JP2002153013A - Induction motor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、誘導電動機の小型化，軽量化の市
場要求により、誘導電動機の冷却性能の向上が必要とな
っている。2. Description of the Related Art In recent years, due to market demand for downsizing and weight reduction of induction motors, it is necessary to improve the cooling performance of induction motors.
【０００３】以下に誘導電動機の原理と従来の誘導電動
機の１例について説明する。The principle of an induction motor and an example of a conventional induction motor will be described below.
【０００４】電動機は、ロータとステータとのギャップ
（以下、エアギャップ）に励磁された磁界によって、ロ
ータに誘起される電流により電磁力が発生し、シャフト
に回転力を与え動力を負荷に伝達する装置である。In a motor, an electromagnetic force is generated by a current induced in a rotor due to a magnetic field excited in a gap between a rotor and a stator (hereinafter, an air gap), and a torque is applied to a shaft to transmit power to a load. Device.
【０００５】従来の技術として、ブラケットの開口部か
ら機外の空気を取り入れ、ロータ及びステータが収納さ
れている電動機内へ流入し、冷却する方法がある（例え
ば、実開昭51−87208 号公報）。この方法では、ロータ
とステータの隙間であるエアギャップに励磁された磁界
によって、ロータに誘起される電流により電磁力が発生
し、シャフトに回転力が与えられ、ロータの端部にある
エンドリングにファン作用が働き、機外の空気をブラケ
ットの開口部から機内へ取り込む。また、エンドリング
下流では、昇圧された空気が、フレームとステータの間
にリブを設けられた流路を通って冷却され、負荷側のブ
ラケットに設けられた排出口から機外へ排出し、電動機
内部の温度上昇を防ぐ構造となっている。[0005] As a conventional technique, there is a method in which air outside the machine is taken in from an opening of a bracket, flows into an electric motor in which a rotor and a stator are housed, and is cooled (for example, Japanese Utility Model Publication No. 51-87208). ). In this method, an electromagnetic force is generated by a current induced in the rotor by a magnetic field excited in an air gap that is a gap between the rotor and the stator, and a rotational force is applied to the shaft, so that an end ring at an end of the rotor is applied to the end ring. The fan function works to take air outside the machine into the machine through the opening in the bracket. Further, downstream of the end ring, the pressurized air is cooled through a flow path provided with a rib between the frame and the stator, and is discharged out of the machine through a discharge port provided in a bracket on the load side, and the motor The structure prevents internal temperature rise.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような電動機では、機外から電動機内部へ空気を取り込
む際に、ブラケットの開口部で急縮小・急拡大といった
大きな圧力損失が生じ、機外から電動機内部へ取り込む
空気の風量を減少させ、電動機内部での冷却性能を低下
させるという問題を有していた。However, in the above-described electric motor, when air is taken in from outside the motor to the inside of the motor, a large pressure loss such as a sudden contraction and a sudden enlargement occurs at the opening of the bracket. There is a problem in that the amount of air taken into the motor is reduced, and the cooling performance inside the motor is reduced.
【０００７】また、電動機の中には、冷却ファンを持
ち、冷却ファンの近傍でかつ、冷却ファン上流及び下流
にブラケットを設置するような場合がある。In some cases, the electric motor has a cooling fan and brackets are installed near the cooling fan and upstream and downstream of the cooling fan.
【０００８】上流にブラケットを設置する場合は、冷却
ファン上流でブラケットの形状により流れがはく離し、
流れが乱れたまま冷却ファンへ流入するため、ファンの
昇圧が小さくなり、電動機内に取り込む風量を減少さ
せ、電動機の冷却性能を低下させるという問題がある。
そして、冷却ファンの下流にブラケットを設置する場合
は、冷却ファンで昇圧された流れが旋回成分を持ったま
まブラケットに当たるため、大きな損失となり、電動機
内に取り込む風量を減少させ、電動機の冷却性能を低下
させるという問題も有している。When a bracket is installed upstream, the flow is separated due to the shape of the bracket upstream of the cooling fan,
Since the air flows into the cooling fan while the flow is disturbed, the pressure of the fan is reduced, so that the amount of air taken into the motor is reduced, and the cooling performance of the motor is reduced.
When a bracket is installed downstream of the cooling fan, the flow boosted by the cooling fan impinges on the bracket with a swirling component, causing a large loss, reducing the amount of air taken into the motor and reducing the cooling performance of the motor. There is also the problem of lowering.
【０００９】本発明の目的は、上記点を配慮し、回転す
るエンドリングにより機外から空気を取り込む際に圧力
損失の小さいブラケット構造、及び冷却ファンを持ち冷
却ファン近傍の冷却ファン上・下流にブラケットを設置
する場合でも、冷却性能の低下を防ぐ圧力損失の小さな
ブラケット構造をもつ誘導電動機を提供することにあ
る。In view of the above, an object of the present invention is to provide a bracket structure having a small pressure loss when air is taken in from outside the machine by a rotating end ring, and a cooling fan having a cooling fan upstream and downstream of the cooling fan near the cooling fan. An object of the present invention is to provide an induction motor having a bracket structure with a small pressure loss that prevents a decrease in cooling performance even when a bracket is installed.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的は、ブラケット
への吸気および排気部での剥離発生を防ぐために、ブラ
ケットを圧力損失の少ない形状にすることにより達成さ
れる。すなわち、ブラケットの空気取入口のリブ形状に
翼型、一円弧および複数の円弧からなる円弧翼型、ブラ
ケットと軸方向に平行でない面を持つ平板を用いること
によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The above object is achieved by forming the bracket with a small pressure loss in order to prevent the occurrence of separation at the intake and exhaust portions of the bracket. That is, this is achieved by using an airfoil, an arcuate airfoil composed of one circular arc and a plurality of circular arcs, and a flat plate having a surface that is not axially parallel to the bracket for the rib shape of the air intake of the bracket.
【００１１】上記目的は、一円弧および複数の円弧から
なる円弧翼及び翼型を持つ部材をブラケットに取り付け
ることによっても達成される。The above object can also be attained by attaching a member having an arc wing and an airfoil composed of one arc and a plurality of arcs to a bracket.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１及び図５を用いて、本発明の
実施例を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１３】図５は、ステータ７、ロータ６、シャフト
１０、ハウジング１１、シャフト１０を支持するブラケ
ット１有し、機外から導入した空気をブラケット１の開
口部から、ステータ７、ロータ６が収納されているの室
内へ流入し、冷却する誘導電動機の１構成図を示す。図
１（ａ），（ｂ）は、上記誘導電動機において、上記ブ
ラケット１の空気取入口のリブ形状にＡ−Ａ断面で示す
ような翼型２を用いている。FIG. 5 shows a stator 7, a rotor 6, a shaft 10, a housing 11, and a bracket 1 for supporting the shaft 10. Air introduced from outside the machine is accommodated in the opening of the bracket 1 to accommodate the stator 7 and the rotor 6. 1 is a diagram showing one configuration of an induction motor that flows into a room and cools the room. 1 (a) and 1 (b), in the above-described induction motor, the airfoil 2 as shown in the AA section is used for the rib shape of the air intake of the bracket 1.
【００１４】このように構成した第１の実施の形態につ
いて作用を説明する。従来の技術では、ロータ６とステ
ータ７の隙間であるエアギャップに励磁された磁界によ
って、ロータ６に誘起される電流により電磁力が発生
し、シャフト１０に回転力が与えられ、ロータ６の端部
にあるエンドリング９にファン作用が働き、このファン
作用により機外の空気を、ブラケット１の開口部から機
内へ取り込む。この際に、ブラケット１の入口で急縮
小、出口で急拡大となっており、圧力損失が大きいた
め、ファンの昇圧が小さくなり、機外から電動機内部へ
取り込む空気の風量を減少させ、電動機内部での冷却性
能を低下するという問題がある。The operation of the first embodiment configured as described above will be described. In the related art, a magnetic field excited in an air gap, which is a gap between the rotor 6 and the stator 7, generates an electromagnetic force due to a current induced in the rotor 6, and applies a rotational force to the shaft 10, so that the end of the rotor 6 is rotated. A fan function acts on the end ring 9 in the portion, and air outside the apparatus is taken into the apparatus from the opening of the bracket 1 by the fan function. At this time, the pressure is rapidly reduced at the entrance of the bracket 1 and rapidly increased at the exit, and the pressure loss is large, so that the pressure increase of the fan is reduced, and the amount of air taken into the motor from outside is reduced. There is a problem that the cooling performance at the time is reduced.
【００１５】しかしながら、本実施の形態の電動機で
は、ブラケット１の形状にＡ−Ａ断面で示すような翼型
２を用いているため、翼２の表面に沿うように、機外の
空気が流入され、圧力損失を増やす渦の発生が抑えられ
るため、ブラケット１部での圧力損失が小さくなり、フ
ァン作用を効率よく使い、電動機内部の冷却するための
風量増加を図ることが出来る。また、冷却ファン８を持
ち、冷却ファン８近傍でかつ、冷却ファン８上流にブラ
ケット１を設置する場合でも、ブラケット１を通過する
流れのはく離が小さくできるとともに、ブラケット１上
流で持っていた旋回成分をなくし、冷却ファン８へ流入
することができるため、ファンの昇圧を増すことがで
き、電動機内部の冷却するための風量増加を図ることが
出来る。However, in the electric motor of the present embodiment, since the airfoil 2 as shown in the AA cross section is used for the shape of the bracket 1, air outside the air flows in along the surface of the airfoil 2. As a result, the generation of a vortex that increases the pressure loss is suppressed, so that the pressure loss at the bracket 1 is reduced, the fan action can be used efficiently, and the amount of air for cooling the inside of the motor can be increased. Further, even when the cooling fan 8 is provided and the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and upstream of the cooling fan 8, the separation of the flow passing through the bracket 1 can be reduced, and the swirl component held upstream of the bracket 1 Can be eliminated and can flow into the cooling fan 8, so that the pressure of the fan can be increased and the air volume for cooling the inside of the electric motor can be increased.
【００１６】さらに、冷却ファン８を持ち、冷却ファン
８近傍でかつ、冷却ファン８下流にブラケット１を設置
する場合でも、冷却ファン８からの流れの旋回成分を軸
方向成分のみにすることにより、ブラケット１下流での
損失を小さくでき、電動機内部の冷却するための風量増
加を図ることが出来る。Furthermore, even when the cooling fan 8 is provided and the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and downstream of the cooling fan 8, the swirling component of the flow from the cooling fan 8 is limited to only the axial component. The loss downstream of the bracket 1 can be reduced, and the amount of air for cooling the inside of the motor can be increased.
【００１７】図２（ａ），（ｂ）に、本発明の他の実施
例を示す。FIGS. 2A and 2B show another embodiment of the present invention.
【００１８】図２（ａ），（ｂ）では、誘導電動機にお
いて、ブラケット１の形状にＡ−Ａ断面で示すような一
円弧および複数の円弧からなる円弧翼３を用いている。2 (a) and 2 (b), the induction motor uses an arc blade 3 composed of one circular arc and a plurality of circular arcs as shown in the cross section AA in the shape of the bracket 1. FIG.
【００１９】このようにすれば、円弧翼３の表面に沿う
ように、機外の空気が流入され圧力損失を増やす渦の発
生が抑えられるため、ブラケット１部での圧力損失が小
さくなり、ファン作用を効率よく使い、電動機内部の冷
却するための風量増加を図ることが出来る。また、冷却
ファン８を持ち、冷却ファン８近傍でかつ、冷却ファン
８上流にブラケット１を設置する場合でも、ブラケット
１を通過する流れのはく離が小さくできるとともに、ブ
ラケット１上流で持っていた旋回成分をなくし、冷却フ
ァン８へ流入することができるため、ファンの昇圧を増
すことができ、電動機内部の冷却するための風量増加を
図ることが出来る。In this manner, the occurrence of a vortex that increases the pressure loss due to the inflow of air outside the machine along the surface of the arcuate blade 3 is suppressed, so that the pressure loss at the bracket 1 is reduced and the fan It is possible to efficiently use the function and increase the amount of air for cooling the inside of the motor. Further, even when the cooling fan 8 is provided and the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and upstream of the cooling fan 8, the separation of the flow passing through the bracket 1 can be reduced, and the swirl component held upstream of the bracket 1 Can be eliminated and can flow into the cooling fan 8, so that the pressure of the fan can be increased and the air volume for cooling the inside of the electric motor can be increased.
【００２０】さらに、冷却ファン８を持ち、冷却ファン
８近傍でかつ、冷却ファン８下流にブラケット１を設置
する場合でも、冷却ファン８からの流れの旋回成分を軸
方向成分のみにすることにより、ブラケット１下流での
損失を小さくでき、電動機内部の冷却するための風量増
加を図ることが出来る。Further, even when the cooling fan 8 is provided, and the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and downstream of the cooling fan 8, the swirl component of the flow from the cooling fan 8 is made only the axial component. The loss downstream of the bracket 1 can be reduced, and the amount of air for cooling the inside of the motor can be increased.
【００２１】図３（ａ），（ｂ）に、本発明の他の実施
例を示す。FIGS. 3A and 3B show another embodiment of the present invention.
【００２２】図３（ａ），（ｂ）では、誘導電動機にお
いて、ブラケット１の形状にＡ−Ａ断面で示すようなブ
ラケット１と軸方向に平行でない面を持つ平板４を用い
ている。3 (a) and 3 (b), in the induction motor, a flat plate 4 having a surface which is not parallel to the bracket 1 as shown in the AA cross section is used in the shape of the bracket 1.
【００２３】このようにすれば、平板４の表面に沿うよ
うに、機外の空気が流入され圧力損失を増やす渦の発生
が抑えられるため、ブラケット１部での圧力損失が小さ
くなり、ファン作用を効率よく使い、電動機内部の冷却
するための風量増加を図ることが出来る。また、冷却フ
ァン８を持ち、冷却ファン８近傍でかつ、冷却ファン８
上流にブラケット１を設置する場合でも、ブラケット１
を通過する流れのはく離が小さくできるとともに、ブラ
ケット１上流で持っていた旋回成分をなくし、冷却ファ
ン８へ流入することができるため、ファンの昇圧を増す
ことができ、電動機内部の冷却するための風量増加を図
ることが出来る。With this arrangement, the occurrence of a vortex that increases the pressure loss due to the inflow of air outside the apparatus along the surface of the flat plate 4 is suppressed, so that the pressure loss at the bracket 1 is reduced, and the fan function is reduced. Can be used efficiently to increase the amount of air for cooling the inside of the motor. In addition, a cooling fan 8 is provided.
Even if the bracket 1 is installed upstream, the bracket 1
Can be reduced, and the swirl component held upstream of the bracket 1 can be eliminated and the flow can flow into the cooling fan 8, so that the pressure of the fan can be increased and the motor can be cooled. The air volume can be increased.
【００２４】さらに、冷却ファン８を持ち、冷却ファン
８近傍でかつ、冷却ファン８下流にブラケット１を設置
する場合でも、冷却ファン８からの流れの旋回成分を軸
方向成分のみにすることにより、ブラケット１下流での
損失を小さくでき、電動機内部の冷却するための風量増
加を図ることが出来る。Further, even when the cooling fan 8 is provided, and the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and downstream of the cooling fan 8, the swirl component of the flow from the cooling fan 8 is limited to the axial component only. The loss downstream of the bracket 1 can be reduced, and the amount of air for cooling the inside of the motor can be increased.
【００２５】図４（ａ），（ｂ）に、本発明の他の実施
例を示す。FIGS. 4A and 4B show another embodiment of the present invention.
【００２６】図４（ａ），（ｂ）では、誘導電動機にお
いて、ブラケット１に一円弧および複数の円弧からなる
円弧翼及び翼型を持つ部材５を取り付けている。4 (a) and 4 (b), in the induction motor, a member 5 having an arc-shaped blade composed of one circular arc and a plurality of circular arcs and an airfoil is attached to a bracket 1. FIG.
【００２７】このようにすれば、機外の空気がなめらか
に流入され圧力損失を増やす渦の発生が抑えられるた
め、ブラケット１部での圧力損失が小さくなり、ファン
作用を効率よく使い、電動機内部の冷却するための風量
増加を図ることが出来る。また、冷却ファン８を持ち、
冷却ファン８近傍でかつ、冷却ファン８上流にブラケッ
ト１を設置する場合でも、ブラケット１を通過する流れ
のはく離が小さくできるとともに、ブラケット１上流で
持っていた旋回成分をなくし、冷却ファン８へ流入する
ことができるため、ファンの昇圧を増すことができ、電
動機内部の冷却するための風量増加を図ることが出来
る。In this way, the occurrence of eddies that increase the pressure loss due to the smooth flow of air outside the device is suppressed, so that the pressure loss at the bracket 1 is reduced, the fan function is used efficiently, and the motor It is possible to increase the amount of air for cooling. It also has a cooling fan 8,
Even when the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and upstream of the cooling fan 8, separation of the flow passing through the bracket 1 can be reduced, and the swirl component held upstream of the bracket 1 is eliminated, so that the flow into the cooling fan 8. Therefore, the pressure of the fan can be increased, and the amount of air for cooling the inside of the electric motor can be increased.
【００２８】さらに、冷却ファン８を持ち、冷却ファン
８近傍でかつ、冷却ファン８下流にブラケット１を設置
する場合でも、冷却ファン８からの流れの旋回成分を軸
方向成分のみにすることにより、ブラケット１下流での
損失を小さくでき、電動機内部の冷却するための風量増
加を図ることが出来る。Further, even when the cooling fan 8 is provided and the bracket 1 is installed near the cooling fan 8 and downstream of the cooling fan 8, the swirling component of the flow from the cooling fan 8 is made only the axial component. The loss downstream of the bracket 1 can be reduced, and the amount of air for cooling the inside of the motor can be increased.
【００２９】[0029]
【発明の効果】前記に説明したように、回転するエンド
リングにより機外から空気を取り込む場合及び冷却ファ
ンを持ち冷却ファン近傍の冷却ファン上流及び下流にブ
ラケットを設置する場合でも、ブラケット吸気部での圧
力損失を小さくでき電動機内部の冷却性能増加を図るこ
とが出来るという効果がある。As described above, even when air is taken in from the outside of the machine by the rotating end ring, and when the cooling fan is provided and the bracket is installed upstream and downstream of the cooling fan near the cooling fan, the bracket suction portion is used. And the cooling performance inside the motor can be increased.
【図１】本発明の一実施例を示す誘導電動機の図であ
る。FIG. 1 is a diagram of an induction motor showing one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例を示す誘導電動機の図であ
る。FIG. 2 is a diagram of an induction motor showing another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例を示す誘導電動機の図であ
る。FIG. 3 is a diagram of an induction motor showing another embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の実施例を示す誘導電動機の図であ
る。FIG. 4 is a diagram of an induction motor showing another embodiment of the present invention.
【図５】誘導電動機の一構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing one configuration of an induction motor.
１…ブラケット、２…翼型、３…円弧翼、４…平板、５
…部材、６…ロータ、７…ステータ、８…冷却ファン、
９…シャフト、１０…ハウジング。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bracket, 2 ... airfoil, 3 ... Arc blade, 4 ... Flat plate, 5
... member, 6 ... rotor, 7 ... stator, 8 ... cooling fan,
9 ... shaft, 10 ... housing.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤垣 哲朗 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立事業所内 Ｆターム(参考） 5H605 AA01 BB05 BB10 CC02 DD07 DD31 5H609 BB02 BB18 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 QQ02 QQ12 QQ16 QQ18 RR02 RR06 RR27 RR31 RR42 RR73 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuro Fujigaki 3-1-1 Kochicho, Hitachi-shi, Ibaraki F-term in the Hitachi Works, Hitachi, Ltd. (Reference) 5H605 AA01 BB05 BB10 CC02 DD07 DD31 5H609 BB02 BB18 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 QQ02 QQ12 QQ16 QQ18 RR02 RR06 RR27 RR31 RR42 RR73
Claims (1)
グ，シャフトを支持するブラケットを有し、機外から導
入した空気を前記ブラケットの開口部から、シャフトと
共に回転することにより通風させる冷却ファン、もしく
はロータ端部のエンドリングにより、ステータ，ロータ
の機内へ流入し、冷却する誘導電動機において、上記ブ
ラケットの形状に翼型を用いたことを特徴とする誘導電
動機。A cooling fan or a rotor end having a bracket for supporting a stator, a rotor, a shaft, a housing and a shaft, and for allowing air introduced from outside the machine to flow through an opening of the bracket by rotating with the shaft. An induction motor in which an end ring of a portion flows into a machine of a stator and a rotor and cools, wherein an airfoil is used for the shape of the bracket.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345467A JP2002153013A (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345467A JP2002153013A (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002153013A true JP2002153013A (en) | 2002-05-24 |
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ID=18819496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000345467A Pending JP2002153013A (en) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | Induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002153013A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006032634A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine |
| JP2011147337A (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Gate Srl | Rotor for electric motor |
-
2000
- 2000-11-08 JP JP2000345467A patent/JP2002153013A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006032634A1 (en) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine |
| JP2011147337A (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Gate Srl | Rotor for electric motor |
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