JP2009089470A

JP2009089470A - 回転電機

Info

Publication number: JP2009089470A
Application number: JP2007252988A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Iwai; 康岩井; Kengo Iwashige; 健五岩重; Motonobu Iizuka; 元信飯塚; Tetsuro Fujigaki; 哲朗藤垣
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】
冷却に寄与する冷媒の通風量を多くして冷却性能の向上が図れる回転電機を得ること。
【解決手段】
固定子６と、回転子２と、これらを収納する固定子枠１０とから概略構成され、回転子鉄心７の磁極頭部の周方向間に位置し、かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路５を有している回転電機において、磁極間通風路５を形成する側壁面が、回転子２の回転方向に対して前方に位置する側壁面の径方向外径側及び後方に位置する側壁面の径方向外径側が、回転子２の回転方向へ傾斜している。
【選択図】図１

Description

本発明は回転電機に係り、特に、磁極間に冷却用通風路が形成されている突極形の回転子を備えているものに好適な回転電機に関する。

一般に、回転電機は、回転子と、この回転子に所定間隙を持って対向配置された固定子と、回転子と固定子とを収納する固定子枠とから概略構成されている。具体的には、回転子は回転軸と、この回転軸に嵌合された回転子鉄心と、回転子鉄心の径方向端部側で、かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に導体が所定数巻回された回転子巻線とから構成され、一方、固定子は固定子鉄心と、この固定子鉄心に導体が所定数巻回された固定子巻線とから構成されている。

ところで回転子が回転する際には、次の三つの要因によって回転電機内に熱が発生する。一つ目は上述した磁極を有する突極形回転子が回転することにより、回転子内外の磁場が時間的に変化し、この磁場の変化を打ち消す方向に、回転子鉄心内を渦電流が流れることによって発生するジュール熱である。二つ目は回転子巻線や固定子巻線を電流が流れることで導体の抵抗によって発生するジュール熱である。三つ目は回転子が回転する際に、回転子と、回転子と固定子の間隙内に存在する空気との摩擦で発生する摩擦熱である。

以上三つの要因によって、回転子が回転する際には回転電機の内部は高温になるが、回転子巻線や固定子巻線を被う絶縁膜を始めとした回転電機の構成部品の許容温度を超える温度に達してしまうと、例えば絶縁膜が焼損してしまう恐れがある。絶縁膜が焼損に至ると巻線が短絡してしまうなど、回転電機の本来の性能を維持することが困難となる恐れがある。従って、回転電機はその性能を維持するために、冷却性能を保持する必要がある。

尚、突極形回転電機の冷却に関しては、例えば以下の文献に開示されているものがある。

特開平７−１１５７４２号公報特開平７−３２２５３７号公報

上記冷却性能を保持するために、従来の突極形回転子では、回転子鉄心の磁極頭部の周方向間で、かつ、軸方向に伸延する通風路を形成し、この通風路内に冷媒を導入して回転子及び固定子に導くことで回転電機を冷却していた。

しかしながら、この構成では、通風路内に軸方向両端から導入された冷媒が、回転電機の軸方向端部側で回転子及び固定子の径方向外側に排出されてしまい、冷却に寄与するための全体の通風量が減少し、冷却性能が低下してしまうという問題がある。特に、回転時に最も高温となる回転電機の軸方向中央部側に導かれる冷媒通風量が減少すると、この部分を充分に冷却できなくなり、回転電機の冷却性能の向上が図れないという問題が存在していた。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その第１の目的は、冷却に寄与する冷媒の通風量を多くして冷却性能の向上が図れる回転電機、又、第２の目的は、回転時に最も高温となる回転子の軸方向中央部の冷却性能を向上させることのできる回転電機を提供することにある。

上記第１の目的を達成するために、本発明の回転電機は、回転子鉄心の径が２０〜２００cmであって、回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の回転方向へ傾斜していることを特徴とする。

上記第２の目的を達成するために、本発明の回転電機は、
回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路が、
回転子の軸方向中央部側の領域において、
前記回転子の回転方向に対して後方に位置する側壁面の径方向外側で、
前記回転子の回転方向へ傾斜していることを特徴とする。

本発明によれば、冷却に寄与する冷媒の通風量を多くして冷却性能の向上を図ることができる。

また、本発明によれば回転時に最も高温となる回転子の軸方向中央部の冷却性能を向上させることができるようになる。

以下、本発明の目的を達成するための実施例について説明する。

以下、本発明の回転電機の第１の実施の形態である突極形回転電機について図１及び図２を用いて詳細に説明する。始めに、本発明では、回転子鉄心の径が２０〜２００cmの回転電機を対象とする。これは、回転子鉄心の径に関して、径の上限は、回転による遠心力が材料強度を超えないように制限され、径の下限は、回転子が許容温度以下となるのに必要な伝熱面積が得られる径の大きさにより制限されることから求まり、タービン発電機や風力発電機といった大出力の回転電機においては概ね、上限が２００cm、下限が２０cm程度となるためである。

実施例１の突極形回転電機は、図１及び図２に示す如く、回転子２と、この回転子２と所定の間隙２２を隔てて対向配置された固定子６と、回転子２と固定子６を収納する固定子枠１０とから概略構成されている。

回転子２は、回転軸１と、この回転軸１に嵌合された回転子鉄心３と、この回転子鉄心３の径方向端部側でかつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部のそれぞれに巻回された回転子巻線４と、さらに回転子鉄心３の磁極頭部間に形成され、軸方向に伸延する、冷媒が流れる磁極間通風路５とから構成されている。

一方固定子６は、固定子鉄心７と、この固定子鉄心７の内径側に形成され、軸方向に伸延する巻線溝内に装着され、軸方向端部８Ａ，８Ｂが軸方向に突出している固定子巻線８と、固定子鉄心７の軸方向に所定間隔をもち、かつ径方向に貫通して形成され、径方向に冷媒を通す複数の径方向冷媒流路９とから構成されている。これら回転子２と固定子６が固定子枠１０内に収納されている。固定子枠１０の上側には、機内を冷却した冷媒と熱交換する熱交換器１１が設置され、この熱交換器１１と固定子枠１０との間は開口しており、冷媒が通過できるようになっている。熱交換器１１は図２に示す如く、軸方向端部側熱交換器１１Ａ，１１Ｂ、及びこの両者間に位置する軸方向中央部側熱交換器１１Ｃからなり、軸方向端部側熱交換器１１Ａと軸方向中央部側熱交換器１１Ｃは隔壁１４Ａ，軸方向端部側熱交換器１１Ｂと軸方向中央部側熱交換器１１Ｃは隔壁１４Ｂでそれぞれ仕切られている。更に熱交換器１１の内部には、軸方向に延びる複数のパイプが張り巡らされており、このパイプ内を外部のファンから送り出された外気が通過するようになっている。

固定子枠１０内で、かつ、回転子鉄心３の軸方向外側の回転軸１上には、ファン１２Ａ，１２Ｂが設置されている。このファン１２Ａ，１２Ｂの外径側には、空隙を隔てて、ファンガイド１３Ａ，１３Ｂが固定子巻線８の軸方向端部側８Ａ，８Ｂを囲むように設置されており、このファンガイド１３Ａ，１３Ｂは、その一端が固定子枠１０に接続されている。

そして、実施例１では、図３に示す如く、磁極間通風路５の側壁面の回転子巻線４より外径側の部分、即ち回転方向２１に対する後方側（以後、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側とする）５Ａ′及び回転方向に対する前方側（以後、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する前方側とする）５Ｂ′を、回転子２の回転方向２１へ所定角度に傾斜させている。より具体的には、磁極間通風路５の側壁面の回転子巻線４より外径側の部分、即ち磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′及び回転方向に対する前方側５Ｂ′の双方を、回転子２の中心点２０と、この中心点２０に最も近い磁極間通風路５の壁面上（底面）の点５Ｃとを通る線２３に対して、回転方向２１へと傾斜させた形状としている。その時の線２３に対する磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′の側壁面の傾き２４Ａと回転方向に対する前方側５Ｂ′の側壁面の傾き２４Ｂは同一である。又、磁極間通風路５の外径側の幅寸法２６′と内径側の幅寸法２６″は等しくなるように形成されている。

次に、上述した実施例１の構成における冷媒の流れについて説明する。図２に示す如く、ファン１２Ａ，１２Ｂにより機内に送り込まれた冷媒は、点線矢印にて示すように、固定子巻線端部８Ａ，８Ｂを通過し、熱交換器中央部１１Ｃへと至る流れと、回転子鉄心３に形成されている磁極間通風路５へと入り、隙間２２を経由して固定子鉄心７に形成されている径方向冷媒流路９を通過し、熱交換器中央部１１Ｃへと至る２つの流路を流れる。

この際に、ファン１２Ａ，１２Ｂにより磁極間通風路５に入った冷媒は、図３に示す如く、回転方向２１へ傾斜している磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′に衝突し、磁極間通風路５に径方向冷媒流れ２７が生じる。この径方向冷媒流れ２７は、磁極間通風路５の壁面に沿って流れており、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′では壁面５Ａに沿って内径側に向かい、回転方向に対する前方側では壁面５Ｂに沿って外径側に向かって流れ、その後、図２に示すように、磁極間通風路５から回転子外周の隙間２２を通り固定子６の径方向冷媒流路９へと流れることになる。固定子６の径方向冷媒流路９を通過した冷媒と固定子巻線端部８Ａ，８Ｂを通過した冷媒は、図２に示す如く、熱交換器中央部側１１Ｃへと入る。熱交換器中央部側１１Ｃに入った冷媒は、熱交換器中央部側１１Ｃ内で、内部を外気が通過するパイプと接触することによって冷却される。熱交換器中央部側１１Ｃで冷却された冷媒は、熱交換器１１の上部に設けられた空間１５において左右へと分かれ、それぞれ熱交換器端部側１１Ａ，１１Ｂへ入り、ここを通過する。熱交換器中央部側１１Ｃで冷却された冷媒は、熱交換器端部側１１Ａ，１１Ｂを通過する際に、その内部を外気が通過するパイプと接触することによって再び冷却される。以上により、回転子２及び固定子６から冷媒が奪った熱を回転電機の外部へ放出できる。

熱交換器端部側１１Ａ，１１Ｂで再び冷却された冷媒は固定子枠１０とファンガイド１３Ａ，１３Ｂの間を通過し、再度ファン１２Ａ，１２Ｂから送り出される。この冷媒の循環を繰り返すことにより、回転子２及び固定子６等を連続的に冷却し続けることができ、回転電機の構成部品の温度をその許容範囲内に保つことができる。

上記で述べたように磁極間通風路５を構成することにより、磁極間通風路５の流量を増加させることができる。その理由を以下に述べる。

磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′に衝突した冷媒は、磁極間通風路５の内径側へ向かう力を受ける。その結果、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′の冷媒は、運動エネルギーが圧力に変換され、内径方向への静圧が上昇することになる。一方、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する前方側５Ｂ′の側壁面も同様に傾斜しているので、磁極間通風路５内の径方向流れ２７が前方側５Ｂ′の側壁面に衝突すると生じる圧損から免れている。

また、磁極間通風路５の外径側の幅寸法２６′と内径側の幅寸法２６″を等しくし、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側５Ａ′の傾き２４Ａと前方側５Ｂ′の傾き２４Ｂも同じにしているので、磁極間通風路５の径方向冷媒流れの拡大縮小による圧損の増加が抑えられ、冷媒流量の減少が回避されている。

このように、磁極間通風路５を本実施例のように構成することにより、磁極間通風路５の径方向冷媒流れ２７の駆動圧が増大すると共に、圧損が抑えられるので、磁極間通風路５の径方向冷媒流れ２７や磁極間通風路５から隙間２２を通り、固定子６の径方向冷媒流路９へと向かう流れの冷媒流量が増える。その結果、冷却に寄与する全体の通風量が増大し、回転子２及び固定子６の冷却性能が向上する。特に、磁極間通風路５の径方向流れ２７の冷媒流量が増えて流速が上がることにより、磁極間通風路５の壁面における伝熱が促進されるので、効率的に冷却が行われ、冷却に寄与する冷媒の通風量を多くして冷却性能の向上を図ることができる。また、回転電機の軸方向中央部側においても上述のように冷媒流量の増大が図れるので、軸方向中央部側の冷却も強化でき、回転時に最も高温となる回転子の軸方向中央部の冷却性能を向上させることができる。

次に、図４を用いて本発明の実施例２を説明する。

実施例１では、磁極間通風路５の壁面５Ａ及び５Ｂの傾斜している外径側と傾斜していない内径側の境界部が角張っていたが、実施例２では磁極間通風路５の壁面５Ａ及び５Ｂの傾斜している外径側と傾斜していない内径側の境界部が滑らかな曲線になるように壁面５Ａ及び５Ｂを形成している。

本実施例のように、壁面５Ａ及び５Ｂを角張らない滑らかな曲線で形成したことにより、磁極間通風路内の径方向冷媒流れ２７の乱れが少なくなり、流路抵抗の減少に応じて流量が増加し、冷却性能の更なる向上を図ることができる。

図５乃至図７に本発明の実施例３を示す。該図に示す実施例３は、実施例１で説明した回転子の軸方向の構成を工夫したものである。即ち、実施例３では、回転子鉄心３に形成されている磁極間通風路５の断面形状を、軸方向中央部側の領域３１と軸方向端部側の領域３２で、異なる形状としている。具体的には、軸方向中央部側の領域３１では、磁極間通風路の断面形状は実施例１と同じ形状にし、軸方向端部側の領域３２では、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側４５Ａ′の回転方向への傾斜角４４Ａを、軸方向中央部側の領域３１における同様の部位３５Ａ′の傾斜角３４Ａ′よりも小さいか、または、傾斜角３４Ａとは回転方向２１に対して逆向きに傾いている形状となるように磁極間通風路５を形成している。また、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する前方側３５Ｂ′，４５Ｂ′については、軸方向端部側の領域３２における傾斜角４４Ｂが、軸方向中央部側の領域３１における傾斜角３４Ｂと等しくなるように磁極間通風路５を形成している。

上記のように磁極間通風路５を形成すると、軸方向端部側の領域３２では、軸方向中央部側の領域３１と比較して、回転時において、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側の外径側壁面に衝突して径方向内径側へ向かう力が弱く、径方向内径向きに流れの向きを変える冷媒流量が少なくなる。そのため、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する後方側４５Ａ′の壁面における静圧の増加が弱まって、図８に示す如く、軸方向端部側の領域３２における磁極間通風路５の径方向冷媒流れ４７の駆動圧６２が下がり、軸方向中央部側の領域３１における磁極間通風路５の径方向冷媒流れ３７の駆動圧６１より低くなる。その結果、軸方向端部側の領域３２では、軸方向中央部側の領域３１と比較して径方向の冷媒流れ４７が少なくなり、回転電機内における全体の冷媒流量は減少することとなる。

図９に、図２に示したファン１２Ａ，１２Ｂの特性曲線と上述した実施例１及び実施例３の回転電機内冷媒流れ１５の抵抗曲線との関係を示す。図９は、横軸に風量、縦軸に圧力をとり、ファン１２Ａ，１２Ｂの特性曲線を符号５２、実施例１の回転電機内冷媒流れ１５の抵抗曲線を符号５３、実施例３の回転電機内冷媒流れ１５の抵抗曲線を符号６３でそれぞれ示している。

上述した如く、実施例３では回転電機内における全体の冷媒流量が減少することから、ファン１２Ａ，１２Ｂの圧力（駆動圧）が、ファン１２Ａ，１２Ｂの特性曲線５２と実施例１の回転電機内冷媒流れ１５の抵抗曲線５３との交点５４からファン１２Ａ，１２Ｂの特性曲線５２と実施例３の回転電機内冷媒流れ１５の抵抗曲線６３との交点６４に移ることになり、このことは実施例３におけるファン１２Ａ，１２Ｂの圧力（駆動圧）が実施例１より上昇することを意味する。よって、軸方向中央部側の領域３１では、軸方向中央部側の領域３１における磁極間通風路５の径方向冷媒流れ３７の駆動圧６１は変わらないため、ファンの圧力（駆動圧）の上昇に伴って径方向冷媒流れ３７の流量が増える。つまり、図１０に示す如く、実施例３における軸方向中央部側の領域３１における磁極間通風路５の径方向冷媒流れ３７の流量６５は、実施例１における径方向冷媒流れ２７の流量５５よりも多くなる。一方、軸方向端部側の領域３２では、回転電機内における全体の冷媒流量が減少するのに対して軸方向中央部側の領域３１における磁極間通風路５の径方向冷媒流れ３７の流量６５が増加するため、磁極間通風路５の径方向冷媒流れ４７の流量９６は、実施例１における径方向冷媒流れ２７の流量５５よりも少なくなる。従って、軸方向中央部側の領域３１では冷媒流量が増加することに伴って冷却性能が向上し、逆に軸方向端部側の領域３２では冷媒流量が減少するため冷却性能が低下する。

このような状況下における回転子巻線４又は固定子巻線８の軸方向における温度分布特性を図１１に示す。該図の如く、実施例１の回転子巻線４又は固定子巻線８の軸方向温度分布５７は、軸方向中央部側の領域３１で最高温度となり、軸方向端部側の領域３２に向かうに従い温度上昇は低くなっている。これに対して実施例３の、回転子巻線４又は固定子巻線８の軸方向温度分布６７は、軸方向中央部側の領域３１では実施例１の回転子巻線４又は固定子巻線８の軸方向温度分布５７より低減され、軸方向端部側の領域３２では上昇している。つまり、軸方向中央部側の領域３１では冷却性能向上により回転子巻線４と固定子巻線８の温度が低減され、軸方向端部側の領域３２では冷却性能低下により温度が上昇することになり、軸方向における温度分布が、平準化されて最高温度が低減される。よって、本実施例の構成によって回転子の軸方向中央部側における冷却性能が、実施例１と比較し、より向上させることができる。

尚、実施例３では、軸方向中央部側の領域３１と軸方向端部側の領域３２で、磁極間通風路５の側壁面の回転方向に対する前方側３５Ｂ′，４５Ｂ′については、傾斜角３４Ｂと４４Ｂを等しくしているが、軸方向中央部側の領域３１における径方向冷媒流れの駆動圧が軸方向端部側の領域３２の駆動圧よりも高ければ、上記傾斜角３４Ｂと４４Ｂを異なるように磁極間通風路５を形成しても同様の効果が得られる。

また実施例３では、磁極間通風路５の断面形状を、軸方向中央部側の領域３１と軸方向端部側の領域３２で磁極間通風路５の断面形状を変えて２種類の断面形状を用いているが、断面形状の種類を多くして、軸方向に沿って段階的、又は連続的に、断面形状が変化するように、磁極間通風路の回転方向への傾斜角が軸方向に沿って変化するような磁極間通風路５の構造としてもよい。ここで、磁極間通風路の回転方向への傾斜角の変化は、軸方向端部側から軸方向中央部側に向かって、段階的あるいは連続的に大きくなるようにするのが望ましい。係る構造とすることにより、全体としての冷媒流量を増加させ、かつ回転子の軸方向中央部側における冷却性能を向上させることができる。また、磁極間通風路５を軸方向に流れる冷媒が受ける流路抵抗を小さくできるので、全体としての冷媒流量を増加させることができる。即ち、回転電機全体の冷却性能も向上し、回転子巻線と固定子巻線の温度を更に低減することが可能となる。

更に、図４に示した実施例２の構成のものを軸方向中央部側の領域３１に用いると更に冷却性能向上に寄与することは言うまでもない。また、上述した実施例１〜３では、回転子が４極の突極形回転子の場合について説明したが、本発明は４極の回転子に限定されるものではなく、他の極数の回転子であっても同様の効果がある。

実施例１〜３では、回転子巻線を用いた突極形回転子の構造を示したが、永久磁石式の突極形回転子に本発明を適用しても良い。その例を図１２に示す。図１２は実施例１の図３に相当するものであり、回転子巻線を止め回転子鉄心３の磁極頭部に設けられた軸方向に延びるスロット内に永久磁石１６Ａ，１６Ｂを埋め込んだ構造としたものである。この永久磁石１６Ａ，１６Ｂは１極に付き２個ずつ配置され、その埋め込む位置は、永久磁石１６Ａ，１６Ｂの磁束が固定子鉄心を効率よく通る位置にするのが望ましい。その他の構成は、実施例１の図３に示したものと同様である。永久磁石式の突極形回転子を用いた場合、回転子巻線を使用した場合と比較して、通電を必要としないため、ジュール熱の発生を抑えることが可能となる。

回転電機の冷却性能の向上が図れるので、コンパクト化のために冷却性能が阻害されていた分野にも適用することができる。

本発明の回転電機の第１の実施例である突極形回転電機を示し、熱交換器を省略した部分を軸方向に対して垂直に断面した図である。第１の実施例における回転電機の軸中心上半分を示す軸方向断面図である。図１の回転子磁極頭部を拡大して示す断面図である。本発明の回転電機の実施例２を示し、図３に相当する図である。本発明の回転電機の実施例３を示し、回転子上側の軸方向断面図である。図５のａ−ａ線に沿う断面図である。図５のｂ−ｂ線に沿う断面図である。実施例１と実施例３における磁極間通風路内の軸方向距離と径方向冷媒流れの駆動圧との関係を示す図である。実施例１と実施例３におけるファン特性と流路抵抗による流量と駆動圧との関係を示す特性図である。実施例１と実施例３における磁極間通風路内の軸方向距離と径方向冷媒流れの流量の関係を示す図である。実施例１と実施例３の巻線温度分布による磁極間通風路内の軸方向距離と温度上昇の関係を示す図である。本発明の回転電機の実施例４を示すものであり、図３に相当する図である。

符号の説明

１回転軸
２回転子
３回転子鉄心
４回転子巻線
５極間通風路
６固定子
７固定子鉄心
８固定子巻線
８Ａ，８Ｂ固定子巻線端部
９固定子径方向冷媒流路
１０固定子枠
１１熱交換器
１１Ａ，１１Ｂ軸方向端部側熱交換器
１１Ｃ軸方向中央部側熱交換器
１２Ａ，１２Ｂファン
１３Ａ，１３Ｂファンガイド
１４Ａ，１４Ｂ隔壁
１５回転電機内の冷媒流れ
１６永久磁石
２１回転方向
２２隙間
２７，３７，４７極間通風路の径方向冷媒流れ
３１軸方向中央部の領域
３２軸方向端部の領域

Claims

回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して前方に位置する側壁面の径方向外側及び後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外径側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記回転電機は、前記回転子鉄心の径が２０〜２００cmであって、
かつ、前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して前方に位置する側壁面の径方向外側及び後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の中心点と、
該中心点に最も近い前記磁極間通風路の壁面上の点とを通る線に対して、
回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記回転電機は、前記回転子鉄心の径が２０〜２００cmであって、
かつ、前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の中心点と、
該中心点に最も近い前記磁極間通風路の壁面上の点とを通る線に対して、
回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
請求項１又は３に記載の回転電機において、
前記回転子の回転方向に対して前方と後方に位置する前記磁極間通風路の側壁面の傾斜角が等しいことを特徴とする回転電機。
請求項１乃至５のいずれかに記載の回転電機において、
前記磁極間通風路を形成する側壁面に、
径方向外側の傾斜している部分と径方向内側の部分との境界部が曲線状に形成されていることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部のスロット内に装着された永久磁石から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部のスロット内に装着された永久磁石から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して前方に位置する側壁面の径方向外側及び後方に位置する側壁面の径方向外側が、
前記回転子の回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部のスロット内に装着された永久磁石から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路を形成する側壁面は、
前記回転子の回転方向に対して前方に位置する側壁面の径方向外側及び後方に位置する側壁面の径方向外側が、前記回転子の中心点と、
この中心点に最も近い前記磁極間通風路の壁面上の点とを通る線に対して、
回転方向へ傾斜していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記回転子の軸方向中央部側の領域の前記磁極間通風路が、
請求項１乃至６のいずれかに記載の構成であることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部のスロット内に装着された永久磁石から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記回転子の軸方向中央部側の領域の前記磁極間通風路が請求項７乃至９のいずれかに記載の構成であることを特徴とする回転電機。
請求項１０又は１１に記載の回転電機において、
前記軸方向中央部側の領域以外である軸端側の領域の前記磁極間通風路は、
前記回転子の回転方向に対して後方に位置する側壁の径方向外側の傾斜角が、
前記軸方向中央部側の領域における同一の部分の傾斜角よりも小さいことを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路側壁面の径方向外側の傾斜角が、
前記回転子鉄心の軸方向に沿って段階的に変化していることを特徴とする回転電機。
回転軸に嵌合された回転子鉄心、
該回転子鉄心の径方向外側で、
かつ、周方向に所定間隔をもって形成された複数の磁極頭部に所定数巻回された回転子巻線から成る回転子と、
該回転子の回転子鉄心と所定の間隙をもって対向配置された固定子鉄心及び該固定子鉄心に所定数巻回された固定子巻線から成る固定子と、
前記回転子及び固定子を収納する固定子枠とを備え、
前記回転子鉄心の磁極頭部の周方向間に位置し、
かつ、軸方向に伸延する磁極間通風路を有している回転電機において、
前記磁極間通風路側壁面の径方向外側の傾斜角が、
前記回転子鉄心の軸方向に沿って連続的に変化していることを特徴とする回転電機。
請求項１３に記載の回転電機において、
前記磁極間通風路側壁面の径方向外側の傾斜角が、
前記回転子鉄心の軸方向端部側から軸方向中央部側に向かって段階的に大きくなるように変化していることを特徴とする回転電機。
請求項１４に記載の回転電機において、
前記磁極間通風路側壁面の径方向外側の傾斜角が、
前記回転子鉄心の軸方向端部側から軸方向中央部側に向かって連続的に大きくなるように変化していることを特徴とする回転電機。