JP2004236439A

JP2004236439A - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP2004236439A
Application number: JP2003022475A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Fujigaki; 哲朗藤垣; Shuji Mizutani; 修二水谷; Koji Soma; 浩二相馬; Kengo Iwashige; 健五岩重; Kenichi Tsuzawa; 健一通澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise while improving the heat dissipation efficiency of a rotating electric machine equipped with a radial duct. SOLUTION: The rotating electric machine is constituted such that a hollowed rotor core 4 is held to a rotor shaft 6 by a rotor shaft arm 8, and an axial duct is thereby formed between the rotor core 4 and the rotor shaft 6. A rectifying plate 11 is installed between circumferential directions of the rotor shaft arm 8, not to cause a wind drift in a cooling wind in the axial duct. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジング内に冷却ファンを有する回転電機に係り、特に、回転子鉄心と固定子鉄心にラジアルダクトを備えた回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘導電動機などの回転電機では、損失による温度上昇の上限を定格値に保持するため、かなり容量が小さい場合を除き、何らかの放熱手段を備えているのが通例である。
【０００３】
そこで、このため比較的容量が大きな回転電機では、ハウジング内に外気導入用の冷却ファンを備え、回転子鉄心と固定子鉄心のラジアルダクトに、回転子の内側から冷却風を通流させるようにした回転電機が従来から知られている。
【０００４】
ここで、このラジアルダクトとは、回転子鉄心と固定子鉄心を通って、当該回転子鉄心の内側から放射状に、当該固定子鉄心の外側まで延びている複数の通路のことである。
【０００５】
そして、以下、このラジアルダクトを備えた回転電機の従来技術について、一例を挙げて図４により説明する。なお、この図４において、図の（ａ）は一部断面による正面図で、図の（ｂ）は、（ａ）図におけるＸ−Ｘ線による断面図である。
【０００６】
これら図４（ａ）、（ｂ）において、まず１はハウジングで、ほぼ円筒形に作られていて、その内面には、ハウジング１の軸方向に延びた細条形のフレームアーム１Ａが、図示のように、円周方向に並んで複数本（例えば６本〜８本）、それぞれが中心に向かって立っている状態で設けてあり、このハウジング１の中に、焼嵌めなどの固着方法により固定子巻線３を有する固定子鉄心２が固定されている。
【０００７】
そして、これにより、固定子鉄心２の外周面とハウジング１の内周面の間に、フレームアーム１Ａにより軸方向に延びて区画された複数の空間が形成されるようにし、これらの空間が、後述するように、固定子側のアキシャルダクト（軸方向通風路）Ｓ１として働くようにしてあり、更にこのとき、各通風路Ｓ１の一方の端部（図では下側の端部）には仕切り板１Ｂを設け、ここで各アキシャルダクトＳ１が塞がれるようにしてある。
【０００８】
また、固定子鉄心２の中には、回転子巻線を備えた回転子鉄心４が挿入されているが、このとき、ハウジング１の両端には、それぞれブラケット５Ａ、５Ｂが取付けてあり、これらに回転子軸６を支持するための軸受７Ａ、７Ｂがそれぞれ設けられている。
【０００９】
ところで、この図４の例では、図示のように、回転子鉄心４を中空状にすると共に、回転子軸６に複数本（例えば４本〜８本）の回転子軸アーム８を設け、回転子軸６が直接、回転子鉄心４に取付けられるのではなく、回転子鉄心４が回転子軸アーム８を介して回転子軸６に保持されるようにしてある。
【００１０】
ここで、この回転子軸アーム８は、図示のように、各々が回転子軸６の軸方向に延びた細条形に作られ、回転子軸６の表面に円周方向に並んで、それぞれが中心から放射方向に向かって立っている状態で回転子軸６に設けられている。
【００１１】
このとき、回転子鉄心４は、その内周面が回転子軸アーム８の外側に焼嵌めなどの手段で固定され、これにより、回転子軸６の外周面と回転子鉄心４の内周面の間に、回転子軸アーム８により軸方向に延びて区画された複数の空間が形成されるようにし、これらの空間は、後述するように、回転子側のアキシャルダクト（軸方向通風路）Ｓ２として働くようにしてある。
【００１２】
このとき、回転子軸６上で回転子鉄心４の一方の端部の近傍にはプロペラ形の冷却ファン９が取付けてあり、これと共に回転子鉄心４の一方の端面、つまり冷却ファン９が取付けられている方の端面に開口している各アキシャルダクトＳ２の一方の端部９ａに仕切り板１０を設け、ここでアキシャルダクトＳ２が塞がれてしまうようにしてある。
【００１３】
従って、回転電機が運転され、冷却ファン９が回転されると、図４において、冷却ファン９とは反対側にあるブラケット７Ｂの冷却風取込口（図示してない）から外気が取り込まれ、この後、冷却ファン９側のブラケット７Ａの冷却風排出口（図示してない）から外部に放出されるようになり、この結果、内部に冷却風が流れ、回転電機の放熱が促進されることなる。
【００１４】
そこで、このときの冷却風の流れについて図５により説明する。なお、この図５でも、（ａ）は一部断面による正面図であるが、同（ｂ）は、（ａ）における回転子軸６と回転子軸アーム８を図の下側から見た図である。
【００１５】
そして、この図５において、１２ａ〜１２ｅが回転子ラジアルダクトで、１３ａ〜１３ｅが固定子ラジアルダクトであり、各々回転子鉄心４と固定子鉄心２を通って、回転子鉄心４の内側から放射状に固定子鉄心２の外側まで延びている複数の通路として形成されている。
【００１６】
このとき、ブラケット７Ｂの冷却風取込口から回転電機の内部に吸い込まれた冷却風は、矢印で示すように、まず回転子側アキシャルダクトＳ２の他方の端部８ｂから各ダクト内に導入され、この後、端部８ａに向かって流れてゆくが、この間に順次、回転子鉄心４と国定子鉄心２の各々に設けられている回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅの各々に流れ込む。
【００１７】
そして、回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅの各々に流れ込んだ冷却風は、更に固定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅの各々に流れ込んだ後、フレームアーム１Ａにより形成されている固定子側アキシャルダクトＳ１に流れ込み、ここから冷却ファン９により吸引され、ブラケット７Ａの冷却風排出口から外部に放出される。
【００１８】
従って、この従来技術によれば、回転子鉄心４と固定子鉄心２を通って満遍なく冷却風を流すのに必要な冷却風流路が形成でき、効率の良い放熱が得られることになる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、回転子側アキシャルダクト内での冷却風の挙動に配慮がされておらず、放熱効率の向上と騒音の低減に問題があった。
【００２０】
従来技術では、図５に示すように、回転電機内部に入った冷却風の流れは、回転子側アキシャルダクトＳ２から回転子鉄心４と固定子鉄心２の回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅと固定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅに流れ込み、固定子側アキシャルダクトＳ１を通って流れていく。
【００２１】
ここで、回転子側アキシャルダクトＳ２に冷却風が入った直後は、矢印Ａで示すように、冷却風が偏流していて、まだアキシャルダクトＳ２内で均一に分布していないが、仕切り板１０（図４）に向って流れていくにつれ、矢印Ｂ〜Ｄで示すように、順次均一に冷却風が分布するようになる。
【００２２】
このため、回転子ラジアルダクト１２ａと固定子ラジアルダクト１３ａなど、冷却風の入気側にあるラジアルダクトでは、回転子側アキシャルダクトＳ２内での偏流が収まっていないため、冷却風が流れ込み難く、回転子ラジアルダクト１２ｅと固定子ラジアルダクト１３ｅのように、冷却風の排気側にあるラジアルダクトでは、偏流がなくなっているので冷却風が流れ易くなってしまうという現象が現れ、各ラジアルダクトで冷却風に流量差を生じてしまう。
【００２３】
この結果、従来技術では、軸方向で放熱効果に差が生じ、図５の右側に示されているように、固定子巻線３の温度は、冷却風入気側（図５では下側）で高く、冷排気側（図５では上側）では低くなってしまうという傾向になり、固定子巻線３に軸方向の大きな温度勾配を生じてしまい、放熱効率の更なる向上に問題が残ってしまうのである。
【００２４】
また、従来技術では、上記したように、回転子ラジアルダクト１２ｅと固定子ラジアルダクト１３ｅなど、排気側では冷却風流量が多くなり、騒音が増加してしまうという問題もあった。
【００２５】
そこで、本発明の目的は、ラジアルダクトを備えた回転電機の放熱効率を向上させ、騒音を低減させることにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、回転子ラジアルダクトと固定子ラジアルダクトを備え、回転子側アキシャルダクトから前記回転子ラジアルダクトと前記固定子ラジアルダクトを通り、固定子側アキシャルダクトに至る経路に冷却風を通流させるようにした回転電機ににおいて、回転子側アキシャルダクトに整流板を設け、回転子側アキシャルダクト内で冷却風に発生する偏流が抑えられるようにして達成される。
【００２７】
このとき、整流板が、前記回転子側アキシャルダクトの入気端に設けられているようにしても、或いは回転子側アキシャルダクトの入気端から前記回転子ラジアルダクトの最初のダクトに至るまでの間に設けられているようにしても、更には回転子側アキシャルダクトを形成している複数の回転子軸アームの各アームの間に少なくとも２枚設けられているようにしても、上記目的が達成できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転電機について、図示の実施の形態により詳細に説明すると、ここで、図１が本発明の一実施の形態で、この図において、１１は整流板であり、その他の構成要素は、図４の従来技術の場合と同じである。なお、この図１でも、（ａ）図は一部断面による正面図で、（ｂ）図は、（ａ）図におけるＸ−Ｘ線による断面図である。
【００２９】
そして、この整流板１１は、特に図１（ｂ）から明らかなように、各回転子軸アーム８の間にそれぞれ等間隔で、各回転子軸アーム８と略並行に周方向に並んで複数枚（２枚以上）設けられている平板材で、回転子側アキシャルダクトＳ２の端部８ｂからアキシャルダクト内に導入される冷却風の乱れを整え、冷却風に偏流が生じないようにする働きをする。
【００３０】
ここで、整流板１１は、回転子側アキシャルダクトＳ２の端部８ｂ、つまり入気側に設けられているが、このとき、端部８ｂの前から内部に入り込むようにしてもよく、この場合、端部８ｂに一番近い最初の回転子ラジアルダクト１２ａの近傍まで延長させることができる。
【００３１】
ここで、このような回転電機の冷却には、回転電機の全体にわたって平均的に冷却が得られるようにする必要があるが、特に国定子巻線を平均的に冷却し、局部的な温度上昇を発生させないことが肝要である。
【００３２】
そして、このためには、冷却風が固定子鉄心２の軸方向の全長にわって均一に流れるようにするのが有効で、そのためには、回転子側アキシャルダクトＳ２内での軸方向風量分布を均一化し、回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅのそれぞれに均一に冷却風を流す必要がある。
【００３３】
そうすれば、軸方向に分布する回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅに均一に冷却風が流れ込み、この結果、同じく軸方向に分布する国定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅにからは均一に冷却風が吹き出し、固定子巻線３が平均的に冷却されることになり、局部的な温度上昇が抑えられるからである。
【００３４】
このとき、この実施形態では、図１と図２に示すように、回転子側アキシャルダクトＳ２の冷却風が導入される方の端部８ｂに整流板１１が設けてある。ここで、この図２でも、（ａ）は一部断面による正面図であるが、同（ｂ）は、（ａ）における回転子軸６と回転子軸アーム８を図の下側から見た図である。
【００３５】
このように、整流板１１を設けたことにより、図２（ａ）において、矢印ＡＡ、ＢＢ、ＣＣで示してあるように、回転子側アキシャルダクトＳ２内での冷却風に偏流が発生するのが抑えられ、この結果、上記したように、軸方向に分布する回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅには均一に冷却風が流れ込み、この結果、同じく軸方向に分布する国定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅにからも均一に冷却風が吹き出し、固定子巻線３が平均的に冷却されることになり、局部的な温度上昇を抑えることができる。
【００３６】
また、この実施形態では、整流板１０を取付けたことにより、回転子軸６の回転に冷却風が追いつき易くなり、この結果、圧力損失の減少が得られるので、回転電機全体に導入される冷却風の流量が増加し、放熱効率の向上が促進されるという効果も得られる。
【００３７】
更に、整流板１０の取付けにより、回転子ラジアルダクト１２ａ〜１２ｅと固定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅの冷却風が均一化された結果、冷却風流量の分散化が図れ、騒音低減にも効果的である。
【００３８】
次に、固定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅの出口における冷却風の風速について、解析による結果をステータダクト出口風速比較として、図３に示す。この図３で、縦軸のステータダクト出口風速が、固定子ラジアルダクト１３ａ〜１３ｅの出口における冷却風の風速のことである。
【００３９】
ここで、横軸の入気側とは固定子ラジアルダクト１３ａ側のことで、排気側とは固定子ラジアルダクト１３ｅ側のことであり、ラジアルダクトの入気側から排気側まで１８箇所ある中の３箇所の測定結果を示したものである。
【００４０】
そして、「整流板有」が上記本発明の実施形態の特性で、「整流板無」が従来技術の特性であり、従って、この図３から明らかなように、本発明の実施形態によれば、入気側ダクト出口平均風速が従来技術に比較して高まり、且つ平均化されていることが判る。
【００４１】
このとき、実機による計測結果では、人気側の固定子巻線での温度は−２Ｋ低下し、固定子コアでは−１０Ｋも低下しており、且つ回転電機全体の風量も約７％の増加が確認されており、本発明の効果は実証済みである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成により冷却性能の向上と騒音の低減が得られるので、性能の良い回転電機をローコストで容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転電機の一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明による回転電機の一実施形態を示す詳細説明図である。
【図３】回転電機の冷却特性図である。
【図４】従来技術による回転電機の一例を示す説明図である。
【図５】従来技術による回転電機の一例を示す詳細説明図である。
【符号の説明】
１ハウジング（フレーム）
１Ａフレームアーム
１Ｂ仕切り板（フレームアーム側）
２国定子鉄心
３固定子巻線
４回転子鉄心
５Ａ、５Ｂブラケット
６回転子軸
７Ａ、７Ｂ軸受
８回転子軸アーム
９冷却ファン
１０仕切り板（回転子軸アーム側）
１１整流板
１２ａ〜１２ｅ回転子ラジアルダクト
１３ａ〜１３ｅ固定子ラジアルダクト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electric machine having a cooling fan in a housing, and more particularly to a rotating electric machine having a rotor core and a stator core provided with radial ducts.
[0002]
[Prior art]
In general, a rotating electric machine such as an induction motor is provided with some heat radiating means unless the capacity is considerably small in order to keep the upper limit of temperature rise due to loss at a rated value.
[0003]
For this reason, a rotating electric machine with a relatively large capacity is equipped with a cooling fan for introducing outside air in the housing, so that cooling air flows from the inside of the rotor to the radial ducts of the rotor core and stator core. Conventionally, a rotating electric machine has been known.
[0004]
Here, the radial duct is a plurality of passages extending radially from the inside of the rotor core to the outside of the stator core through the rotor core and the stator core.
[0005]
Hereinafter, the prior art of a rotating electric machine provided with the radial duct will be described with reference to FIG. 4A is a front view of a partial cross section, and FIG. 4B is a cross sectional view taken along line XX in FIG. 4A.
[0006]
4 (a) and 4 (b), reference numeral 1 denotes a housing, which is formed in a substantially cylindrical shape, and on its inner surface, a strip-shaped frame arm 1A extending in the axial direction of the housing 1 is shown. And a plurality of them (e.g., six to eight) are arranged in the circumferential direction, each standing toward the center, and are fixed in the housing 1 by a fixing method such as shrink fitting. A stator core 2 having a stator winding 3 is fixed.
[0007]
Thereby, between the outer peripheral surface of the stator core 2 and the inner peripheral surface of the housing 1, a plurality of spaces extending in the axial direction and partitioned by the frame arm 1 A are formed. As will be described later, it works as an axial duct (axial ventilation passage) S1 on the stator side, and at this time, one end (lower end in the figure) of each ventilation passage S1 is partitioned. A plate 1B is provided, where each axial duct S1 is closed.
[0008]
A rotor core 4 having a rotor winding is inserted into the stator core 2. At this time, brackets 5A and 5B are attached to both ends of the housing 1, respectively. Are provided with bearings 7A and 7B for supporting the rotor shaft 6, respectively.
[0009]
In the example of FIG. 4, the rotor core 4 is made hollow and a plurality of (for example, four to eight) rotor shaft arms 8 are provided on the rotor shaft 6 as shown in FIG. Instead of the child shaft 6 being directly attached to the rotor core 4, the rotor core 4 is held by the rotor shaft 6 via the rotor shaft arm 8.
[0010]
Here, as shown in the figure, the rotor shaft arms 8 are each formed in a strip shape extending in the axial direction of the rotor shaft 6, and are arranged on the surface of the rotor shaft 6 in the circumferential direction. Are provided on the rotor shaft 6 in a state of standing radially from the center.
[0011]
At this time, the inner peripheral surface of the rotor core 4 is fixed to the outer side of the rotor shaft arm 8 by shrink fitting or the like, whereby the outer peripheral surface of the rotor shaft 6 and the inner peripheral surface of the rotor core 4 are , A plurality of spaces defined by being extended in the axial direction by the rotor shaft arm 8 are formed, and these spaces are formed in an axial duct (axial ventilation passage) on the rotor side, as described later. It is designed to work as S2.
[0012]
At this time, a propeller-type cooling fan 9 is mounted near one end of the rotor core 4 on the rotor shaft 6, and at the same time, one end face of the rotor core 4, that is, the cooling fan 9 is mounted. A partition plate 10 is provided at one end 9a of each of the axial ducts S2 that is open at the end face on which the axial duct S2 is closed.
[0013]
Therefore, when the rotating electric machine is operated and the cooling fan 9 is rotated, outside air is taken in from a cooling air intake port (not shown) of the bracket 7B on the opposite side to the cooling fan 9 in FIG. Thereafter, the cooling air is discharged from the cooling air outlet (not shown) of the bracket 7A on the side of the cooling fan 9 to the outside. As a result, the cooling air flows inside and the heat radiation of the rotating electric machine is promoted. Become.
[0014]
Therefore, the flow of the cooling air at this time will be described with reference to FIG. 5A is a front view in partial cross section, while FIG. 5B is a view of the rotor shaft 6 and the rotor shaft arm 8 in FIG. It is.
[0015]
In FIG. 5, 12a to 12e are rotor radial ducts, and 13a to 13e are stator radial ducts. The rotor radial ducts pass through the rotor core 4 and the stator core 2, respectively, and are radiated from the inside of the rotor core 4. Are formed as a plurality of passages extending to the outside of the stator core 2.
[0016]
At this time, the cooling air sucked into the rotating electric machine from the cooling air intake port of the bracket 7B is first introduced into each of the ducts from the other end 8b of the rotor-side axial duct S2, as indicated by arrows. Thereafter, the fluid flows toward the end 8a, and during this time, the fluid sequentially flows into each of the rotor radial ducts 12a to 12e provided in the rotor core 4 and the quasi-core iron core 2, respectively.
[0017]
Then, the cooling air flowing into each of the rotor radial ducts 12a to 12e further flows into each of the stator radial ducts 13a to 13e, and then flows into the stator-side axial duct S1 formed by the frame arm 1A. From here, it is sucked by the cooling fan 9 and discharged to the outside from the cooling air outlet of the bracket 7A.
[0018]
Therefore, according to this conventional technique, a cooling air flow path necessary for uniformly flowing the cooling air through the rotor core 4 and the stator core 2 can be formed, and efficient heat radiation can be obtained.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art does not consider the behavior of the cooling air in the rotor-side axial duct, and thus has problems in improving heat radiation efficiency and reducing noise.
[0020]
In the prior art, as shown in FIG. 5, the flow of the cooling air entering the rotating electric machine flows from the rotor-side axial duct S2 to the rotor radial ducts 12a to 12e of the rotor core 4 and the stator core 2, and the stator. It flows into the radial ducts 13a to 13e and flows through the stator-side axial duct S1.
[0021]
Immediately after the cooling air has entered the rotor-side axial duct S2, as shown by the arrow A, the cooling air has drifted and has not yet been uniformly distributed in the axial duct S2. As it flows toward (FIG. 4), as shown by arrows B to D, the cooling air is sequentially and uniformly distributed.
[0022]
For this reason, in the radial ducts on the cooling air inlet side, such as the rotor radial duct 12a and the stator radial duct 13a, the drift in the rotor-side axial duct S2 is not contained, so that the cooling air is difficult to flow. As in the rotor radial duct 12e and the stator radial duct 13e, in the radial duct on the exhaust side of the cooling air, a phenomenon that the cooling air becomes easy to flow because the drift is eliminated has appeared. A flow difference occurs in the wind.
[0023]
As a result, in the conventional technology, a difference occurs in the heat radiation effect in the axial direction, and as shown on the right side of FIG. 5, the temperature of the stator winding 3 is set to the cooling air inlet side (the lower side in FIG. 5). , And tends to decrease on the cold exhaust side (the upper side in FIG. 5), causing a large temperature gradient in the stator winding 3 in the axial direction, and there remains a problem in further improving the heat radiation efficiency. It will be lost.
[0024]
Further, in the prior art, as described above, there is also a problem that the cooling air flow rate increases on the exhaust side, such as the rotor radial duct 12e and the stator radial duct 13e, and noise increases.
[0025]
Therefore, an object of the present invention is to improve the heat radiation efficiency of a rotating electric machine including a radial duct and reduce noise.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
The above object is provided with a rotor radial duct and a stator radial duct, and allows cooling air to flow from a rotor side axial duct to a path from the rotor radial duct and the stator radial duct to a stator side axial duct. In the rotating electric machine, the rectifying plate is provided in the rotor-side axial duct, so that the drift generated in the cooling air in the rotor-side axial duct is suppressed.
[0027]
At this time, the rectifying plate may be provided at the inlet end of the rotor-side axial duct, or from the inlet end of the rotor-side axial duct to the first duct of the rotor radial duct. Or at least two of the plurality of rotor shaft arms forming the rotor-side axial duct may be provided between the arms. Can be achieved.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the rotating electric machine according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. Here, FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 11 is a rectifying plate, and other components are shown. Is the same as in the prior art of FIG. 1A is a front view of a partial cross section, and FIG. 1B is a cross sectional view taken along line XX in FIG. 1A.
[0029]
As shown in FIG. 1B, a plurality of the current plates 11 are arranged at equal intervals between the rotor shaft arms 8 and substantially in parallel with the respective rotor shaft arms 8 in the circumferential direction. A plate member provided with two (two or more) plates acts to adjust the turbulence of the cooling air introduced into the axial duct from the end 8b of the rotor-side axial duct S2, thereby preventing the cooling air from drifting. do.
[0030]
Here, the rectifying plate 11 is provided on the end 8b of the rotor-side axial duct S2, that is, on the intake side. At this time, the rectifying plate 11 may enter the inside from the front of the end 8b. , Can be extended to the vicinity of the first rotor radial duct 12a closest to the end 8b.
[0031]
Here, in order to cool such a rotating electrical machine, it is necessary to obtain an average cooling over the entire rotating electrical machine. It is important not to generate
[0032]
For this purpose, it is effective to allow the cooling air to flow uniformly over the entire length of the stator core 2 in the axial direction. For this purpose, the axial air flow distribution in the rotor-side axial duct S2 is effective. It is necessary to make cooling air flow uniformly in each of the rotor radial ducts 12a to 12e.
[0033]
Then, the cooling air uniformly flows into the rotor radial ducts 12a to 12e distributed in the axial direction, and as a result, the cooling air blows out uniformly from the quasi-radical radial ducts 13a to 13e also distributed in the axial direction, This is because the stator winding 3 is cooled on average, and a local temperature rise is suppressed.
[0034]
At this time, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the rectifying plate 11 is provided at the end 8 b of the rotor-side axial duct S 2 where the cooling air is introduced. Here, also in FIG. 2, (a) is a front view in partial cross section, but (b) shows the rotor shaft 6 and the rotor shaft arm 8 in (a) viewed from the lower side of the figure. FIG.
[0035]
By providing the flow straightening plate 11 in this way, as shown by arrows AA, BB, and CC in FIG. 2A, a drift is generated in the cooling air in the rotor-side axial duct S2. As a result, as described above, the cooling air flows uniformly into the rotor radial ducts 12a to 12e distributed in the axial direction, and as a result, the quorum radial ducts 13a to 13e also distributed in the axial direction. Therefore, the cooling air is blown out uniformly, and the stator windings 3 are averagely cooled, so that a local temperature rise can be suppressed.
[0036]
Also, in this embodiment, the cooling air can easily catch up with the rotation of the rotor shaft 6 by attaching the rectifying plate 10, and as a result, a pressure loss can be reduced. The effect of increasing the flow rate of the wind and promoting the improvement of the heat radiation efficiency is also obtained.
[0037]
Furthermore, by attaching the current plate 10, the cooling air of the rotor radial ducts 12a to 12e and the stator radial ducts 13a to 13e are made uniform, so that the cooling air flow can be dispersed and the noise can be effectively reduced. is there.
[0038]
Next, FIG. 3 shows a result of analysis on a wind speed of the cooling air at the outlets of the stator radial ducts 13a to 13e as a comparison of a stator duct outlet wind speed. In FIG. 3, the vertical axis of the stator duct outlet wind speed is the wind speed of the cooling air at the outlets of the stator radial ducts 13 a to 13 e.
[0039]
Here, the inlet side of the horizontal axis is the stator radial duct 13a side, and the exhaust side is the stator radial duct 13e side, and there are 18 radial ducts from the inlet side to the exhaust side. 3 shows the measurement results at three points.
[0040]
"Rectifier plate" is a characteristic of the embodiment of the present invention, and "Rectifier plate no" is a characteristic of the prior art. Therefore, as is apparent from FIG. 3, according to the embodiment of the present invention, It can be seen that the average wind speed at the inlet-side duct outlet is higher and averaged as compared with the prior art.
[0041]
At this time, according to the measurement results by the actual machine, the temperature at the stator winding on the popular side has decreased by −2 K, the temperature at the stator core has decreased by −10 K, and the airflow of the entire rotating electric machine has increased by about 7%. It has been confirmed that the effect of the present invention has been proven.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, an improvement in cooling performance and a reduction in noise can be obtained with a simple configuration, so that a rotating electric machine with good performance can be easily provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a rotating electric machine according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed explanatory view showing an embodiment of the rotating electric machine according to the present invention.
FIG. 3 is a cooling characteristic diagram of the rotating electric machine.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a rotating electric machine according to a conventional technique.
FIG. 5 is a detailed explanatory view showing an example of a rotating electric machine according to the related art.
[Explanation of symbols]
1 Housing (frame)
1A Frame arm 1B Partition plate (frame arm side)
2 National core 3 Stator winding 4 Rotor core 5A, 5B Bracket 6 Rotor shaft 7A, 7B Bearing 8 Rotor shaft arm 9 Cooling fan 10 Partition plate (rotor shaft arm side)
11 Rectifier plates 12a to 12e Rotor radial ducts 13a to 13e Stator radial duct

Claims

A rotor radial duct and a stator radial duct are provided, and cooling air is caused to flow from a rotor-side axial duct through a path extending from the rotor radial duct and the stator radial duct to a stator-side axial duct. In rotating electric machines,
A rectifying plate is provided on the rotor-side axial duct,
A rotating electric machine characterized in that a drift generated in cooling air in the rotor-side axial duct is suppressed.

The rotating electric machine according to claim 1,
The rotating electric machine, wherein the rectifying plate is provided at an inlet end of the rotor-side axial duct.

The rotating electric machine according to claim 1,
The rotating electric machine, wherein the rectifying plate is provided from an inlet end of the rotor-side axial duct to a first duct of the rotor radial duct.

The rotating electric machine according to claim 1,
A rotating electric machine, wherein at least two of the baffles are provided between each of a plurality of rotor shaft arms forming the rotor-side axial duct.