JP2000333408A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
提供を課題とする。 【解決手段】上記課題を解決するために、回転軸7に設
けたファン10,11の排気側から鉄心を経由してファ
ン10,11の吸気側に至る第1の通風路14に第1の
冷却器12を設置すると共に第1の通風路14から分岐
した第2の通風路15に第2の冷却器13を設置し、第
1の冷却器12で冷却された冷却媒体の一部をさらに第
2の冷却器で冷却、すなわち冷却器を2度通して冷却す
るようにした。
Description
特に冷却媒体が流れる通風路に冷却器を設置した回転電
機に関するものである。
2432号公報,特開平2−70247号公報等に記載のように、
冷却媒体の流れる通風路を回転軸及び回転軸に直角な軸
に対して線対称に形成し、冷却媒体を冷却するための冷
却器を回転軸に直角な軸に対して線対称、かつ回転電機
の上部に複数設置したものであり、しかも、各冷却器は
冷却容量の同じものであった。
に冷却器を設置していた従来の回転電機では、発電容量
の増加に伴って熱負荷が増加した場合、冷却器からの距
離に応じて冷却媒体に大きな温度差が生じ、機内、特に
固定子鉄心と回転子鉄心との間の空隙、いわゆるエアギ
ャップに局所的な発熱部分が生じてしまう。エアギャッ
プに局所的な発熱部分が生じてしまうと、回転子の軸方
向に不均一な熱伸びが生じ、回転子の熱振動ストローク
が大きくなってしまう恐れがある。
の増加、即ち冷却器を大型化することが考えられる。し
かし、この解決手段では、エアギャップの軸方向の温度
上昇分布の絶対値及び局所的な発熱の絶対値は低減でき
るものの、単なる冷却器の熱交換容量を大きくしただけ
ではエアギャップの軸方向の温度上昇分布を平準化する
ことはできない。また、この解決手段では、十分に冷却
されて冷却する必要がないにも係ず、この部分を冷却す
ることになるので、冷却風を有効に利用した冷却とはい
えない。
であり、機内の温度上昇分布を平準化し、回転子の軸方
向に不均一な熱伸びが生じて回転子の熱振動ストローク
が大きくなることのない回転電機を提供するものであ
る。
メインとなる冷却器とサブとなる冷却器を設置し、メイ
ンとなる冷却器によって冷却された冷却媒体の少なくと
も一部をさらにサブとなる冷却器によって冷却するよう
に構成したことにある。すなわち冷却媒体を冷却器で2
度冷却するように構成したものである。この結果、固定
子と回転子との間の空隙、いわゆるエアギャップの軸方
向全部にわたって十分に冷却された冷却媒体を供給する
ことができ、エアギャップの軸方向に局所的な発熱を抑
え、エアギャップの軸方向の温度上昇分布を平準化でき
る。
りも小型、すなわち冷却容量を小さくしている。つまり
メインとなる冷却器によって冷却された冷却媒体の一部
を冷却するものであるから、その冷却容量が小さくて済
むし、この方が冷却効率が良い。また、サブとなる冷却
器はファンの排気側から分岐して固定子鉄心の外周側に
至るダクトの途中に配置、すなわちメインとなる冷却器
が配置されている空間よりも小さな空間に配置されるの
で、小型のものでなければ配置できない。従って、回転
電機の外観上、大型の冷却器、すなわちメインとなる冷
却器と小型の冷却器、すなわちサブとなる冷却器が軸方
向に一列に列構成をなしている。
内に封入された冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転
電機であり、その冷却器が、回転電機の軸方向両端に配
置された第1の冷却器と、少なくとも第1の冷却器間に
配置され、第1の冷却器よりも小型な第2の冷却器とか
らなるものである。
された冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電機であ
り、その冷却器が、回転電機の軸方向に複数分散配置さ
れた第1の冷却器と、各第1の冷却器間に配置され、第
1の冷却器よりも小型な第2の冷却器とからなるもので
ある。
機において冷却器は、回転電機の上部に配置されている
ものである。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電
機であり、その冷却器を二つ以上有し、一つの冷却器に
よって冷却された冷却媒体の少なくとも一部をさらにも
う一つの冷却器によって冷却するように構成したもので
ある。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電
機であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排気
側から鉄心を経由してファンの吸気側に至る第1の通風
路に設置された第1の冷却器と、第1の通風路から分岐
した第2の通風路に設置された第2の冷却器とからなる
ものである。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電
機であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排気
側から鉄心を経由してファンの吸気側に至る第1の通風
路に設置された第1の冷却器と、第1の通風路から分岐
し途中で他の通風路が合流する第2の通風路のその合流
部分に設置された第2の冷却器とからなるものである。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、該冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電機
であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排気側
から鉄心を経由してファンの吸気側に至る第1の通風路
に設置された第1の冷却器と、第1の通風路から分岐す
る第2の通風路に設置された第2の冷却器と、第1の通
風路から分岐し途中で他の通風路が合流する第3の通風
路のその合流部分に設置された第3の冷却器とからなる
ものである。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電
機であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排気
側から固定子鉄心を経由してファンの吸気側に至る第1
の通風路に設置された第1の冷却器と、第1の通風路の
ファンの排気側から固定子鉄心を経由して固定子鉄心の
内周側に至る第2の通風路に設置された第2の冷却器と
からなるものである。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電
機であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排気
側から固定子鉄心を経由してファンの吸気側に至る第1
の通風路に設置された第1の冷却器と、第1の通風路の
ファンの排気側から固定子鉄心を経由して固定子鉄心の
内周側に至ると共に固定子鉄心に至る手前で他の通風路
と合流する第2の通風路のその合流部分に設置された第
2の冷却器とからなるものである。
けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の通
風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転電
機であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排気
側から固定子鉄心を経由してファンの吸気側に至る第1
の通風路に設置された第1の冷却器と、第1の通風路の
前記ファンの排気側から固定子鉄心を経由し固定子鉄心
の内周側に至る第2の通風路に設置された第2の冷却器
と、第1の通風路のファンの排気側から固定子鉄心を経
由し固定子鉄心の内周側に至ると共に固定子鉄心に至る
手前で他の通風路と合流する第3の通風路のその合流部
分に設置された第3の冷却器とからなるものである。
第1の通風路のファンの排気側から固定子鉄心の内周側
に至る通風路に熱絶縁を施したものである。また、第7
番目乃至第9番目に係る回転電機において固定子鉄心
は、冷却媒体が径方向に流通する通風ダクトを軸方向に
複数有するものであり、その通風ダクトの単位長さ当た
りの通風面積を冷却媒体の通風方向に応じて異ならせた
ものである。
設けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の
通風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転
電機であり、その冷却器が、回転軸に設けたファンの排
気側から固定子鉄心を経由してファンの吸気側に至る第
1の通風路に設置された第1の冷却器と、第1の通風路
の第1の冷却器手前から固定子鉄心の側端部を経由して
ファンの排気側に至る第2の通風路に設置された第2の
冷却器とからなるものである。
設けたファンの回転によって機内を流通する冷却媒体の
通風路に、その冷却媒体を冷却する冷却器を備えた回転
電機であり、その冷却器が回転軸の一端側に設けた第1
のファンの排気側から鉄心を経由して第1のファンの吸
気側に至る第1の通風路に設置された第1の冷却器と、
回転軸の他端側に設けた第2のファンの排気側から鉄心
を経由して第2のファンの吸気側に至り第1の通風路よ
りも通風路長の短い第2の通風路に設置された第2の冷
却器とからなるものである。
に基づいて説明する。図1は第1の実施の形態であるタ
ービン発電機の全体構成を示し、図2は図1のII−II矢
視断面を示す。図中1は固定子枠であり、その内周部に
は固定子鉄心2を設けている。固定子鉄心2は円筒形状
のものであり、その内周面側には軸方向に連続したスロ
ットを複数形成し、固定子巻線3を収納している。固定
子鉄心2には径方向に連続した通風ダクト4を軸方向に
ほぼ等間隔で複数設けている。
エアギャップ5を介して回転子鉄心6を設けている。7
は回転軸であり、この回転軸7は回転子鉄心6と一体形
成したものであり、回転子鉄心6の両側端面の中心部か
ら軸方向に延び、固定子枠1の両端を塞ぐエンドブラケ
ット8の内周部に設けられた軸受装置によって支承され
る。回転子鉄心6の外周面側には軸方向に連続したスロ
ットを複数形成し、回転子巻線を収納している。回転子
巻線の両端部はリテニングリング9によって固定してい
る。
けている。ファン10,11は回転軸7と共に回転し、
機内に封入されている冷却媒体、例えば空気や水素ガス
等を機内に流通させる。機内には冷却媒体の流通を導く
通風路を回転軸7及び回転軸7に直角な軸に対して線対
称となるように複数形成している。通風路の途中、かつ
発電機の上部には冷却媒体を冷却する冷却器を複数設置
している。通風路の構成及び冷却器の配置は冷却媒体の
通風方式によって異なる。本実施の形態では冷却器によ
って冷却された冷却媒体が通風ダクト4を固定子鉄心2
の外周側とエアギャップ5との間を両方向に流通する、
いわゆるマルチフロー通風方式を採用している。
らファン10の吸気側に至る通風路26,ファン10の
吸気側からエアギャップ5に至る通風路29,エアギャ
ップ5,通風ダクト4,固定子鉄心2の側端部空間の外
周側と対向する空間を含む固定子鉄心2の外周側と固定
子枠1の内周側との間の通風路27から第1の通風路1
4aを形成している。ファン10の外周側と対向する通
風路27には主冷却器12aを設置している。
の吸気側に至る通風路30,ファン11の吸気側からエ
アギャップ5に至る通風路32,エアギャップ5,通風
ダクト4,固定子鉄心2の側端部空間の外周側と対向す
る空間を含む固定子鉄心2の外周側と固定子枠1の内周
側との間の通風路27から第1の通風路14bを形成し
ている。ファン11の外周側と対向する通風路27には
主冷却器12bを設置している。
間には、固定子鉄心2のファン10側の側端部空間より
なる通風路28,通風路28から固定子鉄心2の外周側
に至る通風路33,通風ダクト4からなる第2の通風路
15aを形成している。通風路33の途中には副冷却器
13aを設置している。ファン11の排気側とエアギャ
ップ5との間には、固定子鉄心2のファン11側の側端
部空間よりなる通風路31,通風路31と固定子鉄心2
の外周側に至る通風路34,通風ダクト4からなる第2
の通風路15bを形成している。通風路34の途中には
副冷却器13bを設置している。
及び第1の通風路14bと第2の通風路15bは回転軸
7に直角な軸に対して線対称な構成となっている。主冷
却器12と副冷却器13は冷却容量が異なっており、本
実施の形態では副冷却器13の冷却容量を主冷却器12
の冷却容量よりも小さくしている。従って、副冷却器1
3は主冷却器12よりも小型である。主冷却器12aと
主冷却器12b及び副冷却器13aと副冷却器13bは
回転軸7に直角な軸に対して線対称な配置となってい
る。また、外観構成上、主冷却器12及び副冷却器13
は機体上部の軸方向に一列に列構成をなすように配置さ
れており、主冷却器12a,12bは軸方向両端に位置
し、副冷却器13a,13bは主冷却器12a,12b
間に位置している。
却水を供給するための冷却水供給管37a及び冷却水を
排出するための冷却水排出管38aを接続している。主
冷却器12b及び副冷却器13bには冷却水を供給する
ための冷却水供給管37b及び冷却水を排出するための
冷却水排出管38bを接続している。
a及び冷却水排出管38aを主冷却器12a及び副冷却
器13aに対して共通に接続し、冷却水供給管37b及
び冷却水排出管38bを主冷却器12b及び副冷却器1
3bに対して共通に接続した例を示したが、冷却水供給
管及び冷却水排出管は各冷却器に対して個別に接続して
も良いし、主冷却器12a,12bに対して共通及び副
冷却器13a,13bに対して共通に接続しても良い。
尚、図中符号39は回転子巻線に電力を供給するための
集電装置である。
まず、主冷却器12aによって冷却された冷却媒体はフ
ァン10の回転により通風路26を冷却しながらファン
10の吸気側に向かって流通し、ファン10の排気側に
おいて通風路28側と通風路29側に分岐する。通風路
29側に分岐した冷却媒体は通風路29において回転子
鉄心6のファン10側の側端を、エアギャップ5におい
て固定子鉄心2の内周側と回転子鉄心6の外周側を、通
風ダクト4において固定子鉄心2の内部を、通風路27
において固定子鉄心2と固定子枠1との間をそれぞれ順
次冷却しながら主冷却器12aに向かって流通する。
28において固定子鉄心2のファン10側の側端と固定
子巻線3のエンド部を冷却しながら通風路33に向かっ
て流通する。通風路33を流通する冷却媒体はその途中
において副冷却器13aによって冷却される。副冷却器
13aによって冷却された冷却媒体は固定子鉄心2の外
周側に至り、通風ダクト4において固定子鉄心2の内
部、エアギャップ5において固定子鉄心2の内周側と回
転子鉄心6の外周側をそれぞれ冷却しながら流通し、通
風路29側から流れてきた冷却媒体と合流し、主冷却器
12aに向かって流通する。
冷却媒体はファン11の回転により通風路30を冷却し
ながらファン11の吸気側に向かって流通し、ファン1
1の排気側において通風路31側と通風路32側に分岐
する。通風路32側に分岐した冷却媒体は通風路32に
おいて回転子鉄心6のファン11側の側端を、エアギャ
ップ5において固定子鉄心2の内周側と回転子鉄心6の
外周側を、通風ダクト4において固定子鉄心2の内部
を、通風路27において固定子鉄心2と固定子枠1との
間をそれぞれ順次冷却しながら主冷却器12bに向かっ
て流通する。
31において固定子鉄心2のファン11側の側端と固定
子巻線3のエンド部を冷却しながら通風路34に向かっ
て流通する。通風路34を流通する冷却媒体はその途中
において副冷却器13bによって冷却される。副冷却器
13bによって冷却された冷却媒体は固定子鉄心2の外
周側に至り、通風ダクト4において固定子鉄心2の内
部、エアギャップ5において固定子鉄心2の内周側と回
転子鉄心6の外周側をそれぞれ冷却しながら流通し、通
風路32側から流れてきた冷却媒体と合流し、主冷却器
12bに向かって流通する。
14から分岐した第2の通風路15の途中に主冷却器1
2とは別の副冷却器13を設置したので、通風路29,
32を含むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布を平
準化できる。
器によって冷却された冷却媒体をマルチフロー通風方式
で流通させる回転電機では、発電容量の増加に伴って熱
負荷が増加した場合、エアギャップの中央付近に冷却媒
体が到達する前に、冷却媒体がある程度温度上昇してし
まうので、当該部分の冷却効果が悪くなり、エアギャッ
プの軸方向に局所的な発熱部分が生じてしまう。
14から分岐した第2の通風路15の途中に主冷却器1
2とは別の副冷却器13を設置し、主冷却器12で冷却
された冷却媒体の一部を副冷却器13でさらに冷却、す
なわち冷却器を2度通して冷却し、エアギャップの中央
付近にも十分に冷却された冷却媒体を供給するようにし
たので、局所的な発熱部分の発生を抑えられ、通風路2
9,32を含むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布
を平準化できる。従って、回転子の軸方向の不均一な熱
伸びによる回転子の熱振動ストロークを抑制できる。
通風路15の途中に主冷却器12よりも冷却容量が小さ
い小型な副冷却器13を設置している。このように主冷
却器12よりも冷却容量が小さい小型な副冷却器13を
設置するのは、副冷却器13は主冷却器12によって冷
却された冷却媒体の一部を冷却するものであり、第2の
通風路15を流通する冷却媒体の容量に見合うようにそ
の冷却容量が小さくて済むし、この方が冷却効率が良
い。また、冷却の分担により主冷却器12自体の冷却容
量も小さくできる等のメリットがあるからである。ま
た、副冷却器13は主冷却器が配置されている空間より
も小さな空間に配置されるので、小型のものでなければ
配置できないからである。
電機の構造を示す図面であり、第1の実施の形態の変形
例を示す。本実施の形態は第2の通風路15aの一部で
ある通風路33と、第2の通風路15bの一部である通
風路34とを途中で合流させたものであり、その合流部
分には副冷却器13を設置している。外観構成上、主冷
却器12及び副冷却器13は機体上部の軸方向に一列に
列構成をなすように配置され、主冷却器12a,12b
は軸方向両端に位置し、副冷却器13は主冷却器12
a,12b間に位置している。
構造によれば、ファン10の排気側で通風路28側に分
岐した冷却媒体とファン11の排気側で通風路32側に
分岐した冷却媒体が、固定子鉄心2の外周側の手前にお
いて合流し、副冷却器13によって冷却される。冷却さ
れた冷却媒体は、固定子鉄心2の外周側から通風ダクト
4を介してエアギャップ5に至り、通風路29側と通風
路32側に分岐し、通風路29側に分岐した冷却媒体
は、通風路29から流通してきた冷却媒体と合流する。
通風路32側に分岐した冷却媒体は、通風路32から流
通してきた冷却媒体と合流する。
14から分岐した第2の通風路15の途中に主冷却器1
2とは別の副冷却器13を設置し、主冷却器12で冷却
された冷却媒体の一部を副冷却器13でさらに冷却、す
なわち冷却器を2度通して冷却し、エアギャップの中央
付近にも十分に冷却された冷却媒体を供給するようにし
たので、局所的な発熱部分の発生を抑えられ、通風路2
9,32を含むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布
を平準化できる。従って、前例と同様に回転子の軸方向
の不均一な熱伸びによる回転子の熱振動ストロークを抑
制できる。
電機の構造を示す図面であり、第1の実施の形態と第2
の実施の形態とを組合せた組合例を示す。本実施の形態
は第1の通風路14のファンの排気側から、第2の通風
路15と第3の通風路16を分岐したものである。
とエアギャップ5との間には、固定子鉄心2のファン1
0側の側端部空間よりなる通風路28,通風路28から
固定子鉄心2の外周側に至る通風路33,通風ダクト4
からなる第2の通風路15aを形成している。通風路3
3の途中には副冷却器13aを設置している。
間には、固定子鉄心2のファン11側の側端部空間より
なる通風路31,通風路31と固定子鉄心2の外周側に
至る通風路34,通風ダクト4からなる第2の通風路1
5bを形成している。通風路34の途中には副冷却器1
3bを設置している。
5との間には、固定子鉄心2のファン10側の側端部空
間よりなる通風路28,通風路28から固定子鉄心2の
外周側に至る通風路35,通風ダクト4からなる第3の
通風路16aを形成し、ファン11の排気側とエアギャ
ップ5との間には、固定子鉄心2のファン11側の側端
部空間よりなる通風路31,通風路31と固定子鉄心2
の外周側に至る通風路36,通風ダクト4からなる第3
の通風路15bを形成している。
している。その合流部分には副冷却器13cを設置して
いる。外観構成上、主冷却器12及び副冷却器13は機
体上部の軸方向に一列に列構成をなすように配置され、
主冷却器12a,12bは軸方向両端に位置し、副冷却
器13a,13b,13cは主冷却器12a,12b間
に位置している。
構造によれば、ファン10の排気側で通風路28側に分
岐した冷却媒体は通風路28において固定子鉄心2のフ
ァン10側の側端と固定子巻線3のエンド部を冷却しな
がら流通し、その外周側において分岐する。分岐した一
方の冷却媒体は通風路33を流通し、途中において副冷
却器13aによって冷却される。副冷却器13aによっ
て冷却された冷却媒体は固定子鉄心2の外周側に至り、
通風ダクト4において固定子鉄心2の内部を冷却しエア
ギャップ5に至る。
通し、途中、後述する通風路36から流通してきた冷却
媒体と合流、かつ副冷却器13cによって冷却される。
副冷却器13cによって冷却された冷却媒体は通風ダク
ト4において固定子鉄心2の内部を冷却しエアギャップ
5に至る。
に分岐した冷却媒体は通風路31において固定子鉄心2
のファン11側の側端と固定子巻線3のエンド部を冷却
しながら流通し、その外周側において分岐する。分岐し
た一方の冷却媒体は通風路34を流通し、途中において
副冷却器13bによって冷却される。副冷却器13bによ
って冷却された冷却媒体は固定子鉄心2の外周側に至
り、通風ダクト4において固定子鉄心2の内部を冷却し
エアギャップ5に至る。
通し、途中、前述した通風路35から流通してきた冷却
媒体と合流、かつ副冷却器13cによって冷却される。
副冷却器13cによって冷却された冷却媒体は通風ダク
ト4において固定子鉄心2の内部を冷却しエアギャップ
5に至る。
てエアギャップ5に至った冷却媒体はエアギャップ5に
おいて分岐し、一方は通風路29を流通してきた冷却媒
体と合流し、他方は副冷却器13cによって冷却され通
風ダクト4を介してエアギャップ5に至った冷却媒体と
合流する。通風路34及び通風ダクト4を介してエアギ
ャップ5に至った冷却媒体はエアギャップ5において分
岐し、一方は通風路32を流通してきた冷却媒体と合流
し、他方は副冷却器13cによって冷却され通風ダクト
4を介してエアギャップ5に至った冷却媒体と合流す
る。
ギャップ5に至った冷却媒体と副冷却器13cによって
冷却され通風ダクト4を介してエアギャップ5に至った
冷却媒体とが合流した冷却媒体と、通風路34及び通風
ダクト4を介してエアギャップ5に至った冷却媒体と副
冷却器13cによって冷却され通風ダクト4を介してエ
アギャップ5に至った冷却媒体とが合流した冷却媒体は
通風ダクト4を介して通風路27に至る。
14から分岐した第2の通風路15の途中に主冷却器1
2とは別の副冷却器13を設置し、第1の通風路14か
ら分岐した第3の通風路16の途中に主冷却器12とは
別の副冷却器13を設置し、主冷却器12で冷却された
冷却媒体の一部を副冷却器13でさらに冷却、すなわち
冷却器を2度通して冷却し、エアギャップの中央付近に
も十分に冷却された冷却媒体を供給するようにしたの
で、局所的な発熱部分の発生を抑えられ、通風路29,
32を含むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布を平
準化できる。従って、前例と同様に回転子の軸方向の不
均一な熱伸びによる回転子の熱振動ストロークを抑制で
きる。
電機の構造を示す図面であり、第1の実施の形態の変形
例を示す。本実施の形態は副冷却器13aによって冷却
され通風ダクト4を介してエアギャップ5に至り分岐し
た冷却媒体の一方と、副冷却器13bによって冷却され
通風ダクト4を介してエアギャップ5に至り分岐した冷
却媒体の一方とが合流し、通風ダクト4を介して通風路
27に至るようにした第3の通風路16を形成したもの
である。外観構成も第1の実施の形態と同様になってい
る。
14から分岐した第2の通風路15の途中に主冷却器1
2とは別の副冷却器13を設置し、主冷却器12で冷却
された冷却媒体の一部を副冷却器13でさらに冷却、す
なわち冷却器を2度通して冷却し、エアギャップの中央
付近にも十分に冷却された冷却媒体を供給するようにし
たので、局所的な発熱部分の発生を抑えられ、通風路2
9,32を含むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布
を平準化できる。従って、前例と同様に回転子の軸方向
の不均一な熱伸びによる回転子の熱振動ストロークを抑
制できる。
電機の断面を示す図面であり、第4の実施の形態の変形
例を示す。本実施の形態は主冷却器12の配置場所及び
設置数を変えたもので、第1の通風路14aの通風ダク
ト4から通風路27に至る通風路部分に主冷却器12a
を設置し、第1の通風路14bの通風ダクト4から通風
路27に至る通風路部分に主冷却器12bを設置してい
る。また、第3の通風路の通風ダクト4から通風路27
に至る通風路部分に主冷却器12cを新たに設置してい
る。尚、第4の実施の形態と同様に副冷却器13aは通
風路33、副冷却器13bは通風路34に設置してい
る。外観構成上、主冷却器12及び副冷却器13は機体
上部の軸方向に一列に列構成をなすように配置され、主
冷却器12a,12b,12cは軸方向に分散し、副冷却器
13aは主冷却器12a,12c間に位置し、副冷却器
13bは主冷却器12b,12c間に位置している。
14から分岐した第2の通風路15の途中に主冷却器1
2とは別の副冷却器13を設置し、主冷却器12で冷却
された冷却媒体の一部を副冷却器13でさらに冷却、す
なわち冷却器を2度通して冷却し、エアギャップの中央
付近にも十分に冷却された冷却媒体を供給するようにし
たので、局所的な発熱部分の発生を抑えられ、通風路2
9,32を含むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布
を平準化できる。従って、前例と同様に回転子の軸方向
の不均一な熱伸びによる回転子の熱振動ストロークを抑
制できる。
電機の構造を示す図面であり、第2の実施の形態の変形
例を示す。本実施の形態は通風路33と通風路34に熱
絶縁37を施している。熱絶縁37は、例えばグラスウ
ール等の断熱材であり、通風路の内壁又は外壁に巻き付
けて設けたものである。
路33と通風路34は通風ダクト4をエアギャップ5か
ら固定子鉄心2の外周側に向かって流通する冷却媒体、
すなわち固定子鉄心2を冷却し終えた高温の冷却媒体の
通風路中に設けられているので、通風路33と通風路3
4を流通する冷却媒体は、通風ダクト4をエアギャップ
5から固定子鉄心2の外周側に向かって流通する冷却媒
体と熱交換されることになる。熱交換されてしまうと通
風路33と通風路34の合流部分に設置した副冷却器1
3による冷却効果が低下し、エアギャップ5の中央付近
における冷却効果も低下してしまうことになる。
風路33と通風路34の内壁又は外壁に熱絶縁37を設
け、通風ダクト4をエアギャップ5から固定子鉄心2の
外周側に向かって流通する冷却媒体との熱交換を抑制し
ており、第2の実施の形態における効果をより一層高め
ることができる。
向の間隔を冷却媒体の流通方向によって異ならせてい
る。すなわち温度上昇分布を平準化するためには、局所
的な発熱部分に冷却媒体を効果的に流通させることが重
要である。そこで、本実施の形態では、冷却媒体がエア
ギャップ5から固定子鉄心2の外周側に向かって流通す
る通風ダクト4の軸方向の間隔を大きくし、単位長さ当
りの等価的な通風面積を小さくすることで、固定子鉄心
2の外周側に流通する冷却媒体の風量を抑えている。
らエアギャップ5に向かって流通する通風ダクト4の軸
方向の間隔を小さくし、単位長さ当りの等価的な通風面
積を大きくすることで、エアギャップ5の中央付近に流
通する冷却媒体の風量を大きくしている。
アギャップ5の中央付近に多くの冷却媒体を供給して冷
却できるので、第2の実施の形態における効果をより一
層高めることができる。
形態に限らず、他の実施の形態に採用しても良い。
電機の構造を示す。本実施の形態は冷却器によって冷却
された冷却媒体が通風ダクト4を固定子鉄心2の外周側
からエアギャップ5に向かって一方向に流通する、いわ
ゆるシングルリバースフロー通風方式を採用している。
ら固定子枠1の内周側に至る通風路17,固定子鉄心2
の外周側と固定子枠1の内周側との間の通風路25,通
風ダクト4,エアギャップ5,エアギャップ5からファ
ン10の吸気側に至る通風路20から第1の通風路14
aを形成している。固定子鉄心2のファン10側の外周
側端部と対向する通風路25には主冷却器12aを設置
している。
の内周側に至る通風路21,固定子鉄心2の外周側と固
定子枠1の内周側との間の通風路25,通風ダクト4,
エアギャップ5,エアギャップ5からファン11の吸気
側に至る通風路24から第1の通風路14bを形成して
いる。固定子鉄心2のファン11側の外周側端部と対向
する通風路25には主冷却器12bを設置している。
路20との間には、固定子鉄心2のファン10側の側端
部空間よりなる通風路19、すなわち第2の通風路15
aを形成している。第2の通風路15aの外周側(通風
路17との分岐側)には副冷却器13aを設置してい
る。通風路21の主冷却器12b手前側と通風路24と
の間には、ファン11側の固定子鉄心2の側端部空間よ
りなる通風路23、すなわち第2の通風路15aを形成
している。第2の通風路15aの外周側(通風路21と
の分岐側)には副冷却器13aを設置している。
b,第2の通風路15aと第2の通風路15bは、回転
軸7に直角な軸に対して線対称な構成となっている。主
冷却器12と副冷却器13は冷却容量が異なっており、
本実施の形態では副冷却器13の冷却容量を主冷却器1
2の冷却容量よりも小さくしている。従って、副冷却器
13は主冷却器12よりも小型である。主冷却器12a
と主冷却器12b及び副冷却器13aと副冷却器13b
は回転軸7に直角な軸に対して線対称な配置となってい
る。また、外観構成上、主冷却器12及び副冷却器13
は機体上部の軸方向に一列に列構成をなすように配置さ
れており、副冷却器13a,13bは軸方向両端に位置
し、主冷却器12a,12bは副冷却器13a,13b
間に位置している。尚、この他の構成は前例と同様なの
で、その説明は省略する。
まず、主冷却器12aによって冷却された冷却媒体はフ
ァン10の回転によりファン10の吸気側に向かって流
通し、通風路25において固定子鉄心2と固定子枠1と
の間を、通風ダクト4において固定子鉄心2の内部を、
エアギャップ5において固定子鉄心2の内周側と回転子
鉄心6の外周側を、通風路20において回転子鉄心6の
ファン10側の側端をそれぞれ順次冷却する。
体は通風路19をファン10の吸気側に向かって流通
し、固定子鉄心2のファン10側の側端と固定子巻線3
のエンド部を冷却する。両冷却器によって冷却され流通
してきた冷却媒体はファン10の吸気側で合流し、ファ
ン10の排気側から通風路17を冷却しながら主冷却器
12aに向かって流れ、主冷却器12aの手前において
主冷却器12a側に流通する冷却媒体と副冷却器13a
側に流通する冷却媒体に別れ流通する。
冷却媒体はファン11の回転によりファン11の吸気側
に向かって流通し、通風路25では固定子鉄心2と固定
子枠1との間を、通風ダクト4では固定子鉄心2の内部
を、エアギャップ5では固定子鉄心2の内周側と回転子
鉄心6の外周側を、通風路24では回転子鉄心6のファ
ン11側の側端をそれぞれ順次冷却する。
体は通風路23をファン11の吸気側に向かって流通
し、固定子鉄心2のファン11側の側端と固定子巻線3
のエンド部を冷却する。両冷却器によって冷却され流通
してきた冷却媒体はファン11の吸気側で合流し、ファ
ン11の排気側から通風路21を冷却しながら主冷却器
12bに向かって流れ、主冷却器12bの手前において
主冷却器12b側に流通する冷却媒体と副冷却器13b
側に流通する冷却媒体に別れ流通する。
14の主冷却器12手前から分岐した第2の通風路15
を形成し、そこの分岐側に主冷却器12とは別の副冷却
器13を設置したので、通風路20,24を含むエアギ
ャップ5の軸方向の温度上昇分布を平準化できる。
器によって冷却された冷却媒体をシングルリバースフロ
ー通風方式で流通させる回転電機では、発電容量の増加
に伴って熱負荷が増加した場合、ファンの吸気側付近に
冷却媒体が到達する前に、冷却媒体が温度上昇してしま
うので、当該部分の冷却効果が悪くなり、エアギャップ
の軸方向に局所的な発熱部分が生じてしまう。
14の主冷却器12手前から分岐した第2の通風路15
を形成し、その分岐側に主冷却器12とは別の副冷却器
13を設置し、ファン10,11の吸気側付近にも十分
に冷却された冷却媒体を供給するようにしたので、局所
的な発熱部分の発生を抑えられ、通風路20,24を含
むエアギャップ5の軸方向の温度上昇分布を平準化でき
る。従って、回転子の軸方向の不均一な熱伸びによる回
転子の熱振動ストロークを抑制できる。
通風路15の途中に主冷却器12よりも冷却容量が小さ
い小型な副冷却器13を設置している。このように主冷
却器12よりも冷却容量が小さい小型な副冷却器13を
設置するのは、副冷却器13は主冷却器12によって冷
却される冷却媒体の一部を冷却するものであり、第2の
通風路15を流通する冷却媒体の容量に見合うようにそ
の冷却容量が小さくて済むし、この方が冷却効率が良
い。また、冷却の分担により主冷却器12自体の冷却容
量も小さくできる等のメリットがあるからである。ま
た、副冷却器13は主冷却器が配置されている空間より
も小さな空間に配置されるので、小型のものでなければ
配置できないからである。
電機の構造を示す。本実施の形態は第7の実施の形態と
同様に、冷却器によって冷却された冷却媒体が通風ダク
ト4を固定子鉄心2の外周側からエアギャップ5に向か
って一方向に流通する、いわゆるシングルリバースフロ
ー通風方式を採用している。
ら固定子枠1の内周側に至る通風路17,固定子鉄心2
の側端部空間の外周側を含む固定子鉄心2の外周側と固
定子枠1の内周側との間の通風路18,通風ダクト4,
固定子鉄心2のファン10側の側端部空間よりなる通風
路19,エアギャップ5,エアギャップ5からファン1
0の吸気側に至る通風路20から第1の通風路14を形
成している。ファン10の外周側と対向する通風路18
部分には主冷却器12を設置している。
の内周側に至る通風路21,固定子鉄心2の側端部空間
の外周側を含む固定子鉄心2の外周側と固定子枠1の内
周側との間の通風路22,通風ダクト4,固定子鉄心2
のファン11側の側端部空間よりなる通風路23,エア
ギャップ5,エアギャップ5からファン11の吸気側に
至る通風路24から第2の通風路15を形成している。
ファン11の外周側と対向する通風路22部分には副冷
却器13を設置している。
風路長が異なっており、本実施の形態では、第2の通風
路15の通風路長を第1の通風路14の通風路長よりも
短くしている。また、主冷却器12と副冷却器13は冷
却容量が異なっており、本実施の形態では、副冷却器1
3の冷却容量を主冷却器12の冷却容量よりも小さくし
ている。従って、副冷却器13は主冷却器12よりも小
型である。また、主冷却器12と副冷却器13は回転軸
7に直角な軸に対して線対称な配置となっている。外観
構成上、主冷却器12及び副冷却器13は機体上部の軸
方向に一列に列構成をなすように配置されており、主冷
却器は軸方向一方側端部に位置し、副冷却器13は軸方
向他方側端部に位置している。尚、この他の構成は前例
と同様なので、その説明は省略する。
まず、主冷却器12によって冷却された冷却媒体はファ
ン10の回転により通風路18と通風路19に別れて流
通する。通風路18を流通する冷却媒体は通風路18に
おいて固定子鉄心2と固定子枠1との間を、通風ダクト
4において固定子鉄心2の内部を、エアギャップ5にお
いて固定子鉄心2の内周側と回転子鉄心6の外周側を、
通風路20において回転子鉄心6のファン10側の側端
をそれぞれ順次冷却しながらファン10の吸気側に向か
って流通する。
心2のファン10側の側端と固定子巻線3のエンド部を
冷却しながらファン10の吸気側に向かって流通する。
両冷却媒体はファン10の吸気側で合流する。合流した
冷却媒体はファン10の排気側から通風路17を冷却し
ながら主冷却器12に向かって流れ、再び主冷却器12
によって冷却される。
却媒体はファン11の回転により通風路22と通風路2
3に別れて流通する。通風路22を流通する冷却媒体は
通風路22において固定子鉄心2と固定子枠1との間
を、通風ダクト4において固定子鉄心2の内部を、エア
ギャップ5において固定子鉄心2の内周側と回転子鉄心
6の外周側を、通風路24において回転子鉄心6のファ
ン11側の側端をそれぞれ順次冷却しながらファン11
の吸気側に向かって流通する。
心2のファン11側の側端と固定子巻線3のエンド部を
冷却しながらファン11の吸気側に向かって流通する。
両冷却媒体はファン11の吸気側で合流する。合流した
冷却媒体はファン11の排気側から通風路21を冷却し
ながら副冷却器13に向かって流れ、再び副冷却器13
によって冷却される。
14よりも通風路長の短い第2の通風路15を形成し、
その途中に主冷却器12とは別の副冷却器13を設置し
たので、通風路20,24を含むエアギャップ5の軸方
向の温度上昇分布を平準化できる。
却器によって冷却された冷却媒体をシングルリバースフ
ロー通風方式で流通させる回転電機では、発電容量の増
加に伴って熱負荷が増加した場合、冷却器から離れた部
分(機内の他方側端部)のファン付近に冷却媒体が到達
する前に、冷却媒体が温度上昇してしまうので、当該部
分の冷却効果が悪くなり、エアギャップの軸方向に局所
的な発熱部分が生じてしまう。
14よりも通風路長の短い第2の通風路15を形成し、
そこに主冷却器12とは別の副冷却器13を設置し、主
冷却器11から離れた部分のファン付近にも十分に冷却
された冷却媒体を供給するようにしたので、局所的な発
熱部分の発生を抑えられ、通風路20,24を含むエア
ギャップ5の軸方向の温度上昇分布を平準化できる。従
って、回転子の軸方向の不均一な熱伸びによる回転子の
熱振動ストロークを抑制できる。
通風路15の途中に主冷却器12よりも冷却容量が小さ
い小型な副冷却器13を設置している。このように主冷
却器12よりも冷却容量が小さい小型な副冷却器13を
設置するのは、副冷却器13は主冷却器12の設置され
た第1の通風路14よりも通風路長の短い第2の通風路
を流通する冷却媒体を冷却するものであり、第2の通風
路15を流通する冷却媒体の容量に見合うようにその冷
却容量が小さくて済むし、この方が冷却効率が良いから
である。
冷却器とサブとなる冷却器を設置し、メインとなる冷却
器によって冷却された冷却媒体の少なくとも一部をさら
にサブとなる冷却器によって冷却するように構成したも
のなので、機内の温度上昇分布が平準化し、回転子の軸
方向に不均一な熱伸びが生じて回転子の熱振動ストロー
クが大きくなることがない。
機の外観構成を示す外観図である。
機の内部構成を示す断面図であり、図2の改良例を示
す。
機の内部構成を示す断面図であり、図2と図3の組合例
を示す。
機の内部構成を示す断面図であり、図2の改良例を示
す。
機の内部構成を示す断面図であり、図5の改良例を示
す。
機の内部構成を示す断面図であり、図3の改良例を示
す。
機の内部構成を示す断面図である。
機の内部構成を示す断面図である。
通風ダクト、5…エアギャップ、6…回転子鉄心、7…
回転軸、8…エンドブラケット、9…リテニグリング、
10,11…冷却ファン、12…主冷却器、13…副冷
却器、14…第1の通風路、15…第2の通風路、16
…第3の通風路、17,18,19,20,21,2
2,23,24,25,26,27,28,29,3
0,31,32,33,34,35,36…通風路、3
7…冷却水供給管、38…冷却水排出管、39…集電装
置。
Claims (1)
- 【請求項1】回転軸に設けたファンの回転によって機内
を流通する冷却媒体の通風路に、該冷却媒体を冷却する
冷却器を備えた回転電機において、前記冷却器を二つ以
上有し、一つの冷却器によって冷却された冷却媒体の少
なくとも一部をさらにもう一つの冷却器によって冷却す
るように構成したことを特徴とする回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000134193A JP3289721B2 (ja) | 1998-11-25 | 2000-04-28 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-333675 | 1998-11-25 | ||
JP33367598 | 1998-11-25 | ||
JP2000134193A JP3289721B2 (ja) | 1998-11-25 | 2000-04-28 | 回転電機 |
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---|---|---|---|
JP07140899A Division JP3289698B2 (ja) | 1998-11-25 | 1999-03-17 | 回転電機 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000134193A Expired - Lifetime JP3289721B2 (ja) | 1998-11-25 | 2000-04-28 | 回転電機 |
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JP (1) | JP3289721B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014230408A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機 |
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CN107925311A (zh) * | 2015-08-31 | 2018-04-17 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000134193A patent/JP3289721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014230408A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機 |
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