JP2016163373A - Axial gap motor - Google Patents
Axial gap motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016163373A JP2016163373A JP2015037333A JP2015037333A JP2016163373A JP 2016163373 A JP2016163373 A JP 2016163373A JP 2015037333 A JP2015037333 A JP 2015037333A JP 2015037333 A JP2015037333 A JP 2015037333A JP 2016163373 A JP2016163373 A JP 2016163373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling medium
- axial gap
- gap motor
- rotor
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、アキシャルギャップモータに関する。 The present invention relates to an axial gap motor.
アキシャルギャップモータは、円板状のロータとこれと対向して置かれたステータから構成される。ロータは、平板状の永久磁石を円周方向に複数個配置し、ステータは、コアとコイルとからなる電磁石を円周方向複数個配置している。ロータは、シャフトに取付けられている。シャフトはエンドブラケットに取付けられた軸受けにより支持されている。ステータは、外周側でハウジングに保持されている。ハウジングはエンドブラケットに結合されている。全閉型のアキシャルギャップモータの場合には、ハウジングとエンドブラケットとにより全方向を覆われている。 The axial gap motor is composed of a disk-shaped rotor and a stator placed facing the rotor. The rotor has a plurality of flat permanent magnets arranged in the circumferential direction, and the stator has a plurality of electromagnets composed of a core and a coil arranged in the circumferential direction. The rotor is attached to the shaft. The shaft is supported by a bearing attached to the end bracket. The stator is held by the housing on the outer peripheral side. The housing is coupled to the end bracket. In the case of a fully-closed axial gap motor, the housing and the end bracket cover all directions.
アキシャルギャップモータでは、体格当たりのトルクを大きくするためにステータの両側を2枚のロータではさみ、ステータの両側にギャップ面を形成した2ロータ1ステータの構成を為す。 In the axial gap motor, in order to increase the torque per physique, both sides of the stator are sandwiched between two rotors, and a two-rotor one-stator configuration is formed in which gap surfaces are formed on both sides of the stator.
アキシャルギャップモータでの損失の多くは電磁石を構成するコイルやコアで発生する。損失は熱となり熱伝導によりコア、コア支持部材これと接するハウジングへ伝えられ、最終的には外気に放熱される。これとは別の経路として内部の気体の熱伝達によりステータからロータへ熱が伝えられる。ロータ、シャフトに伝えられた熱は、熱伝導によりベアリングそしてエンドブラケットに伝えられ、一部は、熱伝達によりハウジングに伝えられ最終的には外気に放熱される。放熱されなかった熱により、ステータとロータの温度が上昇する。ロータの磁石温度が上昇すると磁力が低下し、アキシャルギャップモータの効率が低下する。 Most of the loss in the axial gap motor is generated in the coil and core constituting the electromagnet. The loss becomes heat and is transmitted to the core and the core support member in contact with the core by heat conduction, and is finally radiated to the outside air. As another path, heat is transferred from the stator to the rotor by heat transfer of the internal gas. The heat transferred to the rotor and the shaft is transferred to the bearing and the end bracket by heat conduction, and a part of the heat is transferred to the housing by heat transfer and finally radiated to the outside air. The temperature of the stator and the rotor increases due to the heat that has not been dissipated. When the magnet temperature of the rotor increases, the magnetic force decreases, and the efficiency of the axial gap motor decreases.
アキシャルギャップモータを、ハイブリッド自動車又は電気自動車に搭載する場合には、大きなトルクが必要となる。トルクの増大に伴い、コイルに流れる電流も増し、コイルとコアで発生する熱が大きくなる。そのため、従来の熱伝達によりハウジングから周囲の空気へ放熱して冷却するだけでは、充分にアキシャルギャップモータの冷却を行うことができない。 When the axial gap motor is mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle, a large torque is required. As the torque increases, the current flowing through the coil increases, and the heat generated in the coil and core increases. Therefore, the axial gap motor cannot be sufficiently cooled only by radiating the heat from the housing to the surrounding air by conventional heat transfer and cooling it.
一方、ステータの冷却に冷却媒体を用いたアキシャルギャップモータが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、コイルを密閉構造とし冷却媒体を循環させることでコイルとコアとの冷却を行っている。
On the other hand, an axial gap motor using a cooling medium for cooling the stator is known (see, for example, Patent Document 1). In
特許文献1の冷却方式では、以下のような課題がある。コイルとコアとを密閉して、この密閉空間に冷却媒体を流し冷却を行っているため冷却媒体がコイルとコアのみに供給される。冷却媒体が供給されないコア支持部材やシャフトなどは冷却が行われない。また、コイルとコアに冷却媒体を流す密閉構造とするために、流路を形成した後、流路の密閉構造の確認や不具合が発生した場合にはこの修復が必要となり生産性が低下する。
The cooling method of
そこで、本願発明者は、冷却媒体をステータに直接供給して冷却媒体の熱伝達を利用し冷却を促進し、この温度上昇を抑制することを検討した。ここで、アキシャルギャップモータの回転時にはロータの回転による気流が発生する。その結果、単に冷却冷媒を供給しただけでは、供給された冷却媒体はロータの気流により飛散し、冷却すべき所望の場所に均一に供給することができないことを本願発明者は発見した。 Therefore, the inventor of the present application studied supplying the cooling medium directly to the stator to promote cooling by using the heat transfer of the cooling medium and suppressing this temperature increase. Here, when the axial gap motor rotates, an air flow is generated by the rotation of the rotor. As a result, the present inventor has found that the supplied cooling medium is scattered by the airflow of the rotor and cannot be uniformly supplied to the desired place to be cooled simply by supplying the cooling refrigerant.
すなわち、密閉構造を用いずに冷却媒体をステータに直接供給する場合、コイルの冷却媒体の供給量の分布に偏りがあり、このためコイルの温度が均一とならない場合があることがわかった。コイルの温度が不均一であると、コイルの温度が均一である場合に比べて高温のコイル温度によりアキシャルギャップモータの運転条件が制約される。 That is, it has been found that when the cooling medium is directly supplied to the stator without using the hermetic structure, the distribution of the cooling medium supply amount of the coil is uneven, and thus the coil temperature may not be uniform. When the coil temperature is not uniform, the operating condition of the axial gap motor is restricted by the coil temperature that is higher than that when the coil temperature is uniform.
本発明の目的は、冷却媒体をステータに直接供給する場合に、ステータの温度を均一とすることができるアキシャルギャップモータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an axial gap motor that can make the temperature of the stator uniform when supplying a cooling medium directly to the stator.
上記目的を達成するために、本発明は、水平に配置された回転軸と、前記回転軸に固定されるロータと、前記ロータに対向するステータと、前記ステータの周囲に配置され、冷却媒体を前記ステータに吐出する複数の孔を有する供給管と、を備え、前記供給管は、その最上部から前記ロータの回転方向に沿って伸びる第1の部分より、前記最上部から前記ロータの回転方向に対向する回転方向に沿って伸びる第2の部分から多くの冷却媒体を吐出する。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a horizontally disposed rotating shaft, a rotor fixed to the rotating shaft, a stator facing the rotor, a periphery of the stator, and a cooling medium. A supply pipe having a plurality of holes for discharging to the stator, the supply pipe extending from the uppermost portion along the rotational direction of the rotor, and the rotational direction of the rotor from the uppermost portion. A large amount of the cooling medium is discharged from the second portion extending along the rotation direction opposite to the surface.
本発明によれば、冷却媒体をステータに直接供給する場合に、ステータのコイルの温度を均一とすることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, when the cooling medium is directly supplied to the stator, the temperature of the stator coil can be made uniform. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、図面を用いて、本発明の第1〜第2の実施形態に係るアキシャルギャップモータの構成及び作用効果を説明する。以下の説明は本発明の具体的内容を示すものであり、本発明がこれらに限定されるものではなく、本明細書に開示される技術思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, the configuration and operational effects of the axial gap motor according to the first to second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description shows specific contents of the present invention, and the present invention is not limited to these. Various changes and modifications by those skilled in the art are within the scope of the technical idea disclosed in this specification. Is possible. In all the drawings for explaining the present invention, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
(第1の実施形態)
図1から図6を用いて、第1の実施形態に係るアキシャルギャップモータについて説明する。図1は本実施形態のアキシャルギャップモータ1の分解斜視図である。図2はエンドブラケットに設けられた冷却媒体供給管の斜視図である。図3は本発明を実施しない場合の冷却媒体のステータ上での挙動の模式図である。図4は本発明を実施しない場合の冷却媒体のステータ上での供給量の分布の模式図である。図5は本発明の第1の実施形態に係る冷却媒体のステータ上での供給量分布の模式図である。図6は本発明の第1の実施形態に係る冷却媒体供給孔の変化の模式図である。なお、図1、図3に示したように概略紙面下方に向かって重力が作用するものとする。
(First embodiment)
The axial gap motor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of an
図1のアキシャルギャップモータ1は、1ステータ2ロータ型といわれるものである。ロータ3(31、32)は、ステータ2を挟んで軸方向に対向して配置される第1ロータ31及び第2ロータ32と、により構成される。ステータ2は、コア22と、コア22を支持する支持部材23と、軸方向に対して第1ロータ31に近い側の支持部材23の側方に配置される第1コイル21aと、軸方向に対して第2ロータ32に近い側の支持部材23の側方に配置される第2コイル21b(不図示)と、により構成される。
The
流路部は、第1ロータ31の径方向の側部を通る第1流路部と、第2ロータ32の径方向の側部を通る第2流路部と、により構成される。排出口は、第1排出口と第2排出口と、により構成されている。第1排出口は、第1流路部と繋がり、軸方向において第1ロータ31よりも第1コイル21aの近くに設けられる。第2排出口は、第2流路部と繋がり、軸方向において第2ロータ32よりも第2コイル21bの近くに設けられる。
Flow path portion is composed of a first flow path portion passing through the side portion of the first rotor 3 1 in the radial direction and a second flow passage portion which passes through the side of the second rotor 3 2 in the radial direction and. The discharge port is composed of a first discharge port and a second discharge port. The first outlet, connected to the first flow path portion, than the first rotor 3 1 in the axial direction is provided in the vicinity of the
本実施形態のアキシャルギャップモータ1は円板状のロータ3(31、32)とこれにギャップを介して対向したステータ2、ロータ3の内周でロータ3に接続されたシャフト4、このシャフト4を支持するここでは図示しない軸受、この軸受が取り付けられたエンドブラケット62、このエンドブラケット62とステータ2の外周に接続されたハウジング61とから構成されている。筐体6は、ステータ2とロータ3とを収納し、冷却冷媒供給管8(図2)を保持する円筒状のハウジング61と、ハウジング61の両端に取り付けられるエンドブラケット62と、から構成される。
The
ロータ3は、図示しない磁石とこれを保持する構造材やバックヨークなどで構成されている。ロータ3は、シャフト4(回転軸)に固定されている。ステータ2は、コア22、これに巻かれたコイル21とコア22を支持する支持部材23から構成されている。ステータ2は、ロータ3と軸方向に沿って対向している。ステータ2のコイル21は、銅線またはアルミ線を用いる。コア22は電磁鋼板やアモルファス箔を積層したものまたは圧粉磁心などの軟磁性体を用いる。ロータ3の磁石は、フェライト磁石やネオジム磁石などを用いる。なお、シャフト4(回転軸)は、水平(重力方向に垂直)に配置される。
The rotor 3 includes a magnet (not shown) and a structural material or a back yoke for holding the magnet. The rotor 3 is fixed to the shaft 4 (rotating shaft). The stator 2 includes a core 22, a
図1ではエンドブラケット62のA面(シャフトに垂直な端面)として図示した出力軸側に冷却媒体供給管入口83と冷却媒体供給管出口84が設けられている。図示されていないB面とした反出力軸側にも同様に冷却媒体供給管入口83と冷却媒体供給管出口84が設けられている。図1では、冷却媒体供給管入口83が右側で、冷却媒体供給管出口84が左側となっているが、この逆の配置、すなわち冷却媒体供給入口83が左側で、冷却媒体供給管出口84が右側でも機能的には問題がない。アキシャルギャップモータ1の搭載形態により適宜選択することができる。また、図示しないが冷却媒体を回収するための冷却媒体排出口がハウジング61の下部に設けられている。
In FIG. 1, a cooling medium
冷却媒体供給管8は、図2に示すように、冷却媒体供給管8の外周側曲げ半径R2から冷却媒体供給管8の内周側曲げR1を引いた分の厚みで形成される。また、冷却媒体供給管8は、周方向において、回転軸を中心に冷却媒体供給管の円弧の角度θの円弧状で形成される。図2のOは、冷却媒体供給管8の曲げの円弧中心を表している。冷却媒体供給管8の断面は、一例として、台形状である。冷却媒体供給管8は、中空の管で冷却媒体供給管8の傾斜面81に冷却媒体供給孔82が複数開口した構造となっている。冷却媒体供給管8の円弧の角度(図2中Θで表記)は、冷却媒体供給孔82を図1の横方向(図の側面方向)にも設けることができるようにするため概略180°以上の角度であることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the cooling medium supply pipe 8 is formed with a thickness obtained by subtracting the inner peripheral side bending R <b> 1 of the cooling medium supply pipe 8 from the outer peripheral side bending radius R <b> 2 of the cooling medium supply pipe 8. In addition, the cooling medium supply pipe 8 is formed in an arc shape with an angle θ of the arc of the cooling medium supply pipe around the rotation axis in the circumferential direction. O in FIG. 2 represents the arc center of bending of the cooling medium supply pipe 8. As an example, the cross section of the cooling medium supply pipe 8 has a trapezoidal shape. The cooling medium supply pipe 8 is a hollow pipe having a structure in which a plurality of cooling medium supply holes 82 are opened on the
なお、図2では、冷却媒体供給孔82の直径はdhであり、隣接する冷却媒体供給孔82のピッチは、θpである。これらの詳細については、図5及び図6を用いて後述する。 In FIG. 2, the diameter of the coolant supply hole 82 is d h, the pitch of the adjacent cooling medium supply hole 82 is theta p. Details of these will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.
本実施形態のアキシャルギャップモータ1の動作を説明する。図に示さないインバータや交流電源を用いコイル21に通電すると、ステータ2表面に交番磁界が形成される。この交番磁界と磁石によるロータ3の静磁界とが吸引、反発することでロータ3が回転子トルクを発生する。
Operation | movement of the
次に、図3を用いて、冷却媒体供給8の冷却媒体供給管8より供給された冷却媒体の挙動について説明する。図3は、図1のB面と示した反出力側よりステータ2のコイル21を図示し、これに冷却媒体の流れを模式的に黒塗りの矢印で示したものである。角度は既述のようにアキシャルギャップモータ天頂部を0°これより左回りに角度を付与してある。
Next, the behavior of the cooling medium supplied from the cooling medium supply pipe 8 of the cooling medium supply 8 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the
以下、図3を用いて、本発明を実施しない比較例として、冷却媒体供給管8の冷却媒体供給孔82より均一な冷媒供給量を供給した場合の冷却媒体の挙動について説明する。アキシャルギャップモータ1の外部に設置された図に示さない冷却媒体供給系から冷却媒体が冷却媒体供給管8に接続する冷却媒体供給管入口83より供給される。冷却媒体供給管8に供給された冷却媒体は、冷却冷媒供給孔82より噴出(吐出)しステータ2の上半分側コイル21の外径側の外径側コイルエンド211に供給される。
Hereinafter, the behavior of the cooling medium when a uniform refrigerant supply amount is supplied from the cooling medium supply hole 82 of the cooling medium supply pipe 8 will be described with reference to FIG. A cooling medium is supplied from a cooling medium supply system (not shown) installed outside the
この後、供給された冷却媒体はコア22と隣接するコア22の間のコイル21(コア間コイル212)、コア22や支持部材23の上を流れて冷却を行う。その後、上半部側コイル21の内径側の内径側コイルエンド213を流れて、回転しているシャフト4により飛散される。シャフト4により飛散された冷却媒体は滴下した位置より回転方向前方約90°のC点付近に集中する。この残りの滴下した冷却媒体は回転するシャフト4の面を滑り、滴下した位置より回転方向後方約90°のD点付近に集中的に飛散される。
Thereafter, the supplied cooling medium flows over the coil 21 (
C点付近に飛散された冷却媒体は下半分側の内径側コイルエンド213を伝わり、他の内径コイルエンド213へと流れる。内径コイルエンド213に流れた冷却媒体は下半分のスロット間コイル212と下半分のコア22と支持部材23とを流れステータ2の外周を180°(最下部)に向かって流れる。D点の冷却媒体もC点の冷却媒体と同様の挙動をする。
The cooling medium scattered in the vicinity of the point C travels through the inner diameter
このときの冷却媒体の供給量の分布を図4に示す。図4の縦軸は冷却媒体の相対供給量で横軸は図3と同様に付与した角度である。コイル21下半分に供給される冷却媒体の量は90°から180°にかけて多くなる。これに対して180°から270°にかけて冷却媒体の量は少なくなる。そのためコイル21の下半分側に大きな温度分布の偏りを発生させる。
The distribution of the supply amount of the cooling medium at this time is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 4 is the relative supply amount of the cooling medium, and the horizontal axis is the angle given in the same manner as in FIG. The amount of the cooling medium supplied to the lower half of the
これに対し、上記のような回転するシャフト4による冷却媒体のステータ2の下半分への飛散を考慮する。具体的には、冷却媒体を冷却媒体供給管8の冷却媒体供給孔82より均一に供給するのではなく、シャフトの回転による供給量の差が発生することを考慮して、予め逆の偏りを与えて供給した場合について以下に述べる。本実施形態では、図3に示すようにロータは紙面に向かって左回転をしており、冷却媒体の供給方向はこれに対向するように右回転すなわち90°から0°そして270°へ向かって供給されているものとする。 On the other hand, the scattering of the cooling medium to the lower half of the stator 2 by the rotating shaft 4 as described above is considered. Specifically, instead of supplying the cooling medium uniformly from the cooling medium supply hole 82 of the cooling medium supply pipe 8, the reverse bias is preliminarily taken into consideration that a difference in supply amount due to the rotation of the shaft occurs. The case where it is supplied is described below. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the rotor rotates counterclockwise toward the paper surface, and the supply direction of the cooling medium rotates clockwise so as to face this, that is, from 90 ° to 0 ° and 270 °. It shall be supplied.
従って、0°より90°の冷却媒体の供給量を270°から0°の冷却媒体の供給量より少なくする。このようにすると、シャフト4の回転により前方へ飛散されC点に供給される冷却媒体の量が減り、残りのシャフト4の面を滑りD点へ供給される冷却媒体の量が増える。その結果、下半分側のコイル21へ供給される冷却媒体の量は図5に示すようにほぼ均一となり、下半分側のコイル21の温度が均一となる。この場合に上半分側のコイル21への冷却媒体供給量に分布が少し発生するが、この分布を与えなかった場合の下半分側の冷却媒体供給量の分布より遥かに小さいため、上半分側のコイル21に発生する温度分布は小さく問題にならない。
Therefore, the supply amount of the cooling medium from 90 ° to 0 ° is made smaller than the supply amount of the cooling medium from 270 ° to 0 °. By doing so, the amount of the cooling medium scattered forward by the rotation of the shaft 4 and supplied to the point C decreases, and the amount of the cooling medium supplied to the point D increases by sliding the remaining surface of the shaft 4. As a result, the amount of the cooling medium supplied to the
上記を実現するためには冷却媒体供給孔82どうしの間隔すなわち、ピッチθpを一定にして図6に示すように冷却媒体供給孔82の直径dhを変化させる。図6の縦軸は冷却媒体供給孔の直径で、横軸は図3同様に付与した角度である。冷却冷媒供給孔82の供給方向の前半の直径dh1に対して後半の孔の直径dh2を相対的に大きく、dh1<dh2となるようにする。ここで冷却冷媒供給孔82が0°から90°そして270°から360°までしかないのは、図2の説明で述べたようにステータの上半分側の外周に冷媒供給管8を設け、冷却冷媒供給孔82をθで180度としているためである。以下の説明でも同様とする。 Intervals in order to achieve the above is how the coolant supply hole 82 that is, changing the diameter d h of the cooling medium supply hole 82 as shown in FIG. 6 by the pitch theta p constant. The vertical axis in FIG. 6 is the diameter of the cooling medium supply hole, and the horizontal axis is the angle given as in FIG. Relatively large diameter d h2 of the second half of the hole relative to the diameter d h1 of the first half of the supply direction of the cooling medium supply hole 82, made to be d h1 <d h2. Here, the cooling refrigerant supply hole 82 has only from 0 ° to 90 ° and from 270 ° to 360 °, as described in the explanation of FIG. This is because the refrigerant supply hole 82 is set to 180 degrees in θ. The same applies to the following description.
すなわち、冷却媒体供給管8は、ステータの径方向外側かつ鉛直上側に配置される。なお、冷却媒体供給管8は、円弧状であり、複数の冷却媒体供給孔82は、鉛直上方向を0°とし、ロータ3の回転方向を正の角度としたときに、0〜90°の範囲及び270〜360°の範囲に配置される。 That is, the cooling medium supply pipe 8 is disposed on the radially outer side and the vertically upper side of the stator. The cooling medium supply pipe 8 has an arc shape, and the plurality of cooling medium supply holes 82 have a vertical upward direction of 0 ° and a rotational direction of the rotor 3 of 0 to 90 ° when the rotation direction is a positive angle. It is arranged in a range and a range of 270 to 360 °.
これに対して、冷却媒体の供給方向とロータ3の回転方向が同じ場合には、供給方向の前半を増加させるようにする。この場合も冷却媒体相対供給量の図3同様に付与した角度に対する分布は、図6と同じようになる。この場合には冷却媒体は270°から0°そして90°に向かって供給されるため、その前半すなわち270°から0°で冷却媒体相対供給量が多くなる。 On the other hand, when the supply direction of the cooling medium and the rotation direction of the rotor 3 are the same, the first half of the supply direction is increased. Also in this case, the distribution of the cooling medium relative supply amount with respect to the angle applied in the same manner as in FIG. 3 is the same as in FIG. In this case, since the cooling medium is supplied from 270 ° to 0 ° and 90 °, the relative supply amount of the cooling medium increases in the first half, that is, 270 ° to 0 °.
本実施形態で取り上げなかった、ロータの回転が図3のように紙面に向かって左回転でない場合、すなわち右回転の場合についても同様の方法で下半分側コイル2に供給される冷却媒体の量を均一とすることができる。 The amount of the cooling medium supplied to the lower half side coil 2 in the same way even when the rotation of the rotor is not counterclockwise toward the paper surface as shown in FIG. Can be made uniform.
このように、冷却媒体供給管8は、ステータ2の周囲に配置され、冷却媒体をステータ2に吐出する複数の冷却媒体供給孔82を有する。冷却媒体供給管8は、その最上部からロータ3の回転方向に沿って伸びる第1の部分より、最上部からロータ3の回転方向に対向する回転方向に沿って伸びる第2の部分から多くの冷却媒体を吐出する。 As described above, the cooling medium supply pipe 8 is disposed around the stator 2 and has a plurality of cooling medium supply holes 82 for discharging the cooling medium to the stator 2. The cooling medium supply pipe 8 has more from the second portion extending from the uppermost portion along the rotation direction opposite to the rotation direction of the rotor 3 than the first portion extending from the uppermost portion along the rotation direction of the rotor 3. Discharge the cooling medium.
本実施形態では、第2の部分の複数の孔の直径dh2は、第1の部分の複数の孔の直径dh1より大きい。換言すれば、第2の部分の複数の孔の開口面積の総和は、第1の部分の複数の孔の開口面積の総和より大きい。 In the present embodiment, the diameter d h2 of the plurality of holes in the second portion is larger than the diameter d h1 of the plurality of holes in the first portion. In other words, the sum of the opening areas of the plurality of holes in the second portion is larger than the sum of the opening areas of the plurality of holes in the first portion.
ここで、冷却冷媒供給管8より噴出した冷却媒体は、上半分側のコイル、コアや支持部材を流れる。この後、冷却媒体は回転するシャフトに滴下しシャフトを冷却した後、飛散される。飛散された冷却媒体は下半分のコイル21、コア22や支持部材23を冷却する。ステータ2の上半分側より供給される冷却媒体量をシャフト4の回転による供給量の差が発生することを考慮して、予め逆の偏りを与えてシャフトの回転により均一となるように供給する。そのため、ステータ2の下半分側では、冷却媒体の供給量の分布が均一となり、コイル21、コア22や支持部材23からなるステータ2を均一に冷却できる。
Here, the cooling medium ejected from the cooling refrigerant supply pipe 8 flows through the upper half side coil, core and support member. Thereafter, the cooling medium is dropped on the rotating shaft to cool the shaft and then scattered. The scattered cooling medium cools the
以上説明したように、本実施形態によれば、冷却媒体をステータに直接供給する場合に、ステータの温度を均一とすることができる。 As described above, according to the present embodiment, when the cooling medium is directly supplied to the stator, the temperature of the stator can be made uniform.
(第2の実施形態)
本実施形態でも、ロータ3の回転方向は図3の紙面に向かって左回転とし、冷却媒体の供給方向はこれと対向する向きの紙面に向かって右回転とする。シャフト4の回転による供給量の差が発生することを考慮して、予め逆の偏りを与えて供給するには、冷却媒体供給孔82の直径dhを一定にして図7に示すように冷却媒体供給孔82のピッチθpを変化させる。図7の縦軸は冷却媒体供給孔のピッチで、横軸は図3同様に付与した角度である。冷却媒体供給孔82の供給方向の前半のピッチθp1に対して後半の孔のピッチθp2を相対的に小さく、θp1>θp2となるようにする。このようにすると、冷却媒体の供給の前半では冷却媒体供給孔82の数が後半より少なくなり、冷却媒体が後半で上半分側のコイル2に多く供給されるようになる。
(Second Embodiment)
Also in this embodiment, the rotation direction of the rotor 3 is set to the left rotation toward the paper surface of FIG. 3, and the supply direction of the cooling medium is set to the right rotation toward the paper surface facing the same. In consideration of the occurrence of a difference in supply amount due to the rotation of the shaft 4, in order to supply with a reverse bias in advance, the cooling medium supply hole 82 has a constant diameter d h and is cooled as shown in FIG. The pitch θ p of the medium supply holes 82 is changed. The vertical axis in FIG. 7 is the pitch of the cooling medium supply holes, and the horizontal axis is the angle given as in FIG. The pitch θ p2 of the second half hole is relatively small with respect to the first half pitch θ p1 in the supply direction of the cooling medium supply hole 82 so that θ p1 > θ p2 . In this way, in the first half of the supply of the cooling medium, the number of the cooling medium supply holes 82 is smaller than that in the second half, and a large amount of the cooling medium is supplied to the upper half coil 2 in the second half.
これに対して、冷却媒体の供給方向とロータの回転方向が同じ場合には、供給方向の前半を増加させるようにする。この場合も図3同様に付与した角度に対する冷却媒体相対供給量の分布は、図7と同じようになる。 On the other hand, when the cooling medium supply direction and the rotor rotation direction are the same, the first half of the supply direction is increased. In this case as well, the distribution of the cooling medium relative supply amount with respect to the given angle is the same as in FIG.
このように、第2の部分の複数の冷却媒体供給孔82のピッチθp2は、第1の部分の複数の冷却媒体供給孔82のピッチθp1より小さい。換言すれば、第2の部分の複数の孔の開口面積の総和は、第1の部分の複数の孔の開口面積の総和より大きい。 Thus, the pitch θ p2 of the plurality of cooling medium supply holes 82 in the second portion is smaller than the pitch θ p1 of the plurality of cooling medium supply holes 82 in the first portion. In other words, the sum of the opening areas of the plurality of holes in the second portion is larger than the sum of the opening areas of the plurality of holes in the first portion.
本実施形態では、冷却媒体供給孔82の加工において、同一のドリルなどで加工を行い、ピッチを変更するだけで良いため、製作性が向上する。すなわち、加工の工数を削減することができる。 In the present embodiment, in the processing of the cooling medium supply hole 82, it is only necessary to perform the processing with the same drill or the like and change the pitch, so that the productivity is improved. That is, the number of processing steps can be reduced.
以上説明したように、本実施形態によれば、冷却媒体をステータに直接供給する場合に、ステータの温度を均一とすることができる。また、制作性が向上する。 As described above, according to the present embodiment, when the cooling medium is directly supplied to the stator, the temperature of the stator can be made uniform. In addition, productivity is improved.
なお、第1の実施形態と第2の実施形態の両方、すなわち冷却媒体供給孔82のピッチθpと冷却媒体供給孔82の直径dhとの両方を調整して、供給される冷却媒体の供給量を、冷却媒体の供給方向とロータの回転方向が対向する場合には、供給方向の後半で増加させ、冷却媒体の供給方向とロータの回転方向が同じ場合には、供給方向の前半を増加させることが出来る。 It should be noted that both the first embodiment and the second embodiment, that is, adjusting both the pitch θ p of the cooling medium supply holes 82 and the diameter d h of the cooling medium supply holes 82, The supply amount is increased in the second half of the supply direction when the cooling medium supply direction and the rotor rotation direction are opposite to each other, and when the cooling medium supply direction and the rotor rotation direction are the same, the first half of the supply direction is increased. Can be increased.
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
上記実施形態では、アキシャルギャップモータは、2ロータ1ステータ型であるが、1ロータ1ステータ型、1ロータ2ステータ型などであってもよい。 In the above embodiment, the axial gap motor is a 2-rotor 1-stator type, but may be a 1-rotor 1-stator type, a 1-rotor 2-stator type, or the like.
1…アキシャルギャップモータ
2…ステータ
3…ロータ
4…シャフト
6…筐体
8…冷却媒体供給管
21…コイル
21a…第1コイル
21b…第2コイル
22…コア
23…支持部材
61…ハウジング
62…エンドブラケット
81…冷却冷媒供給管の傾斜面
82…冷却媒体供給孔
83…冷却冷媒供給管入口
84…冷却冷媒供給管出口
211…外径側コイルエンド
212…スロット間コイル(コア間コイル)
213…内径側コイルエンド
O…冷却媒体供給管8の曲げの円弧中心
R1…冷却媒体供給管8の内周側曲げ半径
R2…冷却媒体供給管8の外周側曲げ半径
dh…冷却媒体供給孔の直径
Θ…冷却媒体供給管の円弧の角度
θp…冷却媒体供給孔のピッチ
DESCRIPTION OF
213 ... inner diameter side coil end O ... arc center R1 ... inner circumferential side bend radius R2 ... outer circumferential side bend radius d h ... coolant supply holes of the cooling medium supply pipe 8 for coolant supply pipe 8 for bending the coolant supply pipe 8 Diameter Θ ... Cooling medium supply pipe arc angle θ p ... Cooling medium supply hole pitch
Claims (8)
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータに対向するステータと、
前記ステータの周囲に配置され、冷却媒体を前記ステータに吐出する複数の孔を有する供給管と、を備え、
前記供給管は、
その最上部から前記ロータの回転方向に沿って伸びる第1の部分より、前記最上部から前記ロータの回転方向に対向する回転方向に沿って伸びる第2の部分から多くの冷却媒体を吐出する
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 A rotating shaft arranged horizontally;
A rotor fixed to the rotating shaft;
A stator facing the rotor;
A supply pipe disposed around the stator and having a plurality of holes for discharging a cooling medium to the stator;
The supply pipe is
More cooling medium is discharged from the second portion extending from the uppermost portion along the rotation direction opposite to the rotation direction of the rotor than the first portion extending from the uppermost portion along the rotation direction of the rotor. Axial gap motor characterized by
前記第2の部分の前記複数の孔の径は、
前記第1の部分の前記複数の孔の径より大きい
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The diameter of the plurality of holes in the second part is
An axial gap motor characterized by being larger in diameter than the plurality of holes in the first portion.
前記第2の部分の前記複数の孔のピッチは、
前記第1の部分の前記複数の孔のピッチより小さい
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The pitch of the plurality of holes in the second part is
The axial gap motor is smaller than the pitch of the plurality of holes in the first portion.
前記供給管は、
前記ステータの径方向外側かつ鉛直上側に配置される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The supply pipe is
An axial gap motor, wherein the axial gap motor is disposed radially outside and vertically above the stator.
前記供給管は、
円弧状であり、
前記複数の孔は、
前記鉛直上方向を0°とし、前記ロータの回転方向を正の角度としたときに、0〜90°の範囲及び270〜360°の範囲に配置される
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The supply pipe is
Arcuate,
The plurality of holes are:
An axial gap motor, wherein the axial gap motor is arranged in a range of 0 to 90 ° and a range of 270 to 360 ° when the vertical upward direction is 0 ° and the rotation direction of the rotor is a positive angle.
前記冷却媒体は、
前記ロータの回転方向に対向する回転方向に前記供給管を流れる
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The cooling medium is
The axial gap motor characterized by flowing in the supply pipe in a rotation direction opposite to the rotation direction of the rotor.
前記冷却媒体は、
前記ロータの回転方向と同じ方向に前記供給管を流れる
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The cooling medium is
An axial gap motor characterized by flowing in the supply pipe in the same direction as the rotation direction of the rotor.
前記第2の部分の前記複数の孔の開口面積の総和は、
前記第1の部分の前記複数の孔の開口面積の総和より大きい
ことを特徴とするアキシャルギャップモータ。 The axial gap motor according to claim 1,
The sum total of the opening areas of the plurality of holes in the second portion is:
The axial gap motor, wherein the axial gap motor is larger than a sum of opening areas of the plurality of holes in the first portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037333A JP2016163373A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Axial gap motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037333A JP2016163373A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Axial gap motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016163373A true JP2016163373A (en) | 2016-09-05 |
Family
ID=56845526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015037333A Pending JP2016163373A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Axial gap motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016163373A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109450174A (en) * | 2019-01-14 | 2019-03-08 | 上海盘毂动力科技股份有限公司 | A kind of cooling system and motor |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015037333A patent/JP2016163373A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109450174A (en) * | 2019-01-14 | 2019-03-08 | 上海盘毂动力科技股份有限公司 | A kind of cooling system and motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102030302B1 (en) | Motor rotor holder and motor | |
JP5482376B2 (en) | Hermetic rotary electric machine | |
US9800118B2 (en) | Self-cooled motor | |
JP2019531044A (en) | Hermetic rotary electric machine with internal cooling system | |
US9800117B2 (en) | Self-cooled motor | |
JP6054348B2 (en) | Brushless rotating electric machine | |
KR20160000909A (en) | Water-cooled moter | |
JP2005057957A (en) | Motor | |
JP2015047034A (en) | Axial gap type power generator | |
JP2014033584A (en) | Wind cooling structure of rotary electric machine | |
US11909269B2 (en) | Combined fixed fan for disc-type motor | |
JP6469964B2 (en) | Permanent magnet rotating electric machine | |
JP2018501773A (en) | Rotor | |
JP2004312898A (en) | Rotor, stator, and rotating machine | |
JP6638427B2 (en) | Outer rotor type rotary electric machine | |
JP2009027800A (en) | Cooling structure of motor | |
JP2016158365A (en) | Motor | |
JP2015226376A (en) | Axial gap motor | |
EP3703227A1 (en) | Rotary electric device | |
JP2016163373A (en) | Axial gap motor | |
CN110994906B (en) | Brushless rotating electric machine | |
JP2017200354A (en) | Brushless rotary electric machine | |
WO2015186163A1 (en) | Axial gap motor | |
CN111614182A (en) | Synchronous rotating electric machine | |
JP2013158161A (en) | Rotary electric machine |