(57)【要約】【課題】電機子鉄心における渦電流損を低減した回転電機を提供する。【解決手段】実施形態の回転電機は、回転子と、それぞれが扇形の板状をなす抜き板鉄心であって、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられるとともに、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びる複数のスリットと、を備える。【選択図】図２
2013021789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなす抜き板鉄心であって、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられるとともに、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びる複数のスリットと、
を備え、
前記複数の抜き板鉄心は、前記回転子の軸方向に積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数の前記ブロックが前記軸方向に沿って並んでおり、
前記複数のスリットは、少なくとも前記軸方向の端部から１つ目のブロックおよび前記軸方向の端部から２つ目のブロックに含まれる前記複数の抜き板鉄心のそれぞれに形成されることを特徴する回転電機。
【請求項２】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなす抜き板鉄心であって、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
前記スロット内の底側に位置する前記電機子巻線同士であって、互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられるとともに、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びる複数のスリットと、
を備え、
前記複数の抜き板鉄心は、前記回転子の軸方向に積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数の前記ブロックが前記軸方向に沿って並んでおり、
前記複数のスリットは、少なくとも前記軸方向の端部から１つ目のブロックおよび前記軸方向の端部から２つ目のブロックに含まれる前記複数の抜き板鉄心のそれぞれに形成されることを特徴する回転電機。
【請求項３】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなす抜き板鉄心であって、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられるとともに、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びる複数のスリットと、
を備え、
前記複数の抜き板鉄心は、前記回転子の軸方向に積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数の前記ブロックが前記軸方向に沿って並んでおり、
前記複数のスリットは、少なくとも前記軸方向の端部から１つ目のブロックに含まれる前記複数の抜き板鉄心のそれぞれと、前記軸方向の端部から２つ目のブロックの前記端部寄りの半部に含まれる前記複数の抜き板鉄心のそれぞれと、に形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなす抜き板鉄心であって、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
前記スロット内の底側に位置する前記電機子巻線同士であって、互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられるとともに、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びる複数のスリットと、
を備え、
前記複数の抜き板鉄心は、前記回転子の軸方向に積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数の前記ブロックが前記軸方向に沿って並んでおり、
前記複数のスリットは、少なくとも前記軸方向の端部から１つ目のブロックに含まれる前記複数の抜き板鉄心のそれぞれと、前記軸方向の端部から２つ目のブロックの前記端部寄りの半部に含まれる前記複数の抜き板鉄心のそれぞれと、に形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなし、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられ、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びるとともに、前記スロットの深さよりも深く延びる第１のスリットと、
互いの電流位相が同じ前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられ、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びるとともに、前記スロットの深さよりも浅く延びる第２のスリットと、
を備えることを特徴する回転電機。
【請求項６】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなし、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
を備え、
前記複数の抜き板鉄心は、前記回転子の軸方向に積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数の前記ブロックが前記軸方向に沿って並んでおり、
前記複数の抜き板鉄心の前記歯部の長さおよび前記歯部の周方向の幅のいずれか一方を小さくした段落し部を、前記軸方向の端部から２つ目のブロックの前記端部寄りの位置に設けることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなし、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
を備え、
前記複数の抜き板鉄心は、前記回転子の軸方向に積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数の前記ブロックが前記軸方向に沿って並んでおり、
前記複数の抜き板鉄心の前記歯部の長さおよび前記歯部の周方向の幅のいずれか一方を小さくした段落し部を、前記軸方向の端部から１つ目のブロックの前記端部とは反対側に寄った位置に設けることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
回転子と、
それぞれが扇形の板状をなし、前記回転子の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心と、
前記抜き板鉄心の内周面に設けられた複数のスロットと、
前記スロットのそれぞれにその深さ方向において複数段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線と、
前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられた歯部と、
を備え、
互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に、隣接する前記抜き板鉄心同士の境界を設けることを特徴する回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、タービン発電機等の回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービン発電機等の一般的な３相回転電機は、回転子と、回転子の外側にギャップを介して設けられた電機子（固定子）と、を備えている。一般に、電気子は、電機子鉄心および電機子巻線から構成される。電機子鉄心は、回転子の周囲に環状に配置されている。電機子鉄心の内周部には、複数のスロットが放射状に設けられており、各スロットの内側に電機子巻線が配置されている。また、電機子巻線同士の間には、電機子鉄心の歯部が設けられている。各電機子巻線は、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流のいずれかの電流位相に対応している。なお、特許文献１では、通風ダクト部は設けられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９９２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
円周方向において隣接する電機子巻線同士の間で、上記電流位相が異なっている場合には、その境界付近（電機子鉄心の歯部）で、電機子巻線を流れる電流による磁界の強め合いを生ずる。特に、スロットの底側に配置される下コイルの電流位相の異なる境界付近では、径方向コイル位置の関係から端部磁束が多く入射するため、スロットの出口側に配置される上コイルの電流位相の異なる境界に比べ温度が高くなる。このため、電機子鉄心のこの部分で端部磁束が大きくなり、その結果大きな渦電流損を生じており、この位置の温度が局所的に高くなっていた。温度が高くなると、抜き板鉄心や電機子巻線の絶縁耐力が低下し、絶縁破壊や鉄心端面の損傷等を生ずる恐れがある。
【０００５】
本発明は、電機子鉄心における渦電流損を低減した回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の回転電機は、回転子と、複数の抜き板鉄心と、複数のスロットと、歯部と、複数のスリットと、を備える。複数の抜き板鉄心は、それぞれが扇形の板状をなして、前記回転子の周囲で環状をなすように配置される。複数のスロットは、前記抜き板鉄心の内周面に設けられる。複数の電機子巻線は、前記スロットのそれぞれにその深さ方向において２段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する。歯部は、前記抜き板鉄心のそれぞれに設けられるとともに、前記電機子巻線同士の間の位置に設けられる。複数のスリットは、互いの電流位相が異なる前記電機子巻線同士の間に位置する前記歯部に設けられるとともに、前記抜き板鉄心の内周面から径方向に延びる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかる回転電機を縦方向に切断して示した断面図。
【図２】図１に示す回転電機の電機子（固定子）の電機子鉄心を正面方向から見た断面模式図。
【図３】図２に示す電機子鉄心の変形例を示した断面模式図。
【図４】第２の実施形態にかかる回転電機を縦方向に切断して示した断面図。
【図５】各実施形態にかかる回転電機において、電機子鉄心の端部からの軸方向距離に対する軸方向磁束密度を示したグラフ。
【図６】第３の実施形態にかかる回転電機を縦方向に切断して示した断面図。
【図７】第４の実施形態にかかる回転電機の電機子（固定子）の電機子鉄心の正面方向から見た断面模式図。
【図８】第５の実施形態にかかる回転電機を縦方向に切断して示した断面図。
【図９】図８に示す回転電機の電機子鉄心の歯部の段落し部の変形例を示した斜視図。
【図１０】第６の実施形態にかかる回転電機を縦方向に切断して示した断面図。
【図１１】第７の実施形態にかかる回転電機の電機子（固定子）の電機子鉄心の正面方向から見た断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１、図２を参照して、回転電機の実施形態について説明する。本実施形態では、回転電機（３相回転電機）の一例として、例えばタービン発電機（以下、発電機）に適用した場合を例に説明する。
【０００９】
発電機１１は、棒状をなした回転子１２と、回転子１２の周囲に間隔を有して設けられる電機子１３（固定子）と、を有している。
【００１０】
回転子１２は、シャフト１４と、シャフト１４に巻き回した界磁巻線１５と、界磁巻線１５の周囲を覆った保持環１６と、を有している。
【００１１】
電機子１３は、電機子鉄心２１（固定子鉄心）と、電機子巻線２２と、を有している。電機子鉄心２１は、複数の単位層鉄板２３を回転子１２の軸方向Ａに積層して形成され、単位層鉄板２３は、扇形の抜き板鉄心２４を複数個、環状に配置して構成される（図２では、単位層鉄板２３の一部を示している）。各抜き板鉄心２４は、鉄板を扇形の板状に打ち抜いて、例えばワニス処理等により絶縁されて形成される。また別の観点からみると、抜き板鉄心２４は、回転子１２の軸方向Ａに積層されることで、所定の枚数ごとに１つのブロック（鉄心ブロック）を構成する。図１では、１つ目のブロック３１（第１ブロック）から４つ目のブロック３４（第４ブロック）が軸方向Ａに並んでいることを示している。なお、本実施形態では、４個以上のブロックが軸方向に並んでいる。
【００１２】
電機子１３は、各ブロック３１−３４の間の位置に、棒状の間隔片３５（スペーサ）を有している。ブロック３１−３４の端面および間隔片３５によって、冷却用の通風ダクト部３６が構成されている。通風ダクト部３６内に、冷却用の例えば空気や水素が通されることで、電機子鉄心２１等の冷却がなされる。
【００１３】
また、電機子１３は、電機子鉄心２１（抜き板鉄心２４）を締め付けて固定するための押え板３７と、組み立てボルト３８（ボルト）と、締結ナット３９（ナット）とを有している。さらに、電機子１３は、電機子巻線２２をスロット４５内に保持するための楔４０を有している。
【００１４】
図２に示すように、各抜き板鉄心２４は、本体４３（コアバック部）と、本体４３から発電機１１の中心方向に向けて延びる歯部４４と、その内周面から発電機１１の外側に向けて放射状に延びる太溝状のスロット４５と、歯部４４に設けられて歯部４４の内周面から発電機１１の外側に向けて放射状に延びる細溝状のスリット４６と、を有している。歯部４４は、スロット４５同士の間、すなわち電機子巻線２２同士の間の位置に設けられている。また、本実施形態において、隣接する抜き板鉄心２４同士の合わせ目４７は、スロット４５と重なる位置になっている。
【００１５】
電機子巻線２２は、スロット４５内に収納され、スロット４５の深さ方向において２段重ねで設けられている。図２において、電機子巻線２２は、それぞれＵ相電機子コイル２２Ａ（第１の電流位相に対応）、Ｖ相電機子コイル２２Ｂ（第２の電流位相に対応）、Ｗ相電機子コイル２２Ｃ（第３の電流位相に対応）で構成されている。これら電機子巻線２２にそれぞれ、Ｕ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流が流される。本実施形態では、互いの電流位相が異なる電機子巻線２２同士の間に位置する歯部４４に複数個（例えば、２個）のスリット４６が設けられている。なお、本実施形態では、スロット４５の底側のみならず、スロット４５の開口に近い側（出口側）の電機子巻線２２同士の間で電流位相が異なる場合にも、スリット４６を複数個（２個）設けている。また、互いの電流位相が同じ電機子巻線２２同士の間に位置する歯部４４には、スリット４８を１個設けている。これらのスリット４６、４８は、電機子鉄心２１の端部２１Ａから１つ目のブロック３１（第１ブロック）と、２つ目のブロック３２（第２ブロック）と、３つ目のブロック３３（第３ブロック）に含まれるすべての抜き板鉄心２４に設けられている。
【００１６】
第１の実施形態によれば、発電機１１は、回転子１２と、それぞれが扇形の板状であって、回転子１２の周囲で環状をなすように配置された複数の抜き板鉄心２４と、抜き板鉄心２４の内周面に設けられた複数のスロット４５と、スロット４５のそれぞれにその深さ方向において２段重ねで収納されるとともに、第１の電流位相、第２の電流位相、および第３の電流位相のいずれかに１つに対応する複数の電機子巻線２２と、抜き板鉄心２４のそれぞれに設けられるとともに、電機子巻線２２同士の間の位置に設けられた歯部４４と、互いの電流位相が異なる電機子巻線２２同士の間に位置する歯部４４に設けられるとともに、抜き板鉄心２４の内周面から径方向に延びる複数のスリット４６と、を備える。
【００１７】
この構成によれば、回転子１２の界磁巻線１５周りに発生する磁束Ｍ１および電機子巻線２２の端部から発生する磁束Ｍ２からなる端部磁束によって発生する渦電流のループがスリット４６、４８によって分断されるため、渦電流に対する等価的な電気抵抗が高くなり、渦電流を小さくすることができる。これによって、抜き板鉄心２４の局所的な温度上昇を防止して抜き板鉄心２４の損傷を防止できるとともに、発電効率を向上することができる。
【００１８】
続いて、図３を参照して、第１の実施形態の変形例について説明する。本変形例では、スロット４５内の底側にある電機子巻線２２同士であって、互いの電流位相が異なる電機子巻線２２同士の間の位置に、複数のスリット４６を設けている。一方、スロット４５内の出口側にある電機子巻線２２同士の間では、電流位相が異なる場合でも、１個のみスリット４８を設けるようにする。本変形例によれば、第１の実施形態に比して渦電流損失を低減する効果が低くなるが、スリット４６、４８を増設する箇所を少なくできる。これによって、製造コスト低減に加えて、電機子鉄心２１（固定子鉄心）の剛性低下を抑えることができ、応力や振動に対する強度を確保することができる。
【００１９】
続いて図４、図５を参照して、回転電機の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の回転電機（３相回転電機）の一例であるタービン発電機１１は、スリット４６、４８を設けた抜き板鉄心２４の数が異なる点で第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
第２の実施形態では、電機子鉄心２１の軸方向Ａの端部２１Ａから１つ目のブロック３１（第１ブロック）と、２つ目のブロック３２（第２ブロック）に含まれる抜き板鉄心２４に、図２に示す第１の実施形態と同形態の複数のスリット４６、４８を設けている。
【００２１】
また、図５に、歯部４４における、電機子鉄心２１の端部２１Ａからの軸方向距離に対する、軸方向磁束密度の３次元磁界解析結果を示す。縦軸は軸方向磁束密度［ＰＵ］を示しており、横軸は、電機子鉄心２１の軸方向Ａの端部２１Ａからの軸方向距離を示している。なお、図４に示すように、本実施形態では、電機子鉄心２１の軸方向Ａの端部２１Ａ付近に、段落し部６０を設けている。段落し部６０は、例えば、抜き板鉄心２４の歯部４４の長さを端部２１Ａ方向に行くにつれて徐々に小さくして形成される。
【００２２】
図５に示されるように、抜き板鉄心２４の端部に入射した軸方向磁束は積層方向に指数関数的に減少するが、通風ダクト部３６に面した部分（端面）では、端部磁束（Ｍ１、Ｍ２）および回転子１２から出た主磁束が、抜き板鉄心２４のあるほうに集まることで発生するフリンジング磁束（Ｍ３、図８参照）の影響によって軸方向磁束密度が高くなる。軸方向磁束密度は、第１ブロック３１、第２ブロック３２において高く、第３ブロック３３においては概して低くなることを見出した。この事実を見出した発明者らは、第１ブロック３１、第２ブロック３２に含まれる抜き板鉄心２４のすべてに、図２に示す第１の実施形態と同形態の複数のスリット４６を設けることとした。なお、渦電流損失は、磁束密度の２乗に比例する。
【００２３】
第２の実施形態によれば、複数の電機子鉄心２１は、回転子１２の軸方向Ａに積層されて、所定の枚数で１つのブロックを構成するとともに、複数のブロックが軸方向Ａに沿って並んでおり、複数のスリット４６、４８は、少なくとも軸方向Ａの端部２１Ａから１つ目のブロック３１および軸方向Ａの端部２１Ａから２つ目のブロック３２に含まれる複数の抜き板鉄心２４のそれぞれに形成される。
【００２４】
この構成によれば、スリット４６、４８を設ける抜き板鉄心２４の枚数を少なくして製造コストを低減できるとともに、また必要以上にスリット４６、４８が設けられることを防いで、抜き板鉄心２４の強度が低下することを防止できる。
【００２５】
続いて図６を参照して、回転電機の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の回転電機（３相回転電機）の一例であるタービン発電機１１は、スリット４６、４８を設ける抜き板鉄心２４の数が異なる点で第２の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第２の実施形態と共通している。このため、主として第２の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００２６】
発明者らは、図５に示す３次元磁界解析結果から、電機子鉄心２１の端部２１Ａから２つ目のブロック３２（第２ブロック）において、端部寄りの半部３２Ａにおいて磁束密度が高く、端部の方向とは反対側の半部において磁束密度が低くなることを見出した。すなわち、２つ目のブロック３２（第２ブロック）では、その中ほどにおいて軸方向磁束密度が１つ目のブロック３１の端部２１Ａとは反対側の端面と同程度にまで減衰している。なお、この端部寄りの半部３２Ａは、各ブロック３１−３４の軸方向の全長をＬとしたときに、端部寄りの０．５Ｌの長さの範囲内に対応している（図５参照）。
【００２７】
このため、本実施形態では、図６に示すように、電機子鉄心２１の端部２１Ａから１つ目のブロック３１（第１ブロック）に含まれる抜き板鉄心２４のぞれぞれと、端部２１Ａから２つ目のブロック３２（第２ブロック）の端部寄りの半部３２Ａに含まれる抜き板鉄心２４のそれぞれとに、図２に示す第１の実施形態と同形態の複数のスリット４６、４８を設けている。
【００２８】
第３の実施形態によれば、スリット４６、４８を設ける抜き板鉄心２４の枚数をさらに少なくして製造コストを低減できるとともに、また必要以上に抜き板鉄心２４の強度が低下してしまうことを防止できる。
【００２９】
続いて図７を参照して、回転電機の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の回転電機（３相回転電機）の一例であるタービン発電機１１は、スリット４６、４８の構造が異なる点で第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図７に示すように、第４の実施形態では、互いの電流位相が異なる電機子巻線２２同士の間に位置する歯部４４に第１のスリット５１が設けられている。第１のスリット５１は、歯部４４に設けられて歯部４４の内周面から発電機１１の外側に向けて放射状に延びる細溝状をなしている。第１のスリット５１の長さ（深さ）は、スロット４５の長さ（深さ）よりも大きくなっている。なお、本実施形態では、スロット４５の底側にある電機子巻線２２のみならず、スロット４５の開口に近い側（出口側）の電機子巻線２２同士の間で電流位相が異なる場合にも、第１のスリット５１を設けている。
【００３１】
互いの電流位相が同じ電機子巻線２２同士の間に位置する歯部４４には、第２のスリット５２を設けている。第２のスリット５２は、歯部４４に設けられて歯部４４の内周面から発電機１１の外側に向けて放射状に延びる細溝状をなしている。第２のスリット５２の長さ（深さ）は、スロット４５の長さ（深さ）と同等か、それよりも小さい。
【００３２】
第４の実施形態では、第１のスリット５１および第２のスリット５２は、電機子鉄心２１の端部２１Ａから１つ目のブロック３１（第１ブロック）と、２つ目のブロック３２（第２ブロック）と、３つ目のブロック３３（第３ブロック）に含まれるすべての抜き板鉄心２４に設けられている。なお、本実施形態では、第１ブロック３１から第３ブロック３３に含まれるすべての抜き板鉄心２４に第１のスリット５１および第２のスリット５２を設けるようにしているが、第２の実施形態および第３の実施形態と同様に、第１ブロック３１と第２ブロック３２にのみに第１のスリット５１および第２のスリット５２を設けるようにしてもよい。
【００３３】
第４の実施形態によれば、発電機１１は、スロット４５の深さよりも深く延びる第１のスリット５１と、スロット４５の深さよりも浅く延びる第２のスリット５２と、を備える。この構成によれば、スリット４６、４８の数を複数とした場合に比して渦電流損失を低減する効果は小さくなるが、スリット４６、４８の本数増加による製造コストの増加および抜き板鉄心２４の強度低下を防止して、応力や振動に対する強度を確保することができる。
【００３４】
続いて図８、図９を参照して、回転電機の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態の回転電機（３相回転電機）の一例であるタービン発電機１１は、スリット４６、４８の代わりに段落し部６１を設ける点で第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
第５の実施形態では、電機子鉄心２１の端部２１Ａから２つ目のブロック３２（第２ブロック）の端部寄りの位置に段落し部６１が設けられている。本実施形態では、段落し部６１は、抜き板鉄心２４の歯部４４の長さを端部２１Ａ方向に行くにつれて徐々に小さくして形成される。なお、段落し部６１は、この形状に限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、抜き板鉄心２４の歯部４４の周方向Ｂにおける幅を端部２１Ａ方向に行くにつれて徐々に小さくして形成してもよい。
【００３６】
本実施形態によれば、複数の抜き板鉄心２４の歯部４４の長さおよび歯部４４の周方向の幅のいずれか一方を小さくした段落し部６１を、軸方向Ａの端部２１Ａから２つ目のブロック３２の端部寄りの位置に設ける。この構成によれば、端部２１Ａから２つ目のブロック３２（第２ブロック）の端部寄りの位置に入射する端部磁束（回転子の界磁巻線１６周りに発生する磁束Ｍ１および電機子巻線２２の端部から発生する磁束Ｍ２からなる磁束）およびフリンジング磁束Ｍ３（通常、通風ダクト部付近に向けて入射される）が一箇所に集中してしまうことを防いで、渦電流損および温度上昇の発生を防止できるとともに、発電効率を向上できる。
【００３７】
続いて図１０を参照して、回転電機の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態の回転電機（３相回転電機）の一例であるタービン発電機１１は、段落し部６１を設ける箇所が増加している点で第５の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第５の実施形態と共通している。このため、主として第５の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本実施形態では、２つ目のブロック３２（第２ブロック）の段落し部（第１の段落し部６１）に加えて、電機子鉄心２１の端部２１Ａから１つ目のブロック３１（第１ブロック）の、前記端部２１Ａとは反対側に寄った位置に段落し部（第２の段落し部６２）が設けられている。本実施形態では、段落し部６２は、抜き板鉄心の歯部４４の長さを端部２１Ａとは遠ざかる方向に行くにつれて徐々に小さくして形成される。なお、段落し部（第２の段落し部６２）は、この形状に限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、抜き板鉄心２４の歯部４４の周方向Ｂにおける幅を端部２１Ａとは遠ざかる方向に行くにつれて徐々に小さくして形成してもよい。
【００３９】
本実施形態によれば、複数の抜き板鉄心２４の歯部４４の長さおよび歯部４４の周方向Ｂの幅のいずれか一方を小さくした段落し部を、軸方向Ａの端部２１Ａから１つ目のブロック３１の端部２１Ａとは反対側に寄った位置に設ける。この構成によれば、端部２１Ａから１つ目のブロック３１（第１ブロック）の端部２１Ａとは反対側寄りの位置に入射する端部磁束Ｍ１、Ｍ２およびフリンジング磁束Ｍ３が一箇所に集中することを防止でき、渦電流損および温度上昇の発生を防止しつつ、発電効率を向上できる。
【００４０】
続いて図１１を参照して、回転電機の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態の回転電機（３相回転電機）の一例であるタービン発電機１１は、抜き板鉄心２４同士の間の境界７１の位置が第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
本実施形態では、隣接する抜き板鉄心２４同士の間の境界７１を、スロット４５のある位置ではなく、歯部４４の位置に配置している。すなわち、本実施形態では、互いの電流位相が異なる電機子巻線２２同士の間に位置する歯部４４に、スリット４６の代わりに、抜き板鉄心２４同士の境界７１を設けている。なお、本実施形態では、第１ブロック３１から第３ブロック３３に含まれるすべての抜き板鉄心２４の境界７１を上記の配置にしているが、第２の実施形態および第３の実施形態と同様に、第１ブロック３１と第２ブロック３２にのみで、抜き板鉄心２４の境界７１を上記の配置にしてもよい。
【００４２】
本実施形態によれば、端部磁束Ｍ１、Ｍ２およびフリンジング磁束Ｍ３により発生する渦電流ループを分断する長さが長くなり、渦電流に対する等価的な電気抵抗が高くなるため、渦電流を小さくすることができる。このため、渦電流損失が低減され、歯部４４における局所的な温度上昇を防止しつつ、発電効率を向上することができる。
【００４３】
このほか、回転電機は、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できるのは勿論である。また、実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されるものではない。さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１１…発電機、１２…回転子、２１Ａ…端部、２２…電機子巻線、２４…抜き板鉄心、３１…１つ目のブロック、３２…２つ目のブロック、３２Ａ…半部、４４…歯部、４５…スロット、４６…スリット、５１…第１のスリット、５２…第２のスリット、６１…段落し部、６２…第２の段落し部、７１…境界
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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