JPS60190133A - 回転電機の素線転位接続装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はタービン発電機等の回転車機における素線転位
接続装置に関する。

〔発明の背景〕

タービン発電機等の大容量回転電機においては、積層固
定鉄心の内周部に、軸方向に延びる多数の巻線溝を切り
、この溝内に電機子巻線を構成する多重素線導体を収納
し、これら多重素線導体を巻線構外に突出した両端部で
それぞれ電気的に接続している。

このような構成の多重素線導体に交流電流が流れると、
巻線溝を周方向に横切る漏れ磁束によって、導体の長手
方向の各部分における素線間に電圧が誘起される。そし
て、素線間の誘起電圧に非常に大きな差が生ずると、閉
ループ状の素線対には大きな循環’ｔ　？Ｘ、が流れ、
損失を増大させると共に導体内部での発生熱も増大する
。

そこで、導体の全長にわたって素線間に誘起される電圧
をほぼ等しくして循環電流が流れないようにするため、
導体の各素線を各種の方法によって転位することが行な
われている。

この転位は、導体内における各緊線の位置を順次変更し
てなされるが、導体断面において、ある素線が断面中心
の回りを円状に移動すると考え、その回転の角度で転位
の程度を表わすことができる。例えば各素線が導体断面
において全ての位置を経てＭの反対端で出発位置と同位
置になる転位は、一般に、３６０度転位と言われる。

通常の発電機は、各′ｆＭ、機子導体の全ての素線を両
端部で互いに短絡しており、また発電機の端部には漏れ
磁束があるため、損失を減少するには、導体の両端部に
おける素線の位置を正確に逆転し、同−素線の両端部に
誘起される各電圧の方向を互いに逆にし、これらを相殺
すれば良い。

先ず、転移について第１図および第２図を用いて説明す
る。同図は一般に知られるレーベル転位を・施した電機
子導体１の一例を示しており、転位の角度は５４０度、
つまり１回転半となっている。

導体１は、回転電機の巻線溝内にｅ置される緊線を撚っ
た真直ぐな溝内導体部分２と、この溝内導体部分２の両
端において円周方向かつ半径方向に複雑に彎曲した溝外
導体部分３，４とを備え、各列６本、計１２本の素線α
〜ｌを含む２つの列５゜６から構成されている。

転位は、最上部において一方の列６から他方の列５へ素
線な繰り返し折り曲げ、また底部では最上部とは逆に列
５から列６へと素線を繰り返し折り曲げて行なわれてい
る。尚、各素線α〜ｌの転位箇所には当該素線の符号α
〜！を付している。

溝内導体部分２における両端部付近の転位ピッチ１）ｌ
は、中央部付近の転位ピッチＰ２のほぼ半分に選ばれて
いる。このような転位ピッチとすることにより、各素線
が溝内で持つインダクタンスをほぼ均等にすることがで
きる。

ところが、このように素ａ転位を行なっても素線電流は
必ずしも均一にならない。その原因は種々あるが、発電
機端部の磁束分布の影合をその１つとして挙げることが
できる。つまり素線対α。

ｌは、多重素線導体の一方の端部３において導体の上側
にあるが、他方の端部４では底側に位置している。この
ように上記素線対は導体内の位置が異なり、また端部の
磁束分布は非常に複雑であるため、各端部の素線対に鎮
父する磁束針は必ずしも等しくならない。従って、素想
閣に誘起する電圧の高さに差が生じ、各端部の肪起嵐圧
の部分に対応した′電流が流れることになる。

このように従来の転位法では、多重索１１１１ｊＩＪ捧
の端部で素線な単に短絡するだけであったため、素線の
転位状況を変えるどとができない。従って素線電流を均
一にするのが難しく、場合によっては大きな循環電流が
流れ導体内部に局部加熱が生じたり、また最悪の場合に
は素線導体の絶縁被膜が破損して素線間短絡を引き起こ
す危険があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は循環電流を小さくして損失を減少するこ
とができる素線転位接続装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、多重素線導体の端
部で、対を成す素線間を選択接続可能な板状の導体板に
よって接続したことを特徴とするもので、この導体板の
接続変更によって電機子巻線の素線転位状況を調整し、
これによって最適な素線転位接続を得るものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例によって説明する。

通常、タービン発電機等では１個のスロット内に２本の
多重素線導体が納められており、以下の説明において、
空隙に近い方を上専体と言い、空隙から遠い方を底導体
という。

第３図に示すように素線転位を行なう接続装置７は、発
電機端部に取り付けられ、上導体９と底４ト体１０の接
続部付近に配置されている。この上導体９と底導体１０
は固定子鉄心８０から外側に伸ばされて設置されている
。

第４図は上記した接続装置７の構成を示す斜視図で、上
導体９と底導体１０の素線対を接続する導体板８は、素
線対）数だけあり、各導体板８間に絶縁板１４が設けら
れている。導体板８と絶縁板１４を貫通する接続素線導
体１１は、両導体９，１０の素線２７　、２８に接続さ
れている。この接続部は案内箱断面形状より少し大きめ
の貫通部、例えば孔８α〜８ノを両導体９，１００素線
数だけ有している。

６孔８ａ〜８１には接続素線導体１１α〜１１！が貫通
されるが、最も望ましい素線対が素線２７α、２８１で
ある場合は、孔８α、８ｇを貫通した接続素線導体１１
α、１１ｇの貫通部の絶縁被覆を取り除き、銀ろう付等
の適当な手段１２によって導体板８と接続する・。、こ
刀′ようにし毛、゛、導体板８６．接続素線導体１１ａ
、１１＃を介して素線２７α、２８ＩＩが接続される。

上述したように、導体板８を介して側導体９，１００素
線間を接続するため、任意の素線な選んで接続すること
ができ、任意の素線転位が可能となる。

第７図に示すように、他の素線対も専用の導体板８によ
って接続がなされ、各導体板８間は絶縁板１４により電
気的に絶縁されている。この絶縁板１４にも導体板８の
孔８α〜８１に対応して孔が形成され、この孔は接続素
線導体１１α〜１１７の断面形状とほぼ同じ断面形状を
持っており、接続素線導体が貫通されている。この貫通
部や、導体板８と絶縁板１４間には適当な絶縁性充填材
を入れ、空間や空隙が生じないようにすることもできる
。

第６図は他の実施例による導体板８を示し、第５図の導
体板８が孔８４〜８１によって貫通部を形成しているの
に対して切り欠き３０α〜３０１によって貫通部を形成
している。

更に異なる実施例による導体板を第８図および第９図に
示している。第８図の実施例では全体を絶縁物２５で成
形しており、絶縁物２５の内部に埋め込んだ導体２６に
よって接続素線導体１１α、１１１間が接続されている
。このように構成された導体板８を用いれば、導体板間
に配置される絶縁板１４を省略することができる。第９
図に示す導体板８は、第５図の導体板８における重ね方
向の両面を絶縁物２４によって被覆したものであり、第
８図の場合と同様に絶縁板１４を省略することができる
。

このようにして構成された導体板８は、いずれの実施例
においても接続素線導体１１の軸線に対してほぼ直交す
る平面を持つ板状であって、軸線の方向に複数枚設けら
れている。しかも、望ましい実施例にあって各導体板８
はそれｌれ全ての素線２７　、２８に接続される接続素
線導体１１α〜１１ノが貫通する貫通部を有している。

このため、貫通部を利用して、任意の組合せによって素
線対を形成するよう接続することが可能となる。また導
体板８を全て同一形状にすることによって経済的に構成
することができる。

次に、各実施例によって説明した導体板８の固定構造に
おける一実施例を、第１０図によって説明する。

同図は第５図および第７図等に示す方式の導体板８と絶
縁板１４の固定構造を示している。素線対と同じ数の導
体板８は１枚毎に絶縁板１４を介在して案内箱１５内に
納められ、右端面に固定用金具１６を当てボルト１７を
締め付けることによって、８７ｍ方向に圧接して固定さ
れている。

次に、両導体９，１０の素線導体２７　、２８と接続素
線導体１１との接続について説明する。これら接続され
る両導体の対向部は、先ず絶縁被覆を取り除き、次いで
同対向部を第１１図に示す接続部品１８により接続し、
更に第１２図に示すように絶縁被覆１９を設ゆて他から
の電気的絶縁を行なう。

このようにして、上導体９と紙尋体１ｏの任意の素線同
志を接続することができる。実機における電機子巻線の
素線に流れる循環電流が大きく発生する損失が多い場合
には、接続部品１８による素線２７　、２８と接続素線
導体１１間の固定に先立って、導体板８の配置順の変更
、あるいは導体板８の配置順を変えて構成した別の接続
装置７を接続することによって、電機子巻線の素線転位
状況を変え。

巻線の損失を減らして最適な転位にすることができる。

第１３図〜第１５図は他の実施例による導体板８を示し
ている。

この実施例における導体板８は、第１３図および第１４
図に示す２つの導体板片８０α、８０ｈから第１５図に
示す１つの導体板８として構成されている。

つまり、第５図に示した導体板８を、第１３図および第
１４図に示すように２分割し、その分割面に絶縁物２２
α、２２ｂを設け、その後、第１５図の如く結合してい
る。この分割は、分割後の２つの導体板片８０σ、８０
６において、それぞれ素線対１１α、１１９および１１
Ｃ，１１ｆが他から絶縁された状態で電気的に接続でき
るような組合せを考慮して行なわれている。他の例では
３分割しても良く、このように分割された導体板８を用
いることにより、第１Ｏ図の案内箱１５の軸長を短縮す
ることができる。

この分割形導体板８の考え方は第８図の導体板にも適用
することができる。

上述した第４図で代表される電機子導体は、空冷の場合
を示しているが、液冷方式においては第１６図の如く構
成することができる。この場合、各素線２７　、２８お
よび接線素線導体１１を中空に成し、この中空部内に冷
却液体を通す。このため接続装置７の軸方向端に、上記
中空部内を流れる冷却液体が流出あるいは流入するため
の通液箱２３を設けている。この通液箱２３は接続素線
導体間を電気的に短絡しないよう絶縁物で製作されてい
る。尚、その他の構成については先の実施例と同様であ
る。

上記実施例では、電機子巻線における多重素線導体を固
定子溝で転位する方式について説明したが、必ずしも固
定子溝内の転位を必要としない小型回転機にも本発明を
適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による素線転位接続装置杜、
多重素線導体の端部に接続装置を設け、側導体の素線対
間の接続を他から電気的に絶縁して導体板により行なっ
たため、任意の素線間の電気的な接続が容易に行なえる
ーようになり、循環電流を十分小さくして素線の損失を
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の転位導体の正面段および平
面図、第３図は本発明の一実施例による素線転位接続装
置の外観図、第４図は第３図の部分断面要部斜視図、第
５図および第６図は導体板のそれぞれ異なる実施例を示
す斜視図、第７図は第４図の要部組立てを示す展開斜視
図、第８図および第９図は他のそれぞれ異なる実施例に
よる導体板の斜視図および側面図、第１０図は第４図の
要部断面図、第１１図は接続部品の斜視図、第１２図は
接続素線導体と素線間の接続部を示す断面図、第１３図
、第１４図および第１５図は更に他の実施例による導体
板の斜視図、第１６図は本発明の他の実施例による接続
装置の斜視図である。 ７・・・・・・素線転位接続装置、８・・・・・・導体
板、８α〜８１・・・・・・孔、９・・・・・・主導体
、１０・・・・・・底導体、１１α〜１１１！・・・・
・・接続素線導体、１４・・・・・・絶縁板、２７゜２
８・・・・・・素線。 第５図 第６図 第７図 １ｇ 第８図 第９図 ４　２４ 第１０図 ５ 第１１図　第１２図 ＠１３図　第１４図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の素線から成る多重素線導体の端部な電気的に
   接続する回転電機の素線転位接続装置において、上記多
   重素線導体の端部に接続装置を設け、この接続装置は、
   上記多重素線゛導体の各素線にそれぞれ接続された接続
   素線導体と、この接続素線導体の軸方向に複数枚配置さ
   れ、かつ、上記多重素線導体のそれぞれの素線から成る
   素線対を他の素線対から電気的に絶縁し上記接続素線導
   体を介して接続する導体板とを有することを特徴とする
   回転電機の素線転位接続装置つ ２、　上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   上記各導体板は、上記各素線が貫通する貫通部を有し、
   所定の上記素線対に接続された上記接続素線導体は上記
   貫通部で上記導体板に接続したことを特徴とする回転車
   機の素線転位接続装置。 ３、　上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   上記導体板は、電気的に絶縁して納会された複数の導体
   板片から成り、この各導体板片でそれぞれ異なる上記素
   線対に接続された上記接続素線導体間を接続したことを
   特徴とする回転延機の素線転位接続装置。 ４、上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上
   記各素線および上記接続素線導体は中空状に成し、上記
   接続装置は、上記素線と反対側の上記接続素線導体の端
   部に、上記中空部と連通した通液箱を有することを特徴
   とする回転電機の素線転位接続装置。