(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子鉄心に複数個形成したコイルスロットと、該コイルスロットの底面に形成したサブスロットと、前記コイルスロットに収納した界磁巻線と、前記サブスロット上に配設して前記コイルスロットおよび前記サブスロット間を離隔するサブスロットカバーと、前記サブスロットカバーに取り付けられ、該サブスロットカバーの軸方向移動を規制するディスタントピースとからなる回転電機の回転子の製造方法において、前記サブスロットカバーのコイルスロット側からねじピンをねじ込み前記ディスタントピースを螺合したのち、前記ねじピンの不完全ねじ部をサブスロットカバーの表面に略一致する面で切断するとともに、前記ねじピンのディスタントピース表面より突出した部分に接着剤を塗布し、前記ねじピンのねじ山を埋めたことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の回転子に係り、特に回転子のサブスロットカバーの軸方向移動を防止するストッパとなるディスタントピースをサブスロットカバーに結合するねじピンのゆるみを防止する構造およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所あるいは原子力発電所に使用されるタービン発電機においては、回転子鉄心に界磁巻線を挿入するためのコイルスロットを形成加工し、さらにコイルスロット底部に回転子鉄心を冷却する冷却風通路となるサブスロットを形成加工し、前記コイルスロット中に界磁巻線を収納する。前記サブスロットの上端部にはサブスロットカバーを載置し、前記界磁巻線と、該界磁巻線にそれぞれ接するサブスロットカバー上面および鉄心ティースの側面部との間には両者を絶縁するためのスロットアーマを配設する。
【０００３】
タービン発電機の定格運転中には、タービン発電機の界磁巻線には約５００ボルト、数１００アンペア程度の電流が流れ、界磁巻線は加熱される。また、タービン発電機の定格速度運転時には巨大な遠心力が作用する。これらの熱的および機械的作用により、前記界磁巻線は運転および運転停止毎に伸張および収縮を繰り返し、この繰り返しに伴い前記サブスロットカバーには機械力が作用して、ずれや軸方向移動が生じる。
【０００４】
このようにして生じるずれや軸方向移動を防止するため、サブスロットカバーにディスタントピースを取り付けるとともに、サブスロットのティース側面に前記ディスタントピースの形状に合う凹部を形成し、前記ディスタントピースを前記凹部に係合することによってサブスロットカバーのずれや軸方向移動を防止している。
【０００５】
図６（ａ）ないし（ｄ）は従来の、サブスロットカバーにディスタントピースを取り付ける手順を示す図である。
【０００６】
これらの図において、１０１はサブスロットカバー、１０２はディスタントピース、１０３はねじピン、１０４は接着剤である。
【０００７】
まず、図６（ａ）に示すようにねじピン１０３のねじ山が設けられている部分に接着剤１０４を塗布し、ディスタントピース１０２の底面よりねじ込む。接着剤１０４を乾燥した後、図６（ｂ）に示すようにディスタントピース１０２の表面より突出しているねじピン１０３の一方端を、サブスロットカバー１０１の厚み分だけ残して切断する。またディスタントピース１０２の表面より突出している他方端はディスタントピース１０２の底面にあわせて切断する。
【０００８】
次いで、図６（ｃ）に示すようにディスタントピース１０２表面とねじピン１０３のねじ山部分に接着剤１０４を塗布する。次いで、図６（ｄ）に示すようにねじピン１０３を固着したディスタントピース１０２をサブスロットカバー１０１の底面からねじ込み、乾燥することによりサブスロットカバー１０１にディスタントピース１０２を取り付ける。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、熱的および機械的作用により前記界磁巻線は伸張および収縮を繰り返し、この繰り返しに伴い前記界磁巻線に接するサブスロットカバーには機械力が繰り返し作用することになる。
【００１０】
一方、サブスロットカバーにはディスタントピースが取り付けられ、ディスタントピースはサブスロットのティース側面に形成した凹部に嵌合しているためそのずれや軸方向移動が規制される。このような状況の下で発電機を長期間運転すると、繰り返し疲労および熱劣化により接着剤が剥離し、さらに前記ねじピンが緩んできて、ついにはねじピンが前記ディスタントピースとともにサブスロットカバーからはずれて、サブスロット内に脱落する現象がみられる。
【００１１】
ディスタントピースが脱落すると、脱落したディスタントピースあるいはディスタントピースによる規制を失ったサブスロットカバーはタービンのターニング時にタービンにより微速で回転される発電機の回転に伴って徐々に軸方向に移動し、最終的にはスロットから抜け出す。そして最悪の場合には発電機の高速回転時にスロットから抜け出して遠心力により飛散し、短絡事故等の原因になる。
【００１２】
本発明は前記種々の問題点に鑑みてなされてもので、回転電機の回転子のサブスロットカバー、およびサブスロットカバーの軸方向移動を規制するディスタントピースの脱落を防止し、運転中の事故を未然に防止できる回転電機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【００１４】
回転子鉄心に複数個形成したコイルスロットと、該コイルスロットの底面に形成したサブスロットと、前記コイルスロットに収納した界磁巻線と、前記サブスロット上に配設して前記コイルスロットおよび前記サブスロット間を離隔するサブスロットカバーと、前記サブスロットカバーに取り付けられ、該サブスロットカバーの軸方向移動を規制するディスタントピースとからなる回転電機の回転子の製造方法において、前記サブスロットカバーのコイルスロット側からねじピンをねじ込み前記ディスタントピースを螺合したのち、前記ねじピンの不完全ねじ部をサブスロットカバーの表面に略一致する面で切断するとともに、前記ねじピンのディスタントピース表面より突出した部分に接着剤を塗布し、前記ねじピンのねじ山を埋めた。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図１ないし図６を用いて説明する。
図１ないし図４は本発明が適用できる回転電機の回転子を示す図であり、図１は回転子の全体概略図、図２は図１のＡ−Ａ断面図（回転子胴部における径方向断面図）、図３は図２のＢ−Ｂ断面図（回転子スロットの断面図）、図４は図３のＣ部斜視図（サブスロットおよびサブスロットカバーの斜視図）である。
【００２０】
これらの図において、１は回転子胴部、２はスロット、３は界磁巻線、４はコイルスロット、５はコイルスロット底部に設けられたサブスロットであり、サブスロット５は回転子を冷却する冷却風の通路を形成する。６はティース、７は界磁巻線３と、界磁巻線３に接するサブスロットカバー上面および鉄心ティース６の側面部との間を絶縁するスロットアーマ、８はスロットアーマ内径側に設置したサブスロットカバーであり、界磁巻線最底部に配設してコイルスロット根元部に冷却風通路を形成する。９はサブスロットカバー８のずれおよび軸方向移動を防止するディスタントピース、１０はディスタントピース９をサブスロットカバー８に取り付けるねじピン、１１は回転子胴部表面近くに設置したウエッジであり、回転中の遠心力からスロット２内に配設した界磁巻線等の構成材料を保持する。１２は界磁巻線３とウエッジ１１とを絶縁するクリページブロックである。
【００２１】
図４に示すように、サブスロット５の側面部分のティース６をディスタントピース９が嵌入可能な形状に形成し、ここにサブスロットカバーを固着したディスタントピース９を嵌入して、サブスロットカバー８がずれたり軸方向に移動するのを防止する。
【００２２】
図５（ａ）ないし（ｄ）は、サブスロットカバー８にディスタントピースを取り付ける際の作業手順を示す図である。
【００２３】
図において、１３は接着剤、１４はねじピン１０に残留する不完全ねじ部、１５はディスタントピース９の底面より突出したねじピン１０のねじ山を埋める接着剤である。なお、図において図１ないし図４に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
まず、図５（ａ）に示すようにねじピン１０のねじ山が設けられている部分に接着剤１３を塗布し、サブスロットカバー８の上面よりねじ込む。次に図５（ｂ）に示すようにねじピン１０のサブスロットカバー８の下面より突出している部分およびディスタントピース９の上面に接着剤１３を塗布し、次いでディスタントピース９をねじピン１０にねじ込む。接着剤が乾燥した後、図５（ｃ）に示すように界磁巻線３が配設される側のねじピン１０をサブスロットカバー８の上面にあわせて切断する。ねじピン１０の切断面を平滑な面とすることにより、サブスロットカバー８の表面に設置される界磁巻線３の運転時の通電昇温軸方向への熱伸びを阻害することなく、回転子周方向で均一な摩擦力が得られ、運転中の振動を抑制できる。また、このような作業手順によると、従来２回必要であったねじピンの切断回数および接着剤１３の塗布乾燥回数を１回に低減させることができ、作業時間の短縮、作業効率の向上、原価低減を図ることができる。
【００２５】
サブスロットカバー８とディスタントピース９とを以上のようにして取り付けると、図５（ｄ）に示すようにサブスロットカバー８の上面にねじピン１０の不完全ねじ部１４が残留することになる。
【００２６】
不完全ねじ部が残留すると、タービン発電機を運転中に遠心力が働き、また界磁巻線が界磁電流のオンオフにより熱膨張および収縮を繰り返して機械力がディスタントピース９に印加されても、ねじピンの前記残留した不完全ねじ部１４がストッパーとして機能するため、ねじピン１０がサブスロットカバー８からゆるんで抜け落ちたりすることはない。また接着剤１５を充填してねじ山を埋めるので、ディスタントピースとねじピン１０との結合が緩んでディスタントピース９が脱落することも起こらない。なお接着剤１３および１５は粘度１〜１００（Ｐａ・ｓｅｃ）の速乾性樹脂で形成することが作業効率の面から好ましい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転電機のサブスロットカバーとサブスロットカバーの軸方向移動を規制するディスタントピースをサブスロットカバー側からねじ込まれた不完全ねじ部を有するねじピンにより螺合したので、サブスロットカバーおよびディスタントピースの脱落を防止し、運転中の事故を未然に防止できる回転電機を提供できる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電機の回転子の全体概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図３のＣ部斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る回転電機の回転子のサブスロットカバーにディスタントピースを取り付ける際の作業手順を示す図である。
【図６】従来の回転電機の回転子のサブスロットカバーにディスタントピースを取り付ける際の作業手順を示す図である。
【符号の説明】
１  回転子胴部
２  スロット
３  界磁巻線
４  コイルスロット
５  サブスロット
６  ティース
７  スロットアーマ
８  サブスロットカバー
９  ディスタントピース
１０  ねじピン
１１  ウエッジ
１２  クリページブロック
１３．１５  接着剤
１４  不完全ねじ部
【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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