JP2015056922A

JP2015056922A - 回転電機

Info

Publication number: JP2015056922A
Application number: JP2013187387A
Authority: JP
Inventors: 浩平山口; Kohei Yamaguchi
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-23
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: JP6002102B2; CN104426289A; CN104426289B

Abstract

【課題】回転電機の経年劣化などに応じて現場の状況に合わせて固有振動数を調整でき、それによって振動を抑制できるようにする。【解決手段】回転電機は、回転軸１０と、回転軸１０を支持する２個の軸受け１１と、２個の軸受け１１の間で回転軸１０に固定された回転子１２と、回転子１２の半径方向外側を囲んで配置された固定子１５と、２個の軸受け１１をそれぞれ収容して支持する２個の軸受けハウジング１６と、固定子１５の半径方向外側を覆って固定子１５を支持するフレーム１７と、２個の軸受けハウジング１６をそれぞれ支持してフレーム１７の軸方向の両端を塞ぐ２個のブラケット１８と、２個のブラケット１８の外側に着脱可能に取り付けられた動吸振器３０と、を有する。【選択図】図３

Description

この発明は回転電機に関し、特に、振動の低減を図った回転電機に関する。

回転電機、たとえば電動機や発電機では、運転に伴って共振などの振動が発生することがある。回転電機で振動が生じると、その回転電機自体の故障の原因になり、またその寿命に悪い影響を与えるだけでなく、その回転電機に連結された他の機器にも悪い影響を与える可能性がある。

そのため、回転電機の設計では、通常の運転状況において共振が生じないような配慮がなされる。

特開２００９−８１７１号公報

回転電機の固有振動数は経年劣化などにより変化することがある。このため、回転電機の設置場所において、経年劣化などの状況に合わせて固有振動数を適宜調整できることが望ましい。

この発明は、かかる事情に対応できるものであって、回転電機の経年劣化などの現場の状況に合わせて固有振動数を調整でき、それによって振動を抑制できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る回転電機は、水平方向に延びる回転軸と、前記回転軸を回転支持する２個の軸受けと、前記２個の軸受けの間で前記回転軸に固定された回転子と、前記回転子の半径方向外側に半径方向の間隙をはさんで前記回転子の半径方向外側を囲んで配置された固定子と、前記２個の軸受けをそれぞれ収容して支持する２個の軸受けハウジングと、前記固定子の半径方向外側を覆って前記固定子を支持するフレームと、前記２個の軸受けハウジングをそれぞれ支持して前記フレームの軸方向の両端を塞ぐ２個のブラケットと、前記２個のブラケットの少なくとも一方の外側に着脱可能に取り付けられた少なくとも一つの動吸振器と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、回転電機の経年劣化などの現場の状況に合わせて固有振動数を調整でき、それによって振動を抑制できる。

本発明に係る回転電機の第１の実施形態の正面図である。図１の回転電機のII方向の矢視側面図である。図１の回転電機の模式的立断面図である。本発明に係る回転電機の第２の実施形態の側面図である。

以下に、本発明に係る回転電機の実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る回転電機の第１の実施形態の正面図である。図２は、図１の回転電機のII方向の矢視側面図である。図３は、図１の回転電機の模式的立断面図である。

この回転電機で、回転軸１０は水平に延び、２個の軸受け１１によって回転支持されている。回転軸１０には、２個の軸受け１１の間で回転子１２が固定されている。回転子１２の半径方向外側には、半径方向の間隙１４をはさんで固定子１５が、回転子１２の半径方向外側を囲んで配置されている。

２個の軸受け１１は、それぞれの軸受けハウジング１６に収容されてこの軸受けハウジング１６に支持されている。固定子１５の半径方向外側には円筒状のフレーム１７が配置されて固定子１５を支持している。フレーム１７の軸方向両端部にはブラケット１８が取り付けられて、フレーム１７の軸方向両端部はブラケット１８で塞がれている。各軸受けハウジング１６はブラケット１８で支持されている。

回転軸１０の一方は軸受けハウジング１６から軸方向に突出していて、この突出部にキー溝が形成されて、このキー溝にキー２１が挿入されて、他の機器（図示せず）と連結される。たとえばこの回転電機が電動機の場合は、電動機によって駆動される負荷側の機器と連結される。回転電機が発電機の場合は、発電機を駆動するためのタービンなどの原動機と連結される。

回転軸１０が突出している側のブラケット１８の外面には動吸振器３０が取り付けられている。動吸振器３０は、取り付け具３１と、取り付け具３１に溶接などにより固定された棒状部材３２と、棒状部材３２の先端に溶接などにより固定されたおもり３３とを備えている。棒状部材３２は、たとえば円柱状で鋼製である。おもり３３は、たとえば球形で鋼製である。おもり３３は、ブラケット１８などに干渉されずに、棒状部材３２のたわみに応じて動けるように配置されている。

ブラケット１８にねじ穴が形成されており、取り付け具３１に貫通孔が形成されていて、この貫通孔にねじ３４を通してブラケット１８のねじ穴にねじ込むことにより、取り付け具３１をブラケット１８外面に固定することができる。しかも、この回転電機の設置位置に回転電機を設置した後に、動吸振器３０を取り付け、取り外し、また適宜取り替えて取り付けることができる。

上記構成の回転電機で、動吸振器３０により、ブラケット１８が振動する場合に、棒状部材３２がたわむことにより、おもり３３が振動し、ブラケット１８や軸受け１１の共振を抑制することができる。しかも、動吸振器３０は着脱可能であることから、回転電機の設置位置で、現場に合わせて動吸振器３０を加工したり、また、複数種類の動吸振器３０をあらかじめ用意しておいて、現場で適当な動吸振器３０を選択して取り付け、あるいは取り替えることもできる。また、長期運転による劣化などにより振動特性が変化した場合に、適当な動吸振器３０に取り替えることもできる。

上記説明では、棒状部材３２を用いることとしたが、これを、たとえばコイルばねに代えてもよい。また、抑制したい振動の方向があらかじめわかっている場合は、棒状部材３２に代えて細長い板状の部材を用いることもできる。おもり３３の形状は球形に限らず任意の形状でよい。さらに、棒状部材３２とおもり３３は一体形成したものでもよい。

［第２の実施形態］
図４は、本発明に係る回転電機の第２の実施形態の側面図である。この実施形態では、一つのブラケット１８に複数（図示の例では３個）の動吸振器３０が取り付けられている。各動吸振器３０の構造およびその取り付け構造は第１の実施形態と同様である。

この実施形態では、必要な動吸振器の全体特性を、複数の動吸振器３０によって実現することができる。これにより、あらかじめ用意する動吸振器３０の種類を少なくすることができる。たとえば、ブラケット１８の外面に複数の動吸振器３０を取り付けられるように、あらかじめ複数組の動吸振器３０取り付け用ねじ穴を形成しておき、回転電機の運転継続による振動特性の変化に合わせて、適当な数の動吸振器３０が取り付けられるように、動吸振器３０を取り付けたり取り外したりする運用も可能である。

［他の実施形態］
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

たとえば、上記実施形態では、動吸振器３０を、２個のブラケット１８の一方のみに取り付ける構造としたが、両方のブラケット１８に取り付けてもよい。

１０・・・回転軸
１１・・・軸受け
１２・・・回転子
１４・・・間隙
１５・・・固定子
１６・・・軸受けハウジング
１７・・・フレーム
１８・・・ブラケット
２１・・・キー
３０・・・動吸振器
３１・・・取り付け具
３２・・・棒状部材
３３・・・おもり
３４・・・ねじ

Claims

水平方向に延びる回転軸と、
前記回転軸を回転支持する２個の軸受けと、
前記２個の軸受けの間で前記回転軸に固定された回転子と、
前記回転子の半径方向外側に半径方向の間隙をはさんで前記回転子の半径方向外側を囲んで配置された固定子と、
前記２個の軸受けをそれぞれ収容して支持する２個の軸受けハウジングと、
前記固定子の半径方向外側を覆って前記固定子を支持するフレームと、
前記２個の軸受けハウジングをそれぞれ支持して前記フレームの軸方向の両端を塞ぐ２個のブラケットと、
前記２個のブラケットの少なくとも一方の外側に着脱可能に取り付けられた少なくとも一つの動吸振器と、
を有することを特徴とする回転電機。
前記動吸振器は、
前記ブラケットの外側に着脱可能に取り付けられた取り付け具と、
前記取り付け具に固定された棒状部材と、
前記棒状部材の先端に固定されたおもりと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
前記ブラケットには複数のねじ穴が形成されていて、
前記ねじ穴に雄ねじをねじ込むことにより前記取り付け具を前記ブラケットの外側に取り付け可能であること、を特徴とする請求項２に記載の回転電機。