CN106487144A - 旋转电机、使用该旋转电机的电梯用曳引机和电梯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使实现了小型化或薄型化也能够在抑制粉尘等尘埃的进入的同时提高冷却性能的旋转电机,以及使用该旋转电机的电梯用曳引机和电梯。旋转电机包括定子(31)和转子(30),其中定子包括定子铁芯(34)、设置于定子铁芯的励磁线圈(37)和支承定子铁芯和励磁线圈的第一支承件(32、33),转子包括磁极部(40)和支承磁极部的第二支承件(39),定子铁芯和励磁线圈位于由第一支承件和第二支承件划分出的空间中的由第一支承件和第二支承件封闭的部分空间的内部,旋转电机还包括具有多个叶片的、随转子的旋转而旋转的鼓风叶片(41),该鼓风叶片位于其余的部分空间,并且位于定子铁芯和励磁线圈的内周侧。
Description
技术领域
本发明涉及旋转电机、使用该旋转电机的电梯用曳引机和电梯。
背景技术
近年来,出于设置空间的制约、构造材料的削减、电能的降低等目的,在电梯用曳引机中存在电动机的薄型化和小型化的需求。不过,若使电动机薄型化和小型化,则由于散热面积也减小,所以励磁线圈的温度和磁体的温度会过度上升,导致励磁线圈发生绝缘击穿、磁体发生退磁等问题,电动机的性能可能会降低。对此,作为电梯用曳引机中获得冷却效果的技术,已知专利文献1中记载的现有技术。
在该现有技术中,外转子型的电梯用曳引机包括以可旋转的方式经轴承安装在固定轴上的绳轮,与该绳轮一体旋转的转子,和在该转子的内径一侧与该转子相对设置的定子,其中,在定子铁芯轭部的内径一侧设置有传导上述定子中产生的热量而散热的多个散热翅片。定子中产生的热量由该散热翅片散发,因此能够获得冷却效果而无需对绕组和铁芯部引入冷却风从而不会有粉尘进入。
另外,在该现有技术中,散热翅片与绳轮的轮辐(rib)之间设置有送风扇,产生经过设置于轮辐上的通风口的气流。由此,能够更加有效地进行冷却。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-104620号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述现有技术中,若电动机变得薄型化或小型化导致发热密度增大,使用散热翅片进行的散热存在冷却性能不够的风险。另外,若设置了送风扇则曳引机的小型化和薄型化会变得困难。
为此,本发明提供一种即使实现了小型化或薄型化也能够在抑制粉尘等尘埃的进入的同时提高冷却性能的旋转电机,以及使用该旋转电机的电梯用曳引机和电梯。
解决问题的技术方案
为解决上述问题,本发明的旋转电机包括定子和转子,其中定子包括定子铁芯、设置于定子铁芯的励磁线圈和支承定子铁芯与励磁线圈的第一支承件,转子包括磁极部和支承磁极部的第二支承件,定子和转子被配置成使得定子铁芯与磁极部隔着空隙相对,其中,定子铁芯和励磁线圈位于由第一支承件和第二支承件划分出的空间中的由第一支承件和第二支承件封闭的部分空间的内部,旋转电机还包括具有多个叶片的、随转子的旋转而旋转的鼓风叶片,该鼓风叶片位于其余的部分空间,并且位于定子铁芯和励磁线圈的内周侧。
另外,为解决上述问题,本发明的电梯用曳引机包括卷绕有电梯用主绳的绳轮和使绳轮旋转的旋转电机部,其中旋转电机部由上述本发明的旋转电机构成。
此外,为解决上述问题,本发明的电梯包括轿厢和对重、在井道内悬挂轿厢和对重的主绳和驱动主绳的曳引机,其中,曳引机包括卷绕有主绳的绳轮和使绳轮旋转的旋转电机部,其中旋转电机部由上述本发明的旋转电机构成。
发明效果
根据本发明,由于定子铁芯和绕组以及鼓风叶片位于由第一支承件和第二支承件划分出的空间内,并且定子铁芯和励磁线圈所处的部分空间被封闭,所以即使设置有鼓风叶片也能够使旋转电机小型化或薄型化,同时防止尘埃附着到定子铁芯和励磁线圈上。从而,能够在使旋转电机小型化或薄型化的同时,无损可靠性地提高冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
上述之外的技术问题、技术特征和技术效果,将通过以下实施方式的说明而变得明确。
附图说明
图1表示本发明实施例1的电梯的整体结构之概要。
图2是表示曳引机的概略结构的沿轴向观察的侧视外观图。
图3是曳引机的外观立体图。
图4是电动机部分的分解图。
图5是表示转子旋转时产生的鼓风叶片附近的空气的流动的立体图。
图6表示图5中沿A-A截断的电动机的截面。
图7是表示从鼓风叶片剥离后的空气的流动的立体图。
图8表示图7中沿A-A截断的电动机的截面。
图9是表示散热翅片之间的空气的流动的立体图。
图10表示图9中沿A-A截断的电动机的截面。
图11是实施例2的曳引机的外观立体图。
图12表示图11中沿A-A截断的截面。
图13是表示实施例3的曳引机的外观和轴向截面的立体图。
图14仅表示图13中的轴向截面。
图15是表示实施例4的曳引机的外观和轴向截面的立体图。
图16仅表示图15中的轴向截面。
图17是实施例5的曳引机的外观立体图。
图18表示图17中沿A-A截断的截面。
图19是实施例6的曳引机的外观立体图。
图20表示图19中沿A-A截断的截面。
具体实施方式
以下使用附图对本发明实施方式进行说明。在各图中,附图标记相同者表示同一构成要素或具有相似功能的构成要素。
[实施例1]
图1表示本发明实施例1的电梯的整体结构之概要。
如图1所示,在设置于建筑物中的井道100的顶部设置有机房110,曳引机120载置在机房110内,由固定机构固定在机房地板面上。曳引机120具有用于悬挂多根主绳130的多个绳轮。从绳轮延伸的主绳130的一端经导向轮140与对重150的上端连结,另一端与轿厢160的上端连结。轿厢160和对重150由卷绕在绳轮上的主绳130吊设在井道100内。
当曳引机120工作使得绳轮旋转时,由于此时主绳130与绳轮间的摩擦,主绳130被沿着绳轮的旋转方向驱动。这样,在主绳130的运动下,对重150和轿厢160上下升降。另外,为了使轿厢160和对重150顺利地升降,在井道100内设置有用于引导轿厢160和对重150的导轨,不过图1中省略了记载。
在这样的电梯中,由未图示的控制装置对构成曳引机120的电动机和制动机构等发出运行指令,按照该运行指令,轿厢160向着建筑物的规定楼层进行升降动作。
另外,在本实施例1中,曳引机120载置在机房110内,但曳引机120也可以将其一部分或整体载置在井道100的内部。
接着对曳引机120的结构进行说明。
图2是表示曳引机120的概略结构的沿轴向观察的侧视外观图。
如图2所示,曳引机120包括电动机12,与电动机12的转子以同轴的方式机械连接的绳轮13,可旋转地支承转子和绳轮13的轴20,限制绳轮的旋转的制动装置15,以将轴20的两端部固定的方式对轴20进行支承的一对轴支座14A、14B。另外,在本实施例1中,绳轮13与电动机12的转子构成为一体,但也可以构成为不同的个体并将绳轮13固定到转子上。曳引机120载置于基座11,在基座11上载置并固定在作为载置部件发挥作用的未图示的承重梁上。
电动机12设置于基座11之上。该电动机12如上所述与绳轮13构成为一体,绳轮13隔着包括轴承的滚动轴承安装在由轴支座14A、14B支承的轴20上。当电动机12被旋转驱动时,绳轮13随之旋转,悬挂在绳轮13上的主绳130(图1)被驱动。
轴支座14A和14B分别是电动机侧轴支座和制动盘侧轴支座,共同由基座11支承。轴支座14A对轴20的轴向上的电动机12一侧的端部进行支承。而轴支座14B对轴20的轴向上的与电动机12相反的一侧的端部和能够被制动机构15制动的制动盘16进行支承。在本实施例1中,轴20由两个轴支座14A和14B支承,但也可以使用一个轴支座支承轴20。
绳轮13呈圆筒形状,其轴的中心形成有未图示的贯通孔。该贯通孔的直径与轴20的外径的大小大致相等。并且,轴20从绳轮13的贯通孔中贯通而固定在轴支座14A和14B上。在绳轮13的外周面部形成有用于卷绕主绳130的卷绕部21。该卷绕部21具有用于卷绕主绳130的多个绳索收纳槽21a。通过使绳轮13旋转,卷绕部21的绳索收纳槽21a卷绕(收卷)主绳130。另外,在绳轮13的轴向上的电动机12一侧的端部设置有外周侧凸出部22,相反侧设置有凸缘部23。
外周侧凸出部22形成在绳轮13的轴向端部,向着绳轮13的半径方向外侧凸出,具有比绳轮13的卷绕部21的外径大的径长。由此,能够防止卷绕在卷绕部21上的主绳130脱落。
凸缘部23配置在绳轮13的电动机12一侧的相反侧的另一端部,该凸缘部23向着绳轮13的半径方向外侧凸出。凸缘部23的外径设定为大于外周侧凸出部22的外径。在该凸缘部23与绳轮13的卷绕部21之间设置有嵌合部24。
嵌合部24中通过压入而固定有制动盘16,该嵌合部24的外径设定为大于外周侧凸出部22的径长。另外,嵌合部24的轴向长度形成为与制动盘16的轴向长度相同或稍长。制动盘16与在电动机12的作用下旋转的绳轮13联动地一体旋转。
当内置于制动装置15中的未图示的制动线圈中流通了控制驱动电流时,制动线圈被励磁,制动靴17脱离制动盘16成为开放状态,驱动绳轮13能够在电动机12的作用下旋转、驱动而进行主绳130的收卷或放卷。另一方面,当控制驱动电流被切断时,制动线圈退磁,在未图示的制动弹簧的作用下制动靴17夹紧制动盘16而产生制动力,驱动绳轮13的旋转被停止。
接着,使用图3~图10对本实施例1的曳引机120中的电动机进行说明。
图3是曳引机120的外观立体图。图4是电动机部分的分解图。其中,与图2相比,图3、4中对于电动机部分以外的各部分的结构适当简化表示(图5及以后的图也是同样的)。
如图3、4所示,在电动机12的径向上,转子30的外周部位于定子31的外周部的外侧。即,本实施例1的电动机12是外转子型电动机。另外,电动机12是呈扁平的圆筒形、圆筒的高度尺寸比半径尺寸小的薄型电动机。如上所述,绳轮13与转子30构成为一体,从转子30沿电动机轴向伸出。绳轮13隔着未图示的轴承被可旋转地支承在轴20上,轴20被固定在电动机一侧的轴支座14A和制动盘一侧的轴支座14B上。
如图4所示,定子31包括框架32和端架33、由框架32和端架33支承的定子铁芯34、以及设置在定子铁芯内周侧的散热翅片36。此处,框架32和端架33构成为以框架32为侧面部、以端架33为底部且端架33的相反侧敞开的圆筒形状。定子铁芯34和散热翅片36各自为圆环状,以与框架32同轴的方式安装在框架32内。端架33上设置有多个开口部35A和多个开口部35B,其中,多个开口部35A在散热翅片36的内周侧圆环状地隔开间隔配置于轴20附近,而多个开口部35B在散热翅片36的内周侧圆环状地隔开间隔配置于开口部35A的外周侧。散热翅片36的端部也可以从开口部35B露出。开口部35A成为冷却风的引入口,开口部35B成为冷却风的排出口,即,成为后述的由鼓风叶片41产生的空气流(图9的AF4)的排出口。另外,该开口部35A、35B的形状、数量、面积等能够适当设定,只要独立地形成于至少一处即可。
定子铁芯34包括图4中未示出的齿和圆环状的定子铁芯轭部38。齿上卷绕有励磁线圈37。定子铁芯轭部38位于定子铁芯34的内周侧,被固定在框架32的圆环状的定子铁芯支承部32a上,励磁线圈37被卷绕而固定在多个齿上。其中,定子铁芯34由磁性体——例如硅钢板等磁性钢板——的层叠体构成。另外,在位于定子铁芯轭部38的内周侧的定子铁芯支承部32a的内周面上,多个散热翅片36通过焊接、粘接或螺栓紧固等固定方式被固定设置。此处散热翅片36为平板状。本实施例1中,散热翅片36的平面朝向圆周方向,但也可以朝向旋转轴方向。另外,散热翅片的形状不限于平板状,也可以为螺旋状或针状。
转子30包括圆筒状的框架39,由框架39支承的、构成用于产生磁通的磁极部的永磁体40,未图示的供旋转轴通过的轴套部,将轴套部与框架39结合的未图示的支承部件,和后述的鼓风叶片41。其中,转子30经轴承而可旋转地支承在两端被固定于轴支座14A、14B的轴20上。
鼓风叶片41在转子30内位于框架39与轴20之间的、与绳轮13相邻的空间内。另外,在将转子30与定子31组装后的状态下,在由定子31的框架32和端架33与转子30的框架39所划分出的空间中,鼓风叶片41位于定子铁芯支承部32a及散热翅片36与轴20之间的部分空间内。从而,当鼓风叶片41随着转子30的旋转而旋转时,定子铁芯支承部32a及散热翅片36与轴20之间的空间内的空气被鼓风叶片41搅拌。另外,因为设置鼓风叶片41并不需要特别的空间,所以能够抑制电动机尺寸的增大。
在本实施例1中,鼓风叶片41具有由平板状部件构成的多片叶片。平板状部件即叶片的平面在旋转轴的方向或轴20的中心轴方向上延伸。即,叶片的平面的法线方向与旋转轴的方向或轴20的中心轴方向呈直角。另外,平板状部件的平面自旋转中心起在径向上延伸。从而,鼓风叶片41在与平板状部件即叶片的平面垂直的方向上旋转。因此,能够获得不依赖于旋转方向的稳定的送风量。此处,鼓风叶片的叶片的平面形状在本实施例1中为长方形,但不限于此,也可以是梯形、三角形等形状。另外,只要能够搅拌定子铁芯支承部32a及散热翅片36与轴20之间的空间内的空气,鼓风叶片也可以位于与该空间相邻且连通的绳轮13内。
在将转子30与定子31组装后的状态下,在由定子31的框架32和端架33与转子30的框架39所划分出的空间中,永磁体40和包含励磁线圈37的定子铁芯34位于由框架32和端架33与定子铁芯支承部32a以及框架39所包围而封闭的部分空间内,该部分空间内是大体密闭的。即,永磁体40和定子铁芯34位于除去上述鼓风叶片41所处的部分空间后其余的部分空间内。
在转子30的框架39的磁极部与定子31的框架32之间,以及转子30的框架39与定子31的定子铁芯支承部32a之间,以使得转子30能够旋转的方式,包含公差在内设置有必要最小限度的间隙。这些间隙是实际上很狭窄的空间,被鼓风叶片41所搅拌的空气的流路阻力高于鼓风叶片41所处的空间内的流路阻力。因此,被鼓风叶片41所搅拌的空气不容易流入永磁体40和定子铁芯34所处的空间内。由此,能够防止粉尘等尘埃侵入永磁体40和定子铁芯34所处的空间内,所以能够防止因尘埃引起的旋转电机的性能劣化和故障。
在将转子30与定子31组装后的状态下,永磁体40的磁极面与定子31的定子铁芯34在旋转电机的径向上隔着规定的空隙相对。即,本实施例1的旋转电机是所谓径向间隙型的永磁同步电动机。另外,永磁体40设置在转子30的内周表面,所以本实施例1的旋转电机也是所谓的表面磁体型永磁同步电动机。本实施例1的电动机,利用在定子31和励磁线圈37中流通交流电流而产生的交变磁场和永磁体磁通之间的相互作用而旋转。
接着,对本实施例1的电动机工作时的冷却风的流动使用图5和图6进行说明。
图5是表示转子30旋转时产生的鼓风叶片41附近的空气的流动的立体图。图6表示图5中沿A-A截断的电动机的截面。此处,在图5中,为了易于了解空气的流动,为方便起见,表示了将定子31和转子30在轴向上隔开间隔配置的状态。
如图5和图6所示,当转子30旋转使得鼓风叶片41旋转时,鼓风叶片41的表面上存在的空气被鼓风叶片41挤压至鼓风叶片41所处的部分空间的外周侧。由此,沿着鼓风叶片41产生从鼓风叶片41的内周侧向外周侧去的空气流AF1。并且,该空气流AF1是从自端架33的内周侧的开口部35A引入的空气流AF0起连续的。
沿径向挤压出的空气在到达鼓风叶片41的外周侧端部时,从鼓风叶片41剥离,成为空气流AF2去往定子铁芯轭部38的内周侧即散热翅片36的方向。
接着,使用图7和图8对从鼓风叶片41剥离后的空气的流动的进行说明。
图7是表示从鼓风叶片41剥离后的空气的流动的、与图5同样的立体图。另外,与图6同样地,图8表示图7中沿A-A截断的电动机的截面。
如图7和图8所示,从鼓风叶片41剥离后的空气流AF2在惯性力(以旋转轴43为中心的离心力)的作用下,在定子31的框架32内的定子铁芯支承部32a与轴20之间的空间中,成为从内周侧向外周侧画弧线的螺旋状的空气流AF3。
接着,使用图9和图10说明散热翅片36之间的空气的流动。
图9是表示散热翅片36之间的空气的流动的、与图5、7同样的立体图。另外,与图6、8同样地,图10表示图9中沿A-A截断的电动机的截面。
由于定子铁芯支承部32a与轴20之间的空间的外周侧的压力升高,如图9和图10所示,上述图7、图8中表示的螺旋状的空气流AF3成为向着端架33而在散热翅片36之间流动的空气流AF4。即,空气流AF4是从鼓风叶片41去往转子30的框架39与电动机的机械负载即绳轮13间的连接部的方向相反方向的空气流。该空气流AF4使从励磁线圈37和齿42产生的热量经散热翅片36吸收后在上述相反方向上从开设于端架33的外周侧的开口部35B释放到大气中。此时,如上所述,因鼓风叶片41的旋转而产生的空气流不容易流入永磁体40和定子铁芯(图4的34)所处的空间内。从而,能够冷却包含励磁线圈37的定子铁芯而无需使空气流直接接触励磁线圈37等。
因而,根据本实施例1,能够在不增大旋转电机的尺寸,并且防止因尘埃引起的旋转电机的性能劣化和故障的同时,提高旋转电机的冷却性能。另外,从鼓风叶片41的结构来看,本实施例1的该效果能够在不依赖于转子30的旋转方向即电梯轿厢160(图1)的升降方向的前提下获得。
此外,也可以不设置散热翅片36,使空气流AF4直接接触定子铁芯轭部38的内周侧即定子铁芯支承部32a。该情况下,空气流AF4使从励磁线圈37和齿42产生的热量经定子铁芯支承部32a吸收后释放到大气中,所以能够同样地提高旋转电机的冷却性能。
如上所述,根据本实施例1,能够在使旋转电机小型化或薄型化的同时,无损可靠性地提高冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
[实施例2]
接着,使用图11和图12说明本发明的实施例2。以下主要针对与实施例1不同之处进行说明。
图11是实施例2的曳引机的外观立体图。与图5同样地,表示了将定子31和转子30在轴向上隔开间隔配置的状态。图12表示图11中沿A-A截断的截面。
本实施例2与实施例1不同,在端架33上没有设置开口部(图5的35A、35B)。即,鼓风叶片41所处的部分空间在转子30的与绳轮13相连的连接部一侧的相反侧为全封闭状态。从而,除了包含励磁线圈37的定子铁芯和永磁体40所处的部分空间大体为密闭状态之外,鼓风叶片41所处的部分空间也大体为密闭状态。由此,能够防止曳引机周边空气中所含的尘埃侵入电动机内。
如图11和图12所示,在本实施例2中,当鼓风叶片41随转子30的旋转而旋转时,在由定子铁芯支承部32a和端架33所划分出且鼓风叶片41所处的空间内,产生与转子30的旋转方向相同方向的空气流AF5。该空气流AF5与定子铁芯轭部38的内周侧即定子铁芯支承部32a和散热翅片36直接接触,使励磁线圈37和齿42产生的热量经散热翅片36吸收,之后将吸收的热量传递至端架33。传递至端架33的热量被释放到电动机外部的大气中。从而,使鼓风叶片41所处的空间大体为密闭状态,能够在防止尘埃侵入电动机内的同时,提高冷却性能。
另外,在本实施例2中,如图12所示,在端架33上,在从鼓风叶片41去往转子30的框架39与电动机的机械负载即绳轮13间的连接部的方向相反方向上,即在露出到鼓风叶片41所处的部分空间内的面上,设置有散热翅片46,并且在与大气接触的电动机外侧的面上设置有散热翅片46a。由此,经由端架33进行的空气流AF5与周边大气之间的热交换的效率得到提高,所以电动机的冷却性能得到提高。另外,即使散热翅片46、46a仅设置其中任一者,冷却性能也能得到提高。
本实施例2的曳引机所应用的电梯的结构和本实施例2的曳引机的详细的外观与实施例1相同(参照图1、图2)。
如上所述,根据本实施例2,能够在使旋转电机小型化或薄型化的同时,无损可靠性地提高冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
[实施例3]
接着,使用图13和图14说明本发明的实施例3。以下主要针对与实施例1不同之处进行说明。
图13是表示实施例3的曳引机的外观和轴向截面的立体图。与图5同样地,表示了将定子31和转子30在轴向上隔开间隔配置的状态。其中,图13中一并表示了图7和图9中分别示出的空气流AF3和AF4。而图14仅表示图13中的轴向截面。
本实施例3与实施例1不同,转子30的框架39中的与绳轮13间的连接部47向着定子铁芯支承部32a伸出,在定子铁芯支承部32a的内周侧与定子铁芯支承部32a中的与端架33相连的连接端的相反侧的自由端重叠。在与绳轮13相连的连接部47与定子铁芯支承部32a重叠的区域中,在与绳轮13相连的连接部47与定子铁芯支承部32a之间,在不阻碍转子30旋转的范围内设置有狭窄的间隙。即,在鼓风叶片41所处的部分空间与定子铁芯和永磁体40所处的部分空间之间,由转子30与绳轮13间的连接部47和定子铁芯支承部32a的端部构成了所谓的迷宫结构。
在本实施例3中,如图13所示,并且与实施例1同样地,当鼓风叶片41旋转时,在鼓风叶片41所处的部分空间中,产生从内周侧向外周侧画弧线的螺旋状的空气流AF3。空气流AF3具有去往电动机径向外侧的速度成分,但由于上述的迷宫结构引起压力损耗增大,所以能够防止空气流入包含齿42和励磁线圈37的定子铁芯所处的部分空间内。由此,防止尘埃附着到定子铁芯和永磁体上。
进而,在空气流AF3到达转子30中的与绳轮13相连的连接部47后,由于定子铁芯支承部32a与轴20之间的空间的外周侧的压力升高,空气流成为从鼓风叶片41去往与连接部47的方向相反方向上的空气流,即向着端架33而在散热翅片36之间流动的空气流AF4。从而,根据本实施例3,能够在防止尘埃附着到包含齿42和励磁线圈37的定子铁芯和永磁体40上的同时,提高电动机的冷却性能。
另外,本实施例3的曳引机所应用的电梯的结构和本实施例3的曳引机的详细的外观与实施例1相同(参照图1、图2)。
如上所述,根据本实施例3,能够在使旋转电机小型化或薄型化的同时,无损可靠性地提高冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
[实施例4]
接着,使用图15和图16说明本发明的实施例4。以下主要针对与实施例1不同之处进行说明。
图15是表示实施例4的曳引机的外观和轴向截面的立体图。与图5同样地,表示了将定子31和转子30在轴向上隔开间隔配置的状态。其中,图15中也与图13同样地一并表示了空气流AF3和AF4。而图16仅表示图15中的轴向截面。
本实施例4与实施例1不同,定子铁芯支承部32a的内径在从定子铁芯支承部32a的自由端去往与端架33相连的连接端的方向上,即从鼓风叶片41去往转子30与绳轮13间的连接部47的方向相反方向上变大。即,定子铁芯支承部32a的内周面具有相对于旋转轴43的方向在端架33一侧呈锐角的倾斜部51。
在本实施例4中,如图15所示,并且与实施例1同样地,当鼓风叶片41旋转时,在鼓风叶片41所处的部分空间中,产生从内周侧向外周侧画弧线的螺旋状的空气流AF3。空气流AF3具有去往电动机径向外侧的速度成分,但当空气流AF3到达定子铁芯支承部32a的内周面时,该速度成分被变换为沿着设置于定子铁芯支承部32a内周面的倾斜部51的速度成分,空气流成为向着端架33而在散热翅片36之间流动的空气流AF4。由此,能够将空气流AF3引导至端架33方向,而不会导致鼓风叶片41所处的部分空间的外周侧的压力升高。因此,能够防止空气通过转子30与定子31的间隙44流入包含齿42和励磁线圈37的定子铁芯和永磁体40所处的部分空间内。
从而,根据本实施例4,能够在防止尘埃附着到齿42和励磁线圈37上的同时,提高电动机的冷却性能。
另外,如图16所示,鼓风叶片41与转子30接触的接触部48优选比定子铁芯支承部32a的自由端——即倾斜部51在轴向上的开始位置49——在轴向上靠端架33一侧设置。即,鼓风叶片41的叶片的整体位于从倾斜部51沿径向去往旋转轴的倾斜部51的投影之内。因此,位于鼓风叶片41所处的部分空间与定子铁芯34所处的部分空间之间且与倾斜部51相邻的、转子30的框架与定子30的定子铁芯支承部32a之间的间隙,与鼓风叶片41的叶片不存在重叠。由此,空气流AF3被高效地引导至端架33方向。
另外,本实施例4的曳引机所应用的电梯的结构和本实施例4的曳引机的详细的外观与实施例1相同(参照图1、图2)。
如上所述,根据本实施例4,能够在使旋转电机小型化或薄型化的同时,无损可靠性地提高冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
[实施例5]
接着,使用图17和图18说明本发明的实施例5。以下主要针对与实施例1不同之处进行说明。
图17是实施例5的曳引机的外观立体图。并且,图17表示的是将定子31与转子30组装后的状态。图18表示图17中沿A-A截断的截面。
本实施例5与实施例1不同,端架33上的与鼓风叶片41和散热翅片36相对的部分成为圆形的开口部。从而,鼓风叶片41和散热翅片36大致整体露出到电动机外部。另外,圆环状的端架部33a连接在定子铁芯支承部32a上的与连接端架33的连接端相反的一侧的端部上。即,端架部33a成为分隔板,将包含齿42和励磁线圈37的定子铁芯和永磁体40所处的部分空间,与鼓风叶片41所处的部分空间之间隔开。而且,鼓风叶片41与转子30间的连接部隔着轴承50被可旋转地支承于端架部33a。
根据上述结构,旋转翼41位于由端架33、定子铁芯支承部32a和端架部33a所划分出且向着电动机外侧开口的凹部空间内,在该凹部空间内旋转。当鼓风叶片41旋转时,如图17所示,在鼓风叶片41所处的空间中,产生从内周侧向外周侧画弧线的螺旋状的空气流AF3。当鼓风叶片41所处的凹部空间的外周侧的压力因空气流AF3而升高时,产生向着电动机的轴向外侧——即向着从鼓风叶片41去往端架部33a的方向的相反方向——在散热翅片36之间流动的空气流AF6。该空气流AF6与定子铁芯支承部32a的内周侧直接接触,将励磁线圈37和齿42产生的热量经散热翅片36吸收后释放到电动机外的大气中。由此,励磁线圈37和齿42被冷却。
在本实施例5中,与实施例1同样地,永磁体40和包含励磁线圈37的定子铁芯,被大体密闭在由定子31的框架32和端架33与定子铁芯支承部32a以及转子30的框架39所包围而封闭的部分空间内。另外,在本实施例5中,永磁体40和定子铁芯所处的部分空间与鼓风叶片41所处的凹部空间由端架部33a隔开。由此,防止尘埃侵入到定子铁芯和永磁体40所处的空间内。
这样,根据本实施例5,能够在防止尘埃附着到包含齿42和励磁线圈37的定子铁芯以及永磁体40上的同时,提高电动机的冷却性能。
另外,本实施例5的曳引机所应用的电梯的结构和本实施例2的曳引机的详细的外观与实施例1相同(参照图1、图2)。
如上所述,根据本实施例5,能够在使旋转电机小型化或薄型化的同时,无损可靠性地提高冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
[实施例6]
接着,使用图19和图20说明本发明的实施例6。以下主要针对与实施例1不同之处进行说明。
图19是实施例6的曳引机的外观立体图。并且,图19表示的是将定子31与转子30组装后的状态。图20表示图19中沿A-A截断的截面。
本实施例6包括2台实施例1中的电动机部,2台电动机部的转子30经绳轮13直接连结。即,由2台实施例1中的电动机部构成级联型的电动机。并且,该绳轮13和2台转子30隔着轴承50被可旋转地支承在由轴支座14A、14B固定支承的轴20上。由此能够增大曳引扭矩。
在本实施例6中,从端架33一侧观察的情况下的两个鼓风叶片41的旋转方向为彼此相反的方向。如实施例1中已说明的那样,鼓风叶片41的作用和效果不依赖于旋转方向。于是,如图19所示,在各电动机部与实施例1同样地产生空气流AF4,各电动机部的定子铁芯被冷却。
从而,根据本实施例6,在由级联型的电动机部驱动绳轮的曳引机中,能够在防止尘埃附着到各电动机部的定子铁芯和永磁体上的同时,提高电动机整体的冷却性能。由此,电梯用曳引机和电梯的可靠性得到提高。
另外,本发明并不限定于上述实施例,还包括各种各样的变形例。例如,上述实施例中,为了易于理解地说明本发明而进行了详细说明,但本发明并不限定于必需包括所说明的全部结构。其中,可以将某一实施例的结构的一部分替换为其它实施例的结构,或在某一实施例的结构上添加其它实施例的结构。而且,对于各实施例的结构的一部分,能够添加、删除、置换成其它结构。
例如,电梯也可以是曳引机和控制装置设置在井道内的无机房电梯。并且,鼓风叶片不限于具有由平板状部件构成的叶片,也可以具有径流式风扇的形状。而且,转子的磁极部也可以由电磁铁构成。此外,旋转电机也可以是内转子型、磁铁埋入型或轴向间隙型的旋转电机。
附图标记说明
11:基座
12:电动机
13:绳轮
14A:轴支座
14B:轴支座
15:制动装置
16:制动盘
17:制动靴
20:轴
21:卷绕部
21a:绳索收纳槽
22:外周侧凸出部
23:凸缘部
24:嵌合部
30:转子
31:定子
32:框架
32a:定子铁芯支承部
33:端架
33a:端架部
34:定子铁芯
35A、35B:开口部
36:散热翅片
37:励磁线圈
38:定子铁芯轭部
39:磁极部
40:永磁体
41:鼓风叶片
42:齿
43:旋转轴
46、46a:散热翅片
50:轴承
51:倾斜部
100:井道
110:机房
120:曳引机
130:主绳
140:导向轮
150:对重
160:轿厢
AF1、AF2、AF3、AF4、AF5、AF6:空气流。
Claims (14)
1.一种旋转电机,包括定子和转子,
所述定子包括:
定子铁芯;
设置于所述定子铁芯的励磁线圈;和
支承所述定子铁芯和所述励磁线圈的第一支承件,
所述转子包括:
磁极部;和
支承所述磁极部的第二支承件,
所述定子和所述转子被配置成使得所述定子铁芯与所述磁极部隔着空隙相对,
所述旋转电机的特征在于:
所述定子铁芯和所述励磁线圈位于由所述第一支承件和所述第二支承件划分出的空间中的由所述第一支承件和所述第二支承件封闭的部分空间的内部,
所述旋转电机还包括具有多个叶片的、随所述转子的旋转而旋转的鼓风叶片,该鼓风叶片位于所述空间中的其余的部分空间,并且位于所述定子铁芯和所述励磁线圈的内周侧。
2.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于:
所述鼓风叶片的所述叶片为平板状。
3.如权利要求1所述的旋转电机,其特征在于:
所述定子中设置有位于所述定子铁芯的内周侧且位于所述其余的部分空间的内部的散热翅片。
4.如权利要求1~3中任一项所述的旋转电机,其特征在于:
随着所述鼓风叶片的旋转,产生从所述鼓风叶片去往与所述转子的负载连接部的方向相反方向的空气流。
5.如权利要求4所述的旋转电机,其特征在于:
所述第一支承件在所述相反方向上具有开口部。
6.如权利要求1或2所述的旋转电机,其特征在于:
所述其余的部分空间在所述转子的负载连接部一侧的相反侧为全封闭状态。
7.如权利要求6所述的旋转电机,其特征在于:
所述第一支承件在所述相反侧具有位于所述其余的部分空间的内部或外部的散热翅片。
8.如权利要求1~3中任一项所述的旋转电机,其特征在于:
在所述部分空间与所述其余的部分空间之间,所述第一支承件和所述第二支承件构成迷宫结构。
9.如权利要求4所述的旋转电机,其特征在于:
所述第一支承件在所述其余的部分空间的内部具有伴随向所述相反方向去内径扩大的倾斜部。
10.如权利要求9所述的旋转电机,其特征在于:
所述部分空间与所述其余的部分空间之间的、所述第一支承件与所述第二支承件之间的间隙不与所述鼓风叶片的所述叶片重叠。
11.如权利要求4所述的旋转电机,其特征在于:
所述第一支承件在所述相反方向上开口,
所述第一支承件在所述负载连接部一侧具有将所述部分空间与所述其余的部分空间之间分隔开的分隔板。
12.一种旋转电机,由两台旋转电机部的转子彼此直接连结而构成,
所述旋转电机部由权利要求1~3中任一项所述的旋转电机构成。
13.一种电梯用曳引机,包括用于卷绕电梯用主绳的绳轮和使所述绳轮旋转的旋转电机部,所述电梯用曳引机的特征在于:
所述旋转电机部由权利要求1~3中任一项所述的旋转电机构成。
14.一种电梯,包括轿厢和对重、在井道内悬挂所述轿厢和所述对重的主绳和驱动所述主绳的曳引机,所述电梯的特征在于:
所述曳引机包括:
用于卷绕所述主绳的绳轮;和
使所述绳轮旋转的旋转电机部,
所述旋转电机部由权利要求1~3中任一项所述的旋转电机构成。
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