JP2020178380A - Rotor and motor - Google Patents
Rotor and motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020178380A JP2020178380A JP2019076839A JP2019076839A JP2020178380A JP 2020178380 A JP2020178380 A JP 2020178380A JP 2019076839 A JP2019076839 A JP 2019076839A JP 2019076839 A JP2019076839 A JP 2019076839A JP 2020178380 A JP2020178380 A JP 2020178380A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- shaft
- conductor
- end ring
- cooling
- 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
Landscapes
- Induction Machinery (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、強制空冷を行う回転子及び電動機に関する。 The present invention relates to a rotor and an electric motor that perform forced air cooling.
電動機に対する高効率化及び高出力化へのニーズが高まっている。電動機は、駆動の際に通電により熱を発するため、高効率化及び高出力化を実現するためには電動機の発熱を抑制する必要がある。 There is an increasing need for high efficiency and high output for electric motors. Since the electric motor generates heat when it is driven by energization, it is necessary to suppress the heat generation of the electric motor in order to achieve high efficiency and high output.
電動機の運転によって発生する熱は、電動機を構成する部材に一時的に蓄えられるが、電動機を連続運転するためには、電動機の外部へ熱を排出する構造が必要である。 The heat generated by the operation of the electric motor is temporarily stored in the members constituting the electric motor, but in order to continuously operate the electric motor, a structure for discharging the heat to the outside of the electric motor is required.
電動機の冷却方式の一つである空冷方式は、空気との熱交換により放熱を行う方式である。空冷方式には、ファンによる強制的に通風させて熱を拡散させる強制空冷と、強制的な通風を行わない自然空冷とがある。電動機においては、筐体及び放熱フィンから放熱させる自然空冷と、ファンを使用して電動機内部を冷却する強制空冷とを併用することが主流となっている。 The air cooling method, which is one of the cooling methods for electric motors, is a method of dissipating heat by exchanging heat with air. There are two types of air cooling methods: forced air cooling that diffuses heat by forcibly ventilating with a fan, and natural air cooling that does not perform forced ventilation. In electric motors, it is the mainstream to use both natural air cooling that dissipates heat from the housing and heat radiation fins and forced air cooling that cools the inside of the electric motor using a fan.
電動機には同期式と誘導式との二通りの駆動方式があり、一般的な産業用途には、堅牢かつ強靱である誘導式の電動機が広く用いられている。誘導式の電動機は、原理上回転子にも電流が流れるため、さらなる高効率化を実現するためには、回転子に電流が流れることによって発生する熱への対策が必要である。 There are two types of drive systems for electric motors, synchronous type and inductive type, and robust and tough inductive motors are widely used for general industrial applications. In an inductive motor, in principle, a current also flows through the rotor, so in order to achieve even higher efficiency, it is necessary to take measures against the heat generated by the current flowing through the rotor.
特許文献1には、ファンにより回転子を冷却する電動機が開示されている。 Patent Document 1 discloses an electric motor in which a rotor is cooled by a fan.
特許文献1に開示される電動機は、回転子の端部にファンを直に接触させているが、回転子とファンとの接続部分において界面熱抵抗が生じるため、回転子の冷却性能を高めることはむずかしかった。 In the electric motor disclosed in Patent Document 1, the fan is in direct contact with the end of the rotor, but interfacial thermal resistance is generated at the connection portion between the rotor and the fan, so that the cooling performance of the rotor is improved. It was difficult.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却性能を高めた回転子を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a rotor having improved cooling performance.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のスロットを有し、シャフトが固定される回転子鉄心と、スロット内に形成される導体バーと、回転子鉄心のシャフトの軸方向における両端部に配置されて、導体バーと接続される導体エンドリングと、導体エンドリングからシャフトの軸方向、かつ導体バーとは反対方向に向けて延び、表面に凹凸形状が設けられている少なくとも一つの冷却フィンとを有する。導体バー、導体エンドリング及び冷却フィンは、一体成形されている。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention has a rotor core having a plurality of slots and a shaft is fixed, a conductor bar formed in the slots, and a shaft of the rotor core. The conductor end ring, which is arranged at both ends in the axial direction of the shaft and is connected to the conductor bar, extends from the conductor end ring in the axial direction of the shaft and in the direction opposite to the conductor bar, and has an uneven shape on the surface. It has at least one cooling fin. The conductor bar, conductor end ring and cooling fins are integrally molded.
本発明によれば、冷却性能を高めた回転子を提供できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to provide a rotor having improved cooling performance.
以下に、本発明の実施の形態に係る回転子及び電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the rotor and the electric motor according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る回転子の斜視図である。図2は、実施の形態1に係る回転子の正面図である。図3は、実施の形態1に係る回転子の縦断面図である。図4は、実施の形態1に係る回転子の横断面図である。図4は、図3中のIV-IV線での断面を示している。実施の形態1に係る回転子100は、シャフト101と、シャフト101に固定された回転子鉄心102とを有する。回転子鉄心102は、複数枚の磁性鋼板をシャフト101の軸方向に積層して円筒状に形成されている。回転子鉄心102は、複数のスロット102aが円周方向に間隔を空けて形成されている。スロット102aに配置される導体バー106と、回転子鉄心102の軸方向の両端部に配置されて導体バー106に接続される導体エンドリング103と、導体エンドリング103の端面に円周方向に分散配置された冷却フィン104とは、アルミダイカストにより一体成形されている。ここで、導体エンドリング103の端面には、少なくとも一つの冷却フィン104が形成されていればよく、冷却フィン104の数は任意である。冷却フィン104の各々は、シャフト101の軸方向に垂直な断面において、シャフト101の中心を通る直線に対して線対称な形状である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a perspective view of a rotor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the rotor according to the first embodiment. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the rotor according to the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the rotor according to the first embodiment. FIG. 4 shows a cross section taken along line IV-IV in FIG. The
冷却フィン104の表面には、表面積を拡大する凹凸形状105が設けられている。実施の形態1において、凹凸形状105は、シャフト101の軸方向と平行に連なった凹とシャフト101の軸方向と平行に連なった凸とで構成されている。凹凸形状105がシャフト101の軸方向と平行に連なる形状であるため、表面に凹凸形状105が設けられた冷却フィン104とエンドリング103と導体バー106とを一体成形で成形するための型を、シャフト101の軸方向に沿って導体バー106とは反対側に抜きやすくなる。したがって、凹凸形状105が設けられた冷却フィン104とエンドリング103と導体バー106とを一体成形で成形するための型が複雑になることを抑制できるとともに、冷却フィン104とエンドリング103と導体バー106との一体成形品の製造効率を高めることができる。
The surface of the
回転子100が回転することにより、シャフト101に固定された導体エンドリング103及び冷却フィン104が回転し、冷却フィン104がシャフト101の径方向の気流を発生させる。冷却フィン104が発生させた気流は、冷却フィン104の表面に沿って流れる際に冷却フィン104から熱を奪う。したがって、回転子100で発生した熱は、冷却フィン104を通じて空気中に放熱される。
As the
冷却フィン104は、導体エンドリング103と一体成形されているため、導体エンドリング103と冷却フィン104との間に界面熱抵抗は発生しない。したがって、導体エンドリング103に別部品の冷却フィンを接触させる場合よりも冷却性能を高めることができる。また、冷却フィン104と導体エンドリング103とが一体成形されているため、冷却フィン104を導体エンドリング103に組み付ける作業が不要であり、生産性も向上する。
Since the
また、冷却フィン104は、シャフト101の軸方向に垂直な断面において、シャフト101の中心を通る直線に対して線対称な形状であるため、回転子100の回転方向によらず同じ気流を発生させることができる。
Further, since the
また、冷却フィン104の表面に凹凸形状105が設けられているため、冷却フィン104の放熱面積が増大する。よって、実施の形態1に係る回転子100は、冷却性能を高めることができる。
Further, since the
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2に係る回転子の正面図である。図6は、実施の形態2に係る回転子の縦断面図である。実施の形態2に係る回転子100において、冷却フィン104は、導体エンドリング103からシャフト101の軸方向に延びる第1のフィン部104aと、導体エンドリング103及び第1のフィン部104aよりも内周側に形成された第2のフィン部104bとを有する。
Embodiment 2.
FIG. 5 is a front view of the rotor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the rotor according to the second embodiment. In the
実施の形態2に係る回転子100の冷却フィン104は、第1のフィン部104aに加え第2のフィン部104bを備えるため、実施の形態1に係る回転子100と比較して冷却フィン104の放熱面積が増大し、冷却性能が向上する。また、第2のフィン部104bは、導体エンドリング103及び第1のフィン部104aの内周側に設けられているため、シャフト101の回転軸に垂直な平面における冷却フィン104の断面係数は、実施の形態1に係る回転子100よりも増大する。したがって、実施の形態2に係る回転子100は、冷却フィン104の根元部分の剛性を高め、耐久性を高めることができる。
Since the
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る回転子の正面図である。図8は、実施の形態3に係る回転子の縦断面図である。実施の形態3に係る回転子100において、冷却フィン104の外周側にも凹凸形状105が形成されている。これ以外は実施の形態1に係る回転子100と同様である。
Embodiment 3.
FIG. 7 is a front view of the rotor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a vertical sectional view of the rotor according to the third embodiment. In the
実施の形態3に係る回転子100は、冷却フィン104の外周側にも凹凸形状105が形成されているため、実施の形態1に係る回転子100と比較して冷却フィン104の放熱面積が増大し、冷却性能が向上する。
Since the
実施の形態4.
図9は、本発明の実施の形態4に係る回転子の正面図である。図10は、実施の形態4に係る回転子の縦断面図である。実施の形態4に係る回転子100において、凹凸形状105は、シャフト101の回転軸と平行に連なる凹凸ではない点で実施の形態1と相違する。実施の形態4に係る回転子100において、凹凸形状105には、円柱状の凸が複数配置されている。ただし、凹凸形状105に配置される凸は円柱状に限定はされない。
Embodiment 4.
FIG. 9 is a front view of the rotor according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the rotor according to the fourth embodiment. In the
実施の形態4に係る回転子100の凹凸形状105は、シャフト101の回転軸と平行に連なる凹凸ではないため、凹凸はシャフト101の軸方向においても空気と接触する面が存在する。したがって、実施の形態4に係る回転子100は、実施の形態1に係る回転子100と比較して冷却フィン104の放熱面積が増大し、冷却性能が向上する。
Since the concave-
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5に係る回転子の正面図である。図12は、実施の形態5に係る回転子の縦断面図である。実施の形態5に係る回転子100において、冷却フィン104は、導体エンドリング103からシャフト101の軸方向に延びる第1のフィン部104aと、導体エンドリング103及び第1のフィン部104aよりも内周側に形成された第2のフィン部104bとを有する。実施の形態5に係る回転子100は、冷却フィン104の外周側にも凹凸形状105が形成されている。
Embodiment 5.
FIG. 11 is a front view of the rotor according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a vertical cross-sectional view of the rotor according to the fifth embodiment. In the
実施の形態5に係る回転子100は、実施の形態2又は実施の形態3に係る回転子100と比較して冷却フィン104の放熱面積が増大し、冷却性能が向上する。
In the
実施の形態6.
図13は、本発明の実施の形態6に係る回転子の正面図である。図14は、実施の形態6に係る回転子の縦断面図である。実施の形態6に係る回転子100において、冷却フィン104は、導体エンドリング103からシャフト101の軸方向に延びる第1のフィン部104aと、導体エンドリング103及び第1のフィン部104aよりも内周側に形成された第2のフィン部104bとを有する。実施の形態6に係る回転子100において、凹凸形状105は、シャフト101の回転軸と平行に連なる凹凸ではないため、凹凸はシャフト101の軸方向においても空気と接触する面が存在する。
Embodiment 6.
FIG. 13 is a front view of the rotor according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a vertical sectional view of the rotor according to the sixth embodiment. In the
実施の形態6に係る回転子100は、実施の形態2又は実施の形態4に係る回転子100と比較して冷却フィン104の放熱面積が増大し、冷却性能が向上する。
In the
実施の形態7.
図15は、本発明の実施の形態7に係る電動機の構成を示す図である。実施の形態7に係る電動機300は、実施の形態1から実施の形態6のいずれかに係る回転子100と固定子200とを有する。
Embodiment 7.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an electric motor according to a seventh embodiment of the present invention. The
実施の形態7に係る電動機300は、回転子100で発生した熱を空気中に排出できるため、高効率化及び高出力化が可能である。また、回転子100の回転方向によらずに回転子100を冷却できるため、正回転及び逆回転の頻度の差が小さい産業用途への適用に適している。
Since the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
100 回転子、101 シャフト、102 回転子鉄心、102a スロット、103 導体エンドリング、104 冷却フィン、104a 第1のフィン部、104b 第2のフィン部、105 凹凸形状、106 導体バー、200 固定子、300 電動機。 100 rotor, 101 shaft, 102 rotor core, 102a slot, 103 conductor end ring, 104 cooling fin, 104a first fin part, 104b second fin part, 105 uneven shape, 106 conductor bar, 200 stator, 300 electric motor.
Claims (7)
前記スロット内に形成される導体バーと、
前記回転子鉄心の前記シャフトの軸方向における両端部に配置されて、前記導体バーと接続される導体エンドリングと、
前記導体エンドリングから前記シャフトの軸方向、かつ前記導体バーとは反対方向に向けて延び、表面に凹凸形状が設けられている少なくとも一つの冷却フィンとを有し、
前記導体バー、前記導体エンドリング及び前記冷却フィンは、一体成形されていることを特徴とする回転子。 A rotor core with multiple slots and a fixed shaft,
The conductor bar formed in the slot and
A conductor end ring arranged at both ends of the rotor core in the axial direction of the shaft and connected to the conductor bar,
It has at least one cooling fin extending from the conductor end ring in the axial direction of the shaft and in the direction opposite to the conductor bar and having an uneven shape on the surface.
A rotor characterized in that the conductor bar, the conductor end ring, and the cooling fin are integrally molded.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019076839A JP2020178380A (en) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | Rotor and motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019076839A JP2020178380A (en) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | Rotor and motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020178380A true JP2020178380A (en) | 2020-10-29 |
Family
ID=72937606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019076839A Pending JP2020178380A (en) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | Rotor and motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020178380A (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59189471U (en) * | 1983-05-30 | 1984-12-15 | 北芝電機株式会社 | rotating electric machine |
JPS63209452A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-31 | Toshiba Corp | Die casting rotor |
JPS6464538A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-10 | Hitachi Ltd | Ac generator for vehicle |
KR20050045160A (en) * | 2003-11-10 | 2005-05-17 | 엘지전자 주식회사 | Cooling apparatus of induction motor |
JP2014158342A (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Dynamo-electric machine |
-
2019
- 2019-04-15 JP JP2019076839A patent/JP2020178380A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59189471U (en) * | 1983-05-30 | 1984-12-15 | 北芝電機株式会社 | rotating electric machine |
JPS63209452A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-31 | Toshiba Corp | Die casting rotor |
JPS6464538A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-10 | Hitachi Ltd | Ac generator for vehicle |
KR20050045160A (en) * | 2003-11-10 | 2005-05-17 | 엘지전자 주식회사 | Cooling apparatus of induction motor |
JP2014158342A (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Dynamo-electric machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9413208B2 (en) | Enhanced cooling of enclosed air cooled high power motors | |
CN105322674B (en) | Generator armature | |
CN107925305B (en) | Cooling system for an electric machine | |
US20220399791A1 (en) | Axial flux motor with stator cores having enlarged face plates | |
CN103138484B (en) | Cooling structure for brushless motor | |
BRPI0716803A2 (en) | ELECTRIC MACHINE WITH AN INTERNALLY COOLED ROTOR | |
JP2008109817A (en) | Motor having concentrated windings | |
JP6054924B2 (en) | Electric machine for use in the automotive field | |
KR20200093868A (en) | Structure for cooling of a motor | |
JP3650351B2 (en) | Cage type induction motor rotor and cage type induction motor | |
JP2017158398A (en) | Rotary electric machine | |
US20220190673A1 (en) | Heat transfer array and the electric machine made therewith | |
EP3171492B1 (en) | Rotating electric machine | |
JP2020178380A (en) | Rotor and motor | |
US20140139066A1 (en) | Rotary electric apparatus and rotor | |
US8638021B2 (en) | Rotating electrical machine | |
US20170338720A1 (en) | Enhanced convective rotor cooling | |
JP7331580B2 (en) | stator material | |
WO2020140474A1 (en) | Rotor assembly and motor using same | |
WO2020240785A1 (en) | Rotor and rotating electric machine | |
CN104810938B (en) | Generator for a wind turbine with different stator gaps in the axial direction of the generator | |
JP2006042543A (en) | Induction motor | |
US20150236560A1 (en) | Casting for open drip-proof rotating electrical machines | |
EP3855602B1 (en) | Enclosed electric machine | |
KR20170086900A (en) | Motor apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220531 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221122 |