却媒体の経路を示す管系図。 A・・・第1の経路 B・・・第2の経路5・
・・入口側配管 8・・・入口側ヘッダ12・
・・接続導体 15・・・減圧装置代理人
弁理士 則 近 憲 佑 第2図
Claims (1)
- 固定子巻線内部に冷却媒体を流通して固定子巻線の冷却
を行う固定子巻線冷却装置において、前記巻線に冷却媒
体を供給する入口側の配管に減圧装置を設置するととも
に、この減圧装置の上流側から固定子巻線端部に接続さ
れた接続導帯を経由し前記減圧装置の下流側に冷却媒体
を流通する分岐管路を設けたことを特徴とする固定子巻
線冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9921190A JPH04241A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 固定子巻線冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9921190A JPH04241A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 固定子巻線冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04241A true JPH04241A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14241323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9921190A Pending JPH04241A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 固定子巻線冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04241A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004247688A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Canon Inc | 冷媒供給装置 |
CN105099083A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-11-25 | 哈尔滨理工大学 | 一种汽轮发电机定子绕组双向交替水内冷的冷却*** |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP9921190A patent/JPH04241A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004247688A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Canon Inc | 冷媒供給装置 |
CN105099083A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-11-25 | 哈尔滨理工大学 | 一种汽轮发电机定子绕组双向交替水内冷的冷却*** |
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