(57)【要約】【課題】  固定子鉄心に設けられた切欠きや穴に導電性の通しボルトを貫通させて、固定子鉄心を保持するフレームとブラケット等の導電性構造部品とを締結している回転電機において、運転中に通しボルトとブラケット等の導電性構造部品とを介して流れる循環電流により生じる電流不平衡の増大を防止するとともに、回転電機内部の防水性能を確保する。【解決手段】  固定子鉄心１に設けられた穴１ａを貫通する通しボルト５とブラケット３、４の間に絶縁ワッシャ９を挿入することにより、運転中に通しボルト５とブラケット３，４とを介して流れる循環電流を遮断し、かつこの絶縁ワッシャ９の内径公差を通しボルト５の不完全ネジ部５ａの外径に対してゼロからマイナス公差とすることにより防水性能も同時に確保する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心に設けられた切欠きや穴に導電性の通しボルトを貫通させて、固定子鉄心を保持するフレームとブラケット等の導電性構造部品とを締結する回転電機において、前記通しボルトとブラケット等の導電性構造部品との間に、両者を電気的絶縁する絶縁ワッシャを挿入し、かつ前記絶縁ワッシャの内径を、通しボルトの不完全ネジ部の外径に対してゼロからマイナス公差としたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記絶縁ワッシャは、前記通しボルトの頭部とブラケット等の導電性構造部品との間、及び前記通しボルトに螺合するナットまたはスペーサとブラケット等の導電性構造部品との間にも介在されるものであることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記絶縁ワッシャは、ガラスファイバー含有ＰＴＦＥ製であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定子鉄心に設けられた切欠きや穴に導電性の通しボルトを貫通させて、固定子鉄心を保持するフレームとブラケット等の導電性構造部品とを締結する回転電機において、運転中に通しボルトとブラケット等の導電性構造部品とを介して流れる循環電流による電流不平衡の改善と、ブラケット等の導電性構造物と通しボルトの締結部の防水性能に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は主たる使用場所が屋外等雨滴にさらされる状況での使用を想定した三相回転電機の固定子鉄心近傍の断面図、図４は図３の小座金７近傍拡大図、図５はシールワッシャ８の断面図である。
フレーム２とブラケット３、４の間の防水性能を確保するために、フレーム２とブラケット３、４との嵌め合い面にシール剤を塗付すると共に、通しボルト５とブラケット３の間に小座金７を挿入してブラケット３と小座金７の間にシール剤７ａを塗付し、かつブラケット４とナット６との間にシールワッシャ８を挿入して通しボルト５とナット６を締め付ける方法がある。小座金７の両面にシール剤７ａを塗付することで、小座金７と通しボルト５、小座金７とブラケット３とのスキマにシール剤７ａが充填され、防水性能を確保している。また、シールワッシャ８は円筒状のゴム部８ａとゴム部を保持する薄鋼板８ｂとで構成されているため、締め付けることによりゴム部８ａが圧縮され、ゴム部８ａとブラケット４、通しボルト５とが密着することで防水性能を確保している。尚、小座金７とシールワッシャ８の位置は反対でもよく、両側とも小座金７の挿入とシール剤７ａの塗付、またはシールワッシャ８の挿入であってもよいことは言うまでもない。
【０００３】
三相回転電機では電流不平衡はできるだけ小さいことが望ましく、電流不平衡の原因には電圧の不平衡、固定子鉄心の磁気回路不平衡等がある。この内、三相回転電機において実施可能な対策として固定子鉄心の磁気不平衡の改善がある。固定子鉄心の磁気不平衡は固定子鉄心の磁気回路がアンバランスとなる位置に切欠きや穴が存在すると増大し、さらに切欠きや穴を貫通する導電性の通しボルト５とブラケット３、４とを介して循環電流が流れることでも増大する。三相回転電機の内、固定子鉄心に設けられた切欠きや穴１ａが磁気回路としてアンバランスとなる位置に存在し、構造上の制約から固定子鉄心１に通しボルト５を貫通させる必要のあるものは電流不平衡が増大する傾向にある。三相回転電機の実使用上問題ない電流不平衡率は５％以下が望ましいとされているが、５％を超えてしまう場合には電流不平衡を抑制する対策が必要である。
【０００４】
また、固定子鉄心１に設けられた切欠きや穴１ａに導電性の通しボルト５を貫通させて、固定子鉄心１を保持するフレーム２とブラケット３，４等の導電性構造部品とを締結している三相回転電機において、運転中に通しボルト５とブラケット３，４等の導電性構造部品とを介して流れる循環電流を遮断し、固定子磁束の変化速度の向上や固定子鉄心１に流れる渦電流による発熱の増加抑制を目的に、通しボルト５へ絶縁ワッシャを挿入する技術は既に公知となっており、この技術を用いることで電流不平衡を改善することが可能となる（例えば、特許文献1、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平３−４８３３８号公報（第２〜６頁、図１）
【特許文献２】実開平５−９１４６号公報（段落0009、0015、図１、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、主たる使用場所が屋外等雨滴にさらされる状況での使用を想定した三相回転電機において、防水性能を確保するための図３〜図５に示す従来技術では、シールワッシャ８や小座金７はナット６を締め付けると、ナット６とシールワッシャ８の薄鋼板または小座金７とブラケット３とが接触し、各部品の表面に絶縁性塗料の塗膜があったとしても締結時の回転摩擦によって一部が剥がれて電気的に導通してしまうため、運転中に通しボルト５とブラケット３，４とを介して循環電流が流れ、電流不平衡の抑制効果を得ることができない。
また、前記公報に開示の絶縁ワッシャを通しボルトに挿入する従来技術では、絶縁ワッシャと通しボルトやブラケットの間に水の浸入を防止する機能がなんら言及されていないことから、防水性能を確保することができない。
従って、従来技術では、循環電流の遮断による電流不平衡の改善と防水性能の確保を両立することができない。
【０００７】
また、小座金７とブラケット３の間にシール剤７aを塗付することによって防水性能を持たせる場合、作業者の習熟度によってシール剤７aの塗布量や塗付範囲が異なるため、防水性能の品質が安定しない。
また、従来技術におけるシールワッシャ８のゴム８aはニトリルゴムが使用されている。これは使用可能温度範囲が-50℃〜120℃であることから、ブラケット４の通しボルト用穴部分の表面温度が120℃を超えるような三相回転電機では耐熱性と防水性とを両立することができない。
【０００８】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、循環電流の遮断による電流不平衡の改善と防水性能の確保を両立することができる回転電機を提供することを目的としている。
【０００９】
またこの発明は、電流不平衡の改善と防水・耐熱性能の確保とを両立することができる回転電機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の回転電機は、上述した目的を達成するために、固定子鉄心に設けられた切欠きや穴に導電性の通しボルトを貫通させて、固定子鉄心を保持するフレームとブラケット等の導電性構造部品とを締結している三相回転電機において、運転中に通しボルトとブラケット等の導電性構造部品とを介して流れる循環電流を遮断するために、通しボルトとブラケット等の導電性構造部品との間に絶縁ワッシャを挿入して電気的に通しボルトとブラケット等の導電性構造部品とを分離し、かつブラケット等の導電性構造部品に設けられた通しボルト用貫通穴から三相回転電機内部への水の浸入を防止するために絶縁ワッシャの内径を通しボルトの不完全ネジ部の外径に対してゼロからマイナス公差としたものである。
【００１１】
またこの発明の回転電機は、通しボルトとブラケット等の導電性構造部品との間に挿入した絶縁ワッシャの材質を、ブラケット等の導電性構造部品の通しボルト締結部の表面温度が260℃まで上昇しても使用可能となり、かつ直射日光に対する劣化の耐性が強いガラスファイバー含有ＰＴＦＥとしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の回転電機によれば、通しボルトとブラケット等の導電性構造部品との間に内径を通しボルトの不完全ネジ部の外径に対してゼロからマイナス公差とした絶縁ワッシャを挿入して電気的にブラケット等の導電性構造部品とを分離することにより、運転中に通しボルトとブラケット等の導電性構造部品を介して流れる循環電流を遮断し電流不平衡を改善することができる。また、通しボルトと絶縁ワッシャとが締りバメとなり、ブラケット等の導電性構造部品と絶縁ワッシャとは通しボルトを締結することで密着して三相回転電機内部への水の浸入を防止することができる。
【００１３】
またこの発明の回転電機によれば、通しボルトとブラケット等の導電性構造部品との間に挿入した絶縁ワッシャの材質をガラスファイバー含有PTFEとすることにより、ブラケット等の導電性構造部品の通しボルト用穴部分の表面温度が260℃まで上昇する場合でも第1の発明に記載の効果を実現することができる。また、ガラスファイバー含有ＰＴＦＥは直射日光に対する劣化の耐性が強い為、従来技術で使用されているニトリルゴムより長期間防水性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施例１に係る三相回転電機の固定子鉄心近傍の断面図である。
【図２】図１に記載したナット側の絶縁ワッシャ近傍拡大断面図である。
【図３】主たる使用場所が屋外等雨滴にさらされる状況での使用を想定した、従来の三相回転電機の固定子鉄心近傍の断面図である。
【図４】図３に記載した小座金側の近傍拡大断面図である。
【図５】図３に記載したシールワッシャの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例１．
以下に、この発明に係る三相回転電機の実施例１を図１、図２に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図１はこの発明の実施例１に係る三相回転電機の固定子鉄心近傍を表す断面図、図２はこの発明の実施例１に係る三相回転電機のナット側の絶縁ワッシャ近傍を表す断面拡大図である。
図１において、固定子鉄心１に設けられた穴１ａに、導電性の通しボルト５を貫通させて固定子鉄心１を保持するフレーム２とブラケット３、４を締結する際に、通しボルト５とブラケット３、４の間、ブラケット３と通しボルト５の頭部との間、ブラケット４とスペーサ１０との間には、大径部と小径部とを有するガラスファイバー含有ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製の環状絶縁ワッシャ９が各々挿入されている。絶縁ワッシャ９は断面形状がＬ字型になっており、小径部がブラケット３，４の通しボルト用穴部に入り、通しボルト５とブラケット３、４の通しボルト用貫通穴内面との接触をも防いでいる。また、この絶縁ワッシャ９の内径公差は、通しボルト５の不完全ネジ部５ａの外径に対してゼロからマイナス公差にて製作されている。ナット側については、図２に示すようにスペーサ１０を挿入しナット６が確実に完全ネジ部で締結できるようにしている。
なお、固定子鉄心１に、穴１ａに代えて切欠きを設け、この切欠きに導電性の通しボルト５を貫通させて固定子鉄心１を保持するフレーム２とブラケット３、４を締結する場合もある。
【００１６】
これにより通しボルト５とブラケット３、４が直接接触することを防止できるため、運転中に通しボルト５とブラケット３、４とを介して流れる循環電流を遮断し、三相回転電機の電流不平衡を改善できると共に、通しボルト５の不完全ネジ部５ａと絶縁ワッシャ９が締まりバメとなって防水性能を得ることができる。また、絶縁ワッシャ９とブラケット３、４は、通しボルト５とナット６との締結力によって密着し防水性能を得ることができる。
また、図１において、絶縁ワッシャ９の材質がガラスファイバー含有ＰＴＦＥであるため、通しボルト用穴部の表面温度が260℃まで上昇する三相回転電機においても電流不平衡を改善し、かつ直射日光に晒されても従来技術で使用されるニトリルゴムより長期間防水性能を維持することができる。
【００１７】
なお、４４０Ｖ  ６０Ｈｚを印加したとき、電流不平衡率が５〜６％であった０．４ｋＷ  ４極  ４００Ｖ級の回転電機に対して、この発明の実施例１で示す絶縁ワッシャ９を通しボルトとブラケットの間に挿入したところ、電流不平衡率を３〜４％に改善することができた。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明は、屋外等雨滴にさらされる状況で使用される回転電機として使用されるのに適している。
【符号の説明】
【００１９】
１  固定子鉄心、１ａ  固定子鉄心の通しボルトを通すための穴、２  フレーム、３  ブラケット、４  ブラケット、５  通しボルト、５ａ  通しボルトの不完全ネジ部、６  ナット、９  絶縁ワッシャ、１０  スペーサ
【図１】
2011114971.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011114971.tif 000005
【図４】
2011114971.tif 000006
【図５】
2011114971.tif 000007