JP2003319611A - 突極型回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】突極型回転電機において、回転子と固定子との
エアーギャップを通した軸方向への分流風損を生じさせ
ることなく、回転子からの冷却空気を強制的に固定子鉄
心のダクトへ流し、冷却効率を高めて主機効率を向上さ
せること。 【解決手段】回転子リム２の一方の回転側面と他方の回
転側面それぞれの外周部分に磁極５の高さに対応する幅
の円環板２３を設置し、該円環板２３の外周端部にはそ
の全周に渡り固定子鉄心８の両側面に設置した絶縁円筒
２４の内周面にゼロ以下のギャップでフリーに接触する
集毛体１９を取り付ける。これにより回転子リム２の外
周における各磁極間空間６の軸方向の両側端を円環板２
３により塞いだ状態とし、また回転子Ｘと固定子Ｙとの
エアーギャップ１８の軸方向の両側端を前記円環板２３
の外周端部に設けた集毛体１９により塞いだ状態とし、
回転子通風ダクト３から磁極間空間６に導かれた空気の
軸方向への分流を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中低速大容量の水
車発電機などとして使用される突極型回転電機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の突極型回転電機の軸方向
の断面構成を示す図である。

【０００３】図１１は従来の突極型回転電機の回転方向
の断面構成を示す図である。

【０００４】従来の突極型回転電機では、その回転軸１
Ａを中心にした回転子スパイダ１および回転子リム２の
回転による遠心ファン効果を利用した半径方向の通風冷
却方式がとられている。

【０００５】この種の突極型回転電機内の冷却空気は、
図１０および図１１で示すように、まず、回転子スパイ
ダ１と回転子リム２において半径方向に設けられた回転
子リム通気ダクト３を介して、磁極５間の空間６へ導か
れる（矢印ａ１）。この磁極間空間６へ導かれた空気
は、固定子鉄心ダクト７を通り（矢印ａ２）、固定子鉄
心８および該鉄心８内の固定子巻線９を冷却し、この固
定子鉄心ダクト７を抜けた後、固定子枠１０の気室１１
を経て空気冷却器１２に入る（矢印ａ３）。

【０００６】隣接する磁極５間にある各磁極間空間６そ
れぞれの軸方向の空間一端および他端には、その空間６
の断面形状（この場合は略扇形）に対応させた仕切板１
７が設置される。この仕切板１７は、回転子Ｘの磁極空
間６に沿って軸方向に分流する空気の流れを押さえる働
きをする。

【０００７】しかし、回転子Ｘと固定子Ｙとのエアーギ
ャップ１８は完全に塞がれたわけではないので、回転子
Ｘの磁極空間６から軸方向に分流して当該回転子Ｘの両
側へ流出する空気は（矢印ａ４）、その一部が固定子枠
１０の軸方向の一側面および他側面に合わせて設置され
た通風案内板１３によって、固定子巻線９の端部に沿い
（矢印ａ５）該固定子枠１０の通気穴１４から気室１１
へ導かれ（矢印ａ６）、固定子巻線９の端部の冷却を行
う。

【０００８】そして、気室１１から空気冷却器１２を通
り冷却された空気は（矢印ａ３）、通風案内板１３と外
被１５の間に形成された通路を通り（矢印ａ７）、回転
子スパイダ１へと循環する（矢印ａ８）。

【０００９】一方、回転子Ｘの磁極空間６から軸方向に
分流する空気（矢印ａ４）の残りは、通風案内板１３と
回転子Ｘとの間に施された空気しゃ閉部１６から漏れ
（矢印ａ９）、回転子スパイダ１へと循環する。

【００１０】なお、図１１において、２１は磁極５の頭
部に設けた制動巻線バーの両端を短絡している短絡板で
あり、各磁極５の頭部の短絡板２１は、短絡板接続片２
２によって接続されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような回転子Ｘの
磁極間空間６から矢印ａ４で示すような軸方向への分流
は、通風案内板１３の内側を固定子巻線９の端部に沿っ
て通る流路（矢印ａ５）の通路抵抗が固定子鉄心ダクト
７のもの（矢印ａ２）より低いため発生し、その分流し
た空気の流れ（矢印ａ４）による風損は大きく、全風損
の１／３近くを占めている。

【００１２】そして、空気しゃ閉部１６から漏れ、回転
子スパイダ１に循環される空気（矢印ａ９）は、回転子
リム２の通気ダクト３内を通過し磁極間空間６に達する
までの間に回転子の巻線におけるジュール損により既に
加熱されており、その状態のまま再び回転子スパイダ１
から回転子リム２の通気ダクト３へ再循環されることに
なるので、冷却能力の低下を招き主機効率が低下する要
因となっていた。

【００１３】本発明は、このような課題に鑑みなされた
もので、回転子と固定子とのエアーギャップを通した軸
方向への分流風損を生じさせることなく、回転子からの
冷却空気を強制的に固定子鉄心ダクトへ流し、冷却効率
を高めて主機効率を向上させることが可能になる突極型
回転電機を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に係る突極型回転電機は、突極型の磁極を設けた回
転子と、この回転子の外周に設置された固定子とを有す
る突極型回転電機であって、前記磁極を固定する回転子
リムの軸方向の一端側と他端側それぞれの外周部に前記
磁極の半径方向の高さに対応する幅で設けられた円環板
と、この円環板の外周端部に相対向して前記固定子の軸
方向の一端側と他端側それぞれに設けられた絶縁円筒
と、前記円環板または前記円筒のうち少なくとも何れか
一方の全周にわたって設けた集毛体とを備えたことを特
徴とする。

【００１５】このような、本発明の請求項１に係る突極
型回転電機では、回転子リム外周の各磁極相互間の空間
がその軸方向の一端と他端において円環板により塞がれ
るのと共に、この円環板または該円環板の外周端部に相
対向して固定子の軸方向の一端側と他端側それぞれに設
けた絶縁円筒の全周にわたり例えばその対向面とゼロ以
下または微少なギャップでフリーに接触するようにして
設けた集毛体により、回転子リムの回転範囲外周と固定
子内周との隙間が軸方向の一端と他端において塞がれる
ので、回転子リムの内部から磁極相互間の空間に送り込
まれた冷却風は軸方向へ分流せず強制的に固定子側へ送
られることになる。

【００１６】また、本発明の請求項２に係る突極型回転
電機は、突極型の磁極を設けた回転子と、この回転子の
外周に設置された固定子とを有する突極型回転電機であ
って、前記磁極相互間の空間の前記回転子の軸方向の一
端および他端に設置され、当該空間の軸方向への連通を
仕切る仕切板と、この仕切板の外周端部およびこれと回
転方向に連続する前記磁極の軸方向の一端と他端それぞ
れの外周部にその全周にわたって設けられた集毛体とを
備えたことを特徴とする このような、本発明の請求項２に係る突極型回転電機で
は、各磁極相互間の空間がその回転子の軸方向の一端と
他端において仕切板により塞がれるのと共に、この仕切
板の外周端部およびこれと回転方向に連続する磁極外周
部の軸方向の一端と他端それぞれの全周にわたり例えば
固定子内周面とゼロ以下または微少なギャップでフリー
に接触するようにして設けた集毛体によって、回転子リ
ムの回転範囲外周と固定子内周との隙間が軸方向の一端
と他端において塞がれるので、回転子リムの内部から磁
極相互間の空間に送り込まれた冷却風は軸方向へ分流せ
ず強制的に固定子側へ送られることになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１８】（第１実施形態）図１は本発明の第１実施
形態に係る突極型回転電機の軸方向の断面構成を示す図
である。

【００１９】この突極型回転電機の回転子Ｘは、円筒状
あるいは多角筒状の固定子枠１０の中心を鉛直方向に貫
通する回転軸１Ａと、この回転軸１Ａを中心に結合され
た回転子スパイダ１と、この回転子スパイダ１の外周側
に固定されさらにその外周面に複数の突極型の磁極５を
有する回転子リム２からなる。

【００２０】磁極５は、回転子鉄心とこの回転子鉄心に
巻かれて励磁を行う回転子巻線で構成される。

【００２１】また、回転子リム２における一方の回転側
面と他方の回転側面それぞれの外周部分には、磁極５の
高さに略対応する幅の円環板２３が設置され、この回転
子リム２の両側の最外周部に設置した円環板２３の外周
端部には、その全周に渡り先端を回転半径外方に向けた
集毛体１９が取り付けられる。

【００２２】なお、この円還板２３は、外周部に至るそ
の内径側において、磁極空間６の軸方向を封止するよう
に加工しておく。

【００２３】この集毛体１９は、例えば0.05ｍｍから0.
3ｍｍ程度の線径の樹脂系材料を束ねて形成されるもの
で、この集毛体１９の先端を、固定子鉄心８の両側面に
設置した円筒２４の内周面に対し、ゼロ以下または微少
(0.1〜5mm)なギャップでフリーに接触させる構成とす
る。

【００２４】なお、円筒２４は、絶縁物からなり、その
内径は固定子鉄心８の内径と略同一とされる。

【００２５】ここで、回転子リム２の外周における各磁
極間空間６の軸方向の両側端は、前記円環板２３により
塞がされた状態となり、また、回転子Ｘと固定子Ｙとの
エアーギャップ１８の軸方向の両側端は、前記円環板２
３の外周端部の全周に渡り固定子Ｙ側の絶縁円筒２４に
対しゼロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャップとして設
けた集毛体１９により塞がれた状態となる。

【００２６】固定子鉄心８は、外被１５に固定された固
定子枠１０に設けられた気室１１に対応させて取り付け
られ、該固定子枠１０の外周には、その気室１１に対応
させて空気冷却器１２が設置される。

【００２７】なお、回転子スパイダ１の側面には、外被
１５内の空間に連通する通気穴４が形成され、回転子リ
ム２には、前記スパイダ１内の空間と磁極間空間６とを
半径方向に結ぶ通風ダクト３が形成され、さらに、固定
子鉄心８には、その内周側の空間と外周側の空間とを結
ぶ鉄心ダクト７が形成される。

【００２８】次に、前記構成の第１実施形態の突極型回
転電機における空気冷却作用について説明する。

【００２９】この突極型回転電機における冷却空気は、
回転子スパイダ１および回転子リム２による遠心ファン
効果により、回転子リム２において半径方向に設けられ
た回転子リム通気ダクト３を介し、磁極５間の空間６へ
導かれる（矢印ａ１）。

【００３０】ここで、回転子リム２の両側面には、磁極
間空間６の軸方向の両端を塞ぐように円環板２３を設置
し、またこの円環板２３の外周全周にわたって固定子Ｙ
側とのギャップをゼロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャ
ップにしてフリーに接触するようにした集毛体１９を設
けているので、磁極間空間６へ導かれた冷却空気のほと
んどは軸方向に分流することなく固定子鉄心ダクト７へ
導かれる。

【００３１】そして、この固定子鉄心ダクト７へ導かれ
た冷却空気は、固定子鉄心８および鉄心内の固定子巻線
９を冷却し（矢印ａ２）、該固定子鉄心ダクト７を抜け
た後、固定子枠１０の気室１１を経て空気冷却器１２に
入る（矢印ａ３）。

【００３２】そして、空気冷却器１２を通り、冷却され
た空気は、外被１５の内側を通り、回転子スパイダ１へ
と循環する（矢印ａ３，ａ５，ａ８）。

【００３３】したがって、前記構成の第１実施形態の突
極型回転電機によれば、回転子磁極間空間６から軸方向
への冷却空気の流出を、円環板２３およびこの外周に固
定子Ｙ側へ接触するように設けた集毛体１９によって阻
止でき、回転子リム２およびその磁極５や巻線を冷却し
た空気が該回転子Ｘから強制的に固定子鉄心ダクト７へ
流れるので、回転子磁極間６から軸方向への通風系によ
る風損が少なくなり、主機の冷却効率を高めることがで
き、効率の良い回転電機を提供できる。

【００３４】（第２実施形態）図２は本発明の第２実施
形態に係る突極型回転電機の軸方向の断面構成を示す図
である。

【００３５】この第２実施形態の突極型回転電機におい
て、前記第１実施形態の突極型回転電機（図１参照）と
同一の構成部分については同じ符号を付しその説明を省
略する。

【００３６】この第２実施形態の突極型回転電機では、
固定子鉄心８の両側面に当該固定子鉄心８の内径と略同
じ内径をもって設置した絶縁円筒２４の内周面全周に渡
り、その先端を回転半径内方に向けた集毛体１９が取り
付けられる。

【００３７】この集毛体１９は、例えば0.05ｍｍから0.
3ｍｍ程度の線径の樹脂系材料を束ねて形成されるもの
で、この集毛体１９の先端を、回転子リム２の両側面外
周に磁極間空間６の軸方向両端を塞ぐように設置した円
環板２３の外周面に対し、ゼロ以下または微少(0.1〜5m
m)なギャップでフリーに接触させる構成とする。

【００３８】ここで、回転子リム２の外周における各磁
極間空間６の軸方向の両側端は、前記円環板２３により
塞がされた状態となり、また、回転子Ｘと固定子Ｙとの
エアーギャップ１８の軸方向の両側端は、前記固定子Ｙ
側の絶縁円筒２４の内周面の全周に渡り回転子Ｘ側の円
環板２３の外周面に対しゼロ以下または微少(0.1〜5mm)
なギャップとして設けた集毛体１９により塞がれた状態
となる。

【００３９】このため、第１実施形態で説明した空気冷
却作用と同様に、回転子磁極間空間６から軸方向への冷
却空気の流出を、円環板２３およびこの円環板２３の外
周面に固定子Ｙ側から接触するように設けた集毛体１９
によって阻止でき、回転子リム２およびその磁極５や巻
線を冷却した空気が該回転子Ｘから強制的に固定子鉄心
ダクト７へ流れるので、回転子磁極間６から軸方向への
通風系による風損が少なくなり、主機の冷却効率を高め
ることができ、効率の良い回転電機を提供できる。

【００４０】さらに、集毛体１９を固定子Ｙ側に配置す
ることにより、回転子Ｘ側に配置した第１実施形態に比
べて遠心力の影響を無くすことができるため、集毛体１
９の破損など、機械的なダメージを抑制することができ
る。

【００４１】（第３実施形態）図３は本発明の第３実施
形態に係る突極型回転電機の軸方向の断面構成を示す図
である。

【００４２】この第３実施形態の突極型回転電機におい
て、前記第１実施形態の突極型回転電機（図１参照）と
同一の構成部分については同一の符号を付けその説明を
省略する。

【００４３】この第３実施形態の突極型回転電機では、
回転子リム２における一方の回転側面と他方の回転側面
それぞれの外周部分に、磁極５の高さに略対応する幅の
円環板２３が設置され、この円環板２３の外周端部に
は、その全周に渡り先端を回転半径外方に向けた集毛体
１９ａが取り付けられる。

【００４４】これと共に、固定子鉄心８の両側面に、当
該固定子鉄心８の内径と略同じ内径をもった絶縁円筒２
４が設置され、この絶縁円筒２４の内周面には、その全
周に渡り先端を回転半径内方に向けた集毛体１９ｂが取
り付けられる。

【００４５】この回転子Ｘ側および固定子Ｙ側の各集毛
体１９ａ，１９ｂは、例えば0.05ｍｍから0.3ｍｍ程度
の線径の樹脂系材料を束ねて形成されるもので、回転子
Ｘ側の集毛体１９ａの先端と固定子Ｙ側の集毛体１９ｂ
の先端とを、ゼロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャップ
でフリーに接触させる構成とする。

【００４６】ここで、回転子リム２の外周における各磁
極間空間６の軸方向の両側端は、前記円環板２３により
塞がされた状態となり、また、回転子Ｘと固定子Ｙとの
エアーギャップ１８の軸方向の両側端は、前記回転子Ｘ
側の円環板２３の外周端部の全周に渡り半径外方へ向け
て設けた集毛体１９ａと、これにゼロ以下または微少
(0.1〜5mm)なギャップとして固定子Ｙ側の絶縁円筒２４
の内周全周に渡り半径内方へ向けて設けた集毛体１９ｂ
とにより塞がれた状態となる。

【００４７】このため、これまでの実施形態で説明した
空気冷却作用と同様に、回転子磁極間空間６から軸方向
への冷却空気の流出を、円環板２３およびこの円環板２
３の外周面に固定子Ｙの方向へ向けて設けた集毛体１９
ａとこの回転側集毛体１９ａの先端にゼロ以下または微
少(0.1〜5mm)なギャップで固定子Ｙ側から接触するよう
に絶縁円筒２４の内周面に設けた集毛体１９ｂとにより
阻止でき、回転子リム２およびその磁極５や巻線を冷却
した空気が該回転子Ｘから強制的に固定子鉄心ダクト７
へ流れるので、回転子磁極間６から軸方向への通風系に
よる風損が少なくなり、主機の冷却効率を高めることが
でき、効率の良い回転電機を提供できる。

【００４８】さらに、集毛体１９ａ，１９ｂを回転子Ｘ
側および固定子Ｙ側の両方に設けることにより、集毛体
１９ａ，１９ｂの径方向の長さを短くすることができる
ので、エアーギャップ１８における圧力ヘッドによる集
毛体１９ａ，１９ｂのたわみ変位を抑制することが可能
となり、気密性の向上を図ることができる。

【００４９】（第４実施形態）図４は本発明の第１実施
形態の変形例としての第４実施形態に係る突極型回転電
機の軸方向の断面構成を示す図である。

【００５０】これまでに説明してきたものと同一の構成
部分については同じ符号を付しその説明を省略する。

【００５１】この第４実施形態の突極型回転電機では、
回転子リム２の外周における磁極間空間６それぞれの軸
方向の空間一端および他端に、その空間６の断面形状
（この場合は略扇形）に対応させた仕切板１７が設置さ
れる。この仕切板１７は、回転子Ｘの磁極空間６に沿っ
て軸方向に分流する空気の流れを押さえる働きをする。

【００５２】そして、この仕切板１７の外周端部とこれ
に回転方向に連続する磁極５の一端側と他端側それぞれ
の外周部分には、その全周に渡り先端を回転半径外方に
向けた集毛体１９が取り付けられる。

【００５３】この集毛体１９は、例えば0.05ｍｍから0.
3ｍｍ程度の線径の樹脂系材料を束ねて形成されるもの
で、この集毛体１９の先端を、固定子鉄心８の一端側と
他端側それぞれの内周面に対し、ゼロ以下または微少
(0.1〜5mm)なギャップでフリーに接触させる構成とす
る。

【００５４】この場合、必要に応じて固定子鉄心８にお
ける集毛体１９との対峙箇所を、集毛体１９の寸法に合
うように予め面一に加工しておくことが望ましい。

【００５５】ここで、回転子リム２の外周における各磁
極間空間６の軸方向の両側端は、前記仕切板１７により
塞がされた状態となり、また、回転子Ｘと固定子Ｙとの
エアーギャップ１８の軸方向の両側端は、前記仕切板１
７の外周端部およびこれに続く磁極５の一端側および他
端側の外周の全周に渡り固定子鉄心８の内周面に対しゼ
ロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャップとして設けた集
毛体１９により塞がれた状態となる。

【００５６】このため、先の実施形態で述べた円環板２
３と円筒２４との組み合わせによる場合との相違がある
ものの、空気冷却作用として、回転子磁極間空間６から
軸方向への冷却空気の流出を、仕切板１７、および仕切
板１７の外周端部とこれに続く磁極５の一端側および他
端側の外周の全周にわたって固定子鉄心８の内側面とゼ
ロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャップで接触するよう
に設けた集毛体１９により阻止でき、回転子リム２およ
びその磁極５や巻線を冷却した空気が該回転子Ｘから強
制的に固定子鉄心ダクト７へ流すことができる。

【００５７】したがって、回転子磁極間６から軸方向へ
の通風系による風損が少なくなり、主機の冷却効率を高
めることができ、効率の良い回転電機を提供できるよう
になる。

【００５８】さらに、第１実施形態のような円還板２３
や円筒２４を新たに設置することなく、既存の仕切板１
７を利用して集毛体１９を配置できるので、工程を減ら
すことが可能となる。

【００５９】なお、本実施形態において、集毛体１９を
配置する部位を仕切板１７としているが、仕切板１７に
替えて短絡板２１および短絡板接続片２２に配置するこ
とも可能である（図８参照）。すなわち、各回転子磁極
５の頭部には、当該磁極頭部に設けた制動巻線バーの両
端を短絡する短絡板２１が設けられ、この各磁極頭部に
設けた短絡板２１は、その回転方向に隣接する短絡板２
１が短絡板接続片２２により接続されることから、短絡
板２１および短絡板接続片２２の連続により形成される
回転子Ｘの外周面における軸方向の一端側と他端側に、
それぞれその全周に渡り先端を半径外方へ向けた集毛体
１９を埋め込むことによる配置としても上述と同様の空
気冷却作用が得られる。

【００６０】（第５実施形態）図５は本発明の第４実施
形態の変形例としての第５実施形態に係る突極型回転電
機の軸方向の断面構成を示す図である。

【００６１】これまでに説明してきたものと同一の構成
部分については同じ符号を付しその説明を省略する。

【００６２】この第５実施形態の突極型回転電機では、
回転子リム２の外周における磁極間空間６それぞれの軸
方向の空間一端および他端に、その空間６の断面形状
（この場合は略扇形）に対応させた仕切板１７が設置さ
れる。この仕切板１７は、回転子Ｘの磁極空間６に沿っ
て軸方向に分流する空気の流れを押さえる働きをする。

【００６３】そして、固定子鉄心８の一端側と他端側の
内周面には、その全周に渡り先端を回転半径内方に向け
た集毛体１９が取り付けられる。

【００６４】この集毛体１９は、例えば0.05ｍｍから0.
3ｍｍ程度の線径の樹脂系材料を束ねて形成されるもの
で、この集毛体１９の先端を、回転子Ｘの外周面に対
し、ゼロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャップで、先の
実施形態で述べた短絡板２１と短絡板接続片２２の連続
により形成される部位において、フリーに接触させる構
成とする。

【００６５】ここで、回転子リム２の外周における各磁
極間空間６の軸方向の両側端は、前記仕切板１７により
塞がされた状態となり、また、回転子Ｘと固定子Ｙとの
エアーギャップ１８の軸方向の両側端は、前記固定子鉄
心８の一端側および他端側の内周の全周に渡り回転子Ｘ
の外周面に対しゼロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャッ
プとして設けた集毛体１９により塞がれた状態となる。

【００６６】このため、これまでの実施形態で説明して
きた空気冷却作用と同様、回転子磁極間空間６から軸方
向への冷却空気の流出を、仕切板１７、および固定子鉄
心８の一端側と他端側の内周全周にわたって回転子Ｘの
外周面とゼロ以下または微少(0.1〜5mm)なギャップで接
触するように設けた集毛体１９により阻止でき、回転子
リム２およびその磁極５や巻線を冷却した空気が該回転
子Ｘから強制的に固定子鉄心ダクト７へ流れるので、回
転子磁極間６から軸方向への通風系による風損が少なく
なり、主機の冷却効率を高めることができ、効率の良い
回転電機を提供できるようになる。

【００６７】さらに、既存の短絡板２１と短絡板接続片
２２を用いて、これに集毛体１９を配置する構成として
いることから、工程を減らすことが可能となる。

【００６８】なお、本実施形態と第４実施形態とを組み
合わせ、集毛体１９の配置を内周および外周の両方から
行うようにしてもよい（図６）。この場合、これまでの
空気冷却作用が得られることに加え、集毛体１９の径方
向の長さを短くすることができるので、第３実施形態で
述べたように気密性を高めることができる。

【００６９】さらに、図７に示すように、集毛体１９…
を軸方向に複数段備える構成としてもよい。この図にお
いては、第１実施形態の構成に集毛体の段落数をそれぞ
れ１段ずつ増した様子を示すものであり、第１実施形態
で述べた空気冷却作用をさらに高めることが可能とな
る。なお、集毛体を複数段設ける構成は、集毛体１９の
配置箇所を替えることで先の実施形態の何れにも適用す
ることができる。

【００７０】（第６実施形態）図９は本発明の第６実施
形態に係る突極型回転電機の回転方向の断面構成を示す
図である。

【００７１】この第６実施形態の突極型回転電機におい
て、これまで説明した実施形態と同一の構成部分につい
ては、それと同一の符号を付してその説明を省略する。

【００７２】この第６実施形態の突極型回転電機では、
回転子リム２の外周における磁極間空間６の軸方向一端
および他端をそれぞれ塞ぐように設置した仕切板１７
の、隣接する各磁極５の回転子巻線と対向接触する側の
箇所、つまり各仕切板１７の回転方向の両端部に、仕切
板用集毛体２０を設けて構成する。

【００７３】この仕切板用集毛体２０は、例えば0.05ｍ
ｍから0.3ｍｍ程度の線径の樹脂系材料を束ねて形成さ
れるもので、この仕切板用集毛体２０の作用により、当
該仕切板１７と隣接各磁極５の回転子巻線とが接触する
箇所の摩擦力は殆ど無くなるようになる。

【００７４】したがって、前記構成の第６実施形態の突
極型回転電機によれば、回転子Ｘにおける磁極間空間６
の軸方向一端および他端を塞ぐ仕切板１７を設けると共
に、各磁極頭部の短絡板２１およびその短絡板接続片２
２の外周面における軸方向の一端と他端の全周に渡り、
固定子Ｙの内周面に対してゼロ以下または微少(0.1〜5m
m)なギャップでフリーに接触するようにした集毛体１９
を設けているので、回転子リム２内から磁極間空間６に
抜けた冷却空気が軸方向に分流して漏れ出すことなく、
その殆どを固定子鉄心８のダクト７へ強制的に流すこと
ができ、主機の冷却効率を高めて効率の良い回転電機を
実現できるばかりか、前記仕切板１７の回転方向の両端
部には、隣接する各磁極５との摩擦を低減させる仕切板
用集毛体２０を設けているので、例えば固定子Ｙの中に
回転子Ｘが組み込まれた状態での磁極５単体での分解を
容易に行うことができ、磁極分解時に回転子巻線の表面
を傷つけにくい突極型回転電機を提供できるようにな
る。

【００７５】なお、この第６実施形態において説明した
仕切板１７の回転方向両端部に対し、隣接する各磁極５
との摩擦を低減させるための仕切板用集毛体２０を設け
る構成は、前記第４，第５実施形態のそれぞれの突極型
回転電機において設けた仕切板１７にも同様に実施する
ことができる。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、回転子と固定子とのエ
アーギャップを通した軸方向への分流風損を生じさせる
ことなく、回転子からの冷却空気を強制的に固定子鉄心
ダクトへ流し、冷却効率を高めて主機効率を向上させる
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図２】本発明の第２実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図３】本発明の第３実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図４】本発明の第４実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図５】本発明の第５実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図６】本発明の第５実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図７】本発明の第５実施形態に係る突極型回転電機の
軸方向の断面構成を示す図。

【図８】本発明の第５実施形態に係る突極型回転電機の
回転方向の断面構成を示す図。

【図９】本発明の第６実施形態に係る突極型回転電機の
回転方向の断面構成を示す図。

【図１０】従来の突極型回転電機の軸方向の断面構成を
示す図。

【図１１】従来の突極型回転電機の回転方向の断面構成
を示す図。

【符号の説明】

Ｘ…回転子、Ｙ…固定子、１Ａ…回転軸、１…回転子ス
パイダ、２…回転子リム、３…回転子リム通気ダクト、
４…通気穴、５…磁極、６…磁極間空間、７…固定子鉄
心ダクト、８…固定子鉄心、９…固定子巻線、１０…固
定子枠、１１…気室、１２…空気冷却器、１５…外被、
１７…仕切板、１８…エアーギャップ、１９，１９ａ，
１９ｂ…集毛体、２０…仕切板用集毛体、２１…短絡
板、２２…短絡板接続片、２３…円環板、２４…絶縁円
筒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H002 AB07 AB09 AD05 AD08 AD09 AE08 5H609 BB03 BB19 BB20 PP02 PP06 PP08 PP09 QQ02 QQ12 QQ13 RR06 RR16 RR24 RR27 RR33 RR36 RR38 RR40 RR42 RR43 RR69 RR72 RR73

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突極型の磁極を設けた回転子と、 この回転子の外周に設置された固定子とを有する突極型
   回転電機であって、 前記磁極を固定する回転子リムの軸方向の一端側と他端
   側それぞれの外周部に前記磁極の半径方向の高さに対応
   する幅で設けられた円環板と、 この円環板の外周端部に相対向して前記固定子の軸方向
   の一端側と他端側それぞれに設けられた絶縁円筒と、 前記円環板または前記円筒のうち少なくとも何れか一方
   の全周にわたって設けた集毛体とを備えたことを特徴と
   する突極型回転電機。
2. 【請求項２】 突極型の磁極を設けた回転子と、 この回転子の外周に設置された固定子とを有する突極型
   回転電機であって、 前記磁極相互間の空間の前記回転子の軸方向の一端およ
   び他端に設置され、当該空間の軸方向への連通を仕切る
   仕切板と、 この仕切板の外周端部およびこれと回転方向に連続する
   前記磁極の軸方向の一端と他端それぞれの外周部にその
   全周にわたって設けられた集毛体とを備えたことを特徴
   とする突極型回転電機。
3. 【請求項３】 前記集毛体は、軸方向に複数段にして設
   けられていることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の突極型回転電機。
4. 【請求項４】 突極型の磁極を設けた回転子鉄心に回転
   子と、 この回転子の外周に設置された固定子とを有する突極型
   回転電機であって、 前記磁極相互間の空間の前記回転子の軸方向の一端およ
   び他端に設置され、当該空間の軸方向への連通を仕切る
   仕切板と、 前記磁極の頭部に設けた制動巻線バーを短絡する短絡板
   と、 前記磁極頭部の回転方向に隣接する短絡板相互を接続す
   る短絡板接続片と、 前記短絡板およびこれと回転方向に連続する前記短絡板
   接続片の軸方向の一端と他端それぞれの外周面にその全
   周にわたって設けられた集毛体と、 を備えたことを特徴とする突極型回転電機。
5. 【請求項５】 前記仕切板の前記磁極に面する回転方向
   の両端部に集毛体を設けたことを特徴とする請求項２ま
   たは請求項４に記載の突極型回転電機。