(57)【要約】【課題】固定子コイル同士の接続導体による接続作業の作業時間を短縮するとともに、接続導体の冷却性能を向上して接続導体の温度上昇を抑制することを目的とする。【解決手段】接続導体１２，１３が固定子コイル２ａ，２ｂの組の周方向の外側を接続し、固定子コイル２ａ，２ｂそれぞれの固定子巻線素線同士が固定子の軸方向の冷却媒体を通気し上記固定子の外に排出する通風孔２０を有する導電性ブロック１９で接続され、通風管６ａの冷却媒体の流出孔と導電性ブロック１９の通風孔２０との間に、接続導体１２，１３の接続位置に至る冷却媒体の流路が固定子コイル２ａ，２ｂそれぞれの固定子巻線素線間に形成されているようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素線が積層された固定子巻線素線間に複数の冷却媒体を通気する通風孔を設けた通風管を配置した固定子コイルを、円筒状の固定子の軸方向に形成されたスロット内に上記固定子の周方向に２個並列にした組を上記固定子の径方向に複数組装着し、上記固定子の径方向にある上記固定子コイルの組の端部同士を接続導体で電気的に接続した回転電機の固定子コイルにおいて、
上記接続導体が上記固定子コイルの組の上記周方向の外側を接続し、
上記固定子コイルそれぞれの固定子巻線素線同士が上記固定子の軸方向の冷却媒体を通気し上記固定子の外に排出する通風孔を有する導電性ブロックで接続され、
上記通風管の上記冷却媒体の流出孔と上記導電性ブロックの通風孔との間に、上記接続導体の接続位置に至る上記冷却媒体の流路が上記固定子コイルそれぞれの固定子巻線素線間に形成されていることを特徴とする回転電機の固定子コイル。
【請求項２】
上記固定子の径方向にある上記固定子コイルの組によって形成される空間が、上記固定子の軸方向に開口された絶縁物によって覆われていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子コイル。
【請求項３】
上記通風管の通風孔の一部を上記接続導体の軸方向中央付近の方向を向くようにしたことを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子コイル。
【請求項４】
上記接続導体の上記径方向における中央近辺の板厚を厚くしたことを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子コイル。
【請求項５】
上記接続導体の上記径方向における中央近辺の冷却媒体の流路側に複数の溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多相発電機のような回転電機に用いられる固定子巻線に関するものであり、特に、固定子巻線端部における構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機は、円筒形の固定子鉄心に形成されたスロット溝の中に固定子巻線が装着され、固定子巻線の固定子半径方向にある固定子コイルの端部同士が接続導体により電気的に接続されている。
【０００３】
固定子コイルは、素線を積層した固定子巻線素線を２列有し、２列の固定子巻線素線間に冷却のための通風管が配設されてなり、固定子コイルの外周には接続導体をロウ付けする部分を除いて主絶縁が施されている。
【０００４】
接続導体による固定子コイルの端部同士の接続は、固定子半径方向にある２列の固定子巻線素線同士それぞれをロウ付け等で接続する。すなわち、２個の接続導体で固定子半径方向にある２列の固定子巻線素線同士それぞれを接続して通風管による通気を妨げないようにしている。
【０００５】
ロウ付けされた後、主絶縁が施されていない部分に手巻絶縁が施される。
【０００６】
固定子巻線は、通風管の片方の端から冷却媒体が通気され他端から流出することにより冷却される（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４４８３号公報（第４−５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載されたような従来の固定子コイルの端部の接続においては、固定子巻線の許容電流を増加させるためにスロット溝の中に装着する固定子コイルを２個に増やした場合、固定子コイルの端部の接続に４個の接続導体を用いることになり、接続導体の数が増えるために接続のための作業時間が増加し、また、２個の固定子コイルの内側にある固定子巻線素線の接続作業が困難になるという問題があった。
【０００９】
また、接続導体における発生損失は、熱伝導のみによって固定子巻線素線側へ伝達され、通気管に吸収され冷却媒体によって排出されるので、接続導体が最高温点となり、加えて、接続導体として銅などの良導電性部材を使用する場合、接続導体を流れる電流は、接続導体の機内側端部のほぼ浸透深さσの領域に集中して流れる特性があるため、接続導体での損失密度が大きくなり、接続導体の機内側の温度が上昇して表面の絶縁を劣化させる恐れがあるため通電電流の大きさが制約されるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、スロット溝の中に装着する固定子コイルを２個に増やし、かつ、接続導体による接続作業の作業時間を短縮するとともに、作業性を改善することを目的とする。
【００１１】
また、接続導体の冷却性能を向上して接続導体の温度上昇を抑制して損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る回転電機の固定子コイルは、素線が積層された固定子巻線素線間に複数の冷却媒体を通気する通風孔を設けた通風管を配置した固定子コイルを、円筒状の固定子の軸方向に形成されたスロット内に上記固定子の周方向に２個並列にした組を上記固定子の径方向に複数組装着し、上記固定子の径方向にある上記固定子コイルの組の端部同士を接続導体で電気的に接続した回転電機の固定子コイルにおいて、
上記接続導体が上記固定子コイルの組の上記周方向の外側を接続し、
上記固定子コイルそれぞれの固定子巻線素線同士が上記固定子の軸方向の冷却媒体を通気し上記固定子の外に排出する通風孔を有する導電性ブロックで接続され、
上記通風管の上記冷却媒体の流出孔と上記導電性ブロックの通風孔との間に、上記接続導体の接続位置に至る上記冷却媒体の流路が上記固定子コイルそれぞれの固定子巻線素線間に形成されているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る回転電機の固定子コイルによれば、接続導体が効率よく冷却され、また、固定子コイルの組の端部同士の接続作業が容易になり、作業時間が短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態１を示す図であり、（ａ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ矢視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ矢視図である。
【００１５】
図１（ｂ）及び（ｄ）に示したように、固定子コイル２ａ，２ｂは、素線が積層された固定子巻線素線１０ａ，１１ａ、素線が積層された固定子巻線素線１０ａ，１１ａ、素線が積層された固定子巻線素線１７ａ，１８ａ、素線が積層された固定子コイル２ａ，２ａ、固定子コイル２ｂ，２ｂを有し、それぞれにおいて、固定子巻線素線間に冷却媒体を通気する複数の通気孔を有する通風管６ａを有し、接続導体１２，１３を接続する部分を除き、外周は主絶縁２６で覆われている。
【００１６】
図１（ａ）に示したように、固定子コイル２ａ，２ａと固定子コイル２ｂ，２ｂはそれぞれ、円筒状の固定子のスロット内において円周方向（図１（ａ）における紙面の横方向）に並列に配置され、固定子コイル２ａ，２ａと固定子コイル２ｂ，２ｂとは端部が径方向に位置し、固定子コイル２ａ，２ａと固定子コイル２ｂ，２ｂの周方向外側はそれぞれ接続導体１２，１３で径方向に電気的に接続され、各固定子コイル２ａ，２ｂの固定子巻線素線間は端部において、冷却媒体を通気し固定の外に排出する複数の通風孔２０を有する導電性ブロック１９で電気的に接続されている。
【００１７】
図１（ｂ）に示したように、固定子コイル２ａ，２ａ及び固定子コイル２ｂ，２ｂの通風管６ａの端部（冷却媒体の流出口）は、固定子の軸方向（図１（ｂ）における紙面の横方向）において接続導体１２，１３よりも内側にあり、通風管６ａの流出口と導電性ブロック１９の通風孔２０との間に接続導体１２，１３に至る冷却媒体の流路が各固定子コイル２ａ，２ｂの固定子巻線素線間に形成されている。冷却媒体が通風管６ａの流出口からでた後は、接続導体１２，１３を冷却して導電性ブロック１９の通風孔２０から固定子の外に排出される。
【００１８】
本実施の形態１によれば、素線が積層された固定子巻線素線間に複数の冷却媒体を通気する通風孔を設けた通風管６ａを配置した固定子コイル２ａ，２ｂを、円筒状の固定子の軸方向に形成されたスロット内に固定子の周方向に２個並列にした組を固定子の径方向に複数組装着し、固定子の径方向にある固定子コイル２ａ，２ｂの組の端部同士を接続導体１２，１３で電気的に接続した回転電機の固定子コイルにおいて、接続導体１２，１３が固定子コイル２ａ，２ｂの組の周方向の外側を接続し、固定子コイル２ａ，２ｂそれぞれの固定子巻線素線同士が固定子の軸方向の冷却媒体を通気し上記固定子の外に排出する通風孔２０を有する導電性ブロック１９で接続され、通風管６ａの冷却媒体の流出孔と導電性ブロック１９の通風孔２０との間に、接続導体１２，１３の接続位置に至る冷却媒体の流路が固定子コイル２ａ，２ｂそれぞれの固定子巻線素線間に形成されているので、接続導体１２，１３が効率よく冷却され、また、導電性ブロック１９を用いることによって、固定子コイル２ａ，２ｂの組の端部同士の接続作業が容易になる。
【００１９】
実施の形態２．
図２は、本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態２を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００２０】
図２に示したように、本実施の形態２では、固定子コイル２ａ，２ａと固定子コイル２ｂ，２ｂとの間に形成される通風管６ａの端部から接続導体１２，１３に至る空間の外周を手巻き絶縁物９で覆うようにして、空間の軸方向端面は解放としている。
【００２１】
図６は、上記実施の形態１における風量と温度上昇に対する各実施の形態における風量増加割合及び温度上昇抑制割合を示す図である。
【００２２】
本実施の形態２によれば、固定子コイル２ａ，２ａと固定子コイル２ｂ，２ｂとの間に形成される通風管６ａの端部から接続導体１２，１３に至る空間の外周を手巻き等の絶縁物９で覆うようにして、絶縁物９の軸方向は開口しているので、絶縁物９により冷却媒体５ａが外部に漏れないようにでき、かつ、冷却媒体の流路の断面積が増加するので、図６に示したように、冷却媒体５ａの流量が上記実施の形態１の場合の略１．１倍になり、さらに、接続導体の損失集中部２１，２２が効率よく冷却され、温度上昇を上記実施の形態１の場合の略８０％に抑制することができ、その分、回転電機の許容電流を増加させることができる。
【００２３】
実施の形態３．
図３は、本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態３を示す正面図である。本実施の形態３では、通風管６ａ，６ｂの一部を接続導体の損失集中部２１，２２である軸方向中央部付近の方向に曲折し、冷却媒体５ａの一部が接続導体の損失集中部２１，２２を効率よく冷却できるようにしており、図１０に示したように、温度上昇を上記実施の形態１の場合の略７０％に抑制することができ、その分、回転電機の許容電流を増加させることができる。
【００２４】
実施の形態４．
図４及び図５は、本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態４を示す側面図である。
【００２５】
本実施の形態４では、図４に示したように、接続導体の損失集中部２１，２２の接続導体１２，１３の厚さを厚くした接続導体の増厚部２４を設けて電気抵抗を減少させることによって損失を低減している。
【００２６】
また、図５に示したように、接続導体の損失集中部２１，２２につながる冷却溝２５を冷却媒体の流路側に形成することによって、冷却面積を増大し、冷却効率を向上させている。
【００２７】
本実施の形態４において増厚部２４と冷却溝２５とを設けることによって、図６に示したように、温度上昇を上記実施の形態１の場合の略６０％に抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、多相発電機等の回転電機の固定子巻線に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態１を示す図である。
【図２】本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態２を示す図である。
【図３】本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態３を示す正面図である。
【図４】本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態４を示す側面図である。
【図５】本発明に係る回転電機の固定子巻線の実施の形態４を示す側面図である。
【図６】実施の形態１における風量と温度上昇に対する各実施の形態における風量増加割合及び温度上昇抑制割合を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
２ａ，２ｂ  固定子コイル、５ａ  冷却媒体流出方向、６ａ  通風管、９  絶縁、
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ  固定子巻線素線、
１２，１３  接続導体、１４  接続導体を覆う絶縁、１９  導電性ブロック、
２０  通風孔、２１，２２  接続導体の損失集中部、２５  冷却溝、２６  主絶縁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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