JP2018042338A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
一般に、電動機などの回転電機は、回転子と固定子を冷却する必要があり、そのための冷却構造が設けられている。 In general, a rotating electrical machine such as an electric motor needs to cool a rotor and a stator, and a cooling structure for that purpose is provided.
こうした回転電機における冷却構造の代表的な冷却構造としては、電動機の内部に冷却媒体を流通させて回転子と固定子を冷却する方式がある。 As a typical cooling structure in such a rotating electric machine, there is a method of cooling the rotor and the stator by circulating a cooling medium inside the electric motor.
このような冷却方式を用いた比較的大容量の回転電機においては、回転子と固定子の間の間隙(エアギャップ)に、軸方向外側から内側に向かって冷却媒体を流入させ、更に、この冷却媒体を、軸方向に所定の間隔をもち、かつ、固定子の径方向に設けた複数の通風ダクトを内径側から外径側へと流通させる構造が知られている。 In a relatively large-capacity rotating electrical machine using such a cooling method, a cooling medium flows into the gap (air gap) between the rotor and the stator from the outside in the axial direction to the inside. A structure in which a plurality of ventilation ducts having a predetermined interval in the axial direction and provided in the radial direction of the stator is circulated from the inner diameter side to the outer diameter side is known.
また、冷却媒体の一部は、回転子に設けた軸方向流路へ流入し、固定子と同様、軸方向に所定の間隔を持ち、かつ、回転子の径方向に設けた複数の通風ダクトを内径側から外径側へと流通させ、エアギャップを流れる冷却媒体へ合流させる場合もある。固定子の通風ダクトを通過した冷却媒体は、冷却器に導かれて除熱された後に、回転電機の内部へと還流される。 In addition, a part of the cooling medium flows into the axial flow path provided in the rotor, and, like the stator, has a predetermined interval in the axial direction and a plurality of ventilation ducts provided in the radial direction of the rotor. May be circulated from the inner diameter side to the outer diameter side and merged with the cooling medium flowing through the air gap. The cooling medium that has passed through the ventilation duct of the stator is guided to the cooler to remove heat, and then returned to the inside of the rotating electrical machine.
更に、冷却媒体の一部を分流させ、固定子鉄心の端部から軸方向に突出した固定子コイルの端部(以下では、固定子コイルエンド部という)を冷却する構造が一般的である。この固定子コイルエンド部を冷却した冷却媒体は、そのまま冷却器へと流入して除熱される。冷却器を出た冷却媒体は、回転軸の両端に設置された軸流ファンにより、再び回転電機の軸方向内側に送出される。 Furthermore, a structure in which a part of the cooling medium is diverted to cool the end of the stator coil that protrudes in the axial direction from the end of the stator core (hereinafter referred to as the stator coil end) is common. The cooling medium that has cooled the stator coil end portion flows into the cooler as it is to remove heat. The cooling medium exiting the cooler is sent out again in the axial direction of the rotating electrical machine by axial fans installed at both ends of the rotating shaft.
また、冷却器から軸流ファンへと冷却媒体を導くために、通常は、固定子コイルエンド部の軸方向外側に、固定子コイルエンド部を覆うようにガイド板を設置し、このガイド板とケーシングとの間に通風ダクトを形成している。 In order to guide the cooling medium from the cooler to the axial fan, a guide plate is usually installed outside the stator coil end portion in the axial direction so as to cover the stator coil end portion. A ventilation duct is formed between the casing and the casing.
このような回転電機の一例の構成を図7に示す。 A configuration of an example of such a rotating electrical machine is shown in FIG.
図7に示す回転電機は、固定子2と、この固定子2の内径側にエアギャップ3を介して配置された回転子1と、固定子2の上方側に位置する固定子フレーム8に設置され、固定子2及び回転子1を冷却した冷却媒体18を除熱する冷却器10と、固定子2と回転子1及び冷却器10を格納するケーシング19と、回転子1の回転軸11の両端に設置され、冷却器10で除熱された冷却媒体18を機内に還流する軸流ファン7とを備え、固定子2は、固定子鉄心6と、この固定子鉄心6の内径側に形成された複数のスロット(図示せず)内に収納された固定子コイル4とから成り、この固定子コイル4は、固定子鉄心6の端部から軸方向に突出した固定子コイルエンド部9が形成されていると共に、この固定子コイルエンド部9を覆うようにガイド板5を有して構成されている。
The rotating electrical machine shown in FIG. 7 is installed on a
そして、軸流ファン7で除熱された冷却媒体18は、回転子1の内部へ向かう冷却媒体18a、エアギャップ3へ向かう冷却媒体18b、固定子コイルエンド部9へ向かう冷却媒体18cに分流する。回転子1の内部へ向かう冷却媒体18aは、回転子1を冷却した後、エアギャップ3へ向かう冷却媒体18bと合流して固定子2を冷却し、固定子フレーム8内に流入する。固定子コイルエンド部9へ向かう冷却媒体18cは、固定子コイルエンド部9を冷却した後、固定子1を支持する主板20と固定子フレーム8の隙間を通って固定子フレーム8内に流入して他の冷却媒体と合流する。固定子フレーム8の外周から流出した冷却媒体18は、冷却器10に流入し除熱され、ケーシング19とガイド板5とで形成される通風路21を通り軸流ファン7へと戻る。
Then, the
上記のような従来の冷却構造では、軸流ファン7により送出された冷却媒体18は、固定子2及び回転子1を冷却する冷却媒体(回転子1の内部へ向かう冷却媒体18aとエアギャップ3へ向かう冷却媒体18b)と、固定子コイルエンド部9を冷却する冷却媒体(固定子コイルエンド部9へ向かう冷却媒体18c)とに分流されている。
In the conventional cooling structure as described above, the
このため、固定子コイルエンド部9の冷却を強化するために、固定子コイルエンド部9側へ流れる冷却媒体(固定子コイルエンド部9へ向かう冷却媒体18c)を増加させると、固定子2及び回転子1側へと流れる冷却媒体(回転子1の内部へ向かう冷却媒体18aとエアギャップ3へ向かう冷却媒体18b)が減少してしまう。
For this reason, in order to enhance the cooling of the stator
逆に、固定子2及び回転子1側へと流れる冷却媒体(回転子1の内部へ向かう冷却媒体18aとエアギャップ3へ向かう冷却媒体18b)を増加させると、固定子コイルエンド部9側へ流れる冷却媒体(固定子コイルエンド部9へ向かう冷却媒体18c)が減少してしまう。即ち、固定子2及び回転子1の冷却と固定子コイルエンド部9の冷却は、トレードオフの関係にあり、固定子2及び回転子1の冷却に悪影響を与えずに固定子コイルエンド部9の冷却を強化することが難しいという問題がある。
Conversely, when the cooling medium flowing toward the
これを解決するために、特許文献1には、冷却器から出た直後の冷却媒体を、固定子コイルエンド部の軸方向外側に設置したフィンに当てる構造が開示されている。
In order to solve this,
上述した特許文献1に記載されている従来の冷却技術は、固定子コイルエンド部の軸方向外側の端部が、冷却器から流出した冷却媒体の全流量により冷却されるため、コイルエンド部の冷却を強化することができる。
In the conventional cooling technique described in
しかしながら、固定子コイルエンド部の軸方向内側の残りの部分は、従来と同様にファンから分流した冷却媒体で冷却されことになる。 However, the remaining portion on the inner side in the axial direction of the stator coil end portion is cooled by the cooling medium diverted from the fan as in the conventional case.
そのため、固定子コイルエンド部の軸方向内側の冷却の強化のため、固定子コイルエンド部の軸方向内側の部分の流量を増加させると、固定子及び回転子へ流れる風量が減少するという上述した問題が解決されないまま残ってしまう。 For this reason, increasing the flow rate of the axially inner portion of the stator coil end portion to enhance the cooling of the stator coil end portion in the axial direction reduces the amount of air flowing to the stator and the rotor. The problem remains unresolved.
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、固定子及び回転子の冷却に悪影響を与えることなく、固定子コイルエンド部の冷却を強化することができる回転電機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can enhance cooling of a stator coil end without adversely affecting cooling of the stator and the rotor. It is to provide.
本発明の回転電機は、上記目的を達成するために、固定子と、該固定子の内径側にエアギャップを介して配置された回転子と、前記固定子の上方側に位置する固定子フレームに設置され、前記固定子及び回転子を冷却した冷却媒体を除熱する冷却器と、前記固定子と回転子及び前記冷却器を格納するケーシングと、前記回転子の回転軸の両端に設置され、前記冷却器で除熱された冷却媒体を機内に還流する軸流ファンとを備え、前記固定子は、固定子鉄心と、該固定子鉄心の内径側に形成された複数のスロット内に収納された固定子コイルとから成り、前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の端部から軸方向に突出した固定子コイルエンド部が形成されていると共に、固定子コイルエンド部を覆うように前記固定子コイルエンド部に設置して設けられるガイド板を有し、前記固定子コイルエンド部の上方に位置する前記固定子フレームに、前記冷却器からの冷却媒体を前記固定子コイルエンド部に導入するための第1の開口部が設けられ、かつ、前記ガイド板の前記軸流ファンより軸方向外側に位置する領域には、前記固定子コイルエンド部を冷却した前記冷却媒体を排出するための第2の開口部が少なくとも1個設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotating electrical machine according to the present invention includes a stator, a rotor disposed on an inner diameter side of the stator via an air gap, and a stator frame positioned above the stator. A cooler for removing heat from the cooling medium that has cooled the stator and the rotor, a casing for storing the stator, the rotor, and the cooler, and both ends of the rotating shaft of the rotor. And an axial fan that circulates the cooling medium removed by the cooler into the machine, and the stator is housed in a stator core and a plurality of slots formed on the inner diameter side of the stator core. The stator coil is formed with a stator coil end portion protruding in an axial direction from an end portion of the stator core, and so as to cover the stator coil end portion. Install in the stator coil end A first opening for introducing a cooling medium from the cooler into the stator coil end portion in the stator frame located above the stator coil end portion. At least one second opening for discharging the cooling medium that has cooled the stator coil end portion is provided in a region of the guide plate that is positioned on the axially outer side of the axial fan. It is provided.
本発明によれば、固定子及び回転子の冷却に悪影響を与えることなく、固定子コイルエンド部の冷却を強化することができる。 According to the present invention, the cooling of the stator coil end portion can be enhanced without adversely affecting the cooling of the stator and the rotor.
以下、図示した実施例に基づいて本発明の回転電機を説明する。なお、符号は、従来と同一のものは同符号を使用する。 Hereinafter, the rotating electrical machine of the present invention will be described based on the illustrated embodiments. In addition, the code | symbol uses the same code | symbol for the same thing as the past.
図1及び図2に、本発明の回転電機の実施例1を示す。 1 and 2 show a first embodiment of the rotating electrical machine of the present invention.
該図に示すように、本実施例の回転電機は、固定子2と、この固定子2の内径側にエアギャップ3を介して配置された回転子1と、固定子2の上方側に位置する固定子フレーム8に設置され、固定子2及び回転子1を冷却した冷却媒体18を除熱する冷却器10と、固定子2と回転子1及び冷却器10を格納するケーシング19と、回転子1の回転軸11の両端に設置され、冷却器10で除熱された冷却媒体18dを機内に還流する軸流ファン7とを備え、更に、固定子2は、固定子鉄心6と、この固定子鉄心6の内径側に形成された複数のスロット(図示せず)内に収納された固定子コイル4とから成り、しかも、固定子コイル4は、固定子鉄心6の端部から軸方向に突出した固定子コイルエンド部9が形成されていると共に、この固定子コイルエンド部9がガイド板5Aで覆われて概略構成されている。
As shown in the figure, the rotating electrical machine of the present embodiment includes a
そして、本実施例では、固定子コイルエンド部9の上方に位置する固定子フレーム8に、冷却器10で除熱された冷却媒体18dを固定子コイルエンド部9に導入するための第1の開口部12が設けられていると共に、ガイド板5Aの軸流ファン7より軸方向外側に位置する領域には、固定子コイルエンド部9を冷却した冷却媒体18e、18f、18gを排出するための第2の開口部13a、13b、13cが設けられている。
In the present embodiment, the
具体的には、ガイド板5Aは、径方向に延びる部分5A1と軸方向に延びる部分5A2から成るL字状に形成されると共に、径方向に延びる部分5A1の先端部は固定子フレーム8に固定され、かつ、軸方向に延びる部分5A2の先端部は固定子鉄心6の軸方向端部に近接しており、第2の開口部13a、13b、13cは、L字状のガイド板5Aの径方向に延びる部分5A1に第2の開口部13aが、軸方向に延びる部分5A2に第2の開口部13bが、径方向に延びる部分5A1と軸方向に延びる部分5A2の境界部分に第2の開口部13cが開口され、この第2の開口部13a、13b、13cが、図2に示すように、周方向に所定の間隔をもって複数設けられている。
Specifically, the
また、第1の開口部12は、固定子コイルエンド部9の固定子鉄心6の軸方向端部側に位置する固定子フレーム8に設けられている。
Further, the
このような本実施例の回転電機は、図1に示すように、冷却器10で除熱されたを冷却媒体18dは、固定子フレーム8の上部に設けた第1の開口部12を通り固定子コイルエンド部9を冷却する。固定子コイルエンド部9を冷却した冷却媒体18e、18f、18gは、この第2の開口部13aから冷却媒体18eが、第2の開口部13bから冷却媒体18fが、第2の開口部13cから冷却媒体18gがそれぞれ流出し、軸流ファン7の吸込み側へ流出する。
In the rotating electric machine of this embodiment, as shown in FIG. 1, the cooling
軸流ファン7により圧送された冷却媒体は、回転子1の内部へ向かう冷却媒体18a及びエアギャップ3へ向かう冷却媒体18bに示すように、エアギャップ3と回転子1へ流入する。図7に示した従来例と異なり、軸流ファン7の吐き出し側から固定子コイルエンド部9へ冷却媒体が戻らないよう、ガイド板5Aは軸方向内側に延長され、固定子鉄心6の軸方向端部に近接するようにしている。
The cooling medium pumped by the
このような本実施例の構成によれば、冷却器10で除熱された冷却媒体18dで、固定子コイルエンド部9の全体を直接(除熱された冷却媒体18dの全流量)冷却できるので、固定子コイルエンド部9の冷却を強化することができる。また、固定子コイルエンド部9を冷却する冷却媒体を、図7に示した従来のように分流する必要が無いため、固定子2及び回転子1の冷却に悪影響を与えることが無い。
According to such a configuration of this embodiment, the entire stator
更に、固定子コイルエンド部9の冷却が強化されれば、熱伝導により固定子鉄心6内の固定子コイル4の温度も低下するので、固定子2全体の冷却性能も向上する。
Further, if the cooling of the stator
また、一般に、冷却媒体は、軸流ファン7を通過する際に、軸流ファン7の損失により温度上昇するが、本実施例の構成とすることにより、軸流ファン7を通過する前の冷却媒体が固定子コイルエンド部9に当たるため、図7に示す従来例よりも低温の冷却媒体で固定子コイルエンド部9を冷却することができる。
In general, when the cooling medium passes through the
また、副次的な効果としては、固定子コイルエンド部9への冷却媒体の配分を考える必要が無いので、設計が単純になる。
Further, as a secondary effect, it is not necessary to consider the distribution of the cooling medium to the stator
従って、本実施例によれば、冷却器10で除熱された冷却媒体18dで直接固定子コイルエンド部9の全体を冷却できるので、固定子コイルエンド部9の冷却を強化できる。また、軸流ファン7からの冷却媒体は、直接固定子2及び回転子1を冷却するので、固定子2及び回転子1の冷却に悪影響を及ぼすこともない。
Therefore, according to the present embodiment, since the entire stator
なお、本実施例では、第2の開口部13a、13b、13cを周方向にほぼ均等に配置しているが、不均一な配置でもよい。例えば、冷却器10で除熱された冷却媒体18dは、回転軸11を中心より上側の上部から流入するため、冷却媒体18dは、周方向に回り込みながら上部から回転軸11を中心より下側の下部へと流下する。
In the present embodiment, the
このため、上部の第2の開口部13a、13b、13cの開口面積を小さく、下部の第2の開口部13a、13b、13cの開口面積を大きくすることは、軸流ファン7の吸込み側への周方向流量分布を均一化するのに有効である。これにより、軸流ファン7の特性の悪化を防止する効果がある。
Therefore, reducing the opening area of the upper
また、本実施例では、第1の開口部12は、固定子コイルエンド部9の固定子鉄心6の軸方向端部に位置する固定子フレーム8に設けているが、固定子コイルエンド部9を覆ったガイド板5Aの内部に冷却媒体を流入できる位置であればどこでもよく、第1の開口部12の位置を限定するものではない。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、回転軸11を通る断面内で3カ所に第2の開口部13a、13b、13cを設けているが、軸流ファン7の吸込み側へ流出するのであればどの位置でもよく、第2の開口部の個数や配置を限定するものではない。
In the present embodiment, the
図3に、本発明の回転電機の実施例2を示す。 FIG. 3 shows a second embodiment of the rotating electrical machine of the present invention.
該図に示すように、本実施例の回転電機は、ガイド板5Bが、径方向に延びる部分5B1と軸方向に延びる部分5B2から成るL字状に形成されると共に、径方向に延びる部分5B1の先端部は固定子フレーム8に固定され、かつ、軸方向に延びる部分5B2の先端部は固定子鉄心6の軸方向端部に近接しており、2つの第2の開口部13d、13eは、L字状のガイド板5Bの径方向に延びる部分5B1に第2の開口部13dが、軸方向に延びる部分5B2に第2の開口部13eが開口され、この第2の開口部13d、13eのそれぞれが、周方向に所定の間隔をもって複数形成されており、しかも、第2の開口部13d、13eのそれぞれの周方向間のガイド板5Bに、径方向と軸方向に伸延する補強部材としてのL字状のリブ14が設けられている。
As shown in the figure, in the rotating electrical machine of the present embodiment, the guide plate 5B is formed in an L shape including a portion 5B1 extending in the radial direction and a portion 5B2 extending in the axial direction, and a portion 5B1 extending in the radial direction. The front end of the portion 5B2 that extends in the axial direction is close to the axial end of the
このL字状のリブ14の軸方向に延びる部分は、軸流ファン7へ向かう流れの方向に沿って配置されている。
The portion of the L-shaped
このような本実施例の構成とすることにより、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、補強部材としてのL字状のリブ14を設けたことにより、第2の開口部13d、13eを形成したことによる強度の低下を防止することができる。また、L字状のリブ14は、補強部材としてのみでなく、軸流ファン7へ向かう冷却媒体の流れを整流する効果も併せ持っている。
By adopting such a configuration of the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment, and of course, by providing the L-shaped
図4に、本発明の回転電機の実施例3を示す。 FIG. 4 shows a third embodiment of the rotating electrical machine of the present invention.
該図に示すように、本実施例の回転電機は、ガイド板5Cが、径方向に延びる部分5C1と軸方向に延びる部分5C2から成るL字状に形成されると共に、径方向に延びる部分5C1の先端部は固定子フレーム8に固定され、かつ、軸方向に延びる部分5C2の先端部は固定子鉄心6の軸方向端部に伸延し、2つの第2の開口部13d、13eは、L字状のガイド板5Cの径方向に延びる部分5C1に第2の開口部13dが、軸方向に延びる部分5C2に第2の開口部13eが開口され、この第2の開口部13d、13eのそれぞれが、周方向に所定の間隔をもって複数形成されており、しかも、固定子鉄心6の軸方向端部に、ガイド板5Cの軸方向に延びる部分5C2の先端部と固定子鉄心6の軸方向端部との間を塞ぐ第2のガイド板15を設けている。
As shown in the figure, in the rotating electrical machine of the present embodiment, the guide plate 5C is formed in an L shape including a portion 5C1 extending in the radial direction and a portion 5C2 extending in the axial direction, and a portion 5C1 extending in the radial direction. The tip end of the portion 5C2 extending in the axial direction extends to the end in the axial direction of the
上述した第2のガイド板15は、固定子鉄心6の軸方向端部に固定される径方向に延びる部分15aと軸方向に延びる部分15bとから成るL字状に形成され、このL字状の第2のガイド板15の軸方向に延びる部分15bの先端部と、L字状のガイド板5Cの軸方向に延びる部分5C2の先端部とは重なっている。
The above-described
このような本実施例の構成とすることにより、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、ガイド板5Cの軸方向長さが短くできるので、片持ち構造の距離を短縮して構造強度を向上することができる。 By adopting such a configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the axial length of the guide plate 5C can be shortened, so that the distance of the cantilever structure can be shortened. Structural strength can be improved.
図5に、本発明の回転電機の実施例4を示す。 FIG. 5 shows a fourth embodiment of the rotating electrical machine of the present invention.
該図に示すように、本実施例の回転電機は、固定子鉄心6の軸方向端部にエアギャップ3の軸方向端部を閉止するエアギャップ閉止部材16を設けると共に、ガイド板5Dが、径方向に延びる部分5D1と軸方向に延びる部分5D2から成るL字状に形成されると共に、径方向に延びる部分5D1の先端部は固定子フレーム8に固定され、かつ、軸方向に延びる部分5D2の先端部はエアギャップ閉止部材16に近接しており、第2の開口部13a、13b、13cは、L字状のガイド板5Dの径方向に延びる部分5D1に第2の開口部13aが、軸方向に延びる部分5D2に第2の開口部13bが、径方向に延びる部分5D1と軸方向に延びる部分5D2の境界部分に第2の開口部13cが開口され、この第2の開口部13a、13b、13cが、周方向に所定の間隔をもって複数設けられている。
As shown in the figure, the rotating electrical machine of the present embodiment is provided with an air
このような本実施例の構成とすることにより、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、回転子1の通風ダクトの遠心力によるファン作用が、軸流ファン7よりも強い場合に、エアギャップ3から軸方向外側に冷却媒体が流出するのを防止することができる。また、軸流ファン7と回転子1の通風ダクトのファン作用が直列に働くため、ファン作用の圧力が合計されて固定子2への通風量を増加させることができる。
By adopting such a configuration of the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment, and of course, when the fan action due to the centrifugal force of the ventilation duct of the
図6に、本発明の回転電機の実施例5を示す。 FIG. 6 shows a fifth embodiment of the rotating electrical machine of the present invention.
該図に示すように、本実施例の回転電機は、ガイド板5Eが、径方向に延びる部分5E1と軸方向に延びる部分5E2から成るL字状に形成されると共に、径方向に延びる部分5E1の先端部は固定子フレーム8に固定され、かつ、軸方向に延びる部分5E2の先端部は固定子鉄心6の軸方向端部に近接しており、第2の開口部13a、13b、13cは、L字状のガイド板5Eの径方向に延びる部分5E1に第2の開口部13aが、軸方向に延びる部分5E2に第2の開口部13bが、径方向に延びる部分5E1と軸方向に延びる部分5E2の境界部分に第2の開口部13cが開口され、この第2の開口部13a、13b、13cが、周方向に所定の間隔をもって複数設けられている。
As shown in the figure, in the rotating electrical machine of the present embodiment, the guide plate 5E is formed in an L shape including a portion 5E1 extending in the radial direction and a portion 5E2 extending in the axial direction, and a portion 5E1 extending in the radial direction. The distal end of the portion 5E2 extending in the axial direction is close to the axial end of the
そして、本実施例では、第2の開口部13a、13b、13cのうち最も軸流ファン7に近い軸方向に延びる部分5E2に設けられた第2の開口部13cの出口に、径方向内向きに流出する冷却媒体を軸方向に転向させる軸方向転向部材17を設けている。
In this embodiment, the
一般に、図7に示す従来例においても、また、図1に示す実施例1においても、ガイド板5、5Aとケーシング19で形成される通風路21内を、径方向内向きに流れる冷却媒体が、軸流ファン7に向かって軸方向に90°流れの向きが変わるような場合には、その角部において流れが剥離して流れの偏りが生じる可能性がある。
In general, in the conventional example shown in FIG. 7 and also in the first embodiment shown in FIG. 1, the cooling medium that flows radially inward in the
ところが、本実施例の構成によれば、実施例1と同様な効果を得ることができることは勿論、最も軸流ファン7に近い軸方向に延びる部分5E2に設けられた第2の開口部13cの出口に、径方向内向きに流出する冷却媒体を軸方向に転向させる軸方向転向部材17を設けているので、この軸方向転向部材17から軸方向に生じる噴流によって、周りの流れが吸い寄せられるコアンダ効果が生じるため、流れの剥離を抑制して軸流ファン7への流入が均一となり、ファン特性の悪化を防止する効果がある。これにより、風量の低下が防止でき、冷却性能が維持できる。
However, according to the configuration of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
なお、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易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。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. 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.
1…回転子、2…固定子、3…エアギャップ、4…固定子コイル、5、5A、5B、5C、5D、5E…ガイド板、5A1、5B1、5C1、5D1、5E1…ガイド板の径方向に延びる部分、5A2、5B2、5C2、5D2、5E2…ガイド板の軸方向に延びる部分、6…固定子鉄心、7…軸流ファン、8…固定子フレーム、9…固定子コイルエンド部、10…冷却器、11…回転軸、12…第1の開口部、13a、13b、13c、13d、13e…第2の開口部、14…リブ、15…第2のガイド板、15a…ガイド板の径方向に延びる部分、15b…ガイド板の径方向に延びる部分、16…エアギャップ閉止部材、17…軸方向転向部材、18…冷却媒体、18a…回転子の内部へ向かう冷却媒体、18b…エアギャップへ向かう冷却媒体、18c…固定子コイルエンド部へ向かう冷却媒体、18d…冷却器で除熱された冷却媒体、18e、18f、18g…固定子コイルエンド部を冷却した冷却媒体、19…ケーシング、20…主板、21…通風路。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記固定子は、固定子鉄心と、該固定子鉄心の内径側に形成された複数のスロット内に収納された固定子コイルとから成り、
前記固定子コイルは、前記固定子鉄心の端部から軸方向に突出した固定子コイルエンド部が形成されていると共に、固定子コイルエンド部を覆うように前記固定子コイルエンド部に設置して設けられるガイド板を有し、
前記固定子コイルエンド部の上方に位置する前記固定子フレームに、前記冷却器からの冷却媒体を前記固定子コイルエンド部に導入するための第1の開口部が設けられ、かつ、前記ガイド板の前記軸流ファンより軸方向外側に位置する領域には、前記固定子コイルエンド部を冷却した前記冷却媒体を排出するための第2の開口部が少なくとも1個設けられていることを特徴とする回転電機。 A stator, a rotor disposed on the inner diameter side of the stator via an air gap, and a cooling medium installed on a stator frame positioned above the stator and cooling the stator and the rotor A cooler that removes heat, a casing that houses the stator, the rotor, and the cooler, and a cooling medium that is installed at both ends of the rotating shaft of the rotor and that removes heat from the cooler. And an axial fan that
The stator includes a stator core and a stator coil housed in a plurality of slots formed on the inner diameter side of the stator core,
The stator coil is formed with a stator coil end portion protruding in an axial direction from an end portion of the stator core, and is installed on the stator coil end portion so as to cover the stator coil end portion. Having a guide plate provided;
A first opening for introducing a cooling medium from the cooler into the stator coil end portion is provided in the stator frame located above the stator coil end portion, and the guide plate The region located outside in the axial direction of the axial flow fan is provided with at least one second opening for discharging the cooling medium that has cooled the stator coil end. Rotating electric machine.
前記第1の開口部は、前記固定子コイルエンド部の前記固定子鉄心の軸方向端部側に位置する前記固定子フレーム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 claim 1,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the first opening is provided in the stator frame located on the axial end portion side of the stator core of the stator coil end portion.
前記ガイド板は、径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分とから成るL字状に形成され、径方向に延びる部分の先端部は前記固定子フレームに固定され、かつ、軸方向に延びる部分の先端部は前記固定子鉄心の軸方向端部に近接し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 guide plate is formed in an L-shape including a radially extending portion and an axially extending portion, and a distal end portion of the radially extending portion is fixed to the stator frame and extends in the axial direction. The rotating electric machine is characterized in that a tip end portion of the stator is close to an axial end portion of the stator core.
前記第2の開口部のうち最も前記軸流ファンに近い前記軸方向に延びる部分に設けられた前記第2の開口部の出口に、径方向内向きに流出する前記冷却媒体を軸方向に転向させる軸方向転向部材を設けたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 3,
The cooling medium flowing inward in the radial direction is diverted in the axial direction to the outlet of the second opening provided at the portion extending in the axial direction closest to the axial fan in the second opening. An electric rotating machine characterized by comprising an axial direction turning member.
前記固定子鉄心の軸方向端部に前記エアギャップの軸方向端部を閉止するエアギャップ閉止部材を設けると共に、前記ガイド板は、径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分とから成るL字状に形成され、径方向に延びる部分の先端部は前記固定子フレームに固定され、かつ、軸方向に延びる部分の先端部は前記エアギャップ閉止部材に近接し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,
An air gap closing member that closes the axial end of the air gap is provided at the axial end of the stator core, and the guide plate is an L-shape that includes a portion extending in the radial direction and a portion extending in the axial direction. The rotating electrical machine is characterized in that the distal end portion of the radially extending portion is fixed to the stator frame, and the distal end portion of the axially extending portion is close to the air gap closing member .
前記第2の開口部は、前記L字状の前記ガイド板の径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分及び前記径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分との境界部分に開口され、この第2の開口部が周方向に所定の間隔をもって複数設けられていることを特徴とする回転電機。 In the rotary electric machine according to claim 3 or 4,
The second opening is opened at a boundary portion between a radially extending portion and an axially extending portion of the L-shaped guide plate, and a radially extending portion and an axially extending portion. A plurality of second openings are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
前記第2の開口部は、前記L字状のガイド板の径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分に周方向に所定の間隔をもって複数形成され、この複数の前記第2の開口部のそれぞれの周方向間の前記ガイド板に、径方向と軸方向に伸延するL字状の補強部材が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 claim 3,
A plurality of the second openings are formed at predetermined intervals in the circumferential direction in a portion extending in the radial direction and a portion extending in the axial direction of the L-shaped guide plate, and each of the plurality of second openings is provided. A rotating electric machine characterized in that an L-shaped reinforcing member extending in the radial direction and the axial direction is provided on the guide plate between the circumferential directions.
前記L字状の補強部材はリブから成り、該リブの前記軸方向に延びる部分は、前記軸流ファンへ向かう流れの方向に沿っていることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 7,
The L-shaped reinforcing member includes a rib, and a portion of the rib extending in the axial direction is along a flow direction toward the axial fan.
前記ガイド板は、径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分とから成るL字状に形成され、かつ、前記固定子鉄心の軸方向端部に、前記ガイド板の軸方向に延びる部分の先端部と前記固定子鉄心の軸方向端部との間を塞ぐ第2のガイド板を設けたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The guide plate is formed in an L shape including a portion extending in the radial direction and a portion extending in the axial direction, and the tip of the portion extending in the axial direction of the guide plate is formed at the axial end portion of the stator core. A rotating electrical machine characterized in that a second guide plate is provided to close a gap between a portion and an axial end of the stator core.
前記第2のガイド板は、前記固定子鉄心の軸方向端部に固定される径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分とから成るL字状に形成され、前記L字状の第2のガイド板の軸方向に延びる部分の先端部と、前記L字状のガイド板の軸方向に延びる部分の先端部とは重なっていることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 9,
The second guide plate is formed in an L shape composed of a radially extending portion and an axially extending portion that are fixed to the axial end of the stator core, and the L-shaped second guide plate. A rotating electrical machine characterized in that a tip portion of a portion extending in the axial direction of the guide plate and a tip portion of a portion extending in the axial direction of the L-shaped guide plate overlap each other.
前記第2の開口部は、前記L字状の前記ガイド板の径方向に延びる部分と軸方向に延びる部分に開口され、この第2の開口部が周方向に所定の間隔をもって複数設けられていることを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to any one of claims 7 to 10,
The second opening is opened in a radial extending portion and an axial extending portion of the L-shaped guide plate, and a plurality of the second opening portions are provided at predetermined intervals in the circumferential direction. A rotating electric machine characterized by
前記回転電機は、前記回転軸を中心に上側を上部、下側を下部とした時に、前記第2の開口部の下部の開口面積を、上部の開口面積より大きくしたことを特徴とする回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 6 or 11,
The rotating electrical machine is characterized in that the opening area of the lower portion of the second opening is larger than the opening area of the upper portion when the upper side is the upper side and the lower side is the lower side around the rotating shaft. .
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