(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成により固定子コイルエンドの軸方向の熱伸縮に対して接続線群を長期にわたって安定して支持できる回転電機を提供することにある。【解決手段】本発明は、固定子コイルエンド３Ｅから接続線群１２までを変形可能な引出導体１１で接続すると共に、接続線群１２を支持し軸方向に離間した固定部材（４Ａ，８）に跨って支持された支持部材（１３）の軸方向の少なくとも一方側を、固定部材（４Ａ，８）に対して軸方向に変位可能に支持させたのである。  このように構成することで、固定子コイルエンド３Ｅの熱伸縮による接続線群１２への影響は変形可能な引出導体１１で吸収でき、また、支持部材（１３）の変位可能な支持により離間された固定部材（２．８）間の熱膨張差を吸収できるので、支持部材（１３）の損傷はなく、簡単な構成で接続線群１２を長期に亘って安定して支持することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された固定子コイルと、この固定子コイルの前記固定子鉄心端から張出した固定子コイルエンドと、この固定子コイルエンドから引出導体を介して接続された複数の接続線を固定子コイルエンドの外径側で円弧状に形成した接続線群と、この接続線群を支持し軸方向に離間する固定部材に支持される支持部材とを有する横軸型回転電機において、前記固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続すると共に、前記支持部材を軸方向に離間する固定部材の一方側に対して軸方向に変位可能に支持させたことを特徴とする横軸型回転電機。
【請求項２】
固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された固定子コイルと、この固定子コイルの前記固定子鉄心端から張出した固定子コイルエンドと、この固定子コイルエンドから引出導体を介して接続された複数の接続線を固定子コイルエンドの外径側で円弧状に形成した接続線群と、この接続線群を支持し軸方向に離間する固定部材に支持される支持部材とを有する横軸型回転電機において、前記固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続すると共に、前記支持部材と軸方向に離間する固定部材の一方側との間に軸方向の摺動機構を設けたことを特徴とする横軸型回転電機。
【請求項３】
固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された固定子コイルと、この固定子コイルの前記固定子鉄心端から張出した固定子コイルエンドと、この固定子コイルエンドから引出導体を介して接続された複数の接続線を固定子コイルエンドの外径側で円弧状に形成した接続線群と、この接続線群を支持し軸方向に離間する固定部材に支持される支持部材とを有し、前記固定子コイルを巻装した固定子鉄心を固定子枠に支持した横軸型回転電機において、固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続し、かつ、前記支持部材の一端を前記固定子鉄心の端部に固定すると共に、前記支持部材の他端を前記固定子鉄心の端部から軸方向に離間する固定子枠に対して軸方向に変位可能に支持させたことを特徴とする横軸型回転電機。
【請求項４】
固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された固定子コイルと、この固定子コイルの前記固定子鉄心端から張出した固定子コイルエンドと、この固定子コイルエンドから引出導体を介して接続された複数の接続線を固定子コイルエンドの外径側で円弧状に形成した接続線群と、この接続線群を支持し軸方向に離間する固定部材に支持される支持部材とを有し、前記固定子コイルを巻装した固定子鉄心を固定子枠に支持した横軸型回転電機において、固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続し、かつ、前記支持部材の一端を前記固定子鉄心の端部に固定すると共に、前記支持部材の他端を前記固定子鉄心の端部から軸方向に離間する固定子枠に対して軸方向の摺動機構を介して支持させたことを特徴とする横軸型回転電機。
【請求項５】
固定子鉄心と、この固定子鉄心に巻装された固定子コイルと、この固定子コイルの前記固定子鉄心端から張出した固定子コイルエンドと、この固定子コイルエンドから引出導体を介して接続された複数の接続線を固定子コイルエンドの外径側で円弧状に形成した接続線群と、この接続線群を支持し軸方向に離間する固定部材に支持される支持部材とを有する横軸型回転電機において、前記固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続すると共に、前記支持部材から固定部材の間に応力吸収機構を設けたことを特徴とする横軸型回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に係り、特に、軸方向寸法が長大なタービン発電機などに好適な回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、軸方向寸法が長大なタービン発電機は、亀甲型や波型に形成された固定子コイルを固定子鉄心に装着するために固定子コイルエンドを固定子鉄心の軸方向両端から大きく突出させている。同時に、固定子鉄心の軸方向の一端側から突出させた固定子コイルエンドの外径側に各固定子コイルを接続する亘り線や端子に接続する接続線などの接続線群を配置している。また、この接続線群は、支持部材を介して固定子鉄心端と固定子枠に跨って支持させている。
【０００３】
そして、固定子鉄心の軸方向一端側に支持部材により支持された接続線群は、タービン発電機の起動停止及び負荷変動に伴う固定子コイルの熱伸縮に追従するように、例えば特許文献１に開示のように、接続線群を支持部材に対して軸方向に摺動可能に支持する構造が既に提案されている。
【０００４】
このように、特許文献１に開示の接続線群の支持構造によれば、接続線群が支持部材に対して自由に移動できるので、固定子コイルの熱伸縮に伴う固定子コイルエンドの軸方向の移動に対して支持部材を定位置に固定したまま、接続線群のみを追従させて変位させることができ、その結果、固定子コイルエンドとの熱膨張差による接続線群の損傷を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−７７４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１によれば、固定子コイルの熱伸縮に伴う問題を解消することができるが、特許文献１に開示の構成は、支持部材は周方向に複数設けられており、これら複数の支持部材に対して接続線群を夫々摺動可能に支持しなければならず、その結果、多数の摺動構造が必要となり、部品点数が多数になると共に、その取付け作業が厄介となり、作業時間を長大化させる問題がある。
【０００７】
さらに、支持部材は固定子鉄心端と固定子枠に跨って定位置に強固に固定されているので、タービン発電機の起動停止及び負荷変動に伴う固定子鉄心端と固定子枠との間に生じる熱膨張差により、支持部材に圧縮応力が発生し、これが繰り返されされると、支持部材が破損し、接続線群の支持を不安定なものとする問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成により固定子コイルエンドの軸方向の熱伸縮に対して接続線群を長期にわたって安定して支持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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続すると共に、接続線群を支持し軸方向に離間する固定部材間に跨って支持された支持部材の軸方向の少なくとも一方側と固定部材との間に応力吸収機構を設けたのである。
【００１０】
このように、固定子コイルエンドから接続線群までを変形可能な引出導体で接続することで、固定子コイルエンドの熱伸縮の接続線群への影響は変形可能な引出導体で吸収することができ、また、支持部材と固定部材との間に応力吸収機構を設けることで、支持部材を支持する固定部材間の熱膨張差を吸収できるので、支持部材の損傷はなく、簡単な構成によって接続線群を長期にわたって安定して支持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成により固定子コイルエンドの軸方向の熱伸縮に対して接続線群を長期にわたって安定して支持できる回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による回転電機の固定子を示す縦断側面図。
【図２】図１の回転電機の固定子コイルエンドと接続線の支持部材を示す拡大図。
【図３】図２のＰ部の一部破断拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明による回転電機の一実施の形態を、図１〜図３に示すタービン発電機に基づいて説明する。
【００１４】
タービン発電機の固定子１は、珪素鋼板を軸方向に積層して形成された固定子鉄心２と、この固定子鉄心２装着された固定子コイル３とを有している。
【００１５】
固定子鉄心２は、内径側に位置して軸方向に沿って形成されると共に、周方向に複数形成したスロットを有し、このスロット内に固定子コイル３を装着している。また、固定子鉄心２は、積層方向両端（軸方向両端）側に夫々端板４Ａ，４Ｂを当接させており、これら端板４Ａ，４Ｂ間をボルト５及びナット６で締結することで固定子鉄心２を所定圧力で加締めている。
【００１６】
このように構成された固定子１は、強度部材７を介して固定子枠８に支持され、ハウジング９で覆っている。
【００１７】
一方、前記固定子コイル３は、表面に絶縁層を形成したコイル導体を固定子鉄心２のスロット内に装着し、固定子鉄心２の軸方向両端（積層方向両端）から固定子コイルエンド３Ｅを張り出させている。固定子コイル３はスロットの内径側に装着される上コイル３Ａと外径側に装着される下コイル３Ｂからなり、これら上コイル３Ａと下コイル３Ｂとは固定子コイルエンド３Ｅにおいて接続導体１０によって接続して亀甲型や波型の固定子コイル３に形成している。
【００１８】
さらに、特定の固定子コイルエンド３Ｅには弾性変形或いは可撓性を有する引出導体１１の一端が接続され、引出導体１１の他端は、固定子コイルエンド３Ｅの外径側空間部に延在され、ここで複数の接続線を円弧状に形成して接続線群１２を形成している。そして、接続線群１２から再び別の特定の固定子コイルエンド３Ｅに引出導体１１を介して接続されたり、外部に引出されたりしている。
【００１９】
このように円弧状に形成された接続線群１２は、支持部材によって軸方向に離間された固定部材間に固定されている。支持部材は、例えば鉄製の断面矩形の支持板１３であり、その表面には絶縁層が形成されており、この支持板１３に例えばガラス繊維等の絶縁テープを巻付けて接続線群１２を緊縛し、その後、絶縁テープに絶縁樹脂を含浸させて硬化させることで、接続線群１２を固定している。
【００２０】
この支持板１３を支持し軸方向に離間された固定部材の一つは固定子枠８であり、この固定子枠８側には、軸方向に沿った摺動ボルト１４がナット１５などの周知の固定手段で固定されている。一方、固定子枠８には、ボルト貫通穴８Ｈが形成されており、このボルト貫通穴８Ｈの周壁には、例えば潤滑油を含浸させた摺動部材１６が固定され、この摺動部材１６に対して前記摺動ボルト１４を軸方向に摺動させている。
【００２１】
また、軸方向に離間された固定部材のもう一つは固定子鉄心２端に位置する端板４Ａであり、この端板４Ａには、支持板１３が周知の固定手段により固定されており、これらによって支持板１３は固定子枠８と固定子鉄心２端とに跨って支持されることになる。
【００２２】
尚、前記摺動ボルト１４の摺動部の長さは四季による固定子コイル３の熱伸縮分を考慮した長さに、組立誤差等を考慮して余裕を持った長さに形成することが望ましい。
【００２３】
本実施の形態によれば、例えばタービン発電機運転中における発熱により、固定子鉄心２や固定子コイル３が軸方向に熱膨張した場合、支持板１３が端板４Ａと固定子枠８とに対して軸方向に摺動できるように支持されているので、固定子鉄心２端と固定子枠８との間の熱膨張差は、支持板１３と固定子枠８との間に設けた軸方向の摺動機構（ボルト貫通穴８Ｈ、摺動ボルト１４、摺動部材１６）による軸方向の変位によって吸収することができ、支持板１３が繰り返される圧縮応力によって損傷することを回避することができる。このため、前記ボルト貫通穴８Ｈ、摺動ボルト１４、摺動部材１６は支持板１３内の作用する圧縮応力を吸収する応力吸収機構でもある。
【００２４】
一方、固定子コイルエンド３Ｅ端と接続線群１２との間の熱膨張差は、弾性変形或いは可撓性を有する変形可能な引出導体１１の変形によって吸収できるので、熱膨張差による接続線群１２の損傷を防止することができる。
【００２５】
さらに、接続線群１２は、支持板１３に対して絶縁テープの巻付けにより固定する構造なので、接続線群１２と支持板１３との間に専用の摺動機構など多数の部品を配置する必要はなく、接続線群１２の支持構成を簡単にすることができる。
【００２６】
以上の実施の形態は、接続線群１２を支持する支持板１３の固定子枠８側への支持構成を軸方向へ摺動できる構成としたが、支持板１３の固定子枠８側への支持構成を固定的にし、反対に支持板１３の固定子鉄心２端の端板４Ａ側への支持構成を上記実施の形態と同じような摺動機構を用いて支持するようにしてもよく、さらに、支持板１３の固定子枠８側及び固定子鉄心２端の端板４Ａ側への両支持構成を上記実施の形態と同じような摺動機構としてもよい。
【００２７】
さらに、前記応力吸収機構や摺動機構は、ボルト貫通穴８Ｈや摺動ボルト１４や摺動部材１６によって構成されるものに限定されるものではない。また、前記応力吸収機構や摺動機構は、支持板１３と固定子枠８との間に設けるものに限定されるものではなく、例えば、支持板１３そのものに伸縮機構を形成して応力吸収機構や摺動機構としてもよく、したがって、応力吸収機構や摺動機構は支持板（支持部材）１３と固定部材（端板４Ａや固定子枠８）との間に設ければよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は横軸型回転電機としてタービン発電機を一例に説明したが、軸方向寸法が長大であれば電動機等の横軸型回転電機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１…固定子、２…固定子鉄心、３…固定子コイル、３Ａ…上コイル、３Ｂ…下コイル、３Ｅ…固定子コイルエンド、４Ａ，４Ｂ…端板、５…ボルト、６，１５…ナット、７…強度部材、８…固定子枠、８Ｈ…ボルト貫通穴、９…ハウジング、１０…接続導体、１１…引出導体、１２…接続線群、１３…支持板、１４…摺動ボルト、１６…摺動部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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