(57)【要約】【課題】帯状抵抗体の冷却面積を広くとることができ、冷却効率が向上して小型化が可能となった回転電機用放熱抵抗器を提供する。【解決手段】帯状抵抗体を平巻して渦巻き状に巻回し非磁性の容器に収納して、回転軸に装着した回転電機用放電抵抗器であって、前記帯状抵抗体の周囲に、所定の直径を有するロープ状絶縁体を、前記帯状抵抗体の長さ方向に所定のピッチで螺旋状に巻回したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状抵抗体を平巻して渦巻き状に巻回し非磁性の容器に収納して、回転軸に装着した回転電機用放電抵抗器であって、
前記帯状抵抗体の周囲に、所定の直径を有するロープ状絶縁体を、前記帯状抵抗体の長さ方向に所定のピッチで螺旋状に巻回したことを特徴とする回転電機用放電抵抗器。
【請求項２】
前記所定のピッチは、平巻され上側に位置する前記帯状抵抗体に巻回されたロープ状絶縁体の、下側に位置する前記帯状抵抗体と対面する部分が、この下側に位置する前記帯状抵抗体に巻回されたロープ状絶縁体の上側に位置する部分と交差するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機用放電抵抗器。
【請求項３】
前記ロープ状絶縁体の直径は、前記交差する部分により形成される上側の前記帯状抵抗体と下側の帯状抵抗体との間隔が、所定の絶縁距離を保つように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の回転電機用放電抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転軸に装着され、ロータコイルに発生する高電圧を放電させて抑制する回転電機用放電抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転電機の一種である同期機では、回転子に設けられた界磁を構成するロータコイルに、励磁機から直流の励磁電流を供給し、同期速度での回転を維持している。このような同期機において、始動時や同期投入時、負荷急変などによる内部相差角急変時等の場合、ロータコイルには高電圧が発生する。また、ロータコイルを開放する場合にも、ロータコイルに高電圧が発生する。
【０００３】
このような高電圧をある範囲に抑制するため、ロータコイル端子間に放電抵抗を取り付け、高電圧からロータコイルや励磁装置を保護することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３-２９９３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放電抵抗としては、従来、絶縁テープを巻き付けて絶縁被覆を施した帯状抵抗体を平巻して渦巻き状に巻回し非磁性の容器に収納して、これを回転電機の回転軸に装着したものが用いられていた。
【０００６】
このように、金属帯に絶縁テープを巻回した帯状抵抗体を、渦巻き形に隙間なく巻いて放電抵抗コイルを製造しており、発生熱に対する冷却効率が悪かった。そのため、抵抗体の温度上昇を絶縁材の耐熱温度以下に抑えられるように、発熱する抵抗体の重量を大きくする必要があった。すなわち、従来構造では、発熱源である金属帯が絶縁材に覆われているため熱伝導性が悪く、さらには抵抗体が隙間なく巻かれていたことにより冷却面積も非常に狭かった。
【０００７】
本発明は、帯状抵抗体の冷却面積を広くとることができ、冷却効率が向上して小型化が可能となった回転電機用放熱抵抗器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施の形態に係る回転電機用放電抵抗器は、帯状抵抗体を平巻して渦巻き状に巻回し非磁性の容器に収納して、回転軸に装着した回転電機用放電抵抗器であって、前記帯状抵抗体の周囲に、所定の直径を有するロープ状絶縁体を、前記帯状抵抗体の長さ方向に所定のピッチで螺旋状に巻回したことを特徴とする。
【０００９】
この実施形態によれば、帯状抵抗体は、ロープ状絶縁体を長さ方向に所定のピッチで螺旋状に巻回した構成であるため、渦巻き状に巻回された帯状抵抗体の相互間に層状の隙間が生じ、冷却面積を大きくとれ、冷却効率が向上して小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転電機用放電抵抗器の上半分縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる帯状抵抗体とロープ状絶縁体との関係を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２は回転電機用放電抵抗器（以下、単に放電抵抗器と呼ぶ）１１を、回転電機の回転軸１２に装着した状態を示している。図１では、２つの放電抵抗器１１を、回転軸１２の軸方向に間隔Ｄを保って対峙させている。これら放電抵抗器１１は、図３で示す帯状抵抗体１３を平巻して渦巻き状に巻回した抵抗コイルを有する。帯状抵抗体１３は、その周囲に、所定の直径を有するロープ状絶縁体１４を、帯状抵抗体１３の長さ方向に所定のピッチで螺旋状に巻回したものである。
【００１３】
ここで、ロープ状絶縁体１４を、帯状抵抗体１３の長さ方向に螺旋状に巻回する場合の所定のピッチは、次のように設定する。すなわち、帯状抵抗体１３を平巻して渦巻き状に巻回した抵抗コイルを形成する場合、図２で示すように、帯状抵抗体１３に巻回されたロープ状絶縁体１４の、下側に位置する帯状抵抗体１３と対面する下側部分１４ａが、この下側に位置する帯状抵抗体１３に巻回されたロープ状絶縁体１４の上側部分１４ｂと互いに交差するように設定する。
【００１４】
上下に位置する帯状抵抗体１３にそれぞれ巻回されたロープ状絶縁体１４の下側部分１４ａと上側部分１４ｂとの交差接触により、上下の帯状抵抗体１３，１３間には空隙１５が形成される。この空隙１５により、渦巻き状に巻回された帯状抵抗体１３間は外気と接触することができ、大きな冷却面積が得られることとなる。また、ロープ状絶縁体１４の直径は、上述した交差部分により空隙１５を形成する上側帯状抵抗体１３と下側帯状抵抗体１３との間隔が、所定の絶縁距離を保つように設定する。
【００１５】
このように帯状抵抗体１３を平巻して渦巻き状に巻回した抵抗コイルは、対地絶縁１７を介して非磁性のリング状の容器１８に収納し、放電抵抗器１１として図１で示すように間隔Ｄを保って回転軸１２に一体的に装着する。この間隔Ｄ間には、放射状に配置された複数の通風翼２１が設けられており、その下部は容器１８の下部に一体的に取り付けられている。
【００１６】
容器１８の下部には軸方向（図１の横方向）に沿う通風溝２２が、円周方向に等間隔で複数個形成されている。なお、この通風溝２２は図２で示すように、回転軸１２に形成してもよい。また、図１中、符号２３は帯状抵抗体１３の口出し部である。
【００１７】
上記構成において、放電抵抗器１１の作成に当たっては、図３で示すロープ状絶縁体１４が所定ピッチで螺旋状に巻回された帯状抵抗体１３を平巻により渦巻き状に巻回し、抵抗コイルを形成する。このとき帯状抵抗体１３に螺旋状に巻回されたロープ状絶縁体１４の上下に対向する部分１４ａ、１４ｂが互いに交差するので、図２で示すように上下に位置する帯状抵抗体１３,１３間には空隙１５が生じる。すなわち、渦巻き状に巻回された帯状抵抗体１３の一巻ごとに空隙１５が層状に形成される。
【００１８】
このようにして渦巻き状に形成された抵抗コイルはリング状の容器１８内に収納され、放電抵抗器１１として、回転軸１２の外周に間隔Ｄを保って対向配置される。間隔Ｄ内には放射状に複数の通風翼２１が設けられており、回転電機の運転により回転軸１２が回転すると、放電抵抗器１１及び通風翼２１は共に回転し、通風溝２２からの空気を間隔Ｄ内に常時流通させる。
【００１９】
ここで、放電抵抗器１１を構成する渦巻き状に巻回された帯状抵抗体１３は、ロープ状絶縁体の交差部以外の部分が、全長に亘って空隙１５を形成するので、広い放熱面積（冷却面積でもある）を有する。渦巻き状に巻回された帯状抵抗体１３の一側辺は、他方の放電抵抗器１１の一側辺と間隔Ｄを保って対峙しており、この間には通風翼２１により通風溝２２からの空気が常時流れているので、帯状抵抗体１３から生じた熱を外部に放熱することができ、効率的な冷却を行うことができる。
【００２０】
このように冷却効率が、従来装置に比べて格段に向上するため、従来のように大きな熱容量を得るため、放電抵抗器を必要以上に大きく形成する必要はなく、装置の小型化が図れる。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１１…回転電機用放電抵抗器
１２…回転軸
１３…帯状抵抗体
１４…ロープ状絶縁体
１４ａ…ロープ状絶縁体の下側部分
１４ｂ…ロープ状絶縁体の上側部分
１５…空隙
１７…対地絶縁
１８…容器
２１…通風翼
２２…通風溝
２３…帯状絶縁体の口出し部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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