JP2001178050A - 回転電機の回転子 - Google Patents
回転電機の回転子Info
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- JP2001178050A JP2001178050A JP35416899A JP35416899A JP2001178050A JP 2001178050 A JP2001178050 A JP 2001178050A JP 35416899 A JP35416899 A JP 35416899A JP 35416899 A JP35416899 A JP 35416899A JP 2001178050 A JP2001178050 A JP 2001178050A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気冷却形回転電機の回転子コイルの冷却不
均衡が生じない冷却構造を提供する。 【解決手段】 回転子のコイルスロットの溝底に設けら
れる冷却用溝を回転子の軸方向中心部に向かって徐々に
傾斜をつけるか、あるいは階段状にすることによって溝
内の圧力分布を均一にする。また、冷却用溝の断面積を
変えずに溝とコイル穴との連通近傍にステップかゲート
を設けることによって圧力変動を発生させ、コイル穴を
通過する冷却風量を増大させる。
均衡が生じない冷却構造を提供する。 【解決手段】 回転子のコイルスロットの溝底に設けら
れる冷却用溝を回転子の軸方向中心部に向かって徐々に
傾斜をつけるか、あるいは階段状にすることによって溝
内の圧力分布を均一にする。また、冷却用溝の断面積を
変えずに溝とコイル穴との連通近傍にステップかゲート
を設けることによって圧力変動を発生させ、コイル穴を
通過する冷却風量を増大させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の回転子
に係わり、特に回転電機における回転子の冷却構造に関
するものである。
に係わり、特に回転電機における回転子の冷却構造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、タービン用空気冷却形回転電機
の回転子は、図５で示すように回転子のコイルスロット
の溝底に冷却用溝を設け、その溝を通った冷却空気がコ
イルに開けられた穴から固定子との隙間に排出されるよ
う構成されている。すなわち、図５（ａ）はタービン用
空気冷却形回転電機の回転子外形を示し、○印部を拡大
したのが同図（ｂ）で、１は回転子，２はコイルで、こ
のコイル２は同図（ｃ）で示すように回転子１の外周面
に間隔をおいて設けられたコイルスロット６中に収納さ
れてクサビ４によって固定される。５はコイルスロット
の溝底に設けられた冷却用溝で、コイルスロット６に沿
って軸方向に設けられ、その任意部には、この冷却用溝
５と連通されてコイル２およびクサビ４を貫通したコイ
ル穴３が穿設されている。このため、回転子１の冷却風
は矢印Ａより入って溝５、コイル穴を通りＢより放出さ
れるよう構成されている。
の回転子は、図５で示すように回転子のコイルスロット
の溝底に冷却用溝を設け、その溝を通った冷却空気がコ
イルに開けられた穴から固定子との隙間に排出されるよ
う構成されている。すなわち、図５（ａ）はタービン用
空気冷却形回転電機の回転子外形を示し、○印部を拡大
したのが同図（ｂ）で、１は回転子，２はコイルで、こ
のコイル２は同図（ｃ）で示すように回転子１の外周面
に間隔をおいて設けられたコイルスロット６中に収納さ
れてクサビ４によって固定される。５はコイルスロット
の溝底に設けられた冷却用溝で、コイルスロット６に沿
って軸方向に設けられ、その任意部には、この冷却用溝
５と連通されてコイル２およびクサビ４を貫通したコイ
ル穴３が穿設されている。このため、回転子１の冷却風
は矢印Ａより入って溝５、コイル穴を通りＢより放出さ
れるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図６は、回転子１を流
れる冷却風の状態を示したものである。同図のような冷
却構造を採る場合、冷却用溝５内ではコイル穴３の分岐
に伴う圧力損失が中心部ほど小さくなるため、コイル穴
の流量（風速）Ｑは、Ｑ１＜Ｑ２＜Ｑ３＜Ｑ４のごとく
中心に向かうほど多くなる。そのため、回転子の中心部
のコイルは良く冷えるが、逆に両端部は冷却されないこ
とから、コイル全体の平均温度はコイル温度限界値以下
でも回転子端部のコイルで局部的なオーバーヒートを起
こす場合がある。
れる冷却風の状態を示したものである。同図のような冷
却構造を採る場合、冷却用溝５内ではコイル穴３の分岐
に伴う圧力損失が中心部ほど小さくなるため、コイル穴
の流量（風速）Ｑは、Ｑ１＜Ｑ２＜Ｑ３＜Ｑ４のごとく
中心に向かうほど多くなる。そのため、回転子の中心部
のコイルは良く冷えるが、逆に両端部は冷却されないこ
とから、コイル全体の平均温度はコイル温度限界値以下
でも回転子端部のコイルで局部的なオーバーヒートを起
こす場合がある。
【０００４】本発明の目的は、回転子コイルの冷却に斑
の生じない冷却構造の回転子を提供することにある。
の生じない冷却構造の回転子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、回転子
の外周軸方向に沿って複数のコイルスロットを設け、こ
のコイルスロットの溝底に冷却用溝を設け、この溝と連
通し且つ固定子との隙間まで貫通された穴が穿設された
コイルを各コイルスロットに収納され、前記冷却用溝と
コイルの穴を通して冷却風が流通するようした回転電機
において、前記回転子の冷却用溝を、その軸方向中心部
に向かってコイルスロットの溝底との間隔が徐々に小さ
くなるよう構成したものである。
の外周軸方向に沿って複数のコイルスロットを設け、こ
のコイルスロットの溝底に冷却用溝を設け、この溝と連
通し且つ固定子との隙間まで貫通された穴が穿設された
コイルを各コイルスロットに収納され、前記冷却用溝と
コイルの穴を通して冷却風が流通するようした回転電機
において、前記回転子の冷却用溝を、その軸方向中心部
に向かってコイルスロットの溝底との間隔が徐々に小さ
くなるよう構成したものである。
【０００６】本発明の第２は、前記回転子の冷却用溝
を、その軸方向中心部に向かってスロットコイルの溝底
との間隔が段階的に小さくなるよう構成したものであ
る。
を、その軸方向中心部に向かってスロットコイルの溝底
との間隔が段階的に小さくなるよう構成したものであ
る。
【０００７】本発明の第３は、回転子の外周軸方向に沿
って複数のコイルスロットを設け、このコイルスロット
の溝底に冷却用溝を設け、この溝と連通し且つ固定子と
の隙間まで貫通された穴が穿設されたコイルを各コイル
スロットに収納され、前記冷却用溝とコイルの穴を通し
て冷却風が流通するようにした回転電機において、前記
回転子の冷却用溝とコイル穴との連通部近辺で、且つ軸
方向に対してコイル穴の前方か後方の冷却用溝にステッ
プを設けたものである。
って複数のコイルスロットを設け、このコイルスロット
の溝底に冷却用溝を設け、この溝と連通し且つ固定子と
の隙間まで貫通された穴が穿設されたコイルを各コイル
スロットに収納され、前記冷却用溝とコイルの穴を通し
て冷却風が流通するようにした回転電機において、前記
回転子の冷却用溝とコイル穴との連通部近辺で、且つ軸
方向に対してコイル穴の前方か後方の冷却用溝にステッ
プを設けたものである。
【０００８】更に本発明の第４は、前記回転子の冷却用
溝とコイル穴との連通部付近で、且つ軸方向に対してコ
イル穴の前方か後方の冷却用溝にオリフィス状のゲート
を設けたものである。
溝とコイル穴との連通部付近で、且つ軸方向に対してコ
イル穴の前方か後方の冷却用溝にオリフィス状のゲート
を設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
回転子の部分図で、図５，図６との同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する。この第１の実施例は、
冷却用溝１０の溝底が、回転子の軸方向中心部に向かっ
てコイルスロットの溝底（コイル穴の底部）との寸法Ｌ
がＬ１＞Ｌ２と徐々に小さくなるように構成したもので
ある。このように、冷却溝の溝底に傾斜をつけることに
よって、回転子の中心部ほど圧力損失が大となる。した
がって、コイル穴３の分岐による圧力損失の差がなくな
り、コイル穴を通る冷却空気流量の偏りがなくなること
によって温度分布の偏りがなくなる。
回転子の部分図で、図５，図６との同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する。この第１の実施例は、
冷却用溝１０の溝底が、回転子の軸方向中心部に向かっ
てコイルスロットの溝底（コイル穴の底部）との寸法Ｌ
がＬ１＞Ｌ２と徐々に小さくなるように構成したもので
ある。このように、冷却溝の溝底に傾斜をつけることに
よって、回転子の中心部ほど圧力損失が大となる。した
がって、コイル穴３の分岐による圧力損失の差がなくな
り、コイル穴を通る冷却空気流量の偏りがなくなること
によって温度分布の偏りがなくなる。
【００１０】図２は、第２の実施例を示したもので、図
１との相違点は、回転子の中心部に向かって冷却風の圧
力損失が大となるよう冷却用溝１１の溝底を階段状とし
たものである。この実施例の場合も、回転子の軸方向中
心部に向かって冷却溝１１の溝底とコイル穴３の底部と
の間隔ＬがＬ１１〜Ｌ１４のように階段状に小さくなる
ので、コイル穴３の分岐による圧力損失の差がなくな
り、コイル穴を通る冷却空気流量の偏りがなくなって均
一に冷却される。
１との相違点は、回転子の中心部に向かって冷却風の圧
力損失が大となるよう冷却用溝１１の溝底を階段状とし
たものである。この実施例の場合も、回転子の軸方向中
心部に向かって冷却溝１１の溝底とコイル穴３の底部と
の間隔ＬがＬ１１〜Ｌ１４のように階段状に小さくなる
ので、コイル穴３の分岐による圧力損失の差がなくな
り、コイル穴を通る冷却空気流量の偏りがなくなって均
一に冷却される。
【００１１】図３は、第３の実施例を示したもので、冷
却用溝５は前例と異なり従来同様フラットに製造される
が、コイル穴３との連通部近傍で、且つ穴３の手前か、
点線で示すようにその後方にステップ２０を設けたもの
である。このように構成することによって、冷却風が送
風されたときにステップ２０の周辺で圧力変動が生じ、
回転子の中心部に対して、手前のコイル穴ほどその影響
が大きくなり、通過する風量が増加する。この結果、温
度分布の偏りがなくなる。
却用溝５は前例と異なり従来同様フラットに製造される
が、コイル穴３との連通部近傍で、且つ穴３の手前か、
点線で示すようにその後方にステップ２０を設けたもの
である。このように構成することによって、冷却風が送
風されたときにステップ２０の周辺で圧力変動が生じ、
回転子の中心部に対して、手前のコイル穴ほどその影響
が大きくなり、通過する風量が増加する。この結果、温
度分布の偏りがなくなる。
【００１２】図４は、図３のステップに代えてオリフィ
ス状のゲート２１を設けたものである。このゲート２１
は、冷却用溝５とコイル穴３との連通部近傍で、且つ回
転子の軸方向中心部に対して穴３の手前か、あるいは点
線で示す後方に設けられる。冷却風はこのゲートの穴を
通ることによってその周辺で圧力変動が生じ、コイル穴
３を通る風量が増加する。これによって温度分布の偏り
がなくなる。
ス状のゲート２１を設けたものである。このゲート２１
は、冷却用溝５とコイル穴３との連通部近傍で、且つ回
転子の軸方向中心部に対して穴３の手前か、あるいは点
線で示す後方に設けられる。冷却風はこのゲートの穴を
通ることによってその周辺で圧力変動が生じ、コイル穴
３を通る風量が増加する。これによって温度分布の偏り
がなくなる。
【００１３】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、回転子
の冷却用溝の溝底を傾斜または階段をつけることによっ
て溝内の圧力分布を均一化して各コイル穴を通る風量の
偏りをなくするか、あるいはコイル穴との連通部前後の
冷却用溝に、ステップかオリフィス状ゲートを設けて、
その付近で圧力変動を発生させ、コイル穴を通過させる
風量を増加させるようにしたものであるから、温度分布
の偏りがなくなって局部的なオーバーヒートが防止でき
るものである。
の冷却用溝の溝底を傾斜または階段をつけることによっ
て溝内の圧力分布を均一化して各コイル穴を通る風量の
偏りをなくするか、あるいはコイル穴との連通部前後の
冷却用溝に、ステップかオリフィス状ゲートを設けて、
その付近で圧力変動を発生させ、コイル穴を通過させる
風量を増加させるようにしたものであるから、温度分布
の偏りがなくなって局部的なオーバーヒートが防止でき
るものである。
【図１】本発明の実施形態の第１の実施例を示す回転子
の要部断面図。
の要部断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す回転子の要部断面
図。
図。
【図３】本発明の第３の実施例を示す回転子の要部断面
図。
図。
【図４】本発明の第４の実施例を示す回転子の要部断面
図。
図。
【図５】従来の回転子の構造を示すもので、（ａ）は全
体図，（ｂ）は部分拡大図，（ｃ）は冷却構造を示した
コイルスロットの要部断面図。
体図，（ｂ）は部分拡大図，（ｃ）は冷却構造を示した
コイルスロットの要部断面図。
【図６】従来の冷却風の流れを説明するための回転子の
要部断面図。
要部断面図。
１…回転子 ２…コイル ３…コイル穴 ４…クサビ ５，１０，１１…冷却用溝 ２０…ステップ ２１…ゲート
Claims (4)
- 【請求項１】 回転子の外周軸方向に沿って複数のコイ
ルスロットを設け、このコイルスロットの溝底に冷却用
溝を設け、この溝と連通し且つ固定子との隙間まで貫通
された穴の穿設されたコイルが各コイルスロットに収納
され、前記冷却用溝とコイル穴を通して冷却風が流通す
るようした回転電機において、 前記回転子の冷却用溝を、その軸方向中心部に向かって
コイルスロットの溝底との間隔が徐々に小さくなるよう
構成したことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項２】 前記回転子の冷却用溝を、その軸方向中
心部に向かってスロットコイルの溝底との間隔が段階的
に小さくなるよう構成したことを特徴とする請求項１記
載の回転電機の回転子。 - 【請求項３】 回転子の外周軸方向に沿って複数のコイ
ルスロットを設け、このコイルスロットの溝底に冷却用
溝を設け、この溝と連通し且つ固定子との隙間まで貫通
された穴の穿設されたコイルが各コイルスロットに収納
され、前記冷却用溝とコイル穴を通して冷却風が流通す
るようにした回転電機において、 前記回転子の冷却用溝とコイル穴との連通部近辺で、且
つ軸方向に対してコイル穴の前方か後方の冷却用溝にス
テップを設けたことを特徴とする回転電機の回転子。 - 【請求項４】前記回転子の冷却用溝とコイル穴との連通
部付近で、且つ軸方向に対してコイル穴の前方か後方の
冷却用溝にオリフィス状のゲートを設けたことを特徴と
する請求項３記載の回転電機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35416899A JP2001178050A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 回転電機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35416899A JP2001178050A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 回転電機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178050A true JP2001178050A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18435751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35416899A Pending JP2001178050A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001178050A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1976095A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine and rotor thereof |
| KR20100120267A (ko) * | 2009-05-05 | 2010-11-15 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 회전 전기 기계 및 로터 |
| EP2302767A2 (de) | 2009-09-24 | 2011-03-30 | Sensoplan Aktiengesellschaft | Sanierverfahren für die Leiter eines Rotors eines elektrischen Generators |
| JP2013070559A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 回転電機 |
| KR101303493B1 (ko) | 2011-12-29 | 2013-09-03 | 주식회사 효성 | 경사형 공극을 가진 모터의 로터 |
| JP2014045606A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 回転電機 |
| EP3300216A1 (de) * | 2016-09-21 | 2018-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur kühlung einer dynamoelektrischen maschine |
| EP3300215A1 (de) * | 2016-09-21 | 2018-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur kühlung einer dynamoelektrischen maschine |
| CN109149826A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-04 | 北京交通大学 | 串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构 |
| JPWO2021166212A1 (ja) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35416899A patent/JP2001178050A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1976095A3 (en) * | 2007-03-29 | 2009-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine and rotor thereof |
| US8076805B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine with rotor cooling slots |
| EP1976095A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating electric machine and rotor thereof |
| KR101694542B1 (ko) * | 2009-05-05 | 2017-01-09 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 회전 전기 기계 및 로터 |
| KR20100120267A (ko) * | 2009-05-05 | 2010-11-15 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 회전 전기 기계 및 로터 |
| JP2010263779A (ja) * | 2009-05-05 | 2010-11-18 | General Electric Co <Ge> | 発電機コイル冷却用バッフル |
| EP2302767A2 (de) | 2009-09-24 | 2011-03-30 | Sensoplan Aktiengesellschaft | Sanierverfahren für die Leiter eines Rotors eines elektrischen Generators |
| DE102009042706A1 (de) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Sensoplan Aktiengesellschaft | Sanierverfahren für die Leiter eines Rotors eines elektrischen Generators |
| JP2013070559A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 回転電機 |
| KR101303493B1 (ko) | 2011-12-29 | 2013-09-03 | 주식회사 효성 | 경사형 공극을 가진 모터의 로터 |
| JP2014045606A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 回転電機 |
| EP3300216A1 (de) * | 2016-09-21 | 2018-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur kühlung einer dynamoelektrischen maschine |
| EP3300215A1 (de) * | 2016-09-21 | 2018-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur kühlung einer dynamoelektrischen maschine |
| WO2018054632A1 (de) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur kühlung einer dynamoelektrischen maschine |
| WO2018054639A1 (de) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung zur kühlung einer dynamoelektrischen maschine |
| CN109149826A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-04 | 北京交通大学 | 串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构 |
| JPWO2021166212A1 (ja) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 | ||
| JP7146135B2 (ja) | 2020-02-21 | 2022-10-03 | 三菱電機株式会社 | 電動機 |
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