JP2003079099A - 開放形回転電機 - Google Patents
開放形回転電機Info
- Publication number
- JP2003079099A JP2003079099A JP2001268199A JP2001268199A JP2003079099A JP 2003079099 A JP2003079099 A JP 2003079099A JP 2001268199 A JP2001268199 A JP 2001268199A JP 2001268199 A JP2001268199 A JP 2001268199A JP 2003079099 A JP2003079099 A JP 2003079099A
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- Japan
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- frame
- electric machine
- fan
- rotor
- rotating electric
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】開放形回転電機の冷却方法を改善することによ
り、冷却効果を向上させ、なおかつ回転子軸の振動およ
び異物吸込みを少なくして、信頼性を向上させた開放形
回転電機を提供する。 【解決手段】軸方向に連続して形成されたフレーム内側
通風路９を有するフレーム１と、固定子巻線を有する固
定子（鉄心）７と、回転子巻線と軸方向及び径方向に通
風ダクトを有する回転子（鉄心）６と、フレーム内に固
定子（鉄心）７，回転子（鉄心）６を収納した状態で、
フレーム軸方向両側にて回転子を支持するブラケット５
と、回転子軸３と共に回転することにより通風させる冷
却ファン４と、負荷と直結させるために両側のブラケッ
トから軸が出ている開放形回転電機において、ブラケッ
ト５に支持されたフレーム１内部に軸流ファンを設けた
ことを特徴とする。
り、冷却効果を向上させ、なおかつ回転子軸の振動およ
び異物吸込みを少なくして、信頼性を向上させた開放形
回転電機を提供する。 【解決手段】軸方向に連続して形成されたフレーム内側
通風路９を有するフレーム１と、固定子巻線を有する固
定子（鉄心）７と、回転子巻線と軸方向及び径方向に通
風ダクトを有する回転子（鉄心）６と、フレーム内に固
定子（鉄心）７，回転子（鉄心）６を収納した状態で、
フレーム軸方向両側にて回転子を支持するブラケット５
と、回転子軸３と共に回転することにより通風させる冷
却ファン４と、負荷と直結させるために両側のブラケッ
トから軸が出ている開放形回転電機において、ブラケッ
ト５に支持されたフレーム１内部に軸流ファンを設けた
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開放形回転電機に
係り、特に、負荷と直結するために両側のブラケットか
ら突出した形の開放形回転電機に関する。
係り、特に、負荷と直結するために両側のブラケットか
ら突出した形の開放形回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に負荷に直結される回転電機では、
両側において軸受より外側に軸を突出させる。この突出
部分の一方側を負荷の主軸と結合させ、あるいは、この
突出部分の他方側を負荷の補助軸と結合させる。
両側において軸受より外側に軸を突出させる。この突出
部分の一方側を負荷の主軸と結合させ、あるいは、この
突出部分の他方側を負荷の補助軸と結合させる。
【０００３】また、筒状のフレーム内側に固定子を配置
し、その内側に回転子を配置して、相対的に回転させる
が、回転に伴って熱が発生するために、外気を取り込み
ファンで付勢して固定子あるいは回転子を冷却する。
し、その内側に回転子を配置して、相対的に回転させる
が、回転に伴って熱が発生するために、外気を取り込み
ファンで付勢して固定子あるいは回転子を冷却する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】冷却のファンには２種
類のものが知られている。すなわち、第１のファン（従
来の構造１）としては、ブラケットの外側にファンを設
け、外気を周方向（遠心力）に付勢してブラケットの外
側を迂回させて回転子（固定子）に向かって流通させ
る。また、第２のファン（従来の構造２）としては、両
側にファンを設け、両側から回転子と固定子に向かって
付勢して流通される。
類のものが知られている。すなわち、第１のファン（従
来の構造１）としては、ブラケットの外側にファンを設
け、外気を周方向（遠心力）に付勢してブラケットの外
側を迂回させて回転子（固定子）に向かって流通させ
る。また、第２のファン（従来の構造２）としては、両
側にファンを設け、両側から回転子と固定子に向かって
付勢して流通される。
【０００５】従来の構造１では、ファンをブラケット入
口の外側に取りつけるため、冷却ファンの分だけ回転軸
がブラケット外側にオーバハングするために、回転子軸
の振動大、および回転子軸の強度不足を招く。また、従
来の構造２では主軸側に直結される負荷の潤滑油を吸込
み、また高温空気を吸込むために、開放形回転電機の内
部が汚損され、高温空気により開放形回転電機事態の温
度上昇大となるために、開放形回転電機の寿命を短命化
する結果を招く。
口の外側に取りつけるため、冷却ファンの分だけ回転軸
がブラケット外側にオーバハングするために、回転子軸
の振動大、および回転子軸の強度不足を招く。また、従
来の構造２では主軸側に直結される負荷の潤滑油を吸込
み、また高温空気を吸込むために、開放形回転電機の内
部が汚損され、高温空気により開放形回転電機事態の温
度上昇大となるために、開放形回転電機の寿命を短命化
する結果を招く。
【０００６】本発明の目的は、両側の軸が出ている開放
形回転電機の構造的信頼性の向上を図り、なおかつ冷却
効率の向上を図ることが可能な開放形回転電機を提供す
ることにある。
形回転電機の構造的信頼性の向上を図り、なおかつ冷却
効率の向上を図ることが可能な開放形回転電機を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、固定子とフレームの間に設けられたフ
レーム内側通風路を有し、軸は一方で負荷の主軸側と結
合可能に他方で補助軸側と結合可能に軸受外側に突出
し、固定子と補助軸側のフレームとの間に前記軸と共に
回転するファンを配置し、補助軸側に入気口を設け、主
軸側に排気口を設け、ファンは入気口より導入した外気
を冷却媒体として周方向より軸方向成分が大きくなるよ
う付勢する軸流型ファンであり、軸方向成分を持って入
気口より導入された冷却媒体は発熱体を通らずにファン
で付勢されてフレーム側通風路、及び、固定子と回転子
の間の通路に分岐してから、排気口より排出される構成
とした。
に、本発明では、固定子とフレームの間に設けられたフ
レーム内側通風路を有し、軸は一方で負荷の主軸側と結
合可能に他方で補助軸側と結合可能に軸受外側に突出
し、固定子と補助軸側のフレームとの間に前記軸と共に
回転するファンを配置し、補助軸側に入気口を設け、主
軸側に排気口を設け、ファンは入気口より導入した外気
を冷却媒体として周方向より軸方向成分が大きくなるよ
う付勢する軸流型ファンであり、軸方向成分を持って入
気口より導入された冷却媒体は発熱体を通らずにファン
で付勢されてフレーム側通風路、及び、固定子と回転子
の間の通路に分岐してから、排気口より排出される構成
とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
２を用いて説明する。図１は開放形回転子の縦断面図で
ある。フレーム１は筒状をなしており、その開口部を塞
ぐようにブラケット５が形成されている。なお、フレー
ム１とブラケット５は一体で形成しても別体で形成して
も良い。フレーム１の内側にはフレーム内側通風路９を
介して固定子（固定子巻線・固定子鉄心）７が形成され
る。一方、軸３は両側に突出しており、一方は負荷の主
軸側、あるいは、他方は補助軸側に接続される。軸３は
軸受２を介してブラケット５に回転可能に支承されてい
る。回転子軸３と共に回転子（回転子巻線・回転子鉄
心）６が回転する。
２を用いて説明する。図１は開放形回転子の縦断面図で
ある。フレーム１は筒状をなしており、その開口部を塞
ぐようにブラケット５が形成されている。なお、フレー
ム１とブラケット５は一体で形成しても別体で形成して
も良い。フレーム１の内側にはフレーム内側通風路９を
介して固定子（固定子巻線・固定子鉄心）７が形成され
る。一方、軸３は両側に突出しており、一方は負荷の主
軸側、あるいは、他方は補助軸側に接続される。軸３は
軸受２を介してブラケット５に回転可能に支承されてい
る。回転子軸３と共に回転子（回転子巻線・回転子鉄
心）６が回転する。
【０００９】次に、外気を冷却媒体として取り込んで、
固定子７および回転子６の冷却することを詳細に説明す
る。
固定子７および回転子６の冷却することを詳細に説明す
る。
【００１０】回転電機内部に冷却風を通すため、冷却フ
ァン（ファン）４を使用している。冷却ファン４を通っ
た冷却風は、回転子鉄心の排気ダクト（軸方向通風ダク
ト）１１とエアギャップ１０及び固定子鉄心外側軸方向
通風ダクト（フレーム内側通風路）９を通り、ブラケッ
ト出口通風口５ｂより回転電機外部に抜けて、回転電機
を冷却しながら抜ける。
ァン（ファン）４を使用している。冷却ファン４を通っ
た冷却風は、回転子鉄心の排気ダクト（軸方向通風ダク
ト）１１とエアギャップ１０及び固定子鉄心外側軸方向
通風ダクト（フレーム内側通風路）９を通り、ブラケッ
ト出口通風口５ｂより回転電機外部に抜けて、回転電機
を冷却しながら抜ける。
【００１１】さらに詳細に説明する。回転子軸（回転
軸）３に取りつけられた冷却ファン４は回転子軸３と共
に回転することにより、冷却ファンカバー８の入気口か
ら外気冷却風を取り入れ、回転子（鉄心）６および固定
子（鉄心）７を一方向へ冷却風を流して冷却し、冷却フ
ァン４とは反対側のブラケット５の通風口から抜けてい
き、開放形回転電機本体を冷却するようになっている。
また、従来例２を図４にて説明する。回転子軸３の両側
に取り付けられた冷却ファン４は回転子軸３と共に回転
することにより両側のブラケット５の入気口から外気冷
却風を取り入れ、回転子（鉄心）６および固定子（鉄
心）７を冷却し回転電機本体の外へ冷却風は抜けてい
く。開放形回転電機本体を冷却するようになっている。
軸）３に取りつけられた冷却ファン４は回転子軸３と共
に回転することにより、冷却ファンカバー８の入気口か
ら外気冷却風を取り入れ、回転子（鉄心）６および固定
子（鉄心）７を一方向へ冷却風を流して冷却し、冷却フ
ァン４とは反対側のブラケット５の通風口から抜けてい
き、開放形回転電機本体を冷却するようになっている。
また、従来例２を図４にて説明する。回転子軸３の両側
に取り付けられた冷却ファン４は回転子軸３と共に回転
することにより両側のブラケット５の入気口から外気冷
却風を取り入れ、回転子（鉄心）６および固定子（鉄
心）７を冷却し回転電機本体の外へ冷却風は抜けてい
く。開放形回転電機本体を冷却するようになっている。
【００１２】ここで、回転子軸３に取り付けられた冷却
ファン４は、回転子軸３と共に回転することにより、ブ
ラケット５の通風口から外気冷却風を取り入れる。この
冷却風はフレーム内側通風路９，エアギャップ軸方向通
風路１０，軸方向通風ダクト１１を一方向へ抜けて開放
形回転電機本体を冷却し、ブラケット５の排気口から抜
けていく。なお、冷却ファン４は入気口（ブラケット）
５の内周よりも外周側に突出している。
ファン４は、回転子軸３と共に回転することにより、ブ
ラケット５の通風口から外気冷却風を取り入れる。この
冷却風はフレーム内側通風路９，エアギャップ軸方向通
風路１０，軸方向通風ダクト１１を一方向へ抜けて開放
形回転電機本体を冷却し、ブラケット５の排気口から抜
けていく。なお、冷却ファン４は入気口（ブラケット）
５の内周よりも外周側に突出している。
【００１３】一般に極数４極，周波数５０Ｈｚの誘導電
動機の同期回転数１５００min-1 以上の回転数の誘導電
動機は、冷却ファンに軸流ファンが優れている事が知ら
れている。従来機の開放形回転電機の冷却ファンに遠心
ファンと軸流ファンを取り付けて実測した結果、開放形
回転電機の温度上昇は、従来の実施例より同等以下であ
ることが実測されている。図２に同じ発熱量で軸方向位
置に対する固定子巻線温度上昇、および固定子巻線温度
上昇平均値を従来の実施例と比較した実測結果を示す。
この結果から固定子巻線温度上昇平均値は、従来の実施
例より同等以下であることが確認できる。
動機の同期回転数１５００min-1 以上の回転数の誘導電
動機は、冷却ファンに軸流ファンが優れている事が知ら
れている。従来機の開放形回転電機の冷却ファンに遠心
ファンと軸流ファンを取り付けて実測した結果、開放形
回転電機の温度上昇は、従来の実施例より同等以下であ
ることが実測されている。図２に同じ発熱量で軸方向位
置に対する固定子巻線温度上昇、および固定子巻線温度
上昇平均値を従来の実施例と比較した実測結果を示す。
この結果から固定子巻線温度上昇平均値は、従来の実施
例より同等以下であることが確認できる。
【００１４】また、軸動力は遠心ファンに比べて軸流フ
ァンは３０％近く低減されている。つまり、軸流ファン
は少ない動力で従来と同等の冷却性能を有することが実
測されている。
ァンは３０％近く低減されている。つまり、軸流ファン
は少ない動力で従来と同等の冷却性能を有することが実
測されている。
【００１５】以上により、本発明によれば、開放形回転
電機の信頼性向上と冷却性能改善を図ることが出来る。
電機の信頼性向上と冷却性能改善を図ることが出来る。
【００１６】
【発明の効果】本発明では、負荷と直結させるために両
側のブラケットから軸が出ている開放形回転電機におい
て、ブラケットに支持されたフレーム内部に軸流ファン
を設け、冷却効率の向上を図ることが出来る。また、回
転子軸のブラケット外側へのオーバハング量を減らし、
回転子軸の振動および強度不足の懸念を少なくすること
が出来る。また、主軸側に直結される負荷の潤滑油およ
び高温空気の吸込みを少なくすることができるため、信
頼性向上を図ることが出来る。
側のブラケットから軸が出ている開放形回転電機におい
て、ブラケットに支持されたフレーム内部に軸流ファン
を設け、冷却効率の向上を図ることが出来る。また、回
転子軸のブラケット外側へのオーバハング量を減らし、
回転子軸の振動および強度不足の懸念を少なくすること
が出来る。また、主軸側に直結される負荷の潤滑油およ
び高温空気の吸込みを少なくすることができるため、信
頼性向上を図ることが出来る。
【図１】発明の実施例の縦断面図である。
【図２】発明の一実施例と従来例の温度分布である。
１…フレーム、２…軸受、３…回転子軸、４…冷却ファ
ン、５…ブラケット、６…回転子、７…固定子、９…フ
レーム内側通風路、１０…エアギャップ軸方向通風路、
１１…軸方向通風ダクト。
ン、５…ブラケット、６…回転子、７…固定子、９…フ
レーム内側通風路、１０…エアギャップ軸方向通風路、
１１…軸方向通風ダクト。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H609 BB02 BB18 PP02 PP06 PP07
PP08 PP09 QQ02 QQ12 QQ14
RR03 RR10 RR17 RR27 RR33
RR36 RR42 RR69 RR73
Claims (7)
- 【請求項１】両側に開口を持ったフレームと、前記両開
口を塞ぐブラケットと、軸を回転可能に支承するように
前記両ブラケットのそれぞれに設けられた軸受と、前記
軸受に固着された回転子と、前記回転子を囲むよう前記
フレームに固着された固定子を有する開放形回転電機に
おいて、前記固定子と前記フレームの間に設けられたフ
レーム内側通風路を有し、前記軸は一方で負荷の主軸側
と結合可能に他方で補助軸側と結合可能に前記軸受外側
に突出し、前記固定子と前記補助軸側のフレームとの間
に前記軸と共に回転するファンを配置し、前記補助軸側
に入気口を設け、前記主軸側に排気口を設け、前記ファ
ンは前記入気口より導入した外気を冷却媒体として周方
向より軸方向成分が大きくなるよう付勢する軸流型ファ
ンであり、軸方向成分を持って前記入気口より導入され
た冷却媒体は発熱体を通らずに前記ファンで付勢されて
前記フレーム側通風路、及び、前記固定子と前記回転子
の間の通路に分岐してから、前記排気口より排出される
ことを特徴とする開放形回転電機。 - 【請求項２】請求項１において、前記回転子を貫通する
通風ダクトを設け、前記ファンで付勢された冷却媒体は
前記通風ダクトを通って前記排気口より排出されること
を特徴とする開放形回転電機。 - 【請求項３】請求項２において、前記ファン外周が前記
入気口内周より周方向外側となることを特徴とする開放
形回転電機。 - 【請求項４】請求項３において、前記主軸側入気口は前
記主軸側フレームに設けられており、前記補助軸側入気
口は前記補助軸側フレームに設けられていることを特徴
とする開放形回転電機。 - 【請求項５】請求項１乃至４において、４Ｐ，５０Ｈｚ
以上の高速回転することを特徴とする開放形回転電機。 - 【請求項６】請求項１乃至５において、前記ブラケット
と前記フレームは一体構造であることを特徴とする開放
形回転電機。 - 【請求項７】請求項１乃至５において、前記ブラケット
と前記フレームは別体構造であることを特徴とする開放
形回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001268199A JP2003079099A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 開放形回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001268199A JP2003079099A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 開放形回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003079099A true JP2003079099A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19094221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001268199A Pending JP2003079099A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 開放形回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003079099A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005627A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Ihi Corp | モータ装置及び圧縮機 |
| JP2012507252A (ja) * | 2008-09-23 | 2012-03-22 | エアロヴァイロンメント インコーポレイテッド | モータの空気流冷却 |
| CN103795185A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-05-14 | 扬州大学 | 大型灯泡贯流泵机组开敞式通风系统风机最优运行台数确定方法 |
| CN110299799A (zh) * | 2018-03-23 | 2019-10-01 | 本田技研工业株式会社 | 旋转电机及具备旋转电机的车辆 |
| CN112117858A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-22 | 卧龙电气(上海)中央研究院有限公司 | 一种具有冷却结构的电机 |
-
2001
- 2001-09-05 JP JP2001268199A patent/JP2003079099A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008005627A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Ihi Corp | モータ装置及び圧縮機 |
| JP2012507252A (ja) * | 2008-09-23 | 2012-03-22 | エアロヴァイロンメント インコーポレイテッド | モータの空気流冷却 |
| CN103795185A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-05-14 | 扬州大学 | 大型灯泡贯流泵机组开敞式通风系统风机最优运行台数确定方法 |
| CN110299799A (zh) * | 2018-03-23 | 2019-10-01 | 本田技研工业株式会社 | 旋转电机及具备旋转电机的车辆 |
| CN112117858A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-22 | 卧龙电气(上海)中央研究院有限公司 | 一种具有冷却结构的电机 |
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