(57)【要約】【課題】冷媒の圧力損失および鉄心の局所的な温度上昇を抑制できる固定子およびこれを備える回転電機ならびに回転電機の運転方法を提供すること。【解決手段】楔は、冷媒流路に接し、回転方向の下流側に向かうにしたがって径方向外方に傾斜した傾斜面を有し、スペーサの径方向内端は、複数の楔のうち当該スペーサに対して回転方向の上流側において直近の楔における傾斜面の径方向外端よりも径方向内方に位置し、かつ、複数の楔のうち当該スペーサに対して下流側において直近の楔の径方向内端面よりも径方向外方に位置する。【選択図】図１
2017200289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向内側に周方向に間隔を空けて設けられた複数のスロットと、それぞれ内部にスペーサが配置されて径方向に冷媒を流通可能に構成されて軸方向に配置された複数の冷媒流路を備え、回転軸を取り囲むように配置された鉄心と、
前記複数のスロット内において前記軸方向に前記鉄心を貫通する複数のコイルと、
前記複数のコイルよりも径方向内方において前記複数のスロット内に配置され、各スロットに各コイルを固定する複数の楔と、を備え、
前記楔は、前記冷媒流路に接し、前記鉄心の内側に配置される回転子の回転方向の下流側に向かうにしたがって径方向外方に傾斜した傾斜面を有し、
前記スペーサの径方向内端は、前記複数の楔のうち当該スペーサに対して前記回転方向の上流側において直近の楔における前記傾斜面の径方向外端よりも径方向内方に位置し、かつ、前記複数の楔のうち当該スペーサに対して前記下流側において直近の楔の径方向内端面よりも径方向外方に位置する、回転電機の固定子。
【請求項２】
前記スペーサの前記下流側の面のうち径方向内端側の第１面は、径方向内方に向かうにしたがって前記上流側に向かう形状を有する請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記楔は、前記下流側に突出した第１角部を有し、
前記軸方向において前記冷媒流路に対応する範囲にわたって、前記楔に前記傾斜面に接する前記第１角部の切欠き部が設けられている請求項１または２に記載の固定子。
【請求項４】
前記冷媒流路に接し、前記回転方向との間に鋭角をなすように前記楔から前記上流側に突出したブロックを備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項５】
前記楔は、前記上流側に突出した第２角部を有し、
前記軸方向において前記冷媒流路に対応する範囲にわたって、前記楔に前記径方向に平行な平坦面に接する前記第２角部の切欠き部が設けられ、
前記ブロックは、前記平坦面に配置された請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記スペーサは、前記回転方向において隣り合う前記コイルの間に複数設けられ、
前記隣り合うコイル間の複数のスペーサのうち前記下流側のスペーサの径方向内端は、当該複数のスペーサのうち前記上流側のスペーサの径方向内端より径方向内方に位置する請求項１〜５のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項７】
回転子と、
前記回転子を取り囲むように配置され、径方向内側に周方向に間隔を空けて設けられた複数のスロットと、それぞれ内部にスペーサが配置されて径方向に冷媒を流通可能に構成されて軸方向に配置された複数の冷媒流路を備えた鉄心と、
前記複数のスロット内において前記軸方向に前記鉄心を貫通する複数のコイルと、
前記複数のコイルよりも径方向内方において前記複数のスロット内に配置され、各スロットに各コイルを固定する複数の楔と、を備え、
前記楔は、前記冷媒流路に接し、前記回転子の回転方向の下流側に向かうにしたがって径方向外方に傾斜した傾斜面を有し、
前記スペーサの径方向内端は、前記複数の楔のうち当該スペーサに対して前記回転方向の上流側において直近の楔における前記傾斜面の径方向外端よりも径方向内方に位置し、かつ、前記複数の楔のうち当該スペーサに対して前記下流側において直近の楔の径方向内端面よりも径方向外方に位置する、
ことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
回転子と、
前記回転子を取り囲むように配置され、径方向内側に周方向に間隔を空けて設けられた複数のスロットと、それぞれ内部にスペーサが配置されて径方向に冷媒が流通可能に構成されて軸方向に配置された複数の冷媒流路を備えた鉄心と、
前記複数のスロット内において前記軸方向に前記鉄心を貫通する複数のコイルと、
前記複数のコイルよりも径方向内方において前記複数のスロット内に配置され、各スロットに各コイルを固定する複数の楔と、を備え、
前記楔は、前記冷媒流路に接し、前記回転子の回転方向の下流側に向かうにしたがって径方向外方に傾斜した傾斜面を有し、
前記スペーサの径方向内端は、前記複数の楔のうち当該スペーサに対して前記回転方向の上流側において直近の楔における前記傾斜面の径方向外端よりも径方向内方に位置し、かつ、前記複数の楔のうち当該スペーサに対して前記下流側において直近の楔の径方向内端面よりも径方向外方に位置する、回転電機において、
前記回転子を回転させ、
径方向外方に向かって前記冷媒流路に前記冷媒を流す回転電機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、固定子およびこれを備える回転電機ならびに回転電機の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄心とコイルとを有する固定子と、固定子で囲まれた回転子とを備える回転電機は、運転中に、コイルに発生する銅損と鉄心に発生する鉄損とによって発熱する。発熱による温度上昇を抑制するため、鉄心内には、径方向の複数のエアダクトが設けられている。エアダクトに冷却ガスを流すことで、回転電機を冷却できる。
【０００３】
しかしながら、従来の回転電機は、エアダクトにおいて冷却ガスの剥離が生じ易かったため、冷媒ガスの圧力損失が大きくなり易いといった問題があった。また、従来の回転電機は、複数のエアダクトにおける冷却ガスの流量が不均一になり易いことで、鉄心の局所的な温度上昇が生じ易いといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、冷媒の圧力損失および鉄心の局所的な温度上昇を抑制できる固定子およびこれを備える回転電機ならびに回転電機の運転方法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】
本実施形態による回転電機の固定子は、径方向内側に周方向に間隔を空けて複数のスロットと、それぞれ内部にスペーサが配置されて径方向に冷媒を流通可能に構成されて軸方向に配置された複数の冷媒流路を備え、回転軸を取り囲むように配置された鉄心と、複数のスロット内において軸方向に鉄心を貫通する複数のコイルと、複数のコイルよりも径方向内方において複数のスロット内に配置され、各スロットに各コイルを固定する複数の楔と、を備え、楔は、冷媒流路に接し、鉄心の内側に配置される回転子の回転方向の下流側に向かうにしたがって径方向外方に傾斜した傾斜面を有し、スペーサの径方向内端は、複数の楔のうち当該スペーサに対して回転方向の上流側において直近の楔における傾斜面の径方向外端よりも径方向内方に位置し、かつ、複数の楔のうち当該スペーサに対して下流側において直近の楔の径方向内端面よりも径方向外方に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態の回転電機を示す部分横断面図である。
【図２】第１の実施形態の回転電機を示す部分縦断面図である。
【図３】図３Ａは、第１の実施形態の回転電機の運転方法を示す部分横断面図であり、図３Ｂは、第１の比較例の回転電機の運転方法を示す部分横断面図であり、図３Ｃは、第２の比較例の回転電機の運転方法を示す部分横断面図である。
【図４】第１の実施形態の変形例の回転電機を示す部分横断面図である。
【図５】第２の実施形態の回転電機を示す部分横断面図である。
【図６】第２の実施形態の変形例の回転電機を示す部分横断面図である。
【図７】第３の実施形態の回転電機を示す部分横断面図である。
【図８】第４の実施形態の回転電機を示す部分横断面図である。
【図９】第４の実施形態の変形例の回転電機を示す部分横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の回転電機１を示す部分横断面図である。図２は、第１の実施形態の回転電機１を示す部分縦断面図である。第１の実施形態の回転電機１は、例えば、水車発電機に用いることができる。また、回転電機１は、タービン発電機や風車発電機などの水車発電機以外の発電機に用いてもよく、また、原動機に用いてもよい。
【００１０】
回転電機１は、略円筒形状の固定子２と、エアギャップ４を隔てて固定子２の内側に同心状に配置された略円柱形状の回転子３とを備える。図１および図２に示すように、固定子２は、固定子鉄心２１０と、固定子コイル２２と、楔２３０と、ブロック２４０とを備える。
【００１１】
（固定子鉄心２１０）
固定子鉄心２１０は、板状部材の一例として、回転子３を囲むように軸方向Ｄ１に積層された複数の電磁鋼板２１１を有する。固定子鉄心２１０の径方向内端２１０ａすなわち内周面には、回転子３の回転方向Ｄ２すなわち周方向に間隔を空けて複数のスロット２１３が設けられている。また、軸方向Ｄ１において隣り合う所定の電磁鋼板２１１同士の間には、冷媒流路の一例である径方向Ｄ３の複数のエアダクト２１５を確保するように、放射状に複数のスペーサ２１６が設けられている。また、図２に示すように、スペーサ２１６は、所定層数の電磁鋼板２１１の積層単位Ｕ置きに配置されている。なお、図２には、一部の積層単位Ｕにおける電磁鋼板２１１の積層状態が代表的に示されている。スペーサ２１６は、内側間隔片ということもできる。
【００１２】
（スロット２１３）
図１に示すように、スロット２１３は、径方向外方Ｄ３１側の第１スロット部２１３ａと、径方向内方Ｄ３２側の第２スロット部２１３ｂとを有する。
【００１３】
第１スロット部２１３ａは、径方向Ｄ３に延びる矩形状の断面を有する。第１スロット部２１３ａは、固定子コイル２２の外周面を保持している。第２スロット部２１３ｂは、径方向内方Ｄ３２において第１スロット部２１３ａに連続している。第２スロット部２１３ｂは、回転方向Ｄ２の両端部に突出した２つの角部を有する略六角形状の断面を有する。第２スロット部２１３ｂの径方向内端は、固定子鉄心２１０の径方向内端２１０ａと面一である。第２スロット部２１３ｂは、楔２３０の外周面を保持している。
【００１４】
（スペーサ２１６）
スペーサ２１６は、軸方向Ｄ１に直交する電磁鋼板２１１の主面２１１ａに設けられている。スペーサ２１６は、例えば、電磁鋼板２１１の一部として電磁鋼板２１１と一体的に形成されたものである。スペーサ２１６は、電磁鋼板２１１と別体の構成で、電磁鋼板２１１に接合されたものであってもよい。
【００１５】
各スペーサ２１６は、回転方向Ｄ２に間隔を空けて設けられている。スペーサ２１６は、回転方向Ｄ２において隣り合う固定子コイル２２間すなわちスロット２１３間に複数設けられている。図１の例では、隣り合う固定子コイル２２Ａ、２２Ｂ間に２つのスペーサ２１６Ａ、２１６Ｂが設けられている。回転方向上流Ｄ２２側の固定子コイル２２Ａとスペーサ２１６Ａとの間、スペーサ２１６Ａ、２１６Ｂ間、および、回転方向下流Ｄ２１側のスペーサ２１６Ｂと固定子コイル２２Ｂとの間には、３つのエアダクト２１５Ａ〜２１５Ｃがそれぞれ配置されている。
【００１６】
スペーサ２１６は、径方向Ｄ３に延在する棒形状を有している。スペーサ２１６の径方向内端２１６ａは、固定子鉄心２１０の径方向内端２１０ａより僅かに径方向外方Ｄ３１に位置している。径方向Ｄ３に直交するスペーサ２１６の断面は矩形状を有する。
【００１７】
スペーサ２１６の軸方向Ｄ１の長さは、エアダクト２１５の高さに相当する。複数のスペーサ２１６と、各スペーサ２１６が設けられた電磁鋼板２１１と、これに対向する電磁鋼板２１１と、複数の固定子コイル２２とで囲まれた空間によって、複数のエアダクト２１５が形成されている。
【００１８】
スペーサ２１６のうち径方向内端２１６ａ側の所定範囲の部分である径方向内端部分２１６ｂは、径方向内方Ｄ３２に向かうにしたがって回転方向上流Ｄ２２側に向かって湾曲している。すなわち、スペーサ２１６の回転方向下流Ｄ２１側の面のうち径方向内端部分２１６ｂに対応する第１面２１６ｃは、径方向内方Ｄ３２に向かうにしたがって回転方向上流Ｄ２２側に向かって湾曲している。第１面２１６ｃが回転方向上流Ｄ２２側に向かう形状を有することで、回転方向下流Ｄ２１側においてスペーサ２１６に接するエアダクト２１５の入口付近において、冷却ガス６の流れに剥離が生じることを抑制できる。
【００１９】
（固定子コイル２２）
固定子コイル２２は、対応する第１スロット部２１３ａ内において、軸方向Ｄ１に固定子鉄心２１０を貫通している。
【００２０】
回転子３の回転にともなって固定子コイル２２に鎖交する回転子３の磁束が変化することで、固定子コイル２２に誘導起電力が発生する。これにより、回転電機１が発電できる。
【００２１】
（楔２３０）
楔２３０は、固定子コイル２２よりも径方向内方Ｄ３２において第２スロット部２１３ｂ内に配置されている。楔２３０は、回転方向下流Ｄ２１側に突出した第１角部２３１と、回転方向上流Ｄ２２側に突出した第２角部２３２とを有する。第２スロット部２１３ｂ内に挿入すなわち圧入されていることで、楔２３０は、第１スロット部２１３ａに固定子コイル２２を固定している。なお、楔２３０の径方向内端面２３４は、固定子鉄心２１０の径方向内端２１０ａと実質的に面一である。
【００２２】
楔２３０は、エアダクト２１５に接し、回転方向下流Ｄ２１側に向かうにしたがって径方向外方Ｄ３１に傾斜した傾斜面２３３を有している。より具体的には、軸方向Ｄ１においてエアダクト２１５に対応する範囲にわたって、楔２３０には、傾斜面２３３に接する第１角部２３１の切欠き部２３８が設けられている。すなわち、切欠き部２３８で第１角部２３１が切り欠かれていることで、傾斜面２３３が形成されている。傾斜面２３３は、その回転方向下流Ｄ２１側の端部において径方向Ｄ３に平行な楔の平坦面２３１ａと交わることで角部Ｃ１を構成している。
【００２３】
楔２３０が傾斜面２３３を有することで、回転方向下流Ｄ２１側において楔２３０に接するエアダクト２１５内において、冷却ガス６の流れに剥離が生じることを抑制できる。また、回転方向下流Ｄ２１側において楔２３０に接するエアダクト２１５における冷却ガス６の流量を適切に確保できる。
【００２４】
（スペーサ２１６の径方向内端２１６ａの位置）
図１に示すように、スペーサ２１６の径方向内端２１６ａは、スペーサ２１６に対して回転方向上流Ｄ２２側において直近の楔２３０の傾斜面２３３における径方向外端２３３ｂよりも径方向内方Ｄ３２に位置している。なお、径方向内端２１６ａは、全ての楔２３０の傾斜面２３３の径方向外端２３３ｂよりも径方向内方Ｄ３２に位置していてもよい。また、スペーサ２１６の径方向内端２１６ａは、スペーサ２１６に対して回転方向下流Ｄ２１側において直近の楔２３０の径方向内端面２３４よりも径方向外方Ｄ３１に位置している。なお、径方向内端２１６ａは、全ての楔２３０の径方向内端面２３４よりも径方向外方Ｄ３１に位置していてもよい。
【００２５】
このような径方向外端２３３ｂおよび径方向内端面２３４に対するスペーサ２１６の径方向内端２１６ａの位置関係が成立していることで、回転方向下流Ｄ２１側において楔２３０に接するエアダクト２１５における冷却ガス６の流量を更に適切に確保できる。
【００２６】
また、図１に示すように、隣り合う固定子コイル２２Ａ、２２Ｂ間の複数のスペーサ２１６Ａ、２１６Ｂのうち、回転方向下流Ｄ２１側のスペーサ２１６Ｂの径方向内端２１６ａは、回転方向上流Ｄ２２側のスペーサ２１６Ａの径方向内端２１６ａより径方向内方Ｄ３２に位置している。
【００２７】
このような径方向内端２１６ａ同士の位置関係が成立していることで、隣り合う固定子コイル２２Ａ、２２Ｂ間の複数のエアダクト２１５Ａ〜２１５Ｃにおける冷却ガス６の流量を均一化できる。
【００２８】
（ブロック２４０）
ブロック２４０は、エアダクト２１５に接し、回転方向Ｄ２との間に鋭角θをなすように、楔２３０から回転方向上流側Ｄ２２に突出している。
【００２９】
具体的には、軸方向Ｄ１においてエアダクト２１５に対応する範囲にわたって、楔２３０には、径方向Ｄ３に平行な平坦面２３２ａに接する第２角部２３２の切欠き部２３９が設けられている。すなわち、切欠き部２３９で第２角部２３２が切り欠かれていることで、平坦面２３２ａが形成されている。そして、ブロック２４０は、平坦面２３２ａに設けられている。
【００３０】
また、エアダクト２１５に接するブロック２４０の主面２４１は、回転方向下流Ｄ２１側に向かうにしたがって径方向外方Ｄ３１に向かって湾曲した湾曲面すなわち凹面である。
【００３１】
ブロック２４０によれば、回転方向上流Ｄ２２側においてスペーサ２１６に接するエアダクト２１５の入口付近において、冷却ガス６の流れに剥離が生じることを抑制できる。
【００３２】
（回転電機１の運転方法）
次に、第１の実施形態の回転電機１の運転方法について説明する。第１の実施形態では、回転子３を回転方向下流Ｄ２１側に回転させながら、冷却ガス６の供給源（図示せず）から、回転子３と固定子２とのエアギャップ４に冷却ガス６を供給する。冷却ガス６は、例えば、空気である。冷却ガス６は、水素ガス等であってもよい。
【００３３】
エアギャップ４に供給された冷却ガス６は、回転子３の回転で生じた気流によって回転方向下流Ｄ２１側に進行する。回転方向下流Ｄ２１側に進行する過程で、冷却ガス６は、固定子鉄心２１０の径方向内端２１０ａ側からエアダクト２１５に流入する。エアダクト２１５に流入した冷却ガス６は、エアダクト２１５内を径方向外方Ｄ３１に進行する。エアダクト２１５内を進行することで、冷却ガス６は、回転電機１の発電によって加熱された固定子鉄心２１０を冷却できる。
【００３４】
図３Ｂは、第１の比較例の回転電機１の運転方法を示す部分横断面図である。図３Ｂでは、冷却ガス６の流れを矢印で示している。図３Ｂに示すように、もし、楔２３０が傾斜面２３３を有しない場合、エアギャップ４からエアダクト２１５に進入しようとする冷却ガス６の流れに対して第１角部２３１が正対することで、回転方向下流側Ｄ２１から径方向外方Ｄ３１へと急激に流れの向きが変わることになる。急激に流れの向きが変わることで、回転方向下流側Ｄ２１において楔２３０に接するエアダクト２１５Ａにおいて、冷却ガス６の流れの剥離５が生じてしまう。剥離５が生じることで、冷却ガス６の圧力損失が生じてしまう。また、エアダクト２１５Ａの入口は、第１角部２３１によって狭くなる。エアダクト２１５Ａの入口が狭くなることで、エアダクト２１５Ａにおいて冷却ガス６の流量を適切に確保できず、固定子鉄心２１０におけるエアダクト２１５Ａに対応する箇所に局所的な温度上昇が生じてしまう。
【００３５】
図３Ｃは、第２の比較例の回転電機１の運転方法を示す部分横断面図である。図３Ｃに示すように、仮に、楔２３０が傾斜面２３３を有する場合であっても、スペーサ２１６の径方向内端２１６ａが傾斜面２３３の径方向外端２３３ｂと径方向Ｄ３において同位置の場合、エアダクト２１５Ａにおける冷却ガス６の流量が少なくなってしまう。したがって、傾斜面２３３を設けただけでは固定子鉄心２１０の局所的な温度上昇を回避できない。
【００３６】
図３Ａは、第１の実施形態の回転電機１の運転方法を示す部分横断面図である。これに対して、第１の実施形態では、図３Ａに示すように、楔２３０が傾斜面２３３を有している。楔２３０が傾斜面２３３を有していることで、回転方向下流側Ｄ２１から径方向外方Ｄ３１への急激な流れの向きの変化を抑制することができる。これにより、回転方向下流側Ｄ２１において楔２３０に接するエアダクト２１５Ａにおいて、冷却ガス６の流れの剥離５およびこれにともなう圧力損失を抑制できる。圧力損失を抑制することで、回転電機１の冷却効率を向上できる。また、傾斜面２３３を有しない場合と比較して、楔２３０に接するエアダクト２１５Ａの入口の幅を拡張できるので、他のエアダクト２１５Ｂ、２１５Ｃと同様に、エアダクト２１５Ａにおける冷却ガス６の流量を適切に確保できる。エアダクト２１５Ａにおける冷却ガス６の流量を確保できるので、エアダクト２１５Ａに対応する位置での固定子鉄心２１０の局所的な温度上昇を抑制できる。局所的な温度上昇を抑制することで、固定子鉄心２１０の局所的な劣化を抑制して製品寿命を向上できる。
【００３７】
また、第１の実施形態において、スペーサ２１６の径方向内端２１６ａは、回転方向上流Ｄ２２側において直近の楔２３０の傾斜面２３３の径方向外端２３３ｂよりも径方向内方Ｄ３２に位置している。また、スペーサ２１６の径方向内端２１６ａは、回転方向下流Ｄ２１側において直近の楔２３０の径方向内端面２３４よりも径方向外方Ｄ３１に位置している。これにより、スペーサ２１６に対して回転方向上流側Ｄ２２のエアダクト２１５と、スペーサ２１６に対して回転方向下流側Ｄ２１のエアダクト２１５との間で、冷却ガス６の流量を均一化できる。冷却ガス６の流量を均一化できるので、固定子鉄心２１０の局所的な温度上昇を更に効果的に抑制できる。
【００３８】
また、第１の実施形態において、回転方向下流Ｄ２１側のスペーサ２１６Ｂの径方向内端２１６ａは、回転方向上流Ｄ２２側のスペーサ２１６Ａの径方向内端２１６ａより径方向内方Ｄ３２に位置している。これにより、隣り合う固定子コイル２２間の複数のエアダクト２１５Ａ〜２１５Ｃへの冷却ガス６の流量を均一化できるので、固定子鉄心２１０の局所的な温度上昇をより効果的に抑制できる。
【００３９】
また、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、比較例の回転電機１では、スペーサ２１６の回転方向下流Ｄ２１側の面が、径方向内端２１６ａ側においても一様に径方向Ｄ３に平行である。これにより、スペーサ２１６の径方向内端２１６ａの回転方向下流Ｄ２１側には、冷却ガス６の流れに正対する角部Ｃ２が形成されている。角部Ｃ２が冷却ガス６の流れを妨げることで、回転方向下流Ｄ２１側において角部Ｃ２に接するエアダクト２１５において、冷却ガス６の流れの剥離５が生じる。
【００４０】
これに対して、第１の実施形態では、図３Ａに示すように、スペーサ２１６の第１面２１６ｃが、径方向内方Ｄ３２に向かうにしたがって回転方向上流Ｄ２２側に向かって湾曲している。回転方向上流Ｄ２２側に第１面２１６ｃが湾曲していることで、スペーサ２１６は、冷却ガス６の流れに正対する角部Ｃを有しない。これにより、回転方向下流Ｄ２１側においてスペーサ２１６に接するエアダクト２１５Ｂ、２１５Ｃにおける冷却ガス６の流れの剥離５を抑制できる。これにより、圧力損失を更に効果的に抑制できる。
【００４１】
また、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、比較例の回転電機１は、ブロック２４０を有していない。ブロック２４０を有していないことで、楔２３０は、エアダクト２１５に流入する冷却ガス６に対して正対する面を有する。楔２３０が冷却ガス６に正対する面を有することで、回転方向上流Ｄ２２側において楔２３０に接するエアダクト２１５において、冷却ガス６の流れの剥離５が生じる。これにより、圧力損失が更に大きくなり、固定子鉄心２１０の冷却効率が更に悪くなる。
【００４２】
これに対して、第１の実施形態の回転電機１は、図３Ａに示すようにブロック２４０を有する。ブロック２４０を有することで、冷却ガス６の流れに正対する楔２３０の面を無くすことができる。また、ブロック２４０が回転方向Ｄ２との間に鋭角θ（図１参照）をなすことで、ブロック２４０自身も冷却ガス６の流れに正対する面を有しない。これにより、回転方向上流Ｄ２２側において楔２３０に接するエアダクト２１５Ｃにおける冷却ガス６の流れの剥離５を抑制できる。これにより、圧力損失を更に効果的に抑制できる。
【００４３】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、冷却ガス６の流れの剥離およびこれにともなう圧力損失を抑制できる。また、固定子鉄心２１０の局所的な温度上昇を抑制できる。
【００４４】
（変形例）
図４は、第１の実施形態の変形例の回転電機１を示す部分横断面図である。図１では、傾斜面２３３の回転方向下流Ｄ２１側の端部に角部Ｃ１を有する楔２３０を例示した。これに対して、図４の回転電機１では、面取り等によって角部Ｃ１に曲面２３５が設けられている。
【００４５】
楔２３０に曲面２３５が設けられていることで、回転方向下流Ｄ２１側において楔２３０に接するエアダクト２１５Ａにおける冷却ガス６の流れの剥離５を更に効果的に抑制できる。その他の構成および作用効果は図１の回転電機１と同様である。
【００４６】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態の回転電機１を示す部分横断面図である。第１の実施形態では、ブロック２４０が、第２角部２３２の切欠き部２３９で形成された平坦面２３２ａに設けられていた。これに対して、図５に示すように、第２の実施形態では、楔２３０に第２角部２３２の切欠き部２３９は設けられておらず、軸方向Ｄ１の一端から他端に至るまで第２角部２３２が連続している。そして、第２の実施形態のブロック２４０は、軸方向Ｄ１においてエアダクト２１５に対応する範囲にわたって、第２角部２３２の端面２３２ｂに設けられている。
【００４７】
第２の実施形態によれば、楔２３０の第２角部２３２上に平坦面２３２ａを形成するプロセスを要しないので、回転電機１の製造工数および製造コストを削減できる。その他の構成および作用効果は、図１の回転電機１と同様である。
【００４８】
（変形例）
図６は、第２の実施形態の変形例の回転電機１を示す部分横断面図である。図５の回転電機１における楔２３０の傾斜面２３３は、図１と同様に、回転方向下流Ｄ２１側の端部において、径方向Ｄ３に平行な平坦面２３１ａと交わっていた。これに対して、図６に示すように、楔２３０の傾斜面２３３は、回転方向下流Ｄ２１側の端部において第１角部２３１の斜面２３１ｂと交わっていてもよい。このような構成によれば、楔２３０に平坦面２３１ａを形成するプロセスを要しないので、回転電機１の製造工数および製造コストを更に削減できる。その他の構成および作用効果は、図５の回転電機１と同様である。
【００４９】
（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態の回転電機１を示す部分横断面図である。第１の実施形態において、ブロック２４０の主面２４１は湾曲面であった。これに対して、図７に示すように、第３の実施形態のブロック２４０の主面２４１は、回転方向下流Ｄ２１側に向かうにしたがって径方向外方Ｄ３１に傾斜した傾斜面すなわち平面である。
【００５０】
第３の実施形態によれば、ブロック２４０の主面２４１の形状を簡素化できるので、回転電機１の製造コストを削減できる。その他の構成および作用効果は、図１の回転電機１と同様である。
【００５１】
（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態の回転電機１を示す部分横断面図である。第１の実施形態では、スペーサ２１６の径方向内端部分２１６ｂが湾曲し、かつ、スペーサ２１６の第１面２１６ｃが湾曲面であった。これに対して、図８に示すように、第４の実施形態では、径方向内端部分２１６ｂが径方向Ｄ３に直線状に延び、かつ、第１面２１６ｃが回転方向下流側Ｄ２１に向かうにしたがって径方向外方Ｄ３１に傾斜した傾斜面である。
【００５２】
第４の実施形態によれば、スペーサ２１６の形状を簡素化できるので、回転電機１の製造コストを削減できる。その他の構成および作用効果は、図１の回転電機１と同様である。
【００５３】
（変形例）
図９は、第４の実施形態の変形例の回転電機１を示す部分横断面図である。図８の回転電機１において、スペーサ２１６の第１面２１６ｃは傾斜面であった。これに対して、図９に示すように、第１面２１６ｃは、回転方向下流側Ｄ２１に向かうにしたがって径方向外方Ｄ３１に向かって湾曲した凸の湾曲面であってもよい。このような構成によれば、回転方向下流側Ｄ２１から径方向外方Ｄ３１側に冷却ガス６の流れの方向をより穏やかに変更できるので、冷却ガス６の流れの剥離５を更に効果的に抑制できる。その他の構成および作用効果は、図８の回転電機１と同様である。
【００５４】
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。これら実施形態は、その他の様々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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００５５】
１  回転電機、２  固定子、２１０  固定子鉄心、２１１  電磁鋼板、２１３  スロット、２１５  エアダクト、２１６  スペーサ、２１６ａ  径方向内端、２２  固定子コイル、２３０  楔、２３３  傾斜面、２３３ｂ  径方向外端、２３４  径方向内端面、３  回転子
【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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