JP2005143269A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機、特に、固定子を液体冷媒によって直接冷却することを特徴とするラジアル型の回転電機の改良に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to an improvement in a radial rotating electrical machine characterized in that a stator is directly cooled by a liquid refrigerant.
ラジアル型回転電機の小型化・高性能化を実現するには、熱負荷の増大に対応する技術が必要である。特に、電気自動車やハイブリッド車の実用化が行われている現在、回転電機のさらなる小型化・高性能化が求められている。 In order to reduce the size and increase the performance of a radial rotating electrical machine, a technology that can cope with an increase in heat load is required. In particular, as electric vehicles and hybrid vehicles are being put into practical use, further downsizing and higher performance of rotating electric machines are required.
ラジアル型回転電機の発熱は、固定子内の鉄心とコイル(あるいは磁石)、回転子内の磁石(あるいは鉄心とコイル)のように、構成要素の磁束発生領域で発生する。また、固定子(あるいは回転子)内でコイルを巻回される鉄心は発熱量が大きく、回転数依存性がコイルより大きいことから高回転化に伴い発熱密度も増大する。さらに、鉄心にはコイル発熱も加わるため、コイル近傍の鉄心は冷却の必要性が大きい。 Heat generation of the radial type rotating electric machine is generated in a magnetic flux generation region of components such as an iron core and a coil (or a magnet) in a stator and a magnet (or an iron core and a coil) in a rotor. In addition, the iron core around which the coil is wound in the stator (or the rotor) generates a large amount of heat, and its rotational speed dependency is larger than that of the coil. Furthermore, since coil heating is also applied to the iron core, the iron core in the vicinity of the coil is highly required to be cooled.
例えば、回転電機の発熱密度は、(1)汎用モータで0.1W/cm3以下であり、(2)小型・高負荷モータから0.2〜0.6W/cm3へ増大し、(3)高回転化を図ったモータでは1〜10W/cm3にも推移する。(1)で示した汎用モータでは現状実用化されている空冷方式を適当とするが、(2),(3)に至っては液体による冷却方式を取らざるを得ない。 For example, the heat generation density of a rotating electrical machine is (1) 0.1 W / cm 3 or less for a general-purpose motor, (2) increases from 0.2 to 0.6 W / cm 3 from a small and high load motor, (3 ) Motors with high rotation speeds also change to 1-10 W / cm 3 . For the general-purpose motor shown in (1), the air-cooling method currently in practical use is appropriate, but in order to reach (2) and (3), a cooling method using liquid is unavoidable.
従来から、モータに代表される回転電機の液体冷媒による固定子冷却については、いくつかの技術が開示されている。これらのモータは同軸円筒状のラジアル型モータを対象とし、固定子内に冷媒流路が設けられている。下記特許文献1に記載されているモータでは、固定子のヨーク部において軸に沿った冷媒流路を設定している。しかしながら、鉄心には、効果的な磁束確保のために積層鋼鈑を用いることを前提としている。このような積層鋼鈑を用いた構造では、任意の流路を設定することは困難であり、冷媒流路として設定できるのは軸に並行な流路のみである。そして、ポンプ、熱交換器を含めた冷却閉回路を構成するためには、冷媒流路を形成する積層鋼鈑を多数結合する継ぎ手が必要であるものの、積層鋼鈑を対象とする限り溶接構造やネジ構造を採ることは困難である。また、積層鋼鈑を用いた構造では、冷媒の漏れ発生は不可避となり、実用的ではない。冷媒漏れの改善として、固定子の冷媒流路に別途流路管を挿入することも可能ではあるが、この場合には冷媒流路内面と流路管外表面との間に接触熱抵抗が存在するので液体直接冷却の効果を大きく減ずることになる。したがって、下記特許文献1のような従来技術での液体冷媒による固定子の直接冷却は、実現性の少ないものである。 Conventionally, several techniques have been disclosed for stator cooling by a liquid refrigerant of a rotating electrical machine represented by a motor. These motors are intended for coaxial cylindrical radial motors, and a refrigerant flow path is provided in the stator. In the motor described in Patent Document 1 below, the refrigerant flow path along the axis is set in the yoke portion of the stator. However, it is assumed that a laminated steel plate is used for the iron core in order to ensure effective magnetic flux. In such a structure using a laminated steel plate, it is difficult to set an arbitrary flow path, and only a flow path parallel to the axis can be set as a refrigerant flow path. In order to construct a closed cooling circuit including a pump and a heat exchanger, a joint for joining a large number of laminated steel plates that form a refrigerant flow path is required. It is difficult to adopt a screw structure. Moreover, in the structure using laminated steel plates, the occurrence of refrigerant leakage is unavoidable and is not practical. In order to improve the leakage of the refrigerant, it is possible to insert a separate channel pipe in the refrigerant channel of the stator. In this case, however, there is a contact thermal resistance between the inner surface of the refrigerant channel and the outer surface of the channel tube. Therefore, the effect of direct liquid cooling is greatly reduced. Therefore, the direct cooling of the stator by the liquid refrigerant in the prior art as in Patent Document 1 below is less feasible.
さらに、下記特許文献2には、同じくラジアル型モータのヨーク部外周面に溝加工を施し、外殻ケースとの間を液体冷媒流路とする発明が開示されている。この発明の場合には、冷媒流路が円周状であり、ケースとの間に設置される液体シールに複雑な機構を必要とする。さらに、磁束との干渉を避けるためにコイルから離れた領域に流路を設定する必要があり、直接冷却の効果を減少させてしまうことになる(その他同様の技術として、例えば、下記特許文献3参照)。 Further, Patent Document 2 below discloses an invention in which a groove is formed on the outer peripheral surface of a yoke portion of a radial motor, and a liquid refrigerant channel is formed between the outer casing and the outer casing. In the case of the present invention, the refrigerant flow path is circumferential, and a complicated mechanism is required for the liquid seal installed between the case and the case. Furthermore, in order to avoid interference with the magnetic flux, it is necessary to set a flow path in a region away from the coil, and the effect of direct cooling is reduced (as another similar technique, for example, Patent Document 3 below) reference).
背景技術で説明した通り、従来技術では、現在の電気自動車やハイブリッド車などにおいて求められている回転電機のさらなる小型化・高性能化を実現することは困難である。したがって、ラジアル型の回転電機においては、発熱量と発熱密度の高い固定子鉄心を冷却効果の高い液体冷媒によって直接冷却可能とすることによって、ラジアル型回転電機の小型化・高性能化を図る技術が求められていた。 As described in the background art, it is difficult to achieve further downsizing and higher performance of the rotating electrical machine that is required in current electric vehicles, hybrid vehicles, and the like. Therefore, in a radial type rotating electrical machine, a technology for downsizing and improving the performance of the radial type rotating electrical machine by making it possible to directly cool the stator core having a high calorific value and heat generation density with a liquid refrigerant having a high cooling effect. Was demanded.
本発明は、ラジアル型回転電機の小型化・高性能化を図るための全く新しい鉄心冷却構造を提供することによって、ラジアル型回転電機の小型化・高性能化を図るものである。 The present invention aims to reduce the size and performance of a radial rotating electrical machine by providing a completely new iron core cooling structure for reducing the size and performance of a radial rotating electrical machine.
本発明に係る回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、を含むラジアル型の回転電機であって、前記固定子鉄心は、圧粉磁心材料によって形成されるとともに、固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の疎な領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする。 A rotating electrical machine according to the present invention is a stationary electric machine in which a rotor that is a field magnetic flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor are wound around a plurality of sets of stator cores. A stator-type rotary electric machine, wherein the stator core is formed of a dust core material, and is generated by a stator coil, and a sparse region of magnetic flux lines passing through the stator core A refrigerant flow path is provided in or on the surface of the stator iron core.
本発明に係る他の回転電機は、界磁束発生源である回転子と、前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、を含むラジアル型の回転電機であって、前記固定子鉄心は、固定子コイルが巻回される複数のティースと、前記ティースの一端側に設置され、前記固定子鉄心の軸方向に鍔部を有するバックヨークと、を備え、前記複数のティースと前記バックヨークとが圧粉磁心材料によって形成され、前記鍔部が固定子鉄心内を通過する磁束線の磁路となることによって、固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の疎な領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする。 Another rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor that is a field flux generation source and a plurality of stator coils that generate a rotating magnetic field that rotates the rotor wound around a plurality of sets of stator cores. A stator-type rotary electric machine including a plurality of teeth around which a stator coil is wound, one end of the teeth, and a shaft of the stator core. A plurality of teeth and the back yoke are formed of a dust core material, and the collar serves as a magnetic path for magnetic flux lines passing through the stator core. Thus, a refrigerant flow path is provided inside or on the surface of the stator core, which is a sparse region of magnetic flux lines generated by the stator coil and passing through the stator core.
また、本発明に係る回転電機において、前記固定子鉄心は、固定子コイルがそれぞれ巻回された分割鉄心の集合体であり、この分割鉄心ごとに前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする。 In the rotating electrical machine according to the present invention, the stator core is an assembly of split cores around which stator coils are wound, and the refrigerant flow path is formed for each of the split cores. And
一方、本発明に係る別の回転電機において、前記固定子鉄心は圧粉磁心材料によって一体成形され、この一体成形された固定子鉄心全体に渡って前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする。 On the other hand, in another rotating electrical machine according to the present invention, the stator core is integrally formed of a powder magnetic core material, and the refrigerant flow path is formed over the entire integrally formed stator core. And
さらに、本発明に係る回転電機において、前記冷媒流路の出入口部は、前記固定子鉄心のコイル設置面以外の面、または、前記固定子鉄心の回転子側以外の面に設けられていることを特徴とする。 Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, the inlet / outlet portion of the refrigerant flow path is provided on a surface other than the coil installation surface of the stator core or a surface other than the rotor side of the stator core. It is characterized by.
またさらに、本発明に係る回転電機において、前記冷媒流路の壁面には、耐腐食膜が形成されていることを特徴とする。 Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, a corrosion-resistant film is formed on the wall surface of the refrigerant flow path.
さらにまた、本発明に係る回転電機において、前記冷媒流路は、フィン状に形成されていることを特徴とする。 Furthermore, in the rotating electrical machine according to the present invention, the refrigerant flow path is formed in a fin shape.
本発明によれば、回転電機の性能特性への影響を抑制し、しかも冷却効果の高い液体を冷媒として、発熱量と発熱密度の高い固定子鉄心を直接冷却することができる。このように冷却効果を高めることによって、小型化・高性能化を実現した回転電機を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence on the performance characteristic of a rotary electric machine can be suppressed, and the stator core with a high emitted-heat amount and a high heat-generation density can be directly cooled by using the liquid with a high cooling effect as a refrigerant | coolant. By increasing the cooling effect in this way, it is possible to provide a rotating electrical machine that achieves downsizing and high performance.
発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明の技術的範囲は下記実施形態に記載の範囲には限定されず、下記実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the following embodiments, and various changes or improvements can be added to the following embodiments. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
まず、本実施形態が適用されるラジアル型モータの構造について説明する。図1は、従来のラジアル型モータの構成を示す図であり、(a)はラジアル型モータの軸方向の断面概略図であり、(b)はラジアル型モータの径方向の断面概略図である。 First, the structure of a radial motor to which this embodiment is applied will be described. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a conventional radial motor, where FIG. 1A is a schematic sectional view in the axial direction of the radial motor, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the radial direction of the radial motor. .
本実施形態におけるラジアル型モータは、永久磁石を複数内在する円筒状の回転子10と、鉄心材料(固定子鉄心)11に固定子コイル12が巻回された複数の極を持つ固定子13とを同軸で配置するものである。回転子10は、永久磁石によって界磁束発生源となり、固定子13から発生する回転磁界に従って回転可能となっている。一方、固定子13は、固定子鉄心11が有するティース11a部分に固定子コイル12が巻回されたものであり、図1で例示するラジアル型モータの場合には、8極モータを示している。また、固定子鉄心11が備える複数のティース11aの一端(外)側には、複数の固定子コイル12を嵌め込むことができるようにバックヨーク11bが配設されており、これらが固定子鉄心11を構成している。すなわち、固定子13は、回転子10を回転させるための回転磁界を発生する複数相の固定子コイル12が複数組固定子鉄心11に巻回されることによって構成されている。なお、固定子鉄心11は、極全体が単一の固定子鉄心11として構成されても良いし、一極ごとに分割された鉄心を構成し、この鉄心の集合体として固定子鉄心11を形成することとしても良い。
The radial motor in the present embodiment includes a
さらに、従来の積層鋼鈑によって形成された固定子鉄心について詳細に説明する。図2は、積層鋼鈑で構成されたラジアル型モータの固定子鉄心の一部を示す図である。図2では、積層鋼鈑で構成された固定子鉄心を通過する磁束線15の方向と、磁束線15を避けることによって設けることが可能な冷媒流路の設置可能領域16を示している。
Furthermore, the stator core formed of the conventional laminated steel sheet will be described in detail. FIG. 2 is a view showing a part of a stator core of a radial motor composed of laminated steel plates. In FIG. 2, the direction of the
前述した従来のラジアル型モータの固定子鉄心11では、積層鋼鈑が軸方向に積層されるため、コイル12の中心軸方向に発生し、固定子鉄心11内を通る磁束線15を軸方向へ迂回させることは困難であった。これは、軸方向の磁束経路では積層面を通過しなければならず、磁気抵抗が増加してしまうためである。このことは、積層鋼板製の固定子鉄心11が有する磁束線15の通過方向の制約から、磁束経路を回避した領域に設けられる冷媒流路の設置可能領域16が小さくならざるを得ないということを示している。すなわち、積層鋼板製の固定子鉄心11では、磁束線15の経路は積層鋼鈑に沿った方向以外に設定することができないので、任意の冷却流路を設定することによって冷媒流路の拡大を図るという対策を採ることが非常に困難であるということを示している。なお、図2に示される冷媒流路の設置可能領域16は、ラジアル型モータの固定子鉄心に積層鋼鈑を用いる場合に共通となる、一般的な冷却流路である。
In the
そこで、本発明では、従来積層鋼鈑で構成されていた固定子鉄心を圧粉磁心材料で構成することとした。本実施形態におけるラジアル型モータについて、図面を用いて説明する。 Therefore, in the present invention, the stator core that has been conventionally constituted by laminated steel sheets is constituted by a dust core material. A radial motor according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図3は、本発明をラジアル型モータの固定子鉄心に適用した場合における、固定子鉄心の一部を示す図である。図3では、固定子鉄心23を通過する磁束線25の方向と、磁束線25を避けることによって設けることが可能な冷媒流路26の設置可能領域を示している。また、図4は、本実施形態におけるラジアル型モータの構成を示す図であり、(a)はラジアル型モータの軸方向の断面概略図であり、(b)はラジアル型モータの径方向の断面概略図である。
FIG. 3 is a diagram showing a part of the stator core when the present invention is applied to a stator core of a radial motor. In FIG. 3, the direction of the
ここで、圧粉磁心材料とは、微小鉄粉材料に電気絶縁性の皮膜を施した後、加圧成型するものであり、絶縁材同士が圧着接合するためにバルク材のようなブロックとして所望の形態をした製品を得ることができるものである。この圧粉磁心材料による成型品は、全体が微小な鉄粉の集合体となっているため、任意の三次元形状を単体で形作ることができる。マクロ的に観ると電気的、熱的な異方性がないので、内部の磁束線方向に制限がなく、磁束線の三次元的な偏向を可能にするという大きな特徴を有している。 Here, the powder magnetic core material is an object that is pressure-molded after an electrically insulating film is applied to a fine iron powder material, and is desirable as a block like a bulk material because the insulating materials are pressure-bonded to each other. A product in the form of can be obtained. Since the molded product of the dust core material is an aggregate of fine iron powder as a whole, an arbitrary three-dimensional shape can be formed alone. When viewed macroscopically, there is no electrical or thermal anisotropy, so there is no limitation on the direction of the internal magnetic flux lines, and it has the great feature of enabling three-dimensional deflection of the magnetic flux lines.
このような特徴を有する圧粉磁心材料によって固定子鉄心23を形成することにより、磁束線25に三次元性が許容されるので、鉄心から抜ける磁束線25に周方向のみならず、軸方向への偏向分が加わることになる。さらに、積層鋼鈑では無意味であった軸方向に鍔状に設けられる付加領域23aを追加することにより、磁路の拡大を図ることが可能となる。したがって、全磁束線25が鉄心の軸方向全体に分配されることから鉄心背面の冷却可能領域26が広がることになるのである。なお、図3(b)および図3(c)では、冷媒流路設置可能領域26について従来の場合と本実施形態の場合とを比較して表しているが、本実施形態における冷媒流路設置可能領域26が背面から観て円周方向はもちろん軸方向にも広がり、さらに鉄心内深く設定可能となっていることが示されている。
By forming the
このように、本実施形態によれば、固定子鉄心23を圧粉磁心材料で形成し、この固定子鉄心23に鍔状の付加領域23aを追加することによって、磁束線25の偏向による磁路の確保と冷却可能領域26の拡大を実現することができる。なお、固定子鉄心23内の磁束は固定子コイル22周囲で固定子から回転子の磁石にわたって発生するところ、固定子鉄心23内は磁束に応じて損失熱が発生すると同時に固定子コイル22自身の電流損としての発熱も加わるので、固定子鉄心23内で磁束を取り巻く領域に冷媒流路26を設定することが望ましい。つまり、固定子コイル22によって発生し、固定子鉄心23内を通過する磁束線25の稠密部と干渉しない領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路26を備えることが好適なのである。
Thus, according to the present embodiment, the
次に、具体的な冷媒流路の構成について説明する。図5は、図3で示した固定子鉄心23の流路設定可能領域26を側面から見た図である。図5は、半径方向から見た場合を示す断面図である。図5では単一極を例示しており、固定子鉄心23内部には必要除熱量を確保する冷媒流路26aが設置される。従来の固定子鉄心13と比較して、非常に広い領域を冷媒流路26aとすることが可能となっている。なお、以下に説明する本実施形態では、冷媒出入口部27をコイル22設置側の反対面とすることを特徴としている。単一極の集合体では極間側への取り出しも可能ではあるが、コイル反対側の方が利便性は高いためである。ただし、冷媒流路の冷媒出入口部27は、固定子鉄心のコイル設置面以外の面、または、固定子鉄心の回転子側以外の面に設けることが可能である。
Next, a specific configuration of the refrigerant flow path will be described. FIG. 5 is a side view of the flow
図6は、背面の広い面積に冷媒流路26aを設定する例で、ロストワックスなどの加圧成型の特徴を利用した鋳造技術の応用で実現させることができる。流路出入口27は背面から自由度のあるケース側へ取り出すことにより圧粉磁心材料とのシール性も良く、漏れのない実用的な流路構成とすることができる。
FIG. 6 is an example in which the
図7は、固定子コイル22の発熱ポイントに対応するために、鉄心内部かつコイル22近傍へ冷媒流路26aを設定するものである。冷媒流路26aの接続などは図6と同様である。
In FIG. 7, the
図8は、従来の積層鋼鈑を用いた固定子鉄心において、鉄心表面を冷媒流路16aとした場合を例示する図である。図8で例示する従来の固定子鉄心では、切削等の機械加工によって冷媒流路16aを形成しているが、同様の方法を本発明にも適用することが可能である。図9がその実施例であり、図5で示した流路設定可能領域26に対応した領域に機械加工による冷媒流路26aを形成したものである。磁束の三次元性から冷媒流路26aを壁面から深く設定できる。また、フィン状の形態をとることによって伝熱面積を増加し、冷却効果を増加させることも可能である。図9で例示されるフィン状の冷媒流路26aでは、鉄心内部流路と比較して冷媒流路を簡便に実現できるという特徴がある。なお、本実施形態では、モータケース18,28との間に冷媒流路を形成するため、Oリングなどの液体冷媒の漏れ防止機構を付加する必要がある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a case where the surface of the iron core is a
図10は、圧粉磁心材料の特徴を活かした鉄心表面への冷媒流路形成例を示している。熱負荷に応じた流路長さ(面積)をコイル反対面に設定するものである。冷媒出入口部27は、やはりコイル反対側に設定することが好適である。
FIG. 10 shows an example of refrigerant flow path formation on the iron core surface utilizing the characteristics of the dust core material. The flow path length (area) corresponding to the heat load is set on the coil opposite surface. It is preferable that the refrigerant inlet /
なお、本発明は固定子コイルの巻き方によらず適用することが可能である。すなわち、集中巻き、分布巻きの違いによらず冷媒流路26aを設定可能である。また、鉄心の極分割方法によらず、単一極の場合または多極集合体の場合のいずれにも適用することができる。
The present invention can be applied regardless of how the stator coil is wound. That is, the
次に、ラジアル型モータの全外観形状を示して本実施形態を説明する。図11は、従来のラジアル型モータの固定子の外観形状を示すものであり、ティースの円周外表面側に軸方向の内部流路46aを設けるものである(これを外表面から見て溝加工する例もある)。軸方向の冷媒出入口47はシールを介して側板を押し当てるほか無く、冷媒の漏れ防止は容易でない。これに対して、本発明を適用した場合の実施例を図12に示す。ティースの円周外表面側は磁束へ影響を与えない観点から冷媒流路56aとして適切な領域であり、そこへの流路設定は従来技術と同じである。しかし、鉄心を圧粉磁心材料とすることから、軸方向端面を延長した鍔状の付加領域52aを設けることにより、付加領域52aへの流路設定が流路転向部56bとして可能となる。したがって、冷却能の大きい直列流路を磁束に影響を与えず構成することができる。また、外表面に冷媒出入口部を設定することができるので、従来技術では困難であった漏れの無い冷媒流路56aを容易に設けることが可能となる。
Next, this embodiment will be described by showing the overall appearance of a radial motor. FIG. 11 shows the external shape of a stator of a conventional radial type motor, in which an axial
以上の説明について図13にまとめて示して説明すると、鉄心を圧粉磁心材料で形成した場合の冷媒流路構成は、鉄心内の磁束可能方向が3次元的に任意であることから、(1)磁束の影響の少ない領域に鉄心部を拡大してそこに流路を形成することができ、(2)従来の積層鋼鈑では磁束の影響が強く、流路形成が困難な領域でも磁束の方向を別方向に変えることにより、磁束の影響が弱い領域に対して冷媒流路の設定が可能となり、(3)磁束の影響の少ない領域に鉄心部を拡大し、そこに磁束を導くことによって固定子のヨーク厚さを薄くし、モータの小型化を図ることができる、という従来技術には無い効果を得ることができる。 The above description will be shown collectively in FIG. 13. When the iron core is formed of a dust core material, the refrigerant flow path configuration has a three-dimensional arbitrary magnetic flux possible direction in the iron core. ) It is possible to expand the iron core to an area where the influence of magnetic flux is small and to form a flow path there. (2) The conventional laminated steel plate has a strong influence of the magnetic flux, and even if the flow path is difficult to form, By changing the direction to another direction, it is possible to set the refrigerant flow path for the area where the influence of the magnetic flux is weak. (3) By expanding the iron core to the area where the influence of the magnetic flux is small and guiding the magnetic flux there It is possible to obtain an effect not in the prior art that the thickness of the stator yoke can be reduced and the motor can be miniaturized.
また、冷媒流路に導入される液体冷媒については、油、水、フレオン、フロリナート、CO2など冷却作動流体とできるもので有ればどのようなものを用いても良い。さらに、冷媒流路の壁面には、冷媒流路を構成する圧粉磁心材料の長寿命化のために、その表面に有機あるいは無機の耐腐食膜を形成することが好適である。 Any liquid refrigerant introduced into the refrigerant flow path may be used as long as it can be a cooling working fluid such as oil, water, freon, fluorinate, and CO 2 . Furthermore, it is preferable to form an organic or inorganic corrosion-resistant film on the surface of the refrigerant flow path in order to extend the life of the dust core material constituting the refrigerant flow path.
10 回転子、11,23 固定子鉄心、11a ティース、11b バックヨーク、12,22 固定子コイル、13 固定子、15,25 磁束線、16,26,56a 冷媒流路設置可能領域、18,28 モータケース、23a,52a 付加領域、16a,26a 冷媒流路、27,47 冷媒出入口部、46a 内部流路、56b 流路転向部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むラジアル型の回転電機において、
前記固定子鉄心は、
圧粉磁心材料によって形成されるとともに、
固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の疎な領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする回転電機。 A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In a radial type rotating electric machine including
The stator core is
Formed with dust core material,
A rotating electrical machine comprising a refrigerant flow path in or on a stator core, which is a sparse region of magnetic flux lines generated by a stator coil and passing through the stator core.
前記回転子を回転させる回転磁界を発生する複数相の固定子コイルが複数組固定子鉄心に巻回されて構成された固定子と、
を含むラジアル型の回転電機において、
前記固定子鉄心は、
固定子コイルが巻回される複数のティースと、
前記ティースの一端側に設置され、前記固定子鉄心の軸方向に鍔部を有するバックヨークと、
を備え、
前記複数のティースと前記バックヨークとが圧粉磁心材料によって形成され、前記鍔部が固定子鉄心内を通過する磁束線の磁路となることによって、
固定子コイルによって発生し、固定子鉄心内を通過する磁束線の疎な領域である固定子鉄心の内部または表面に冷媒流路を備えることを特徴とする回転電機。 A rotor which is a field magnetic flux generation source;
A stator configured by winding a plurality of sets of stator coils around a stator core to generate a rotating magnetic field for rotating the rotor;
In a radial type rotating electric machine including
The stator core is
A plurality of teeth around which a stator coil is wound;
A back yoke installed on one end side of the teeth and having a flange in the axial direction of the stator core;
With
The plurality of teeth and the back yoke are formed of a powder magnetic core material, and the flange portion serves as a magnetic path of magnetic flux lines passing through the stator core.
A rotating electrical machine comprising a refrigerant flow path in or on a stator core, which is a sparse region of magnetic flux lines generated by a stator coil and passing through the stator core.
前記固定子鉄心は、固定子コイルがそれぞれ巻回された分割鉄心の集合体であり、この分割鉄心ごとに前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The stator iron core is an assembly of split iron cores around which stator coils are wound, and the refrigerant flow path is formed for each of the split iron cores.
前記固定子鉄心は圧粉磁心材料によって一体成形され、この一体成形された固定子鉄心全体に渡って前記冷媒流路が形成されていることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the stator core is integrally formed of a powder magnetic core material, and the refrigerant flow path is formed over the whole of the integrally formed stator core.
前記冷媒流路の出入口部は、前記固定子鉄心のコイル設置面以外の面、または、前記固定子鉄心の回転子側以外の面に設けられていることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4,
The rotating electrical machine characterized in that the inlet / outlet portion of the refrigerant flow path is provided on a surface other than the coil installation surface of the stator core or a surface other than the rotor side of the stator core.
前記冷媒流路の壁面には、耐腐食膜が形成されていることを特徴とする回転電機。 In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5,
A rotating electrical machine, wherein a corrosion-resistant film is formed on a wall surface of the refrigerant flow path.
前記冷媒流路は、フィン状に形成されていることを特徴とする回転電機。
In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6,
The rotating electrical machine, wherein the refrigerant flow path is formed in a fin shape.
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