JPS6329501B2 - - Google Patents
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- JPS6329501B2 JPS6329501B2 JP57136267A JP13626782A JPS6329501B2 JP S6329501 B2 JPS6329501 B2 JP S6329501B2 JP 57136267 A JP57136267 A JP 57136267A JP 13626782 A JP13626782 A JP 13626782A JP S6329501 B2 JPS6329501 B2 JP S6329501B2
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- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 25
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
- H02K9/18—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the external part of the closed circuit comprises a heat exchanger structurally associated with the machine casing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S174/00—Electricity: conductors and insulators
- Y10S174/13—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention
- Y10S174/14—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having a particular cable application, e.g. winding
- Y10S174/19—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having a particular cable application, e.g. winding in a dynamo-electric machine
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S174/13—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は突極形回転電機の改良に係り、特に回
転子の界磁極間に冷却ガスが軸方向端部から軸方
向に流入し、かつ固定子の通風ダクトを介して径
方向外方に排出されるように形成された突極形回
転電機の改良に関するものである。
転子の界磁極間に冷却ガスが軸方向端部から軸方
向に流入し、かつ固定子の通風ダクトを介して径
方向外方に排出されるように形成された突極形回
転電機の改良に関するものである。
従来一般に採用されている突極形回転電機は隣
接界磁極間の空間及び相対する固定子との空隙が
冷却ガス通風路として形成され、そして回転子の
軸方向両端面から冷却ガスが対向、進入する如き
通風が行なわれていた。この場合、回転子の軸方
向中央部の冷却ガス通風路では、冷却ガスが対向
進入することから、冷却ガスの衝突が起り風損が
増加するほかこの回転子より径方向に排出されて
固定子側へ向う冷却ガスの量も軸方向中央部が多
くなるように偏り、回転子からの排風により冷却
される固定子巻線の一様な冷却を阻止する欠点が
あつた。このような軸流通風の欠点を補うため、
回転子界磁極を保持する回転子リムに、放射状通
風溝を軸方向に間隔をおいて複数箇設け、界磁極
間に径方向の冷却風を与え、軸方向全長にわたつ
て一様な冷却風が供給される輻流通風（リムダク
ト通風と呼ばれる）が実用化されてきた。この輻
流通風によつて、固定子の冷却は軸方向全長にわ
たつて均一化され、かなりの改善がなされるに至
つた。しかしながら、この輻流通風は全ての突極
機に適用出来るわけではなく、たとえば、回転子
リムに通風路の形成しにくい構造のものや強度の
関係などで適用できない場合があり、又たとえ無
理して適用したとしても突極機であるが故の機械
損失（風損）が大きく、更に改善が必要であつ
た。
接界磁極間の空間及び相対する固定子との空隙が
冷却ガス通風路として形成され、そして回転子の
軸方向両端面から冷却ガスが対向、進入する如き
通風が行なわれていた。この場合、回転子の軸方
向中央部の冷却ガス通風路では、冷却ガスが対向
進入することから、冷却ガスの衝突が起り風損が
増加するほかこの回転子より径方向に排出されて
固定子側へ向う冷却ガスの量も軸方向中央部が多
くなるように偏り、回転子からの排風により冷却
される固定子巻線の一様な冷却を阻止する欠点が
あつた。このような軸流通風の欠点を補うため、
回転子界磁極を保持する回転子リムに、放射状通
風溝を軸方向に間隔をおいて複数箇設け、界磁極
間に径方向の冷却風を与え、軸方向全長にわたつ
て一様な冷却風が供給される輻流通風（リムダク
ト通風と呼ばれる）が実用化されてきた。この輻
流通風によつて、固定子の冷却は軸方向全長にわ
たつて均一化され、かなりの改善がなされるに至
つた。しかしながら、この輻流通風は全ての突極
機に適用出来るわけではなく、たとえば、回転子
リムに通風路の形成しにくい構造のものや強度の
関係などで適用できない場合があり、又たとえ無
理して適用したとしても突極機であるが故の機械
損失（風損）が大きく、更に改善が必要であつ
た。
本発明はこれにかんがみなされたものであり、
その目的とするところは、機械的損失が少なく、
かつ固定子の軸方向全長にわたつて均一な冷却が
なされるようになしたこの種突極形回転電機を提
供するにある。
その目的とするところは、機械的損失が少なく、
かつ固定子の軸方向全長にわたつて均一な冷却が
なされるようになしたこの種突極形回転電機を提
供するにある。
ところで、近年、省エネルギーの思想の徹底に
よつて回転電機の効率向上の技術は目覚しい発展
を遂げている。漂遊負荷損の低減、鉄損の低減な
どのほか、導体電流密度を下げて銅損の低減も行
なわれている。これらの損失の低減、とりわけ漂
遊負荷損や銅損の如き負荷損の低減は、固定子巻
線や回転子巻線の冷却風量の削減を可能にし、更
に耐熱区分の高い絶縁技術の開発によつて一段と
冷却風量の低減を可能にした。本発明はこの新し
い技術の進歩によつて得られた冷却風の削減可能
という事実に着目してなされたものである。
よつて回転電機の効率向上の技術は目覚しい発展
を遂げている。漂遊負荷損の低減、鉄損の低減な
どのほか、導体電流密度を下げて銅損の低減も行
なわれている。これらの損失の低減、とりわけ漂
遊負荷損や銅損の如き負荷損の低減は、固定子巻
線や回転子巻線の冷却風量の削減を可能にし、更
に耐熱区分の高い絶縁技術の開発によつて一段と
冷却風量の低減を可能にした。本発明はこの新し
い技術の進歩によつて得られた冷却風の削減可能
という事実に着目してなされたものである。
すなわち本発明は突極界磁極間に、突極界磁極
全長の約半分の全長を有し、かつ非磁性材よりな
る塞ぎ部材を埋設するとともに、その埋設位置を
軸方向端から中央部までとなし、かつ隣接界磁極
間で軸方向交互となるように配置して所期の目的
を達成するようにしたものである。
全長の約半分の全長を有し、かつ非磁性材よりな
る塞ぎ部材を埋設するとともに、その埋設位置を
軸方向端から中央部までとなし、かつ隣接界磁極
間で軸方向交互となるように配置して所期の目的
を達成するようにしたものである。
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。
説明する。
第１図及び第２図において、まず固定子側につ
いて述べると、１は固定子全体を示し、２はその
固定子巻線であり、固定子鉄心３の巻線溝に巻回
収納されている。４は固定子鉄心３中に径方向に
のびて形成され、固定子鉄心及び固定子巻線を冷
却する冷却ガスを通すための通風ダクト、５は固
定子枠である。６及び７は通風ガイドであり、後
述する突極界磁極８のフアン作用により突極界磁
極間へ固定子側から冷却ガスが逆流するのを防止
するためのものである。尚、９は冷却器である。
いて述べると、１は固定子全体を示し、２はその
固定子巻線であり、固定子鉄心３の巻線溝に巻回
収納されている。４は固定子鉄心３中に径方向に
のびて形成され、固定子鉄心及び固定子巻線を冷
却する冷却ガスを通すための通風ダクト、５は固
定子枠である。６及び７は通風ガイドであり、後
述する突極界磁極８のフアン作用により突極界磁
極間へ固定子側から冷却ガスが逆流するのを防止
するためのものである。尚、９は冷却器である。
回転子側について述べると、１０は回転軸であ
り、１１はこの回転軸に固定一体化された回転子
リム、８は突極界磁極でこの突極界磁極は回転子
リム１１の外周に周方向に間隔をおき、かつ軸方
向にのびて複数個設けられている。
り、１１はこの回転軸に固定一体化された回転子
リム、８は突極界磁極でこの突極界磁極は回転子
リム１１の外周に周方向に間隔をおき、かつ軸方
向にのびて複数個設けられている。
１２ａ及び１２ｂは隣接界磁極の間に配置され
た塞ぎ部材であり、この塞ぎ部材はたとえばアル
ミニウムあるいはプラスチツク等の非磁性にて形
成され、またこの塞ぎ部材は回転子だけを示した
第３図から明らかなように突極界磁極８の軸方向
長の約半分の長さを有し、そしてたとえば突極界
磁極８ａと８ｂの間では図中上側半分に設置さ
れ、またそれに隣接している突極界磁極間では下
側半分に設置されている。すなわちこの塞ぎ部１
２は隣接突極界磁極間では上下交互に配置されて
いるわけである。
た塞ぎ部材であり、この塞ぎ部材はたとえばアル
ミニウムあるいはプラスチツク等の非磁性にて形
成され、またこの塞ぎ部材は回転子だけを示した
第３図から明らかなように突極界磁極８の軸方向
長の約半分の長さを有し、そしてたとえば突極界
磁極８ａと８ｂの間では図中上側半分に設置さ
れ、またそれに隣接している突極界磁極間では下
側半分に設置されている。すなわちこの塞ぎ部１
２は隣接突極界磁極間では上下交互に配置されて
いるわけである。
次に第１図に戻りこのように構成された回転電
機の冷却ガスの流れを説明すると、まず突極界磁
極間に軸方向両端部から冷却ガスが流入するわけ
であるが、この場合前述したように突極界磁極間
には塞ぎ部材１２が設置されており、それも隣接
突極界磁極間で交互に設置されているので、冷却
ガスの流入は隣接突極界磁極間では軸方向交互の
流入となる。すなわち、図中冷却ガスの流れQa，
Qbとなる。
機の冷却ガスの流れを説明すると、まず突極界磁
極間に軸方向両端部から冷却ガスが流入するわけ
であるが、この場合前述したように突極界磁極間
には塞ぎ部材１２が設置されており、それも隣接
突極界磁極間で交互に設置されているので、冷却
ガスの流入は隣接突極界磁極間では軸方向交互の
流入となる。すなわち、図中冷却ガスの流れQa，
Qbとなる。
この界磁極間に流入した冷却ガスは適宜固定子
の通風ダクト４に流入するがその一部は界磁極間
のこの冷却ガス流通路を進みほぼ中央部で径方向
に向きを変える。すなわち塞ぎ部材１２の中央側
端面壁で向きを変え、それ以上軸方向に流通して
いくことはないのである。
の通風ダクト４に流入するがその一部は界磁極間
のこの冷却ガス流通路を進みほぼ中央部で径方向
に向きを変える。すなわち塞ぎ部材１２の中央側
端面壁で向きを変え、それ以上軸方向に流通して
いくことはないのである。
径方向に向きを変えた冷却ガスは従来同様固定
子鉄心中の通風ダクト４を流通し冷却器９に到達
するのである。
子鉄心中の通風ダクト４を流通し冷却器９に到達
するのである。
従つてこの構成によれば、冷却ガスが同一界磁
極間へは従来のように軸方向両側から流入するこ
とがないので、界磁極間方向中央部での冷却ガス
の衝突はなく、円滑な冷却ガスの流れとなるので
ある。そして更にすべての界磁極間は、その一
部、すなわち約半分が塞ぎ部材１２にて塞がれて
いるので回転子外表は凹凸形状から円筒形状に近
づくことになり風損も小さくなるのである。
極間へは従来のように軸方向両側から流入するこ
とがないので、界磁極間方向中央部での冷却ガス
の衝突はなく、円滑な冷却ガスの流れとなるので
ある。そして更にすべての界磁極間は、その一
部、すなわち約半分が塞ぎ部材１２にて塞がれて
いるので回転子外表は凹凸形状から円筒形状に近
づくことになり風損も小さくなるのである。
尚この場合界磁極間に塞ぎ部材１２が埋設され
るのでこの塞ぎ部材が埋設されている側の軸端よ
り流入する風量は少なくなり塞ぎ部材に対向して
いる固定子の部分の冷却効果も低下するように思
われるが、回転子は回転しているので、塞ぎ部材
が埋設されていない磁極が次の瞬間に通過するの
で、第４図に示したように実機による実験の結果
では固定子冷却ガスは電機全体的には風量の低下
はあるものの固定子全長一様な風量が得られたの
である。すなわちこの図は固定子鉄心部の軸方向
全長と風量の関係を示したもので、点線曲線Q2
は図中下半分に塞ぎ部材が設けられている場合の
風量曲線、鎖線曲線Q1は図中上半分に塞ぎ部材
が設けられている場合の風量曲線である。実線曲
線Q3は固定子鉄心の各通風ダクト部における全
体の風量曲線で、この曲線Q3からも明からなよ
うに軸方向全長にわたりほぼ一様な風量となつて
いることがわかるであろう。
るのでこの塞ぎ部材が埋設されている側の軸端よ
り流入する風量は少なくなり塞ぎ部材に対向して
いる固定子の部分の冷却効果も低下するように思
われるが、回転子は回転しているので、塞ぎ部材
が埋設されていない磁極が次の瞬間に通過するの
で、第４図に示したように実機による実験の結果
では固定子冷却ガスは電機全体的には風量の低下
はあるものの固定子全長一様な風量が得られたの
である。すなわちこの図は固定子鉄心部の軸方向
全長と風量の関係を示したもので、点線曲線Q2
は図中下半分に塞ぎ部材が設けられている場合の
風量曲線、鎖線曲線Q1は図中上半分に塞ぎ部材
が設けられている場合の風量曲線である。実線曲
線Q3は固定子鉄心の各通風ダクト部における全
体の風量曲線で、この曲線Q3からも明からなよ
うに軸方向全長にわたりほぼ一様な風量となつて
いることがわかるであろう。
また風損関係は第５図から明らかとなる。すな
わちこの図は冷却風量に対する通風損失の関係及
び冷却風量に対する圧力の関係を実測にて求めた
ものを表したもので、図中実線曲線P0及び点線
曲線P1は通風損失曲線を示し、曲線P0は従来の
突極形回転電機をまた曲線P1は本発明のものを
示している。
わちこの図は冷却風量に対する通風損失の関係及
び冷却風量に対する圧力の関係を実測にて求めた
ものを表したもので、図中実線曲線P0及び点線
曲線P1は通風損失曲線を示し、曲線P0は従来の
突極形回転電機をまた曲線P1は本発明のものを
示している。
また実線曲線l0は従来のものの冷却風量と圧力
の関係を示し、l1は本発明のものの冷却風量と圧
力の関係を示したものである。尚曲線ｃは通風抵
抗曲線で夫々曲線l0，l1との交点が動作点である。
の関係を示し、l1は本発明のものの冷却風量と圧
力の関係を示したものである。尚曲線ｃは通風抵
抗曲線で夫々曲線l0，l1との交点が動作点である。
この図から明らかなように、動作点における必
要風量は従来のものではQ0であり、これに対し
て本発明のものではQ1と減少させることができ、
又それに伴う通風損失も図中Ｌの分だけ減少させ
ることができるのである。
要風量は従来のものではQ0であり、これに対し
て本発明のものではQ1と減少させることができ、
又それに伴う通風損失も図中Ｌの分だけ減少させ
ることができるのである。
以上種々述べてきたように、本発明によれば突
極界磁極間に回転子の軸方向両端から冷却ガスが
流入する冷却ガス通風路を備えたものにおいて、
その冷却ガス通風路に突極界磁極全長の約半分の
全長を有する塞ぎ部材を埋設するとともに、その
埋設位置を軸方向端から中央部までとなし、かつ
隣接界磁極間で軸方向交互となるように配置した
から、冷却ガス通風路における冷却ガスの衝突が
防止され、また回転子外表の形の関係で風損も少
ないこの種の回転電機が得られるのである。
極界磁極間に回転子の軸方向両端から冷却ガスが
流入する冷却ガス通風路を備えたものにおいて、
その冷却ガス通風路に突極界磁極全長の約半分の
全長を有する塞ぎ部材を埋設するとともに、その
埋設位置を軸方向端から中央部までとなし、かつ
隣接界磁極間で軸方向交互となるように配置した
から、冷却ガス通風路における冷却ガスの衝突が
防止され、また回転子外表の形の関係で風損も少
ないこの種の回転電機が得られるのである。
第１図は本発明の突極形回転電機の要部を示す
縦断面側図、第２図は第１図のＡ―Ａ線に沿う断
面図、第３図は同じくその回転子の要部を示す斜
視図、第４図はその風量の関係を示す曲線図、第
５図は冷却風量と通風損失及び圧力の関係を表わ
す曲線である。 ２…固定子巻線、３…固定子鉄心、４…通風ダ
クト、８…突極界磁極、９…冷却器、１０…回転
軸、１１…回転子リム、１２ａ，１２ｂ…塞ぎ部
材。
縦断面側図、第２図は第１図のＡ―Ａ線に沿う断
面図、第３図は同じくその回転子の要部を示す斜
視図、第４図はその風量の関係を示す曲線図、第
５図は冷却風量と通風損失及び圧力の関係を表わ
す曲線である。 ２…固定子巻線、３…固定子鉄心、４…通風ダ
クト、８…突極界磁極、９…冷却器、１０…回転
軸、１１…回転子リム、１２ａ，１２ｂ…塞ぎ部
材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固定子鉄心及び該固定子鉄心に巻回された固
子巻線を備え、かつ前記固定子鉄心に径方向にの
びた通風ダクトを有する固定子と、回転軸ととも
に回転する回転子リム及び該回転子リムの外周に
周方向に間隔をおき、かつ軸方向にのびた複数の
突極界磁極を備え、かつ相隣る突極界磁極の間に
軸方向両端から冷却ガスが流入する冷却ガス通風
路を形成している回転子とよりなる突極形回転電
機において、前記突極界磁極間の冷却ガス通風路
に、突極界磁極全長の約半分の全長を有し、かつ
非磁性材よりなる塞ぎ部材を埋設するとともに、
その埋設位置を軸方向端から中央部までとなし、
かつ隣接界磁極間で軸方向交互となるように配置
したことを特徴とする突極形回転電機。 ２ 前記塞ぎ部材を電気的絶縁材料にて形成する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の突極形回転電機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57136267A JPS5928852A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 突極形回転電機 |
| US06/518,108 US4795933A (en) | 1982-08-06 | 1983-07-28 | Salient-pole rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57136267A JPS5928852A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 突極形回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928852A JPS5928852A (ja) | 1984-02-15 |
| JPS6329501B2 true JPS6329501B2 (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=15171189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57136267A Granted JPS5928852A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 突極形回転電機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4795933A (ja) |
| JP (1) | JPS5928852A (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5023502A (en) * | 1989-10-31 | 1991-06-11 | A. O. Smith Corporation | Switched reluctance motor rotor |
| DE3941102A1 (de) * | 1989-12-13 | 1991-06-20 | Philips Patentverwaltung | Buerstenloser gleichstrommotor |
| US5828152A (en) * | 1995-02-07 | 1998-10-27 | Denyo Kabushiki Kaisha | Rotor with permanent magnet of generator and method of manufacturing the same |
| US6006418A (en) * | 1995-02-07 | 1999-12-28 | Denyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a rotors with permanent magnet |
| SE510192C2 (sv) | 1996-05-29 | 1999-04-26 | Asea Brown Boveri | Förfarande och kopplingsarrangemang för att minska problem med tredjetonsströmmar som kan uppstå vid generator - och motordrift av växelströmsmaskiner kopplade till trefas distributions- eller transmissionsnät |
| SE9602079D0 (sv) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | Asea Brown Boveri | Roterande elektriska maskiner med magnetkrets för hög spänning och ett förfarande för tillverkning av densamma |
| KR20000016123A (ko) | 1996-05-29 | 2000-03-25 | 에이비비 에이비 | 전자기 장치_ |
| JP2000511338A (ja) | 1996-05-29 | 2000-08-29 | アセア ブラウン ボヴェリ エービー | 高圧巻線用導体および前記導体を含む巻線を備える回転電気機械 |
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