CN103023174B

CN103023174B - 旋转电机

Info

Publication number: CN103023174B
Application number: CN201210364747.6A
Authority: CN
Inventors: 藤川贵阳; 石川将也; 槌本英伸
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: JP2013074654A; CN103023174A; JP5647962B2

Abstract

一种旋转电机，其能高效地对旋转电机的定子铁心等进行冷却。旋转电机具有转子(20)、定子铁心(30)及定子框(40)。定子铁心(30)具有将钢板层叠而成的多个钢板组(31a～31d)。钢板彼此隔着间隔地形成有具有多种槽深的外侧槽，在钢板沿轴向层叠时，外侧槽在轴向上连通，以构成轴向通风路。钢板组(31a～31d)包括形成有多个将具有不同槽深的外侧槽在轴向上连通而成的轴向通风路(61a、61b)的钢板组和形成有将具有相同槽深的外侧槽在轴向上连通而成的轴向通风路(61c)的钢板组。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种具有形成有通风路的定子铁心的旋转电机。

背景技术

旋转电机具有转子、从半径方向外侧围住上述转子的定子铁心以及对上述定子铁心进行收容的定子框。

转子绕规定的轴(旋转中心轴)旋转。在转子中，例如存在安装有永磁体的转子。这种转子在圆环状构件的外周上固定有底座，并将永磁体固定在该底座上。在转子及定子上形成有用于对它们进行冷却的通风路(例如专利文献1)。

定子具有定子铁心及定子绕组等。在定子铁心上形成有用于对定子铁心进行冷却的通风路。通过使冷却用的空气在上述通风路中流动，就可对定子铁心进行冷却。在上述通风路中，空气沿旋转中心轴所延伸的方向这一个方向流动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011―142735号公报

在通风路中，具有沿轴向流动的轴向流路和沿半径方向流动的半径方向流路。轴向流路除了形成在定子铁心上之外，还包括在转子与定子铁心之间形成的空隙。

在上述空隙中流动的空气中的一部分沿轴向流动，一部分流入形成在定子铁心内部的半径方向流路。由于半径方向流路的流路截面积比空隙的流路截面积大，因此，在空隙的轴向上游侧，流入半径方向流路的空气增多。

因此，有时在轴向流路的各个轴向位置上，空气流量是不同的。若流路分布不同，则可分为能有效进行冷却的部位和效率低的部位。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于高效率地对定子铁心等进行冷却。

为实现上述目的，本发明的旋转电机具有：转子，该转子能绕规定的轴自由旋转；定子铁心，该定子铁心包括多个钢板组和管道板，其中，上述多个钢板组是将开设有贯穿中心的孔的圆板状的钢板从半径方向外侧围住上述转子并沿轴向层叠而成的，上述管道板配置在沿轴向相邻的上述钢板组之间，并沿半径方向形成能供空气流通的半径方向通风路；以及定子框，该定子框构成为从半径方向外侧围住上述定子铁心，其特征是，在上述钢板中，在半径方向外侧彼此隔着周向间隔地形成有多个具有多种槽深的外侧槽，在将上述钢板沿轴向层叠时，上述外侧槽在轴向上连通，以构成空气能从上游侧朝下游侧流通的轴向通风路，上述钢板组包括：异形钢板组，该异形钢板组形成有多个因具有不同槽深的外侧槽沿轴向连通而成的上述轴向通风路；以及同形钢板组，该同形钢板组仅形成有多个因具有相同槽深的上述外侧槽沿轴向连通而成的上述轴向通风路，上述异形钢板组较同形钢板组配置在轴向上游侧。

根据本发明，能高效地对定子铁心等进行冷却。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的旋转电机的示意局部主视图，其表示旋转中心的上侧部分。

图2是图1的第一钢板组的局部侧视图，图2(a)示出了第一块钢板，图2(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板，图2(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板，图2(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了上述三块钢板及第四块钢板以后的状态的情形。

图3是图1的第二钢板组的局部侧视图，图3(a)示出了第一块钢板，图3(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板，图3(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板，图3(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了上述三块钢板及第四块钢板以后的状态的情形。

图4是图1的第三钢板组的局部侧视图，图4(a)示出了第一块钢板，图4(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板，图4(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板，图4(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了上述三块钢板及第四块钢板以后的状态的情形。

图5是图1的第四钢板组的局部侧视图。

图6是表示图1的第一钢板组的第一外侧槽(小)、第二外侧槽(中)及第三外侧槽(大)的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板的外侧槽的大小(小、中、大)。

图7是表示图1的第二钢板组的第一外侧槽(小)、第二外侧槽(中)及第三外侧槽(大)的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板的外侧槽的大小(小、中、大)。

图8是表示图1的第三钢板组的第一外侧槽(小)、第二外侧槽(中)及第三外侧槽(大)的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板的外侧槽的大小(小、中、大)。

图9是表示图1的第四钢板组的第一外侧槽(小)、第二外侧槽(中)及第三外侧槽(大)的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板的外侧槽的大小(小、中、大)。

图10是本发明第二实施方式的旋转电机的第五钢板组的局部侧视图，图10(a)示出了第一块钢板，图10(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板，图10(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板，图10(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了三块钢板的状态的情形。

图11是图10的实施方式的旋转电机的第六钢板组的局部侧视图，图11(a)示出了第一块钢板，图11(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板，图11(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板，图11(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了三块钢板的状态的情形。

图12是图10的实施方式的旋转电机的第七钢板组的局部侧视图，图12(a)示出了第一块钢板，图12(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板，图12(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板，图12(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了三块钢板的状态的情形。

(符号说明)

1旋转中心轴

10轴构件

20转子

21a圆环构件

21b支承构件

22底座

23永磁体

30定子铁心

31a第一钢板组

31b第二钢板组

31c第三钢板组

31d第四钢板组

31e第五钢板组

31f第六钢板组

31g第七钢板组

33钢板

34内侧槽

35a第一外侧槽

35b第二外侧槽

35c第三外侧槽

37定子绕组

38管道板(duct plate)

40定子框

61a第一轴向通风路

61b第二轴向通风路

61c第三轴向通风路

62半径方向通风路

63空隙

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的旋转电机的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

使用图1～图9对第一实施方式进行说明。图1是本实施方式的旋转电机的示意局部主视图，其表示旋转中心的上侧部分。

图2是图1的第一钢板组31a的局部侧视图，图2(a)示出了第一块钢板33，图2(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板33，图2(c)示出了层叠在第二块钢板33上的第三块钢板33，图2(d)表示从第一块侧观察层叠了上述三块及第四块以后的状态的情形。图3是图1的第二钢板组31b的局部侧视图，图3(a)示出了第一块钢板33，图3(b)示出了层叠在第一块钢板33上的第二块钢板33，图3(c)示出了层叠在第二块钢板33上的第三块钢板33，图3(d)表示从第一块侧观察层叠了上述三块及第四块以后的状态的情形。图4是图1的第三钢板组31c的局部侧视图，图4(a)示出了第一块钢板33，图4(b)示出了层叠在第一块钢板33上的第二块钢板33，图4(c)示出了层叠在第二块钢板33上的第三块钢板33，图4(d)表示从第一块侧观察层叠了上述三块及第四块以后的状态的情形。图5是图1的第四钢板组31d的局部侧视图。

图2～图4的虚线L1～L6示出了各图的(a)、(b)、(c)、(d)的一系列外侧槽位于相同的周向位置。例如，图2的虚线L1示出了图2(a)中的第一块钢板33的第一外侧槽35a、图2(b)中的第二块钢板33的第三外侧槽35c、图2(c)中的第三块钢板33的第三外侧槽35c和图2(d)中的由上述外侧槽构成的第一轴向通风路61a处于相同周向位置的情况。另外，在图5中省略了L2～L6。

图6是表示图1的第一钢板组31a的第一外侧槽(小)35a、第二外侧槽(中)35b及第三外侧槽(大)35c的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板33的外侧槽35a、35b、35c的大小(小、中、大)。另外，图中的II部对应于图2(a)、图2(b)及图2(c)这三块钢板33。

图7是表示图1的第二钢板组31b的第一外侧槽(小)35a、第二外侧槽(中)35b及第三外侧槽(大)35c的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板33的外侧槽35a、35b、35c的大小(小、中、大)。另外，图中的III部对应于图3(a)、图3(b)及图3(c)这三块钢板33。

图8是表示图1的第三钢板组31c的第一外侧槽(小)35a、第二外侧槽(中)35b及第三外侧槽(大)35c的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板33的外侧槽35a、35b、35c的大小(小、中、大)。另外，图中的IV部对应于图4(a)、图4(b)及图4(c)这三块钢板33。

图9是表示图1的第四钢板组31d的第一外侧槽(小)35a、第二外侧槽(中)35b及第三外侧槽(大)35c的排列的表，纵向各列对应于轴向通风路，在横向上排列的各行表示各钢板33的外侧槽35a、35b、35c的大小(小、中、大)。另外，图中的V部对应于图5所层叠的钢板33。

首先，对本实施方式的旋转电机的结构进行说明。

旋转电机具有绕旋转中心轴1旋转的转子20、供上述转子20安装的轴构件10、定子铁心30及对它们进行收容的定子框40(图1)。

轴构件10被未图示的轴承支承成能旋转，并同轴地绕旋转中心轴1旋转。转子20整体呈圆环状，并围住轴构件10。定子铁心30为在转子20的半径方向外侧隔着规定的半径方向间隔(空隙63)并从半径方向外侧围住上述转子20的圆环状。

以下对转子20及定子铁心30各自的结构等进行说明。首先，对转子20进行说明。

转子20具有圆环构件21a、多个支承构件21b、多个底座22及多个永磁体23。

支承构件21b在轴构件10的四个部位的轴向位置上各固定有多个，并能与轴构件10一起旋转。固定在各轴向位置上的支承构件21b从各自的轴向位置呈放射状延伸至圆环构件21a的内周面，并对圆环构件21a进行支承。

圆环构件21a是受到支承构件21b支承而能自由旋转，并从半径方向外侧围住轴构件10的圆环状构件。

在圆环构件21a的外周面上，沿周向排列有多个底座22。上述底座22排列成彼此形成周向间隙。

各底座22是形成轴向较长的长方形的板状构件，其在半径方向外侧形成有座面。永磁体23通过粘接而安装在各座面上。

接着，对定子铁心30进行说明。

定子铁心30是以从半径方向外侧围住转子20的方式构成而整体呈圆环状的构件。定子铁心30的内周面以与转子20的外周面(半径方向外侧)隔着规定的半径方向间隔(空隙63)的方式配置。上述空隙63是后述的轴向通风路中的一个。

上述定子铁心30具有异形钢板组(第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c)、同形钢板组(第四钢板组31d)以及管道板38。

第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d在轴向上相互隔着间隔地配置。在上述间隔中配置有管道板38。后面对第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c、第四钢板组31d及管道板38各自的详细结构进行说明。

第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d均是由多个钢板33在轴向上层叠而成的。

钢板33呈在中央形成有孔的圆板状。转子20配置成贯穿上述孔。此外，在各钢板33的半径方向内侧形成有内侧槽34。在外侧形成有三种外侧槽即第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c(图2、图3、图4、图5)。

在周向上以彼此等间隔的方式形成有多个内侧槽34。在对钢板33进行层叠，以构成第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d时，形成于各钢板33的内侧槽34在轴向上是连通的。此外，在各钢板组31a、31b、31c、31d沿轴向排列时，各内周槽在轴向上是连通的。在连通的内侧槽34中，卷绕有定子绕组37。

第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c形成在钢板33的外侧，各自的半径方向深度是不同的。

第一外侧槽35a是具有规定的半径方向深度D₁(第一深度、图中用“小”表示)的槽。第二外侧槽35b是具有在半径方向上比D₁深的第二深度D₂的槽(图中用“中”表示)。第三外侧槽35c是具有在半径方向上比D₂深的第三深度D₃的槽(图中用“大”表示)。即，各半径方向深度满足D₁＜D₂＜D₃的关系。

此外，钢板33的三种外侧槽35a、35b、35c在周向上的一侧(图2等中的顺时针)，按第一外侧槽35a、第二外侧槽35b、第三外侧槽35c、第三外侧槽35c、第三外侧槽35c、第三外侧槽35c的顺序排列形成。由上述六个外侧槽来形成一组外侧槽组35x(图6～图9)。在钢板33外周的周向上彼此等间隔地形成有多个外侧槽组35x。即，钢板33的第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c合计形成为六的倍数个。

以下，对第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d的结构进行说明。首先，对第一钢板组31a进行说明。

第一钢板组31a是通过使钢板33满足下面说明的关系的同时在轴向上层叠而构成的。此时，在第一钢板组31a上形成有第一轴向通风路61a。第一轴向通风路61a的详细情况将在后面进行说明。

在此，对将钢板33沿轴向的一个方向、从图1的右侧到左侧的方向(以下称为第一轴向)层叠的情况进行说明。

当沿第一轴向在第一块钢板33(图2(a))上层叠第二块钢板33(图2(b))时，以使第二块钢板33的第一外侧槽35a(图2中的A2)的周向位置与第一块钢板33的第二外侧槽35b(图2中的B1)的周向位置对齐并沿图2中的虚线L2排列的方式，来层叠第二块钢板33。同样地，当沿第一轴向在第二块钢板33上层叠第三块钢板33(图2(c))时，以使第三块钢板33的第一外侧槽35a的周向位置与第二块钢板33的第二外侧槽35b的周向位置(虚线L3)对齐的方式，来层叠第三块钢板33。重复上述操作，沿第一轴向层叠多块钢板33(图6)。

即，第一钢板组31a是将沿第一轴向层叠的第n块钢板33以使其第一外侧槽35a的周向位置相对于第n－1块钢板33朝周向上的一侧(例如图2的顺时针)偏移一个槽的量(一个间距的量)的方式层叠来构成的。

在将钢板33层叠来构成第一钢板组31a时，形成于钢板33的各外侧槽35a、35b、35c在轴向上是连通的。在轴向上连通的外侧槽形成冷却空气的流路(轴向通风路)。

形成于第一钢板组31a的轴向通风路全部为第一轴向通风路61a。第一轴向通风路61a在轴向位置的规定位置上的至少一个部位形成具有第一深度D₁的流路面。

第一钢板组31a在从轴向外侧观察时无论在哪个周向位置的外侧槽中必定包括第一外侧槽35a(图2(d))。

接着，对第二钢板组31b进行说明。

第二钢板组31b是通过使钢板33满足下面说明的关系的同时在轴向上层叠而成的。此时，在第二钢板组31b上形成有第一轴向通风路61a及第二轴向通风路61b。

以下，与第一钢板组31a同样地，对将钢板33沿第一轴向(图6)层叠的情况进行说明。

当沿第一轴向在第一块钢板33(图3(a))上层叠第二块钢板33(图3(b))时，以使第二块钢板33的第一外侧槽35a(图3中的A2)的周向位置与第一块钢板33的第二外侧槽35b旁边的第三外侧槽35c(图3中的C1)的周向位置对齐并沿图3中的虚线L3排列的方式，来层叠第二块钢板33。同样地，当沿第一轴向在第二块钢板33上层叠第三块钢板33(图3(c))时，以使第三块钢板33的第一外侧槽35a的周向位置(虚线L5)与第二块钢板33的第二外侧槽35b旁边的第三外侧槽35c的周向位置对齐的方式，来层叠第三块钢板33。

即，第二钢板组31b是将沿第一轴向层叠的第n块钢板33以使其第一外侧槽35a的周向位置相对于第n－1块钢板33朝图3的顺时针方向偏移两个槽的量(两个间距的量)的方式层叠来构成的(图7)。

形成于第二钢板组31b的轴向通风路为第一轴向通风路61a及第二轴向通风路61b。第一轴向通风路61a在轴向位置的规定位置上的至少一个部位形成具有第一深度D₁的流路面。第二轴向通风路61b在轴向位置的规定位置上的至少一个部位形成具有第二深度D₂的流路面，且不形成具有第一深度D₁的流路面。

第二钢板组31b从轴向外侧观察时，无论哪个周向位置的外侧槽的最小槽深均为第一外侧槽35a的情况及第二外侧槽35b的情况均等地存在。上述第二钢板组31b的第一轴向通风路61a及第二轴向通风路61b是均等地配置的(图3(d))。

例如，具有四组外侧槽组35x时的外侧槽共计有24个。此时，在第二钢板组31b上形成有24个轴向通风路。

这些中的12个形成第一轴向通风路61a，剩下的12个形成第二轴向通风路61b。

即，第二钢板组31b的轴向通风路均等地形成包括具有第一深度D₁的流路面的第一轴向通风路61a及包括具有第二深度D₂的流路面但不包括具有第一深度D₁的流路面的第二轴向通风路61b这两种。

接着，对第三钢板组31c进行说明。

第三钢板组31c是通过使钢板33满足下面说明的关系的同时在轴向上层叠而构成的。此时，在第三钢板组31c上形成有第一轴向通风路61a、第二轴向通风路61b及第三轴向通风路61c。

与第一钢板组31a同样地，对将钢板33沿第一轴向层叠的情况进行说明。

当沿第一轴向在第一块钢板33(图4(a))上层叠第二块钢板33(图4(b))时，以使第二块钢板33的第一外侧槽35a(图4中的A2)的周向位置与从第一块钢板33的第二外侧槽35b开始算起的第二个槽即第三外侧槽35c(图4中的C1)的周向位置对齐并沿图4中的虚线L4排列的方式，来层叠第二块钢板33。同样地，当沿第一轴向在第二块钢板33上层叠第三块钢板33(图4(c))时，以使第三块钢板33的第一外侧槽35a的周向位置与从第二块钢板33的第二外侧槽35b开始算起第二个槽即第三外侧槽35c的周向位置对齐的方式，来层叠第三块钢板33。

即，第三钢板组31c是将沿第一轴向层叠的第n块钢板33以使其第一外侧槽35a的周向位置相对于第n－1块钢板33朝顺时针方向偏移三个槽的量(三个间距的量)的方式层叠来构成的(图8)。

形成于第三钢板组31c的轴向通风路为第一轴向通风路61a、第二轴向通风路61b及第三轴向通风路61c。第三轴向通风路61c在所有的轴向位置上均形成具有第一深度D₃的流路面。

第三钢板组31c形成为从轴向外侧观察时无论在哪个周向位置的外侧槽中均存在第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c中的任一个，且这些外侧槽是均等地配置的(图8)。

例如，具有四组外侧槽组35x时的外侧槽共计有24个。此时，在第三钢板组31c上形成有24个轴向通风路。

这些轴向通风路中的8个为第一轴向通风路61a，另外8个为第二轴向通风路61b，剩余8个为第三轴向通风路61c。此外，在上述例子中，第一轴向通风路61a、第二轴向通风路61b及第三轴向通风路61c沿图4中的周向(顺时针方向)依次重复形成。

接着，对第四钢板组31d进行说明。

第四钢板组31d是以所层叠的所有钢板33的第一外侧槽35a的轴向位置对齐的方式构成的(图5、图9)。

第四钢板组31d形成为从轴向外侧观察时，无论在哪个周向位置的外侧槽中均存在第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c中的任一个。不过，第四钢板组31d与第三钢板组31c不同，第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c的配置是不均等的(图5)。

例如，具有四组外侧槽组35x时的外侧槽共计有24个。此时，在第四钢板组31d上形成有24个轴向通风路。

这些轴向通风路中的4个为所有轴向位置的流路面由第一外侧槽35a形成的第一轴向通风路61a，另外4个为所有轴向位置的流路面由第二外侧槽35b形成的第二轴向通风路61b，剩余16个为所有轴向位置的流路面由第三外侧槽35c形成的第三轴向通风路61c。

在此，对第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d的轴向通风路的流路面积及流动阻力进行说明。

空气在轴向通风路中流动时的流动阻力取决于一个轴向通风路的轴向位置的流路面积中最小的流路面积。

第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d的所有轴向通风路(第一轴向通风路61a、第二轴向通风路61b、第三轴向通风路61c)是因包括第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c中的任一个而形成的。在此，第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c的周向宽度形成为全部相同。

第一外侧槽35a、第二外侧槽35b及第三外侧槽35c分别形成的流路面积取决于半径方向深度即第一深度D₁、第二深度D₂、第三深度D₃。简单来说，流路面积与各深度成比例。因此，以下，以流路面积取决于各深度D₁、D₂、D₃的情况为例，对空气在轴向通风路中流动时的流动阻力进行说明。

以下，以第一深度D₁、第二深度D₂、第三深度D₃之比为1：2：3，来求出与各深度相对应的面积比。在本例中，若考虑各外侧槽的宽度为相同的，流路截面形状为大致长方形，则与第一深度D₁、第二深度D₂、第三深度D₃相对应的面积(S₁、S₂、S₃)的比例为1：2：3。此时，S₂＝2S₁，S₃＝3S₁。

为了便于说明，仅对形成于一块钢板33的多个外侧槽中的一组外侧槽组35x进行说明。

第一钢板组31a的六个外侧槽均形成具有第一深度D₁的流路面。因此，流路面积为S₁的六倍，即为“6S₁”。

同样地，第二钢板组31b形成三个具有第一深度D₁的流路面及三个具有第二深度D₂的流路面，因此，流路面积为S₁的三倍与S₂的三倍之和，即3S₁＋3S₂＝3S₁＋3(2S₁)，流路面积能表示为“9S₁”。

第三钢板组31c形成两个具有第一深度D₁的流路面、两个具有第二深度D₂的流路面及两个具有第三深度D₃的流路面，因此，流路面积为S₁的两倍、S₂的两倍与S₃的两倍之和，即流路面积能表示为“12S₁”。

第四钢板组31d形成一个具有第一深度D₁的流路面、一个具有第二深度D₂的流路面及四个具有第三深度D₃的流路面，因此，流路面积为S₁的一倍、S₂的一倍与S₃的四倍之和，即流路面积能表示为“15S₁”。

即，作为第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d的轴向通风路的流路面积的大致比例，能设定为6：9：12：15。其结果是，第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d的轴向通风路的流路流动阻力依次变小。

本实施方式的定子铁心30具有六个钢板组。在本例的定子铁心30中，各钢板组从空气的轴向流动的上游侧(图1的右侧)依次按第一钢板组31a、第一钢板组31a、第二钢板组31b、第二钢板组31b、第三钢板组31c、第四钢板组31d的方式沿轴向排列，将管道板38无间隙地配置在各钢板组之间。

如上所述，管道板38分别配置在沿轴向排列的各钢板组31a、31b、31c、31d之间。即，各钢板组31a、31b、31c、31d及管道板38在轴向上交替排列。上述管道板38虽然省略了详细的图示，但其是在各自的中央开设有孔的圆板状的板，在至少一方的开孔圆板面上安装有多个杆件。这些杆件呈放射状安装。各杆件之间形成冷却空气的流路(半径方向通风路62)。

定子框40以从半径方向外侧围住定子铁心30的方式构成。定子框40的内周与定子铁心30的外周接触。使用定子框40的内表面来将上述轴向通风路的半径方向外侧的开口塞住。

在定子框40的外周面上安装有多个轴向较长的翅片(未图示)。上述翅片在周向上相互隔着间隔地安装。

在上述定子框40上形成有可使进入定子框40内的空气循环的、供空气排气的排气口(未图示)。

接着，对本实施方式的作用进行说明。

吸入定子框40内的空气的大部分流入形成于定子铁心30的各种轴向通风路61a、61b、61c及空隙63中的某些个。然后，流入空隙63的空气的一部分沿轴向流动，其一部分在管道板38的半径方向通风路62中流动。

流入轴向通风路的空气在轴向上朝图1的左侧流动。流入空隙63的空气的一部分沿轴向流动，其一部分流入管道板38的半径方向通风路62。流出半径方向通风路62的空气流入定子铁心30的轴向通风路，并在轴向上流动。

此时，在轴向通风路中流动的空气的热量的一部分经由定子框40的外表面而从定子框40的外侧的翅片等中散热。

流至定子铁心30下游侧端部的空气从排气口排出至定子框40的外部。

当空隙63的流路形成一个圆环状的流路时，由于多个半径方向通风路62呈放射状形成在一个管道板38上，因此，半径方向通风路的流路面积比空隙63的流路面积大。

由于形成多个半径方向通风路62，因此，在空隙63内流动的空气的沿轴向的通风量减少，在下游侧几乎没有流动。在这种情况下，在空隙63的下游侧附近，定子铁心30的内周侧等的冷却效果比上游侧的冷却效果低。

在本实施方式中，在上游侧配置有第一钢板组31a。形成于该第一钢板组31a的通风路(第一轴向通风路61a)比形成于配置在下游侧的钢板组、例如第四钢板组31d的通风路(第一轴向通风路61a、第二轴向通风路61b及第三轴向通风路61c)的流动阻力大。

在空隙63中流动的空气比起在下游侧的例如第四钢板组31d的第三轴向通风路61c中流动的空气，更不容易经由半径方向流路62流向第一钢板组31a的第一轴向通风路61a。其结果是，进入半径方向通风路62的空气的量在轴向的上游侧比在下游侧受到一定程度的抑制。

没有流入半径方向流路62的空气在空隙63中流通。藉此，在空隙63的下游侧也流入有空气。

由于如上所述配置各钢板组31a、31b、31c、31d，因此，上游侧的定子铁心30的轴向通风路的流动阻力比下游侧的流动阻力大。因此，将在空隙63的规定的轴向位置上要流入半径方向通风路62的空气的量调节为从上游朝向下游变大。

其结果是，能抑制在轴向通风路及空隙63中流动的空气量因轴向位置的不同而出现偏差的情况。

通过以上说明可知，根据本实施方式，能高效地对定子铁心30进行冷却。此外，不用新增加构件，就能对轴向通风路的流路面积进行调节。

(第二实施方式)

使用图10～图12对第二实施方式进行说明。另外，本实施方式的旋转电机的整体结构与在第一实施方式中说明的图1相同。

图10是本实施方式的旋转电机的第五钢板组31e的局部侧视图，图10(a)示出了第一块钢板33，图10(b)示出了层叠在第一块钢板上的第二块钢板33，图10(c)示出了层叠在第二块钢板上的第三块钢板33，图10(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了三块钢板的状态的情形。

图11是本实施方式的旋转电机的第六钢板组31f的局部侧视图，图11(a)示出了第一块钢板33，图11(b)示出了层叠在第一块钢板33上的第二块钢板33，图11(c)示出了层叠在第二块钢板33上的第三块钢板33，图11(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了三块钢板的状态的情形。

图12是本实施方式的旋转电机的第七钢板组31g的局部侧视图，图12(a)示出了第一块钢板33，图12(b)示出了层叠在第一块钢板33上的第二块钢板33，图12(c)是层叠在第二块钢板33上的第三块钢板33，图12(d)表示从第一块钢板侧观察层叠了三块钢板的状态的情形。

另外，本实施方式是第一实施方式(图1～图9)的变形例，对于与第一实施方式相同或相似的部分标注相同的符号，省略其重复说明。

本实施方式的钢板33使用半径方向深度不同的两种外侧槽来形成在第一实施方式中说明的第一外侧槽35a及第三外侧槽35c。

各钢板33按第一外侧槽35a、第三外侧槽35c、第三外侧槽35c的顺序沿图10的顺时针方向彼此隔着周向间隔地形成。在本例中，使用上述三个外侧槽来形成一组外侧槽组。在钢板33外周的周向上彼此等间隔地形成有多个上述外侧槽组。即，钢板33的外侧槽共计形成3的倍数个。

本实施方式的钢板组具有与在第一实施方式中说明的四个第一钢板组31a等不同的三个钢板组，即第五钢板组31e、第六钢板组31f及第七钢板组31g。

在第五钢板组31e中，当将第二块钢板33(图10(b))层叠在第一块钢板33(图10(a))上时，以使第二块钢板33的第一外侧槽35a(图10中的A2)的周向位置与第一块钢板33的第一外侧槽35a(图10中的A1)的顺时针方向相邻的第三外侧槽35c(图10中的C1)对齐的方式，即以沿着图10的虚线L2的方式层叠。

重复上述动作，在层叠了第三块钢板33(图10(c))之后，如图10(d)所示，第五钢板组31e的所有的轴向通风路均为第一轴向通风路61a。

在第六钢板组31f中，当将第二块钢板33(图11(b))层叠在第一块钢板33(图11(a))上时，以使第二块钢板33的第一外侧槽35a(图11中的A2)的周向位置与位于第一块钢板33的第一外侧槽35a(图11中的A1)沿顺时针方向移动两个槽的量后位置的第三外侧槽35c(图11中的C1)对齐的方式，即以沿着图11的虚线L3的方式层叠。

重复上述动作，在层叠了第三块钢板33(图11(c))之后，如图11(d)所示，第六钢板组31f的所有的轴向通风路中的三分之二为第一轴向通风路61a，剩下的为第三轴向通风路61c。

在第七钢板组31g中，当将第二块钢板33(图12(b))层叠在第一块钢板33(图12(a))上时，以使第二块钢板33的第一外侧槽35a(图12中的A2)的周向位置与第一块钢板33的第一外侧槽35a(图12中的A1)对齐的方式层叠。即，第七钢板组31g层叠成相同槽深的外侧槽彼此在轴向上连通。其结果是，如图12(d)所示，所有轴向通风路中的三分之一为第一轴向通风路61a，剩下的为第三轴向通风路61c。

在本例中，空气在通风路中流动时的流动阻力按第五钢板组31e、第六钢板组31f、第七钢板组31g的顺序变小。

本实施方式的定子铁心30在上游配置第五钢板组31e，在其下游侧配置第六钢板组31f，在更下游侧配置第七钢板组31g。

藉此，能用比第一实施方式更简单的钢板33来构成定子铁心30。虽然通风路的流路面积的种类比第一实施方式少，但能适用于小型的旋转电机等。

(其它实施方式)

上述实施方式的说明仅是用于说明本发明的例示，并不对权利要求书记载的发明加以限定。此外，本发明的各部分结构不局限于上述实施方式，其能在权利要求书记载的技术范围内进行各种变形。

例如，虽然在第一实施方式中，全部使用了第一钢板组31a、第二钢板组31b、第三钢板组31c及第四钢板组31d，但不局限于此。只要使用两种，就可得到与第一实施方式相同的效果。

此外，上述实施方式的钢板组将各钢板33每次沿顺时针偏移一块来构成，但不局限于此。例如，也可以将三块作为一组，每次沿顺时针偏移三块。

此外，在本实施方式中，钢板33为圆环状构件，但不局限于此。也可以对将圆环分割为多个的局部圆环状的钢板(分割铁心)进行组合。

此外，在上述实施方式中，轴构件10被轴承支承成能旋转，但不局限于此。例如，也可以将轴构件10固定，在该轴构件10上安装轴承，并在该轴承的外周上固定支承构件21b。此时，也可以在轴构件10的中心设置吸气口，并在轴构件10的外周面设置通风口。

Claims

1.一种旋转电机，具有：

转子，该转子能绕规定的轴自由旋转；

定子铁心，该定子铁心包括多个钢板组和管道板，其中，所述多个钢板组是使开设有贯穿中心的孔的圆板状的钢板从半径方向外侧围住所述转子并沿轴向层叠而成的，所述管道板配置在沿轴向相邻的所述钢板组之间，并形成有能供空气沿半径方向流通的半径方向通风路；以及

定子框，该定子框构成为从半径方向外侧围住所述定子铁心，

其特征在于，

在所述钢板中，

在半径方向外侧彼此隔着周向间隔地形成有多个具有多种槽深的外侧槽，在所述钢板沿轴向层叠时，所述外侧槽在轴向上连通，以构成空气能从上游侧朝下游侧流通的轴向通风路，

所述钢板组包括：

异形钢板组，该异形钢板组形成有多个因具有不同槽深的外侧槽沿轴向连通而成的所述轴向通风路；以及

同形钢板组，该同形钢板组仅形成有多个因具有相同槽深的所述外侧槽沿轴向连通而成的所述轴向通风路，

所述异形钢板组较同形钢板组配置在轴向上游侧。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

在所述钢板中，

在半径方向外侧彼此隔着周向间隔地形成有多个具有规定的半径方向槽深的外侧槽，在所述钢板沿轴向层叠时，所述外侧槽在轴向上连通，以构成空气能从上游侧朝下游侧流通的轴向通风路，

所述多个外侧槽包括所述槽深为第一深度的第一外侧槽、所述槽深为在半径方向上比所述第一深度深的第二深度的第二外侧槽以及所述槽深为在半径方向上比所述第二深度深的第三深度的第三外侧槽，

所述外侧槽在周向的一侧按所述第一外侧槽、所述第二外侧槽、所述第三外侧槽、所述第三外侧槽、所述第三外侧槽、所述第三外侧槽的顺序排列形成，用这六个外侧槽形成一组外侧槽组，并形成有多组所述外侧槽组，

所述异形钢板组包括：

第一钢板组，在该第一钢板组中，沿轴向的一方层叠的所述钢板的所述第一外侧槽相对于规定的所述钢板的所述第一外侧槽，以朝所述周向的一侧移动一个槽的量的状态层叠，并重复上述动作，以将所述钢板沿所述轴向的一方层叠；

第二钢板组，在该第二钢板组中，沿所述轴向的一方层叠的所述钢板的所述第一外侧槽相对于规定的所述钢板的所述第一外侧槽，以朝所述周向的一侧移动两个槽的量的状态层叠，并重复上述动作，以将所述钢板沿所述轴向的一方层叠；以及

第三钢板组，在该第三钢板组中，沿所述轴向的一方层叠的所述钢板的所述第一外侧槽相对于规定的所述钢板的所述第一外侧槽，以朝所述周向的一侧移动三个槽的量的状态层叠，并重复上述动作，以将所述钢板沿所述轴向的一方层叠，

所述第一钢板组配置在所述上游侧，所述第二钢板组较所述第一钢板组配置在下游侧，所述第三钢板组较所述第二钢板组配置在下游侧，所述同形钢板组较所述第三钢板组配置在下游侧。