(57)【要約】  回転電機の点検方法は、回転電機の回転子コアの軸方向端部に取り付けられた保持環の外周面に施された模様を、回転電機の非回転部に取り付けられた撮像素子を用いて、保持環を回転させた状態で保持環の全周にわたって撮影して第１画像を取得する第１工程と、第１工程の後に回転電機の運転を挟んで実行され、保持環を回転させた状態で撮像素子を用いて模様を保持環の全周にわたって撮影して第２画像を取得する第２工程と、第１画像及び第２画像に基づいて保持環のひずみ分布を取得する第３工程と、を有する。
2020183526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の点検方法であって、
前記回転電機の回転子コアの軸方向端部に取り付けられた保持環の外周面に施された模様を、前記回転電機の非回転部に取り付けられた撮像素子を用いて、前記保持環を回転させた状態で前記保持環の全周にわたって撮影して第１画像を取得する第１工程と、
前記第１工程の後に前記回転電機の運転を挟んで実行され、前記保持環を回転させた状態で前記撮像素子を用いて前記模様を前記保持環の全周にわたって撮影して第２画像を取得する第２工程と、
前記第１画像及び前記第２画像に基づいて前記保持環のひずみ分布を取得する第３工程と、を有する回転電機の点検方法。
【請求項２】
固定子を含む非回転部と、
前記固定子の内周側に回転自在に設けられた回転子と、
前記非回転部に取り付けられた撮像素子と、
を備え、
前記回転子は、回転子コアと、前記回転子の軸方向において前記回転子コアの端部に取り付けられた保持環と、を有しており、
前記撮像素子は、前記保持環の外周面に施された模様を撮影するように構成されている回転電機。
【請求項３】
前記固定子は、固定子コアと、前記軸方向において前記固定子コアの外側に設けられた環状の締め板と、前記固定子コアと前記締め板との間に設けられるとともに前記締め板の内周面よりも内周側にまで延びたフィンガープレートと、を有しており、
前記撮像素子は、前記フィンガープレートに取り付けられている請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記フィンガープレートは、前記軸方向に沿って見たときに前記締め板と重なる第１部分と、前記締め板の内周面よりも内周側に位置する第２部分と、を有しており、
前記第１部分は、前記締め板と接触する接触面を有しており、
前記第２部分は、前記軸方向において前記接触面よりも外側に突出した突出部を有しており、
前記撮像素子は、前記突出部に取り付けられている請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記突出部は、前記軸方向において前記接触面よりも外側に位置する突出端面を有しており、
前記突出端面は、凹曲面を介して前記接触面と接続されている請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記フィンガープレートは、第１フィンガープレートと、前記第１フィンガープレートとは異なる周方向位置に設けられた第２フィンガープレートと、を有しており、
前記撮像素子は、前記第１フィンガープレートの前記突出部に取り付けられた第１撮像素子と、前記第２フィンガープレートの前記突出部に取り付けられた第２撮像素子と、を有しており、
前記第２フィンガープレートの前記突出部の前記軸方向における長さは、前記第１フィンガープレートの前記突出部の前記軸方向における長さよりも長くなっており、
前記第２撮像素子は、前記第１撮像素子よりも、前記軸方向において前記固定子コアから離れた位置に配置されている請求項４又は請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記撮像素子は、前記軸方向に沿って見たとき前記フィンガープレートの内周側の端部よりも外周側に配置されている請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の回転電機と、
前記撮像素子を用いて取得した２つの画像に基づいて前記保持環のひずみ分布を取得するように構成されたコンピュータと、
を備える回転電機の点検システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子コアの軸方向端部に取り付けられた保持環を有する回転電機の点検方法、回転電機及び回転電機の点検システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転電機が記載されている。この回転電機は、磁極と極間とを設けた回転子鉄心と、回転子鉄心の極間に周方向に複数設けたスロットと、スロット内に装着した回転子巻線と、回転子鉄心の長手方向両端部に装着され、回転子鉄心から張り出した回転子巻線の端部を遠心力から保持する保持環と、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２１１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような回転電機において、保持環は、回転子が回転するときの遠心力によって半径方向に広がるように変形する。このため、回転電機の起動及び停止が繰り返された場合、保持環には繰返し変形が生じる。保持環に繰返し変形が生じると、保持環に亀裂又は破損などの欠陥が生じてしまうおそれがある。したがって、一般に回転電機では、保持環の目視点検が定期的に行われる。【０００５】
保持環の目視点検が行われる際には、回転電機を停止させた状態で回転子が固定子から引き抜かれ、保持環の欠陥の有無が目視によって点検される。回転子を固定子から引き抜く必要があることから、回転電機の稼働期間中には保持環の目視点検を実行することができず、また、保持環の目視点検の実行頻度は数年に一度程度に限られる。一方で、保持環の欠陥は、通常、回転電機の稼働期間中に生じやすい。したがって、目視点検の際に保持環に欠陥が生じていなかったとしても、次の目視点検が行われるまでの稼働期間中に保持環に欠陥が生じてしまうおそれがあるという課題があった。【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、保持環の点検を回転電機の稼働期間中に行うことができる回転電機の点検方法、回転電機及び回転電機の点検システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機の点検方法は、回転電機の点検方法であって、前記回転電機の回転子コアの軸方向端部に取り付けられた保持環の外周面に施された模様を、前記回転電機の非回転部に取り付けられた撮像素子を用いて、前記保持環を回転させた状態で前記保持環の全周にわたって撮影して第１画像を取得する第１工程と、前記第１工程の後に前記回転電機の運転を挟んで実行され、前記保持環を回転させた状態で前記撮像素子を用いて前記模様を前記保持環の全周にわたって撮影して第２画像を取得する第２工程と、前記第１画像及び前記第２画像に基づいて前記保持環のひずみ分布を取得する第３工程と、を有する。
本発明に係る回転電機は、固定子を含む非回転部と、前記固定子の内周側に回転自在に設けられた回転子と、前記非回転部に取り付けられた撮像素子と、を備え、前記回転子は、回転子コアと、前記回転子の軸方向において前記回転子コアの端部に取り付けられた保持環と、を有しており、前記撮像素子は、前記保持環の外周面に施された模様を撮影するように構成されている。
本発明に係る回転電機の点検システムは、本発明に係る回転電機と、前記撮像素子から取得した画像に基づいて前記保持環のひずみ分布を取得するように構成されたコンピュータと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保持環の点検を回転電機の稼働期間中に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るタービン発電機の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るタービン発電機における固定子の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で固定子を切断した端面を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るタービン発電機の点検システムの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るタービン発電機の点検方法の概略の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係るタービン発電機における固定子の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線で固定子を切断した端面を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るタービン発電機における固定子の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線で固定子を切断した端面を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るタービン発電機における固定子の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線で固定子を切断した端面を示す図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線で固定子を切断した端面を示す図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線で固定子を切断した端面を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係るタービン発電機１００における固定子２０の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る回転電機の点検方法、回転電機及び回転電機の点検システムについて説明する。本実施の形態では、回転電機としてタービン発電機１００を例示している。図１は、本実施の形態に係るタービン発電機１００の構成を示す断面図である。図１では、タービン発電機１００のうち軸芯１１に対して片側の構成のみを示している。図１の左右方向はタービン発電機１００の軸方向を表しており、図１の上下方向はタービン発電機１００の径方向を表している。図１に示す範囲において、下方は径方向内側すなわち内周側を表しており、上方は径方向外側すなわち外周側を表している。図２は、本実施の形態に係るタービン発電機１００における固定子２０の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。図３では、固定子２０の軸方向一端側の一部のみを示している。
【００１１】
図１〜図３に示すように、タービン発電機１００は、フレーム１０と、フレーム１０の内側に固定された筒状の固定子２０と、固定子２０の内周側に回転自在に設けられた回転子４０と、を有している。
【００１２】
回転子４０は、不図示の原動機に接続される回転軸４１と、回転軸４１と同軸に設けられた回転子本体４２と、を有している。回転軸４１は、軸芯１１を中心として回転自在となるようにフレーム１０に支持されている。回転子本体４２は、回転子コア４３と、回転子コア４３に設けられた複数の回転子コイル（図示せず）と、を有している。回転子コア４３の両端部には、一対の保持環４４ａ、４４ｂが取り付けられている。
【００１３】
回転子コイルの両端部は、回転子コア４３の両端部からそれぞれ軸方向に張り出すように設けられる。保持環４４ａ及び保持環４４ｂは、回転子４０の回転に伴う遠心力によって回転子コイルの両端部が変形するのを抑制するため、回転子コイルの両端部をそれぞれ外周側から保持している。すなわち、保持環４４ａ及び保持環４４ｂは、回転子コイルの両端部の外周側に設けられている。保持環４４ａ及び保持環４４ｂは、いずれも円筒状の形状を有している。保持環４４ａは、回転子コア４３の軸方向一端部の外周面に対して焼嵌めされることにより、回転子コア４３の軸方向一端部に固定して取り付けられている。保持環４４ａは、回転子コア４３の軸方向一端側に配置された円環状のエンドプレート４５（図４参照）の外周面に対しても焼嵌めされている。保持環４４ｂは、回転子コア４３の軸方向他端部の外周面に対して焼嵌めされることにより、回転子コア４３の軸方向他端部に固定して取り付けられている。保持環４４ｂは、回転子コア４３の軸方向他端側に配置された円環状のエンドプレート（図示せず）の外周面に対しても焼嵌めされている。本実施の形態では、１台のタービン発電機１００に対して２つの保持環４４ａ、４４ｂが使用されている。
【００１４】
保持環４４ａの外周面の少なくとも一部には、後述する撮像素子３０ａによって撮影される所定の模様が施されている。同様に、保持環４４ｂの外周面の少なくとも一部には、後述する撮像素子３０ｂによって撮影される所定の模様が施されている。保持環４４ａ及び保持環４４ｂのそれぞれの外周面に施される模様は、例えば、白色及び黒色などのコントラストの差が大きい２色を用いて形成される。例えば、保持環４４ａの外周面に模様が施される際には、保持環４４ａの外周面の全体に白色塗料が均一に塗布され、その後、黒色の複数の点が不規則に配置されるように、保持環４４ａの外周面に黒色塗料が塗布される。複数の点のそれぞれの大きさは、数μｍ〜数ｍｍ程度である。後述するデジタル画像相関法を用いる場合、複数の点のそれぞれの大きさが小さく、複数の点同士の間隔が狭いほど、ひずみの分解能が向上する。本実施の形態では、保持環４４ａ及び保持環４４ｂのそれぞれの外周面には、保持環４４ａ及び保持環４４ｂのそれぞれで想定されるひずみ変化に対して十分な分解能が得られるような所定の模様が施されている。
【００１５】
保持環４４ａ及び保持環４４ｂのそれぞれの外周面に施される模様は、塗料の塗布により形成されるものに限られず、模様の形成されたシートが貼り付けられることによって形成されるようにしてもよい。また、保持環４４ａ及び保持環４４ｂのそれぞれの外周面に施される模様は、保持環４４ａ及び保持環４４ｂの素材そのものが本来備える模様であってもよいし、製造工程において保持環４４ａ及び保持環４４ｂを加工する際に生じる模様であってもよい。
【００１６】
固定子２０は、全体として円筒状の形状を有しており、回転子４０の外周を囲むように設けられている。固定子２０の内周面は、回転子本体４２の外周面と対向している。固定子２０は、円筒状の固定子コア２１と、固定子コア２１に装着された固定子コイルと、を有している。また、固定子２０は、固定子コア２１の軸方向両端に配置された一対の締め板２３ａ、２３ｂと、締め板２３ａ及び固定子コア２１の間に設けられた複数のフィンガープレート２４ａと、締め板２３ｂ及び固定子コア２１の間に設けられた複数のフィンガープレート２４ｂと、を有している。
【００１７】
固定子コア２１は、複数のコア板が軸方向に積層された構成を有している。固定子コア２１の内周側には、円環状のコアバックから径方向内側に延びた複数のコアティース２６と、周方向で隣り合う２つのコアティース２６の間に設けられたスロット２５と、が設けられている。すなわち、固定子コア２１の内周側には、複数のスロット２５と複数のコアティース２６とが周方向で交互に配置されている。固定子コイルは、各スロット２５内では軸方向に直線状に延びている。あるスロット２５の軸方向端部から引き出された固定子コイルは、固定子コア２１の外側で固定子コイルエンド２２ａ又は固定子コイルエンド２２ｂとして折り返され、別のスロット２５内に挿入されている。
【００１８】
一対の締め板２３ａ、２３ｂは、固定子コア２１を軸方向両端側から挟むように、軸方向において固定子コア２１の両端のそれぞれ外側に設けられている。一対の締め板２３ａ、２３ｂ同士は、固定子コア２１を軸方向に貫通するスルーボルト（図示せず）を用いて互いに固定されている。締め板２３ａ及び締め板２３ｂは、いずれも環状の形状を有しており、周方向の全体にわたって設けられている。締め板２３ａ及び締め板２３ｂは、軸方向にそれぞれ１枚以上設置されている。スルーボルトは、一対の締め板２３ａ、２３ｂに対して１本以上用いられている。これにより、固定子コア２１には軸方向の面圧が作用し、固定子コア２１全体の剛性が高められるため、タービン発電機１００が運転する際に固定子コア２１に生じる振動が抑制される。
【００１９】
締め板２３ａ及び締め板２３ｂは、径方向において、各スロット２５を形成するコアバックの壁面２５ａよりも外周側となる範囲に設置されている。すなわち、締め板２３ａの内周面２３ａ１及び締め板２３ｂの内周面２３ｂ１はいずれも、壁面２５ａよりも外周側に位置している。このため、壁面２５ａよりも内周側に形成されているコアティース２６には、締め板２３ａ及び締め板２３ｂによる軸方向の面圧が作用しにくい。複数のフィンガープレート２４ａ及び複数のフィンガープレート２４ｂは、コアティース２６にも軸方向の面圧を十分に作用させるために設けられている。複数のフィンガープレート２４ａ及び複数のフィンガープレート２４ｂの材質は、ステンレス鋼などの金属材料である。複数のフィンガープレート２４ａは、締め板２３ａと固定子コア２１の一方の軸方向端面との間に設けられている。複数のフィンガープレート２４ａのそれぞれは、軸方向に沿って見たとき、締め板２３ａの内周面２３ａ１よりも内周側にまで延びている。同様に、複数のフィンガープレート２４ｂは、締め板２３ｂと固定子コア２１の他方の軸方向端面との間に設けられている。複数のフィンガープレート２４ｂのそれぞれは、軸方向に沿って見たとき、締め板２３ｂの内周面２３ｂ１よりも内周側にまで延びている。
【００２０】
複数のフィンガープレート２４ａのそれぞれは、一方向に長い直方体状の形状を有している。各フィンガープレート２４ａの長手方向は、固定子コア２１の径方向に沿うように設けられている。各フィンガープレート２４ａの長手方向の長さは、各コアティース２６の先端面すなわち固定子コア２１の内周面２１ａから固定子コア２１の外周面２１ｂまでの径方向距離と概ね一致している。また、各フィンガープレート２４ａは、軸方向に沿って見たとき各コアティース２６と重なるように、各コアティース２６の軸方向一端側に配置されている。すなわち、フィンガープレート２４ａの数は、コアティース２６の数と一致している。
【００２１】
複数のフィンガープレート２４ｂのそれぞれは、複数のフィンガープレート２４ａのそれぞれと同様の構成を有している。各フィンガープレート２４ｂは、軸方向に沿って見たとき各コアティース２６と重なるように、各コアティース２６の軸方向他端側に配置されている。すなわち、フィンガープレート２４ｂの数は、コアティース２６の数と一致している。
【００２２】
全てのコアティース２６のそれぞれは、１つのフィンガープレート２４ａと１つのフィンガープレート２４ｂとによって軸方向両端側から挟まれている。これにより、各コアティース２６には、１つのフィンガープレート２４ａ及び１つのフィンガープレート２４ｂを介して、締め板２３ａ及び締め板２３ｂからの軸方向の面圧が伝達される。これにより、固定子コア２１全体の剛性が高められている。ここで、複数のフィンガープレート２４ａ及び複数のフィンガープレート２４ｂは、締め板２３ａ及び締め板２３ｂからの軸方向の面圧を各コアティース２６に伝達できる剛性を有するものであれば、樹脂材料などの金属以外の材料によって形成されていてもよい。また、複数のフィンガープレート２４ａ及び複数のフィンガープレート２４ｂのそれぞれの形状は、直方体状には限られない。
【００２３】
固定子コア２１の製造工程において、各フィンガープレート２４ａは、固定子コア２１を構成する複数のコア板のうち、軸方向で最も一端側に位置するコア板に、スポット溶接等を用いて固定される。同様に、各フィンガープレート２４ｂは、固定子コア２１を構成する複数のコア板のうち、軸方向で最も他端側に位置するコア板に、スポット溶接等を用いて固定される。複数のコア板が軸方向に積層された後に一対の締め板２３ａ、２３ｂが設置され、スルーボルトを用いて一対の締め板２３ａ、２３ｂが固定される。
【００２４】
回転子本体４２は、回転子コイルに界磁電流を流すことによって電磁石化される。回転子本体４２は、回転軸４１を介して原動機から伝達される回転力により回転する。回転子本体４２が回転すると、固定子２０の固定子コイルには誘導電流が流れる。タービン発電機１００では、固定子コイルに流れる電流を取り出すことにより発電が行われる。発電によるフレーム１０内の温度上昇を抑えるため、フレーム１０の内部には冷媒が循環している。フレーム１０には、冷媒を冷却するためのガス冷却器１２が設けられている。
【００２５】
また、本実施の形態のタービン発電機１００は、保持環４４ａの外周面に施された模様を撮影するように構成された撮像素子３０ａと、保持環４４ｂの外周面に施された模様を撮影するように構成された撮像素子３０ｂと、を有している。撮像素子３０ａ及び撮像素子３０ｂはいずれも、タービン発電機１００におけるフレーム１０内部の非回転部に取り付けられている。ここで、非回転部とは、タービン発電機１００のうち回転しない部分、すなわち、タービン発電機１００のうち回転子４０以外の部分のことである。非回転部には、少なくとも固定子２０及びフレーム１０が含まれている。撮像素子３０ａ及び撮像素子３０ｂのそれぞれは、撮影したデジタル画像のデータを後述する計算装置２００に出力するように構成されている。撮像素子３０ａがタービン発電機１００の非回転部に取り付けられているため、タービン発電機１００の稼働期間中であっても、撮像素子３０ａへの給電、及び撮像素子３０ａからのデータ出力が可能となっている。同様に、撮像素子３０ｂがタービン発電機１００の非回転部に取り付けられているため、タービン発電機１００の稼働期間中であっても、撮像素子３０ｂへの給電、及び撮像素子３０ｂからのデータ出力が可能となっている。
【００２６】
本実施の形態では、撮像素子３０ａは、固定子２０の一部であるフィンガープレート２４ａに取り付けられている。フィンガープレート２４ａは、隙間４６ａを挟んで保持環４４ａに近接して設けられる部材である。具体的には、撮像素子３０ａは、ある１つのフィンガープレート２４ａのうち、固定子２０の内周側に位置する端部２４ａ１に取り付けられている。撮像素子３０ａの取付けには、例えば溶接、接着、又はくさびを用いた嵌め合い等が用いられる。フィンガープレート２４ａの端部２４ａ１は、隙間４６ａを介して保持環４４ａの外周面の周方向の一部と対向している。これにより、撮像素子３０ａは、隙間４６ａを介して保持環４４ａの外周面と対向するように取り付けられる。撮像素子３０ａの撮影方向は、図１及び後述する図４に矢印で示すように、径方向に沿って軸芯１１に向かう方向である。回転子４０の一部である保持環４４ａが回転することにより、撮像素子３０ａは、保持環４４ａの外周面に施された模様を全周にわたって撮影できるようになっている。撮像素子３０ａがフィンガープレート２４ａに取り付けられることにより、撮像素子３０ａを取り付けることによるタービン発電機１００の強度の低下を抑えることができる。撮像素子３０ａは、フィンガープレート２４ａ以外の非回転部に取り付けられる場合であっても、保持環４４ａの外周面と対向するように取り付けられるのが望ましい。
【００２７】
同様に、撮像素子３０ｂは、固定子２０の一部であるフィンガープレート２４ｂに取り付けられている。フィンガープレート２４ｂは、隙間４６ｂを挟んで保持環４４ｂに近接して設けられる部材である。具体的には、撮像素子３０ｂは、ある１つのフィンガープレート２４ｂのうち、固定子２０の内周側に位置する端部２４ｂ１に取り付けられている。撮像素子３０ｂの取付けには、例えば溶接、接着、又はくさびを用いた嵌め合い等が用いられる。フィンガープレート２４ｂの端部２４ｂ１は、隙間４６ｂを介して保持環４４ｂの外周面の周方向の一部と対向している。これにより、撮像素子３０ｂは、隙間４６ｂを介して保持環４４ｂの外周面と対向するように取り付けられる。撮像素子３０ｂの撮影方向は、図１に矢印で示すように、径方向に沿って軸芯１１に向かう方向である。回転子４０の一部である保持環４４ｂが回転することにより、撮像素子３０ｂは、保持環４４ｂの外周面に施された模様を全周にわたって撮影できるようになっている。撮像素子３０ｂがフィンガープレート２４ｂに取り付けられることにより、撮像素子３０ｂを取り付けることによるタービン発電機１００の強度の低下を抑えることができる。撮像素子３０ｂは、フィンガープレート２４ｂ以外の非回転部に取り付けられる場合であっても、保持環４４ｂの外周面と対向するように取り付けられるのが望ましい。
【００２８】
撮像素子３０ａが取り付けられるフィンガープレート２４ａと、撮像素子３０ｂが取り付けられるフィンガープレート２４ｂとは、軸方向に沿って見たとき互いに重なっていてもよいし、軸方向に沿って見たとき互いに周方向にずれていてもよい。
【００２９】
保持環４４ａにおいて亀裂又は破損などの欠陥が生じやすいのは、回転子コア４３又はエンドプレート４５に対する焼嵌め部分である。このため、撮像素子３０ａは、少なくとも保持環４４ａの焼嵌め部分を全周にわたって撮影できるように、保持環４４ａの焼嵌め部分と対向するように取り付けられるのが望ましい。同様に、撮像素子３０ｂは、少なくとも保持環４４ｂの焼嵌め部分を全周にわたって撮影できるように、保持環４４ｂの焼嵌め部分と対向するように取り付けられるのが望ましい。
【００３０】
本実施の形態では、１つの保持環に対して１つの撮像素子が設けられているが、１つの保持環に対して複数の撮像素子が設けられていてもよい。この場合、複数の撮像素子は、保持環の周方向又は軸方向で互いにずれた位置に設けられる。
【００３１】
図４は、本実施の形態に係るタービン発電機１００の点検システムの概略構成を示す図である。図４に示すように、本実施の形態に係る点検システムは、タービン発電機１００と、通信線２１０を介してタービン発電機１００に接続される計算装置２００と、を有している。計算装置２００は、プロセッサ、記憶装置、入出力インターフェース回路及び通信装置などをハードウェア構成として備えたコンピュータである。計算装置２００は、記憶装置に記憶されているプログラムがプロセッサにより実行されることにより、画像解析手段として機能する。すなわち、計算装置２００は、撮像素子３０ａから取得した画像を用いて画像解析を行い、保持環４４ａのひずみ分布を取得するように構成されている。図４では図示していないが、計算装置２００は、撮像素子３０ｂから取得した画像を用いて画像解析を行い、保持環４４ｂのひずみ分布を取得するように構成されている。計算装置２００は、情報を表示する表示部２０１をさらに備えている。計算装置２００としては、パーソナルコンピュータを用いることができる。タービン発電機１００と計算装置２００との間の接続は、通信線２１０を介した有線接続に限られず、無線接続であってもよい。
【００３２】
図５は、本実施の形態に係るタービン発電機１００の点検方法の概略の流れを示すフローチャートである。図５に示す処理のうち少なくともステップＳ１の処理及びステップＳ３〜ステップＳ８の処理は、計算装置２００によって実行される。本実施の形態に係るタービン発電機１００の点検方法では、保持環４４ａ及び保持環４４ｂのそれぞれが点検される。以下、保持環４４ａを点検する方法について説明するが、保持環４４ｂを点検する方法も同様に行われる。
【００３３】
まず、計算装置２００は、第１画像を取得する（ステップＳ１）。第１画像は、保持環４４ａの外周面に施された模様を、撮像素子３０ａを用いて、保持環４４ａを回転させた状態で保持環４４ａの全周にわたって撮影することによって取得される。第１画像は、保持環４４ａのひずみ分布を取得する際の基準となる画像である。このため、第１画像は、保持環４４ａに生じているひずみが相対的に小さい時点、すなわち、タービン発電機１００が製造されてからの稼働時間ができるだけ短い時点で取得されるのが望ましい。例えば、第１画像は、タービン発電機１００の調整試験の際に取得される。タービン発電機１００の調整試験は、タービン発電機１００の製造が完了した後であって、タービン発電機１００が出荷される前に行われる。ただし、第１画像は、タービン発電機１００の出荷及びその後の設置が完了した後の、タービン発電機１００の稼働期間中に取得されるようにしてもよい。例えば、タービン発電機１００の起動途中若しくは停止途中の低速回転時に第１画像が取得されるようにしてもよいし、タービン発電機１００の定格運転時に第１画像が取得されるようにしてもよい。いずれにしても、第１画像は、保持環４４ａが回転している状態で取得される。
【００３４】
第１画像は、保持環４４ａの全周分の模様が展開された１つの二次元画像を含んでいてもよいし、保持環４４ａの全周分の模様が周方向の一部ずつに分割された複数の二次元画像を含んでいてもよい。
【００３５】
次に、計算装置２００は、第１画像を取得した後にタービン発電機１００の運転（ステップＳ２）を挟んで、第２画像を取得する（ステップＳ３）。第２画像は、第１画像と同様に、保持環４４ａの外周面に施された模様を、撮像素子３０ａを用いて、保持環４４ａを回転させた状態で保持環４４ａの全周にわたって撮影することによって取得される。すなわち、第２画像は、タービン発電機１００の起動途中若しくは停止途中の低速回転時、又はタービン発電機１００の定格運転時などのタービン発電機１００の運転中に、保持環４４ａが回転している状態で取得される。
【００３６】
第２画像は、第１画像を取得した後に、遠心力により保持環４４ａの変形が生じ得るタービン発電機１００の運転を挟んでいれば、任意のタイミングで取得可能である。例えば、計算装置２００は、第１画像を取得した後におけるタービン発電機１１０の運転時間が閾値時間を超えた場合に、第２画像を取得する。
【００３７】
第２画像は、第１画像と同様に、保持環４４ａの全周分の模様が展開された１つの二次元画像を含んでいてもよいし、保持環４４ａの全周分の模様が周方向の一部ずつに分割された複数の二次元画像を含んでいてもよい。
【００３８】
次に、計算装置２００は、第１画像及び第２画像に基づいて保持環４４ａのひずみ分布を取得する（ステップＳ４）。保持環４４ａのひずみ分布を取得する際、計算装置２００は、例えばデジタル画像相関法を用いる。デジタル画像相関法は、対象物の表面を変形の前後で撮影した２つの画像における輝度分布の変化から、対象物の表面の各位置での変形量及び変形方向を求める手法である。デジタル画像相関法は、対象物の表面の模様は対象物の表面と共に移動し、模様の特徴は変形前後で保存される、という考えに基づいている。デジタル画像相関法を用いることによって、第１画像及び第２画像における輝度分布の変化から、第１画像が取得されてから第２画像が取得されるまでの保持環４４ａの外周面の各位置での変形量及び変形方向が求められる。すなわち、第１画像が取得されてから第２画像が取得されるまでの保持環４４ａの外周面のひずみ分布が求められる。保持環４４ａの外周面のひずみ分布からは、保持環４４ａの欠陥の有無を判定できるだけでなく、欠陥の位置及び大きさを推定することができる。
【００３９】
ここで、第１画像及び第２画像に基づいて保持環４４ａのひずみ分布を取得する際には、計算装置２００は、デジタル画像相関法以外の手法、例えばモアレ法などを用いることもできる。
【００４０】
次に、計算装置２００は、保持環４４ａの外周面のひずみ分布に基づき、保持環４４ａの欠陥の有無を判定する（ステップＳ５及びステップＳ６）。保持環４４ａに欠陥があると判定された場合には、ステップＳ７に進む。
【００４１】
ステップＳ７では、計算装置２００は、保持環４４ａの外周面のひずみ分布に基づき、保持環４４ａにおける欠陥の位置及び大きさを推定する。これにより、回転子４０を固定子２０から引き抜くまでもなく、保持環４４ａにおける欠陥の位置及び大きさの情報、すなわち保持環４４ａの破損度合いの情報を非破壊かつ非接触で定量的に取得することができる。
【００４２】
次に、ステップＳ８では、計算装置２００は、欠陥の情報を表示部２０１に表示させる処理を行う。表示部２０１に表示させる情報には、保持環４４ａに欠陥があることの情報が少なくとも含まれ、必要に応じて、保持環４４ａにおける欠陥の位置及び大きさの情報も含まれる。
【００４３】
一方、ステップＳ６において保持環４４ａに欠陥がないと判定された場合には、ステップＳ２に戻り、タービン発電機１００の運転（ステップＳ２）を挟んだ任意のタイミングで第２画像が再度取得される（ステップＳ３）。その後、計算装置２００は、既に取得している第１画像と新たに取得した第２画像とに基づいて、ステップＳ４〜ステップＳ６の処理を再度実行する。これにより、保持環４４ａのひずみ分布が再び取得され、ひずみ分布に基づいて欠陥の有無が再び判定される。ひずみ分布が２回以上取得された場合には、過去に取得されたひずみ分布と新たに取得されたひずみ分布とからひずみ分布の変化を取得し、ひずみ分布の変化に基づいて欠陥の有無を判定するようにしてもよい。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態に係るタービン発電機１００の点検方法は、計算装置２００により実行されるタービン発電機１００の点検方法であって、第１工程（図５のステップＳ１）、第２工程（図５のステップＳ３）及び第３工程（図５のステップＳ４）を有している。第１工程は、タービン発電機１００の回転子コア４３の軸方向端部に取り付けられた保持環４４ａの外周面に施された模様を、タービン発電機１００の非回転部に取り付けられた撮像素子３０ａを用いて、保持環４４ａを回転させた状態で保持環４４ａの全周にわたって撮影して第１画像を取得する工程である。第２工程は、第１工程の後にタービン発電機１００の運転を挟んで実行される工程であって、保持環４４ａを回転させた状態で撮像素子３０ａを用いて上記模様を保持環４４ａの全周にわたって撮影して第２画像を取得する工程である。第３工程は、第１画像及び第２画像に基づいて保持環４４ａのひずみ分布を取得する工程である。ここで、タービン発電機１００は、回転電機の一例である。計算装置２００は、コンピュータの一例である。
【００４５】
この構成によれば、第１画像及び第２画像に基づいて保持環４４ａのひずみ分布を取得することにより、保持環４４ａの点検を行うことができる。このため、回転子４０を固定子２０から引き抜くまでもなく、非破壊かつ非接触でリアルタイムに保持環４４ａの点検を行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、保持環４４ａの点検をタービン発電機１００の稼働期間中に行うことができる。
【００４６】
また、上記構成によれば、保持環４４ａのひずみ分布に基づき、保持環４４ａの破損度合いを定量的に把握することができる。一般に、目視点検によって保持環４４ａの破損が確認された場合、保持環４４ａの補修又は交換が即座に必要となるため、補修又は交換の時期を調整することができない。これに対し、本実施の形態によれば、保持環４４ａの定量的な破損度合いに応じてタービン発電機１００の運転可能期間を把握できるため、タービン発電機１００の許容回転数を調節した上で、適切な時期に保持環４４ａの補修又は交換を行うことができる。また、本実施の形態によれば、保持環４４ａのひずみ分布に基づき保持環４４ａの破損度合いを把握できるため、目視点検では認識できない保持環４４ａの内部の欠陥を把握することができる。
【００４７】
本実施の形態に係るタービン発電機１００は、固定子２０を含む非回転部と、固定子２０の内周側に回転自在に設けられた回転子４０と、非回転部に取り付けられた撮像素子３０ａと、を備えている。回転子４０は、回転子コア４３と、回転子４０の軸方向において回転子コア４３の端部に取り付けられた保持環４４ａと、を有している。撮像素子３０ａは、保持環４４ａの外周面に施された模様を撮影するように構成されている。ここで、タービン発電機１００は、回転電機の一例である。
【００４８】
この構成によれば、回転子４０を固定子２０から引き抜くまでもなく、撮像素子３０ａにより撮影された画像を用いて保持環４４ａの点検を行うことができる。また、この構成によれば、保持環４４ａの点検を非破壊かつ非接触でリアルタイムに行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、保持環４４ａの点検をタービン発電機１００の稼働期間中に行うことができる。
【００４９】
また、上記構成によれば、回転する保持環４４ａの外周面の模様を固定された撮像素子３０ａによって撮影することにより、保持環４４ａの全周にわたる模様の画像を取得することができる。したがって、本実施の形態によれば、撮像素子３０ａを周方向に移動させる機構を省略することができる。
【００５０】
本実施の形態に係るタービン発電機１００において、固定子２０は、固定子コア２１と、軸方向において固定子コア２１の外側に設けられた環状の締め板２３ａと、固定子コア２１と締め板２３ａとの間に設けられるとともに締め板２３ａの内周面２３ａ１よりも内周側にまで延びたフィンガープレート２４ａと、を有している。撮像素子３０ａは、フィンガープレート２４ａに取り付けられている。
【００５１】
フィンガープレート２４ａは、通常、保持環４４ａの外周側に近接して設けられている。このため、上記構成によれば、撮像素子３０ａを保持環４４ａの外周面に対して近接して配置することができる。これにより、撮像素子３０ａで撮影される画像の解像度を高めることができるため、ひずみの分解能を向上させることができる。したがって、本実施の形態によれば、保持環４４ａにおける欠陥の検出精度を向上させることができる。
【００５２】
本実施の形態に係るタービン発電機１００の点検システムは、本実施の形態に係るタービン発電機１００と、撮像素子３０ａから取得した画像に基づいて保持環４４ａのひずみ分布を取得するように構成された計算装置２００と、を備えている。ここで、タービン発電機１００は、回転電機の一例である。計算装置２００は、コンピュータの一例である。
【００５３】
この構成によれば、回転子４０を固定子２０から引き抜くまでもなく、撮像素子３０ａにより撮影された画像を用いて保持環４４ａの点検を行うことができる。また、この構成によれば、保持環４４ａの点検を非破壊かつ非接触でリアルタイムに行うことができる。したがって、本実施の形態によれば、保持環４４ａの点検をタービン発電機１００の稼働期間中に行うことができる。
【００５４】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る回転電機について説明する。図６は、本実施の形態に係るタービン発電機１００における固定子２０の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。以下、フィンガープレート２４ａ及び撮像素子３０ａについてのみ説明するが、フィンガープレート２４ｂ及び撮像素子３０ｂについても同様である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、タービン発電機１００の点検方法については、実施の形態１と同様である。
【００５５】
図６及び図７に示すように、フィンガープレート２４ａは、軸方向に沿って見たときに締め板２３ａと重なる第１部分５１と、締め板２３ａの内周面２３ａ１よりも内周側に位置する第２部分５２と、を有している。当然ながら、フィンガープレート２４ａの第２部分５２は、フィンガープレート２４ａの第１部分５１よりも内周側に位置している。第１部分５１は、締め板２３ａと接触する接触面５１ａを有している。第２部分５２は、軸方向において接触面５１ａよりも外側に突出した突出部５２ａを少なくとも一部に有している。第２部分５２の突出部５２ａは、固定子コア２１から離れる方向に突出している。撮像素子３０ａは、突出部５２ａに取り付けられている。撮像素子３０ａは、例えば、突出部５２ａにおいて内周側に位置する端部５２ａ１に取り付けられている。本実施の形態では、複数のフィンガープレート２４ａのうち、撮像素子３０ａが取り付けられるフィンガープレート２４ａのみが突出部５２ａを備えている。撮像素子３０ａが取り付けられないフィンガープレート２４ａの構成は、実施の形態１のフィンガープレート２４ａの構成と同様である。
【００５６】
突出部５２ａを備えるフィンガープレート２４ａの製造方法について簡単に説明する。このフィンガープレート２４ａの材質は、実施の形態１のフィンガープレート２４ａの材質と同様に、ステンレス鋼などの金属材料である。まず、引抜き加工を用いて直方体状の部材を一体的に成形する。その後、直方体状の部材から一部を削り取り、接触面５１ａ及び突出部５２ａを形成する。これらの工程を経て、突出部５２ａを備えるフィンガープレート２４ａが作製される。作製されたフィンガープレート２４ａは、軸方向で最も外側に位置するコア板に、スポット溶接等を用いて固定される。
【００５７】
フィンガープレート２４ａは、必要な剛性が得られる場合には、樹脂材料などの金属以外の材料によって形成されていてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態に係るタービン発電機１００において、フィンガープレート２４ａは、軸方向に沿って見たときに締め板２３ａと重なる第１部分５１と、締め板２３ａの内周面２３ａ１よりも内周側に位置する第２部分５２と、を有している。第１部分５１は、締め板２３ａと接触する接触面５１ａを有している。第２部分５２は、軸方向において接触面５１ａよりも外側に突出した突出部５２ａを有している。撮像素子３０ａは、突出部５２ａに取り付けられている。
【００５９】
この構成によれば、撮像素子３０ａを取り付けるために突出部５２ａに穴開け加工を施した場合であっても、フィンガープレート２４ａ本体の剛性が低下してしまうのを抑えることができる。これにより、固定子コア２１に対して軸方向の面圧を作用させることができ、固定子コア２１全体の剛性を高めることができるため、タービン発電機１００が運転する際に固定子コア２１に生じる振動を抑制することができる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られることに加え、撮像素子３０ａを設置したことに起因するタービン発電機１００の損傷をより確実に防ぐことができる。
【００６０】
実施の形態３．
本発明の実施の形態２に係る回転電機について説明する。図８は、本実施の形態に係るタービン発電機１００における固定子２０の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。なお、実施の形態１又は２と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、タービン発電機１００の点検方法については、実施の形態１と同様である。
【００６１】
図８及び図９に示すように、突出部５２ａは、軸方向において接触面５１ａよりも外側に位置する突出端面５２ａ２を有している。突出端面５２ａ２は、凹曲面５３を介して接触面５１ａと接続されている。凹曲面５３は、接触面５１ａに対して滑らかに接続されている。凹曲面５３が設けられていることにより、フィンガープレート２４ａの第２部分５２における軸方向寸法、すなわち図９中の左右方向の寸法は、第１部分５１から離れるほど徐々に大きくなっている。凹曲面５３の曲率は、必要となる応力緩和の度合いに応じて設定される。
【００６２】
締め板２３ａによって固定子コア２１に加えられる面圧により、フィンガープレート２４ａは、軸方向外側に向かう反力を固定子コア２１から受ける。フィンガープレート２４ａは、締め板２３ａと接触している第１部分５１だけでなく、締め板２３ａと接触していない第２部分５２においても上記の反力を受ける。このため、フィンガープレート２４ａには、軸方向内側すなわち固定子コア２１側が引張となり、軸方向外側すなわち締め板２３ａ側が圧縮となる曲げ応力が発生する。このような曲げ応力がフィンガープレート２４ａに発生すると、第１部分５１と第２部分５２との境界部に応力集中が生じる。本実施の形態では、接触面５１ａと突出部５２ａの突出端面５２ａ２とが凹曲面５３を介して接続されているため、第１部分５１と第２部分５２との境界部に生じる応力集中を緩和することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態に係るタービン発電機１００において、突出部５２ａは、軸方向において接触面５１ａよりも外側に位置する突出端面５２ａ２を有している。突出端面５２ａ２は、凹曲面５３を介して接触面５１ａと接続されている。
【００６４】
この構成によれば、第１部分５１と第２部分５２との境界部に生じる応力集中を緩和することができるため、フィンガープレート２４ａが破損してしまうのを防ぐことができる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態１及び２と同様の効果が得られることに加え、タービン発電機１００の損傷をより確実に防ぐことができる。
【００６５】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る回転電機について説明する。図１０は、本実施の形態に係るタービン発電機１００における固定子２０の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。図１３は、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。なお、実施の形態１〜３のいずれかと同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、タービン発電機１００の点検方法については、実施の形態１と同様である。
【００６６】
図１０〜図１３に示すように、本実施の形態の固定子２０は、複数のフィンガープレート２４ａの一部として、第１フィンガープレート５４ａ１、第２フィンガープレート５４ａ２及び第３フィンガープレート５４ａ３を有している。第１フィンガープレート５４ａ１、第２フィンガープレート５４ａ２及び第３フィンガープレート５４ａ３は、互いに異なる周方向位置に配置されている。第１フィンガープレート５４ａ１には、第１撮像素子３０ａ１が取り付けられている。第２フィンガープレート５４ａ２には、第２撮像素子３０ａ２が取り付けられている。第３フィンガープレート５４ａ３には、第３撮像素子３０ａ３が取り付けられている。
【００６７】
図１０に示す例では、第１フィンガープレート５４ａ１と第２フィンガープレート５４ａ２とが周方向で互いに隣り合っているが、第１フィンガープレート５４ａ１と第２フィンガープレート５４ａ２とは互いに隣り合っていなくてもよい。同様に、図１０に示す例では、第２フィンガープレート５４ａ２と第３フィンガープレート５４ａ３とが周方向で互いに隣り合っているが、第２フィンガープレート５４ａ２と第３フィンガープレート５４ａ３とは互いに隣り合っていなくてもよい。
【００６８】
第１フィンガープレート５４ａ１、第２フィンガープレート５４ａ２及び第３フィンガープレート５４ａ３のそれぞれは、図７に示したフィンガープレート２４ａと同様に、軸方向において接触面５１ａよりも外側に突出した突出部５２ａを有している。
【００６９】
図１１に示すように、第１フィンガープレート５４ａ１の突出部５２ａの軸方向長さはＬ１である。第１撮像素子３０ａ１は、第１フィンガープレート５４ａ１の突出部５２ａのうち突出端面５２ａ２寄りに取り付けられている。
【００７０】
図１２に示すように、第２フィンガープレート５４ａ２の突出部５２ａの軸方向長さはＬ２である。軸方向長さＬ２は、軸方向長さＬ１よりも長くなっている（Ｌ２＞Ｌ１）。第２撮像素子３０ａ２は、第２フィンガープレート５４ａ２の突出部５２ａのうち突出端面５２ａ２寄りに取り付けられている。第２撮像素子３０ａ２は、第１撮像素子３０ａ１よりも、軸方向において固定子コア２１から離れた位置に配置されている。
【００７１】
図１３に示すように、第３フィンガープレート５４ａ３の突出部５２ａの軸方向長さはＬ３である。軸方向長さＬ３は、軸方向長さＬ２よりもさらに長くなっている（Ｌ３＞Ｌ２）。第３撮像素子３０ａ３は、第３フィンガープレート５４ａ３の突出部５２ａのうち突出端面５２ａ２寄りに取り付けられている。第３撮像素子３０ａ３は、第２撮像素子３０ａ２よりも、軸方向において固定子コア２１からさらに離れた位置に配置されている。
【００７２】
第１撮像素子３０ａ１、第２撮像素子３０ａ２及び第３撮像素子３０ａ３は、それぞれ保持環４４ａの外周面のうち互いに異なる軸方向位置と対向するように取り付けられている。これにより、第１撮像素子３０ａ１、第２撮像素子３０ａ２及び第３撮像素子３０ａ３では、複数の軸方向位置における保持環４４ａの外周面が高解像度で撮影される。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態に係るタービン発電機１００において、フィンガープレートは、第１フィンガープレート５４ａ１と、第１フィンガープレート５４ａ１とは異なる周方向位置に設けられた第２フィンガープレート５４ａ２と、を有している。撮像素子は、第１フィンガープレート５４ａ１の突出部５２ａに取り付けられた第１撮像素子３０ａ１と、第２フィンガープレート５４ａ２の突出部５２ａに取り付けられた第２撮像素子３０ａ２と、を有している。第２フィンガープレート５４ａ２の突出部５２ａの軸方向における長さＬ２は、第１フィンガープレート５４ａ１の突出部５２ａの軸方向における長さＬ１よりも長くなっている。第２撮像素子３０ａ２は、第１撮像素子３０ａ１よりも、軸方向において固定子コア２１から離れた位置に配置されている。
【００７４】
この構成によれば、第１撮像素子３０ａ１及び第２撮像素子３０ａ２により、保持環４４ａの外周面の複数の軸方向位置における模様を撮影することができる。このため、撮像素子を軸方向に移動させる機構を設けるまでもなく、保持環４４ａの外周面の複数の軸方向位置における画像を取得することができる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態１〜３と同様の効果が得られることに加え、タービン発電機１００の構造の複雑化を抑えつつ、保持環４４ａの点検を軸方向の広範囲にわたって行うことができる。
【００７５】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る回転電機について説明する。図１４は、本実施の形態に係るタービン発電機１００における固定子２０の一部を軸方向に沿って見た構成を示す図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線で固定子２０を切断した端面を示す図である。なお、実施の形態１〜４のいずれかと同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、タービン発電機１００の点検方法については、実施の形態１と同様である。
【００７６】
図１４及び図１５に示すように、本実施の形態の撮像素子３０ａは、軸方向においてフィンガープレート２４ａの外側の端面に沿って取り付けられている。例えば、フィンガープレート２４ａが突出部５２ａを有する場合、撮像素子３０ａは、突出部５２ａの突出端面５２ａ２に沿って取り付けられている。これにより、軸方向に沿って見たとき、撮像素子３０ａは、フィンガープレート２４ａの内周側の端部２４ａ１よりも外周側（すなわち、図１５中の破線よりも上方）に配置されている。撮像素子３０ａは、当該撮像素子３０ａの全体が端部２４ａ１よりも外周側の範囲に収まるように取り付けられている。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態に係るタービン発電機１００において、撮像素子３０ａは、軸方向に沿って見たときフィンガープレート２４ａの内周側の端部２４ａ１よりも外周側に配置されている。
【００７８】
この構成によれば、製造時及び精密点検時において、固定子２０に対して回転子４０の引抜き又は挿入を行う際に必要となる軸心合わせの精度が、撮像素子３０ａが設けられていないものと同レベルになる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態１〜３と同様の効果が得られることに加え、タービン発電機１００の製造工程及び精密点検工程を簡素化又は短期化することができる。
【００７９】
上記の各実施の形態１〜５は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  フレーム、１１  軸芯、１２  ガス冷却器、２０  固定子、２１  固定子コア、２１ａ  内周面、２１ｂ  外周面、２２ａ、２２ｂ  固定子コイルエンド、２３ａ、２３ｂ  締め板、２３ａ１、２３ｂ１  内周面、２４ａ、２４ｂ  フィンガープレート、２４ａ１、２４ｂ１  端部、２５  スロット、２５ａ  壁面、３０ａ、３０ｂ  撮像素子、３０ａ１  第１撮像素子、３０ａ２  第２撮像素子、３０ａ３  第３撮像素子、４０  回転子、４１  回転軸、４２  回転子本体、４３  回転子コア、４４ａ、４４ｂ  保持環、４５  エンドプレート、４６ａ、４６ｂ  隙間、５１  第１部分、５１ａ  接触面、５２  第２部分、５２ａ  突出部、５２ａ１  端部、５２ａ２  突出端面、５３  凹曲面、５４ａ１  第１フィンガープレート、５４ａ２  第２フィンガープレート、５４ａ３  第３フィンガープレート、１００  タービン発電機、２００  計算装置、２０１  表示部、２１０  通信線。
【図１】
2020183526.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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