JP2005348512A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転電機1は、環状のヨーク部11から内側へ突出するように複数形成されるティース部12にコイル13を集中巻きした固定子鉄心10を二つ備えるとともに、二つの固定子鉄心10内を通るように配置され、かつ、ティース部12から発生する磁界によって固定子鉄心10に対して回転する回転子20を備えている。そして、回転子20には、コイル13のコイルエンド部13aを冷却するためのラジアルファン22が設けられている。
【選択図】 図1
Description
次に、本発明の第1の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は第1の実施形態に係る回転電機を示す斜視図、図2は回転電機を側方から見た状態を示す側面図、図3は回転電機を正面から見た状態を示す正面図である。
電気角(°) = 機械角(°) × 極数 ÷ 2
ここで、極数とは、磁極(N極およびS極)の数をいう。すなわち、この式に、前記した機械角(7.5°)と極数(8極)を代入することによって、電気角(30°)が算出されることとなる。
図1に示すように、各コイル13にU相、V相、W相の交流電流を適宜流すか、あるいは、外力(例えば、風車による回転トルク)を回転子20に加えることによって回転子20を回転させると、この回転子20の回転とともにラジアルファン22も回転することとなる。そして、このようにラジアルファン22が回転すると、このラジアルファン22から径方向外側へ風が送り出され、図2に示すように、ラジアルファン22の近傍にあるコイルエンド部13aが冷却されることとなる。
回転子20と一緒に回転するラジアルファン22によってコイルエンド部13aが効率良く冷却されるので、回転電機1の体格を小さくすることで、その発熱密度が高くなった場合であっても、別途冷却装置を設けることなく回転電機1を冷却することができる。
以下に、本発明の第2の実施形態について説明する。この実施形態は第1の実施形態の回転電機1の一部を変更したものなので、第1の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図5は、第2の実施形態に係る回転電機を示す側面図である。
三つの固定子鉄心40,10,40の間に二つのラジアルファン22を設けたので、各固定子鉄心40,10のコイルエンド部13aを良好に冷却することができる。特に、内側に位置する固定子鉄心10については、両側のコイルエンド部13aが二つのラジアルファン22で冷却されることになるので、より効率良くコイル13を冷却することができる。
以下に、本発明の第3の実施形態について説明する。この実施形態は第1の実施形態の回転電機1の一部を変更したものなので、第1の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図6は、第3の実施形態に係る回転電機を示す側面図である。
四つの固定子鉄心10の間に三つのラジアルファン22を設けたので、各固定子鉄心10のコイルエンド部13aを良好に冷却することができる。特に、内側に位置する固定子鉄心10については、両側のコイルエンド部13aが二つのラジアルファン22で冷却されることになるので、より効率良くコイル13を冷却することができる。
本実施形態では、各固定子鉄心10,40の間にラジアルファン22を設ける構造としたが、本発明はこれに限定されず、ラジアルファン22はどこに設けてもよい。例えば、第1の実施形態における回転子20の両端に、ラジアルファン22を側面視においてコイルエンド部(点線で囲っていない方)と重なるように設けてもよい。これによれば、各固定子鉄心10の両側に突出するコイルエンド部13aがともに冷却されるので、効率良くコイルを冷却することができる。
10,40 固定子鉄心
10A 第一固定子
10B 第二固定子
11 ヨーク部
12 ティース部
13 コイル
13a コイルエンド部
20,50,60 回転子
21 磁石部
22 ラジアルファン
70 風力発電システム
71 風車
72 増速ギヤ
73 風車ナセル
74 電力変換器
75 電力系統
Claims (9)
- 環状のヨーク部から内側へ突出するように複数形成されるティース部にコイルを集中巻きした固定子鉄心を複数備えるとともに、
前記複数の固定子鉄心内を通るように配置され、かつ、前記ティース部から発生する磁界によって前記固定子鉄心に対して回転する回転子を備えた回転電機であって、
前記回転子に、前記コイルのコイルエンド部を冷却するためのファンを設けたことを特徴とする回転電機。 - 前記固定子鉄心を二つ備えた請求項1に記載の回転電機であって、
一方の前記固定子鉄心に対して、他方の前記固定子鉄心を所定の位相差だけずらして配設したことを特徴とする回転電機。 - 前記固定子鉄心を三つ備えた請求項1に記載の回転電機であって、
真中に配設した前記固定子鉄心に対して、外側の二つの前記固定子鉄心を所定の位相差だけずらして配設したことを特徴とする回転電機。 - 請求項3に記載の回転電機であって、
前記真中の固定子鉄心の積層厚を、外側に配設される二つの固定子鉄心の積層厚を足した厚さにしたことを特徴とする回転電機。 - 前記固定子鉄心を四つ備えた請求項1に記載の回転電機であって、
真中の二つの前記固定子鉄心に対して、外側の二つの前記固定子鉄心を所定の位相差だけずらして配設したことを特徴とする回転電機。 - 請求項2〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の回転電機であって、
前記位相差は、電気角で30度となることを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の回転電機であって、
前記回転子は、永久磁石を備えた永久磁石回転子であることを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の回転電機であって、
前記回転子は、複数のティースと、各ティースに集中巻きされるコイルとを備えた巻線界磁回転子であることを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項に記載の回転電機を備えたことを特徴とする風力発電システム。
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