CN113994574B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

旋转电机(100)的端部外壳部(41)通过隔板(7)分隔为冷却的冷却器(6)所在一侧的第一空间(k1)和线圈边端部(32e)所在一侧的第二空间(k2)，隔板(7)在径向外侧端部具有沿周向开口的吸入口(7ah)，并且包括屏蔽板(8)，上述屏蔽板连接到比隔板(7)的吸入口(7ah)更靠径向内侧的位置并沿着框架(4)的周向配设，并且上述屏蔽板由具有磁良导性的金属板构成，在屏蔽板(8)与框架(4)之间形成有与吸入口(7ah)连通的通风路径(D)。

Description

旋转电机

技术领域

本申请涉及一种旋转电机。

背景技术

旋转电机、特别是涡轮发电机等大型的旋转电机会因电损耗、机械损耗而导致定子绕组、定子铁芯等温度上升。在这样的旋转电机中，为了对温度上升部进行冷却，通过安装于转子的风扇使旋转电机内的冷却气体循环，并通过气体冷却器进行冷却。例如，在对定子绕组端部进行覆盖的定子框和轴承支架中的一个由磁性金属构成的旋转电机中，利用由良导性的金属板构成的屏蔽板从内侧对该由磁性金属构成的部分进行覆盖，在该屏蔽板的内部设置供冷却介质流过的冷却通路，在该冷却通路中设置供给及排出冷却介质的配管，防止支架等被加热(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭59－37864号公报(第1页，图1)。

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，由于与定子绕组接近的磁性金属因泄漏磁通而过热，因此，例如在专利文献1的支架中，为了防止过热，利用由良导性的金属板构成的屏蔽板覆盖内侧。但是，近年的旋转电机要求省空间化、高输出化，需要使框架小型化。但是，由于在框架与定子绕组接近时框架会过热，因此，需要进一步的防止框架过热的对策。

本申请是为了解决上述那样的技术问题而作出的，其目的在于提供一种通过对设置在框架与定子绕组之间的屏蔽板进行强制冷却来使框架的冷却效果高且能够小型化的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请所公开的旋转电机由转子、定子以及框架构成，其中，

上述转子具有固接于轴并产生磁场的圆柱状的转子铁芯，

上述定子配设成包围上述转子铁芯的周围，并且由定子铁芯和卷绕于上述定子铁芯的切槽中的线圈构成，

上述框架对上述定子和上述转子进行收纳，其中，

当将上述框架和上述定子铁芯的轴向端面包围上述线圈从上述定子铁芯沿轴向延伸的线圈边端部的空间定义为端部外壳部时，

上述端部外壳部通过隔板分隔为对在上述旋转电机内循环的冷却气体进行冷却的冷却器所在一侧的第一空间和上述线圈边端部所在一侧的第二空间，

上述隔板在径向外侧端部具有沿周向开口的吸入口，

包括屏蔽板，上述屏蔽板连接到比上述隔板的上述吸入口更靠径向内侧的位置并沿着上述框架的周向配设，并且上述屏蔽板由具有磁良导性的金属板构成，

在上述屏蔽板与上述框架之间形成有与上述吸入口连通的通风路径。

发明效果

根据本申请所公开的旋转电机，能够提供一种通过对设置在框架与定子绕组之间的屏蔽板进行强制冷却来使框架的冷却效果高且能够小型化的旋转电机。

附图说明

图1是实施方式1的旋转电机的剖视图。

图2是将实施方式1的旋转电机的轴向的一端部沿轴向垂直地切断的主要部分剖视图。

图3是从图2所示的周向观察实施方式1的第一间隔壁的主要部分放大图。

图4是从旋转电机的机内侧沿径向观察实施方式1的屏蔽板的正面示意图。

图5是沿图2的通风路径方向观察实施方式1的撑条的图。

具体实施方式

实施方式1。

以下，使用附图对实施方式1的旋转电机进行说明。

图1是实施方式1的旋转电机100的剖视图。

旋转电机100具有：转子2，上述转子2具有固接于轴21并产生磁场的圆柱状的转子铁芯22；以及定子3，上述定子3配设成包围转子铁芯22周围。

定子3包括：圆筒状的定子铁芯31；以及卷绕于定子铁芯31的未图示的切槽中的线圈32。此外，转子2和定子3收纳在框架4中。转子2的轴21通过安装于框架4的轴向两端的轴承9以能旋转的方式被轴支承。

将线圈32中的、从定子铁芯31的轴向端面沿轴向延伸的部分称为线圈边端部32e。另外，将框架4和定子铁芯31的轴向端面包围线圈边端部32e的空间称为端部外壳部41。

图2是将旋转电机100的轴向的一端部沿轴向A垂直地切断的主要部分剖视图。切断部是线圈边端部32e所存在的部分。冷却器6是通过与旋转电机100的机外的热交换来对在旋转电机100内循环且冷却转子2、定子3的冷却气体进行冷却的装置。

端部外壳部41通过隔板7分隔为冷却器6所在一侧的第一空间k1和定子3的线圈边端部32e所在一侧的第二空间k2。即，第一空间k1和第二空间k2分别由隔板7和框架4包围。

隔板7具有沿径向延伸的第一间隔壁7a和沿周向延伸的第二间隔壁7b。

图3是从图2所示的周向B观察第一间隔壁7a的主要部分放大图。

在第一间隔壁7a的图2所示的旋转电机100的径向C的外侧端部，图3所示的吸入口7ah沿周向B开口。经过该吸入口7ah，第二空间k2的冷却气体被吸入到第一空间k1。

图4是沿图2所示的径向C观察旋转电机100的屏蔽板8a、8b、8c的正面示意图。在存在吸入口7ah的部分的第二空间k2侧设置有屏蔽板8a、8b、8c，上述屏蔽板8a、8b、8c连接到比第一隔壁7a的吸入口7ah更靠径向内侧的位置，并且沿框架4的周向B配设于预定的范围内。屏蔽板8a～8c是具有磁良导性的金属板。屏蔽板8a～8c起到通过该屏蔽板8a～8c的发热来降低因来自线圈边端部32e的漏磁通引起的框架的发热的作用。屏蔽板8a～8c的分割数量没有限定。

屏蔽板8a～8c使用螺钉N安装于撑条7as、4as、4bs、4cs，上述撑条7as、4as、4bs、4cs安装于第一隔壁7a的第二空间k2侧的面和框架4的内周面。

图5是沿图2的通风路径D方向观察撑条4cs的图。

在撑条4cs中，沿轴向A排列的三个通风口4csh沿周向开口。撑条4as、4bs中也设置有同样的通风口。

此外，在屏蔽板8a～8c与框架4之间形成有与图2和图4所示的上述的吸入口7ah连通的通风路径D。

接着，对如上所述地构成的吸入口7ah、通风口4csh等的作用进行说明。在旋转电机100运转时，伴随转子2的旋转，安装于轴21的端部的风扇5旋转，封入到旋转电机100的机内的空气、氢等冷却气体绕着作为发热源的转子2与定子3之间的气隙、设置于各个铁芯的层叠间的未图示的通风路循环。

然而，若将第二空间k2内的冷却气体的压力设为α、将第一空间k1内的冷却气体的压力设为β，则以α＞β的方式对冷却气体的压力进行调节。由此，第二空间k2内的冷却气体从通风口4csh经过在屏蔽板8a～8c与框架4之间形成的通风路径D，并且从设置于第一隔壁7a的吸入口7ah吸入到第一空间k1侧并由冷却器6冷却。

此时，屏蔽板8a～8c如上所述地变为高热，但是通过经过通风路径D的冷却气体进行强制冷却。通过冷却器6与机外进行热交换并冷却后的冷却气体再次在旋转电机100的内部循环，并且从定子3和转子2夺取热量来使之冷却。

根据实施方式1，旋转电机由转子、定子和框架构成，其中，

上述转子具有固接于轴并产生磁场的圆柱状的转子铁芯，

上述定子配设成包围上述转子铁芯的周围，并且由定子铁芯和卷绕于上述定子铁芯的切槽中的线圈构成，

上述框架对上述定子和上述转子进行收纳，

当将上述框架和上述定子铁芯的轴向端面包围上述线圈从上述定子铁芯沿轴向延伸的线圈边端部的空间定义为端部外壳部时，

上述端部外壳部通过隔板分隔为对在上述旋转电机内循环的冷却气体进行冷却的冷却器所在的一侧的第一空间和上述线圈边端部所在的一侧的第二空间，

上述隔板在径向外侧端部具有沿周向开口的吸入口，

包括屏蔽板，上述屏蔽板连接到比上述隔板的上述吸入口更靠径向内侧的位置并沿着上述框架的周向配设，并且上述屏蔽板由具有磁良导性的金属板构成，

在上述屏蔽板与上述框架之间形成有与上述吸入口连通的通风路径。

由此，能够提供一种通过在屏蔽板与框架之间形成连通到制冷剂向冷却装置的吸入口的通风路径来对屏蔽板进行强制冷却，框架的冷却效果高且能够小型化的旋转电机。

此外，根据实施方式1的旋转电机，

上述屏蔽板通过撑条安装于上述框架，

上述撑条包括沿周向开口的通风口。

由此，能够将屏蔽板可靠地固定于框架，并且确保通风路径。

另外，本申请虽记载有例示的实施方式，但实施方式所记载的各种各样的特征、形态以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能以单独或是各种各样的组合应用于实施方式。

因此，未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如，包括使至少一个构成要素变形的情况、追加至少一个构成要素的情况或是省略至少一个构成要素的情况。

(符号说明)

100旋转电机、2转子、21轴、22转子铁芯、3定子、31定子铁芯、32线圈、32e线圈边端部、4框架、41端部外壳部、4as、4bs、4cs、7as撑条、4csh通风口、5风扇、6冷却器、7隔板、7a第一间隔壁、7b第二间隔壁、7ah吸入口、8a～8c屏蔽板、9轴承、A轴向、B周向、C径向、D通风路径、N螺钉、k1第一空间、k2第二空间。

Claims (2)

1.一种旋转电机，由转子、定子以及框架构成，其中，

所述转子具有固接于轴并产生磁场的圆柱状的转子铁芯，

所述定子配设成包围所述转子铁芯的周围，并且由定子铁芯和卷绕于所述定子铁芯的切槽中的线圈构成，

所述框架对所述定子和所述转子进行收纳，其特征在于，

当将所述框架和所述定子铁芯的轴向端面包围所述线圈从所述定子铁芯沿轴向延伸的线圈边端部的空间定义为端部外壳部时，

所述端部外壳部通过隔板分隔为对在所述旋转电机内循环的冷却气体进行冷却的冷却器所在一侧的第一空间和所述线圈边端部所在一侧的第二空间，

所述隔板在径向外侧端部具有沿周向开口的吸入口，

包括屏蔽板，所述屏蔽板连接到比所述隔板的所述吸入口更靠径向内侧的位置并沿着所述框架的周向配设，并且所述屏蔽板由具有磁良导性的金属板构成，

在所述屏蔽板与所述框架之间形成有与所述吸入口连通的通风路径。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述屏蔽板通过撑条安装于所述框架，

所述撑条包括沿周向开口的通风口。