(57)【要約】【課題】電機子巻線の端部と出力端子との間を接続する接続導体に近接して補強板が配置されていても、補強板による渦電流損失を低減することにある。【解決手段】回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠７と、この外枠７の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ外枠７の機械的強度を補強する複数の補強板と、電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱９と、電機子巻線端部と端子箱９内の出力端子１０との間を接続する接続導体１２とを備えた３相構成の回転電機において、補強板のうち、電機子巻線端部付近に配置される補強板１５として、電機子巻線端部と出力端子１０との間を接続する接続導体１２に対向する部分の所定の範囲を非磁性材１５ａとし、その他の範囲を磁性材１５ｂとして構成する。【選択図】図１
2011004514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、
前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分の所定の範囲を非磁性材とし、その他の範囲を磁性材として構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機において、前記電機子巻線端部付近に配置された補強板の非磁性材とする範囲は、前記回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲としたことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、
前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分に前記接続導体の投影部を横切るように貫通した複数本のスリットを前記接続導体の長手方向に沿ってそれぞれ設けたことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項３記載の回転電機において、前記電機子巻線端部付近に配置された補強板に設けられる複数本のスリットは、前記回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に設けられたことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、
前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分に前記接続導体の投影部を横切るように複数の溝または格子状の溝を前記接続導体の長手方向に沿ってそれぞれ設けたことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項５記載の回転電機において、前記電機子巻線端部付近に配置された補強板に設けられる複数の溝または格子状の溝は、前記回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に設けられたことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、
前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分の所定の範囲に貫通した複数の丸穴を前記接続導体の長手方向に沿ってそれぞれ設けたことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項７記載の回転電機において、前記電機子巻線端部付近に配置された補強板に設けられる複数の貫通した丸穴は、前記回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に設けられたことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、
前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲を取除いた切欠部を設けたことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタービン発電機の外枠に補強のために配置される補強板の渦電流による損失を低減するようにした回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば３相のタービン発電機からなる回転電機においては、電機子鉄心のスロットに電機子巻線が納められた電機子が回転子の外径側に適宜のギャップを存して配置され、この電機子の電機子巻線は巻線端部近傍に配置された端子箱内で接続導体を介して出力端子に接続されて発電電力を外部に取出している（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
このようなタービン発電機において、電機子巻線に接続された出力端子部付近の構造としては図８に示すような構成のものがある。
【０００４】
図８はタービン発電機の軸方向端部における出力端子部近傍の断面図である。
【０００５】
図８において、１は回転子、２はこの回転子１の外径側に適宜のギャップを存して配置された電機子鉄心で、この電機子鉄心２に有する軸方向に抜けるスロットに３相各相に対応する電機子巻線３が収納され、電機子を構成している。
【０００６】
上記電機子鉄心２は、積層鋼板を積層して構成される積層鉄心の軸方向の両端面に間隔片４を当て、その外側に押え板５を設けて挿通ボルト６により一体的に締付け固定したものである。
【０００７】
また、７は電機子鉄心２の外周を覆うように設けられた外枠で、この外枠７の内面には複数枚の補強板８が軸方向に所定の間隔を存して配置されている。この場合、補強板８は、外枠７との接合強度を確保することなどの理由で、通常磁性体からなる鋼材が使用されている。
【０００８】
一方、９は電機子巻線３の出力端子部に対応する外枠７の下面に取付けられた出力端子箱で、この出力端子箱９の底面には３相各相に対応する出力端子１０ａ〜１０ｆがそれぞれ取付けられ、これら各出力端子１０ａ〜１０ｆには３相各相に対応する電機子巻線３の端部に接続された該当する位相リング１１が接続導体１２を介してそれぞれ接続されている。
【０００９】
また、１３は接続導体１１の外側近傍に対応する外枠７の内面に取付けられた補強板８と外枠７の軸方向端面を閉塞する閉塞板７ａとの間に配置された防風板で、この防風板１３と出力端子１０ａ〜１０ｆとの間を通風管１４により接続して通風路を形成することで、出力端子１０ａ〜１０ｆを冷却する構造となっている。
【００１０】
ここで、図８では、出力端子１０ａ，１０ｄのみ図示されているが、出力端子１０ａの図示紙面方向に出力端子１０ｂおよび出力端子１０ｃが重なっており、出力端子１０ｄの図示紙面方向に出力端子１０ｅおよび出力端子１０ｆが重なっている。
【００１１】
図９は図８をＡ―Ａ´線に沿って切断して発電機中心側から見た断面図であり、簡略化のため回転子１および電機子巻線３の図示は省略してある。この図から分かるように電機子巻線の端部の位相リング１１と出力端子１０ａ，１０ｂ，１０ｃとを接続する接続導体１２の後方にリング状の磁性体からなる補強板８が配置されている。したがって、接続導体１２と補強板８が重なる部分は点線で表記している。また、図９においては、出力端子１０ａ〜１０ｃのみ図示しているが、その後方に出力端子１０ｄ〜１０ｆが重なっている。
【００１２】
近年、発電設備の省スペース化を図ることを目的として、単機容量を増加する傾向にあるが、タービン発電機の大容量化において、電機子巻線の電圧を高くすると耐電圧のために電機子巻線の主絶縁層が厚くなり、電機子巻線の冷却性能が低下する。このため、端子電圧の増加には限界があり、定格電流を増大させる必要がある。
【００１３】
しかし、定格電流の増大により出力端子の電流密度や出力端子間の電磁力が増大するため、出力端子および出力端子箱の体格も大きくなる。また、発電機内に冷却ガスを充満させることで回転子、電機子などの発電機構造物を冷却するタービン発電機においては、冷却性能を向上させるために発電機内の冷却ガス圧を高くする場合があるが、冷却ガスが高くなると発電機の外枠の機械的強度を確保するために補強板の設置枚数を増やす必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】実開平３−９７３５８号公報
【特許文献２】実開平３−９７３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のようにタービン発電機の大容量化に伴い、補強板の設置枚数が増加するため、電機子巻線の端部から出力端子へ接続するために用いられる接続導体と補強板の間隔が狭くなり、また電機子巻線に流れる電流が増加すると接続導体に流れる電流によって補強板に鎖交する磁束量が増え、多くの渦電流が発生する。このことにより、補強板による渦電流損失が増加するため、発電効率の低下や過熱などの問題が生じる。
【００１６】
本発明は上記のような問題を解消し、その目的は電機子巻線の端部と出力端子との間を接続する接続導体に近接して補強板が配置されていても、補強板による渦電流損失を低減することができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような構成の回転電機とするものである。
【００１８】
（１）本発明は、回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分の所定の範囲を非磁性材とし、その他の範囲を磁性材として構成する。
【００１９】
（２）本発明は、回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分に前記接続導体の投影部を横切るように貫通した複数本のスリットを前記接続導体の長手方向に沿ってそれぞれ設ける。
【００２０】
（３）回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分に前記接続導体の投影部を横切るように複数の溝または格子状の溝を前記接続導体の長手方向に沿ってそれぞれ設ける。
【００２１】
（４）回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記電機子巻線端部と出力端子との間を接続する前記接続導体に対向する部分の所定の範囲に貫通した複数の丸穴を前記接続導体の長手方向に沿ってそれぞれ設ける。
【００２２】
（５）本発明は、回転子と、この回転子の周囲に適宜のギャップを存して前記回転子と同心状に配置され積層鉄心からなる電機子鉄心に有するスロットに電機子巻線が収納された電機子と、この電機子の外側を覆うように設けられた外枠と、この外枠の内面に軸方向に適宜の間隔を存してそれぞれ取付けられ前記外枠の機械的強度を補強する複数の補強板と、前記電機子巻線端部に対応させて設けられた端子箱と、前記電機子巻線端部と前記端子箱内の出力端子との間を接続する接続導体とを備えた３相構成の回転電機において、前記補強板のうち、前記電機子巻線端部付近に配置される補強板として、前記回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲を取除いた切欠部を設ける。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電機子巻線の端部と出力端子との間を接続する接続導体に近接して補強板が配置されていても、補強板による渦電流損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による回転電機の第１の実施形態における出力端子部付近を軸方向と直交する方向に切断し、発電機中心側から見た断面図。
【図２】本発明による回転電機の第２の実施形態における出力端子部付近の補強板の一部を示す断面図。
【図３】同実施形態の補強板の数値解析による渦電流損失を従来と比較して示す図。
【図４】本発明による回転電機の第３の実施形態における補強板の一部を示す断面図。
【図５】本発明による回転電機の第４の実施形態における補強板の一部を示す断面図。
【図６】本発明による回転電機の第５の実施形態における補強板の一部を示す断面図。
【図７】本発明による回転電機の第６の実施形態における補強板の一部を示す断面図。
【図８】従来の回転電機における電機子巻線端部付近の一部を示す断面図。
【図９】図７をＡ−Ａ´線に沿って切断し、発電機中心側から見た断面図。
【図１０】回転電機において、接続導体に近接する補強板の内径で発生する渦電流損失密度分布を数値解析して示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は本発明によるタービン発電機等の回転電機の出力端子部付近を軸方向と直交する方向に切断して示す断面図で、図９と同一部品には同一符号を付して説明する。
【００２６】
図１に示すように出力端子部付近の構造は、図示しない電機子巻線の端部に接続された位相リング１１と、出力端子箱９に設けられる３相各相に対応する出力端子１０ａ〜１０ｆとがそれぞれ接続導体１２ａ〜１２ｆにより電気的に接続されている。
【００２７】
図１では出力端子１０ａ〜１０ｃおよび接続導体１２ａ〜１２ｃのみ図示されているが、出力端子１０ｄ〜１０ｆおよび接続導体１２ｄ〜１２ｆは回転子軸方向にそれぞれ出力端子１０ａ〜１０ｃ、接続導体１２ａ〜１２ｃと断面図上重なるように配置されている。
【００２８】
本発明の第１の実施形態では、外枠７の内径側に補強のために回転子軸方向に所定の間隔を存して配置されるリング状の補強板のうち、電機子巻線端部付近に配置される補強板１５として、位相リング１１と端子箱９内の出力端子１０ａ〜１０ｃとの間を接続する接続導体１２ａ〜１２ｃに対向する部分の所定の範囲を非磁性材１５ａとし、その他の範囲を磁性材１５ｂとして構成するものである。
【００２９】
大容量の例えば５００ＭＷ超級のタービン発電機においては、３相各相に対応する電機子巻線の端部の位相リング１１と出力端子１０ａ，１０ｂ，１０ｃとを接続する接続導体１２ａ，１２ｂ，１２ｃに近接し、且つこれらの接続導体を挟むように配置されている２枚の補強板の間隔Ｗｒに対する接続導体１０と補強板８の間隔は、図８に示したような接続導体の回転子軸方向の占有領域を考慮して、一般的に０．１Ｗｒ〜０．３Ｗｒ程度になっている。
【００３０】
そこで、数値解析により接続導体１２と補強板１５との間隔を０．１Ｗｒ、０．３Ｗｒとしたときに接続導体１２に近接する補強板１５の内径部で発生する渦電流損失密度分布は図１０に示すようになる。
【００３１】
図１０の縦軸は接続導体と補強板の距離が０．１Ｗｒのときに補強板で発生する渦電流損失密度の最大値を１ＰＵとしている。また、図１０の横軸は発電機軸方向から見て接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔２Ｗｐを２ＰＵとして、両端部に位置する接続導体投影部の中央を基準（０ＰＵ）にした補強板の水平方向距離である。
【００３２】
図１０によれば、接続導体と補強板の距離を狭くすると補強板で発生する渦電流損失密度の最大値は高くなる。また、補強板の水平方向距離に対する渦電流損失密度の増加傾向は、−１．３Ｗｐから１．３Ｗｐの範囲で異なるが、−１．３Ｗｐと１．３Ｗｐ間の外側の範囲では大きくは変わらない傾向にある。すなわち、図９に示すような接続導体、補強板間距離の一般的な範囲では、損失の大きくなる範囲は補強板の−１．３Ｗｐから１．３Ｗｐの間になると言えるので、本実施形態では補強板１３の−１．３Ｗｐから１．３Ｗｐの範囲を非磁性材１５ａとしている。
【００３３】
このように本発明の第１の実施形態によれば、接続導体１２に近接する補強板１５の渦電流損失密度が高くなる範囲を非磁性材１５ａ、例えばステンレス鋼などで構成することで、補強板１５の非磁性材１５ａとした部分に渦電流が流れにくくなる。そのため、補強板１５の渦電流損が小さくなり、温度上昇の緩和や効率の向上を図ることが可能となる。
【００３４】
また、非磁性材をステンレス鋼などのように鉄などの磁性材と同等の機械的強度を持つものとすることで、発電機外枠７の強度を従来と同程度の強度に確保することが可能である。
【００３５】
上述した第１の実施形態では、発電機軸方向から見て接続導体１２を補強板１５に投影したとき、補強板１５における接続導体投影部の両端部間の中央を基準に２．６Ｗｐの範囲を非磁性材１５ａとしたが、この非磁性材とする範囲を２．６Ｗｐ以上としても同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、図１において、図示しない接続導体１２ｄ〜１２ｆが回転子軸と直交する方向、つまり図示水平方向にずれた場合は、補強板１５における接続導体投影部の接続導体の両端部間に対応する間隔を２Ｗｐとし、接続導体１２ａ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｆが周方向にずれた場合は、補強板１５における接続導体投影部の接続導体の両端部に対応する部位間の平均的な間隔を２Ｗｐとしても、前述同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図２は本発明による回転電機の第２の実施形態における出力端子部付近の補強板の一部を示す断面図で、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００３８】
本発明の第２の実施形態では、図２に示すように電機子巻線端部付近の外枠７の内径側に配置される磁性材からなる補強板１６として、発電機軸方向に接続導体１２ａ〜１２ｃを補強板１６に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、補強板の接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に補強板の厚さ方向に貫通する複数本のスリット１６ａを接続導体１２ａ〜１２ｃの長手方向に沿ってそれぞれ設ける構成としたものである。
【００３９】
図１０に示すように補強板で発生する渦電流損失密度は、補強板の各接続導体投影部の中央を基準にそれぞれ０．６Ｗｐの範囲で高くなることから、この範囲に対応させて補強板に貫通スリット１６ａを設けることにより、全体としては発電機軸方向から見て接続導体を補強板に投影したとき、接続導体投影部の両側の接続導体間に対応する補強板の中央から両側にそれぞれ１．３Ｗｐの範囲にスリットを設けている。
【００４０】
ここで、従来と第２の実施形態の数値解析による補強板の渦電流損失について従来と比較すると図３に示す結果が得られた。図３からも明らかなように、磁性材からなる補強板１６の接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に複数本の貫通するスリット１６ａを接続導体１２ａ〜１２ｃの長手方向に沿ってそれぞれ設けることで、補強板に流れる渦電流のループが分断され、渦電流に対する等価的な電気抵抗が高くなるため、従来例に比べて渦電流が小さくなり、結果として渦電流損失が小さくなることが分かる。
【００４１】
本発明の第２の実施形態によれば、接続導体に流れる電流による磁束により補強板１６に発生する渦電流のループが貫通するスリット１６ａにより分断され、渦電流に対する等価的な電気抵抗が高くなるため、従来に比べて渦電流を小さくすることができる。したがって、渦電流損が小さくなり、温度上昇が緩和され、発電効率を向上させることができる。
【００４２】
上記第２の実施形態では、貫通スリットは各接続導体の投影部を横切るように接続導体投影部に対して直交する方向に配置したが、接続導体の投影部を横切る範囲であれば接続導体投影部に対するスリットの配置角度をどのように変えても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（第３の実施形態）
図４は本発明による回転電機の第３の実施形態における出力端子部付近の補強板の一部を示す断面図で、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００４４】
本発明の第３の実施形態では、図４に示すように電機子巻線端部付近の外枠７の内径側に配置される磁性材からなる補強板１７として、発電機軸方向に接続導体１２ａ〜１２ｃを補強板に投影したとき、補強板１７に接続導体投影部を横切るように複数本の溝１７ａを接続導体１２ａ〜１２ｃの長手方向に沿ってそれぞれ設ける構成としたものである。
【００４５】
この場合、電機子巻線端部付近に配置された補強板１７に設けられる複数の溝１７ａは、回転子軸方向に接続導体を補強板１７に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、補強板１７の接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に設けられる。
【００４６】
本発明の第３の実施形態によれば、接続導体に流れる電流による磁束により補強板１７に発生する渦電流のループが溝１７ａにより分断され、渦電流に対する等価的な電気抵抗が高くなるため、従来に比べて渦電流を小さくすることができる。したがって、渦電流損失が小さくなるので、温度上昇が緩和され、発電効率を向上させることができる。
【００４７】
また、前述した第２の実施形態では、貫通スリットを設けているため、発電機外枠の機械的強度が低下するが、本実施形態ではその影響を小さくできる。
【００４８】
上記第３の実施形態では、補強板１７に溝１７ａを各接続導体の投影部を横切るように接続導体投影部に対して直交する方向に配置したが、接続導体の投影部を横切る範囲であれば接続導体投影部に対する溝の配置角度をどのように変えても同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（第４の実施形態）
図５は本発明による回転電機の第４の実施形態における出力端子部付近の補強板の一部を示す断面図で、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００５０】
本発明の第４の実施形態では、図５に示すように電機子巻線端部付近に配置される磁性材からなる補強板１８として、発電機軸方向に接続導体１２ａ〜１２ｃを補強板に投影したとき、補強板１８に接続導体投影部を横切る範囲に複数の格子状溝１８ａを接続導体１２ａ〜１２ｃの長手方向に沿ってそれぞれ設ける構成としたものである。
【００５１】
この場合、電機子巻線端部付近に配置された補強板１８に設けられる複数の格子状溝１８ａは、回転子軸方向に接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、補強板１８の接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に設けられる。
【００５２】
本発明の第４の実施形態によれば、第３の実施形態と比較して、接続導体に流れる電流による磁束によって補強板１８に発生する渦電流のループが格子状の溝１８ａにより更に分断され、渦電流に対する等価的な電気抵抗が高くなる。したがって、第３の実施形態よりも発生する渦電流損が小さくなるので、温度上昇が緩和され、発電効率を向上させることができる。
【００５３】
上記第４の実施形態では、補強板１８に格子溝１８ａを各接続導体の投影部を横切る範囲に水平および垂直方向に配置したが、接続導体の投影部を横切る範囲であれば接続導体投影部に対する格子溝の配置角度をどのように変えても同様の効果を得ることができる。
【００５４】
（第５の実施形態）
図６は本発明による回転電機の第５の実施形態における出力端子部付近の補強板の一部を示す断面図で、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００５５】
本発明の第５の実施形態では、図６に示すように電機子巻線端部付近に配置される磁性材からなる補強板１９として、発電機軸方向に接続導体１２ａ〜１２ｃを補強板に投影したとき、補強板１９に接続導体投影部を横切る範囲に補強板の厚さ方向に貫通する複数の丸穴１９ａを接続導体１２ａ〜１２ｃの長手方向に沿って複数列にそれぞれ設ける構成としたものである。この場合、各丸穴１９ａは１列目と２列目が重ならないように交互に配置される。
【００５６】
この場合、補強板１９にそれぞれ設けられる貫通する複数の丸穴は、回転子軸方向に前記接続導体を補強板に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、前記補強板の前記接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲に設けられる。
【００５７】
本発明の第５の実施形態によれば、接続導体１２に流れる電流による磁束により補強板１９に発生する渦電流が丸穴１９ａにより流れにくくなるため、従来に比べて渦電流が小さくなる。したがって、温度上昇が緩和され、発電効率を向上させることができる。また、補強板１９に貫通した丸穴１９ａを分散して配置しているため、第２の実施形態よりも発電機外枠の機械的強度の低下を抑えることが可能である。
【００５８】
（第６の実施形態）
図７は本発明による回転電機の第６の実施形態における出力端子部付近の補強板の一部を示す断面図で、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について述べる。
【００５９】
本発明の第６の実施形態では、図７に示すように電機子巻線端部付近に配置される磁性材からなる補強板２０として、発電機軸方向に接続導体１２ａ〜１２ｃを補強板２０に投影したとき、両端部に位置する接続導体投影部の間隔を２Ｗｐとして、補強板２０の接続導体投影部の中央から両側に少なくともそれぞれ１．３Ｗｐの範囲の磁性材を取除いた切欠部２０ａを設ける構成としたものである。
【００６０】
本発明の第６の実施形態によれば、磁性材からなる補強板２０で接続導体１２に流れる電流による磁束により発生する渦電流損失密度が高くなる範囲の磁性材部分を取除いて切欠部２０ａを形成しているため、この部分に渦電流が流れることがなくなり、発電機外枠７の強度は低くなるが、前述した実施形態の中で最も渦電流損失が低減し、温度上昇の緩和や発電効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…回転子、２…電機子鉄心、３…電機子巻線、４…間隔片、５…押え板、６…挿通ボルト、７…外枠、８…磁性体からなる補強板、９…出力端子箱、１０，１０ａ〜１０ｆ…出力端子、１１…位相リング、１２，１２ａ〜１２ｆ…接続導体、１３…防風板、１４…通風管、１５，１６，１７，１８，１９，２０…補強板、１５ａ…非磁性材、１６ａ…貫通スリット、１７ａ…溝、１８ａ…格子状溝、１９ａ…貫通する丸穴、２０ａ…切欠部
【図１】
2011004514.tif 000003
【図２】
2011004514.tif 000004
【図３】
2011004514.tif 000005
【図４】
2011004514.tif 000006
【図５】
2011004514.tif 000007
【図６】
2011004514.tif 000008
【図７】
2011004514.tif 000009
【図８】
2011004514.tif 000010
【図９】
2011004514.tif 000011
【図１０】
2011004514.tif 000012