JP2511436Y2 - 回転電機の冷却装置 - Google Patents
回転電機の冷却装置Info
- Publication number
- JP2511436Y2 JP2511436Y2 JP1991033690U JP3369091U JP2511436Y2 JP 2511436 Y2 JP2511436 Y2 JP 2511436Y2 JP 1991033690 U JP1991033690 U JP 1991033690U JP 3369091 U JP3369091 U JP 3369091U JP 2511436 Y2 JP2511436 Y2 JP 2511436Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling air
- frame
- electric machine
- cooling
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、回転電機における通風
冷却装置にあって、特に高速機における他力送風機を備
えた回転子と固定子との通風冷却のための通風路に関す
る。
冷却装置にあって、特に高速機における他力送風機を備
えた回転子と固定子との通風冷却のための通風路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機などの回転電機においてはイ
ンバータ電源により可変速運転が行われており、従来に
ない高速回転域で運転される場合がある。この場合、回
転子に発生する電気損失や風損などの機械損失に基づく
温度上昇をおさえるべく、固定子と回転子との間のエア
ギャップにて外部ブロアにより強制的に通風し、固定
子，回転子表面を積極的に冷却している。
ンバータ電源により可変速運転が行われており、従来に
ない高速回転域で運転される場合がある。この場合、回
転子に発生する電気損失や風損などの機械損失に基づく
温度上昇をおさえるべく、固定子と回転子との間のエア
ギャップにて外部ブロアにより強制的に通風し、固定
子，回転子表面を積極的に冷却している。
【０００３】このようなエアギャップ中を強制的に通風
冷却する方式としては、図３に示すようにフレーム１の
直結側に冷却風入口１ａを備え反直結側に冷却風出口１
ｂを備えて固定子２と回転子３との間を直結側から反直
結側に向けて送風するように構成した片側通風方式と、
図４に示すようにフレーム１の軸方向中央に冷却風入口
１ａを固定子鉄心ダクト２ａに連通させて備え、フレー
ム１の直結側及び反直結側に冷却風出口１ｂを備え、固
定子フレーム外周部から送風してエアギャップ内へ左右
に分岐させ固定子巻線２ｂの端部を通って排気させるよ
う構成した両側通風方式と、がある。
冷却する方式としては、図３に示すようにフレーム１の
直結側に冷却風入口１ａを備え反直結側に冷却風出口１
ｂを備えて固定子２と回転子３との間を直結側から反直
結側に向けて送風するように構成した片側通風方式と、
図４に示すようにフレーム１の軸方向中央に冷却風入口
１ａを固定子鉄心ダクト２ａに連通させて備え、フレー
ム１の直結側及び反直結側に冷却風出口１ｂを備え、固
定子フレーム外周部から送風してエアギャップ内へ左右
に分岐させ固定子巻線２ｂの端部を通って排気させるよ
う構成した両側通風方式と、がある。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】このように片側通風方
式や両側通風方式では強制空冷によって冷却を行ない、
しかも、両側通風方式は片側通風方式に比べて通風抵抗
が小さく軸方向の温度傾斜もなだらかとなる利点があ
る。ところが、回転電機がインバータ電源などにより商
用周波数（５０／６０ＨＺ）を上廻る高周波電源にて運
転される場合、インバータ自体の搬送周波数（通常数千
ＨＺ）や基本高周波の影響により、回転子表面のうず電
流損が増加し、更に、ある程度の高速回転域にて使用さ
れる機械では回転子鉄心自体が軸と一体の塊状構造とな
るので、うず電流損はますます増大する。したがって、
このような損失の増加による温度上昇を低く抑えるた
め、たとえば、前記両側通風方式を採用したとしても、
エアギャップのみに通風路が形成されているにすぎず風
量も限界があって、損失の増大ひいては温度の上昇にみ
あう冷却という点からはなお不充分であり、エアギャッ
プ通過後固定子巻線の端部に至る時点での風温が２００
℃近くまで上昇することがあり、固定子巻線２ｂの絶縁
物の耐熱限界を越えてしまう場合があった。
式や両側通風方式では強制空冷によって冷却を行ない、
しかも、両側通風方式は片側通風方式に比べて通風抵抗
が小さく軸方向の温度傾斜もなだらかとなる利点があ
る。ところが、回転電機がインバータ電源などにより商
用周波数（５０／６０ＨＺ）を上廻る高周波電源にて運
転される場合、インバータ自体の搬送周波数（通常数千
ＨＺ）や基本高周波の影響により、回転子表面のうず電
流損が増加し、更に、ある程度の高速回転域にて使用さ
れる機械では回転子鉄心自体が軸と一体の塊状構造とな
るので、うず電流損はますます増大する。したがって、
このような損失の増加による温度上昇を低く抑えるた
め、たとえば、前記両側通風方式を採用したとしても、
エアギャップのみに通風路が形成されているにすぎず風
量も限界があって、損失の増大ひいては温度の上昇にみ
あう冷却という点からはなお不充分であり、エアギャッ
プ通過後固定子巻線の端部に至る時点での風温が２００
℃近くまで上昇することがあり、固定子巻線２ｂの絶縁
物の耐熱限界を越えてしまう場合があった。
【０００５】また、別の方策として固定子鉄心の軸方向
に通風穴を設けて全体の通風量を増加させる方法もある
が、エアギャップ中の通風抵抗が大きいため、回転子表
面での冷却が悪くなり、結果的には回転子が加熱してし
まうおそれがある。
に通風穴を設けて全体の通風量を増加させる方法もある
が、エアギャップ中の通風抵抗が大きいため、回転子表
面での冷却が悪くなり、結果的には回転子が加熱してし
まうおそれがある。
【０００６】本考案は回転電機を充分に冷却するように
した回転電機の冷却装置の提供を目的とする。
した回転電機の冷却装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する本
考案は、回転電機のフレーム外側に冷却風入口を設け、
この冷却風入口からの冷却風をフレーム及び固定子鉄心
内を通ってエアギャップまで導くダクトを回転電機の軸
方向の中央位置に設け、上記冷却風入口からの冷却風を
フレーム外方から上記軸方向の両端のブラケット内側に
各々導びくサイドフロー配管を設け、中心部に回転軸を
遊嵌する開口を有すると共にこの中心部側にて固定子鉄
心両端より上記軸方向に突出した固定子巻線端部を包囲
するごとく傾斜した傾斜面を有する略ドーナツ状に形成
された風案内しゃへい板をその周縁部にてフレーム内周
面に固定することによりブラケット内側と間隔を介して
取付けて設け、上記フレームにおける上記軸方向の固定
子巻線端部対応位置に冷却風出口を設け、上記サイドフ
ロー配管からの冷却風が上記ブラケット内側、回転軸周
囲及び上記固定子巻線端部を介して上記エアギャップか
らの冷却風と共に上記冷却風出口より排出されるよう構
成したことを特徴とする。
考案は、回転電機のフレーム外側に冷却風入口を設け、
この冷却風入口からの冷却風をフレーム及び固定子鉄心
内を通ってエアギャップまで導くダクトを回転電機の軸
方向の中央位置に設け、上記冷却風入口からの冷却風を
フレーム外方から上記軸方向の両端のブラケット内側に
各々導びくサイドフロー配管を設け、中心部に回転軸を
遊嵌する開口を有すると共にこの中心部側にて固定子鉄
心両端より上記軸方向に突出した固定子巻線端部を包囲
するごとく傾斜した傾斜面を有する略ドーナツ状に形成
された風案内しゃへい板をその周縁部にてフレーム内周
面に固定することによりブラケット内側と間隔を介して
取付けて設け、上記フレームにおける上記軸方向の固定
子巻線端部対応位置に冷却風出口を設け、上記サイドフ
ロー配管からの冷却風が上記ブラケット内側、回転軸周
囲及び上記固定子巻線端部を介して上記エアギャップか
らの冷却風と共に上記冷却風出口より排出されるよう構
成したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】サイドフロー配管にて通風抵抗を少なく通風量
を増加することができて冷却が効果的に行なえ、しかも
しゃへい板との組合せにより冷却風を回転電機の内部に
通流させることなく直接に軸受ブラケット及び固定子巻
線端部に当てることができる。
を増加することができて冷却が効果的に行なえ、しかも
しゃへい板との組合せにより冷却風を回転電機の内部に
通流させることなく直接に軸受ブラケット及び固定子巻
線端部に当てることができる。
【０００９】
【実施例】ここで、図１を参照して本考案の実施例を説
明する。図１において、フレーム１０には、中空の水冷
ジャケット１１が形成されており、周方向に冷却水が通
流される。フレーム１０に取付けられた固定子１２を軸
方向に２分するように固定子鉄心の中央に固定子鉄心ダ
クト１２ａが半径方向に沿って形成されており、フレー
ム１０の固定子の直結側及び反直結側に冷却風出口１０
ｂが形成されている。
明する。図１において、フレーム１０には、中空の水冷
ジャケット１１が形成されており、周方向に冷却水が通
流される。フレーム１０に取付けられた固定子１２を軸
方向に２分するように固定子鉄心の中央に固定子鉄心ダ
クト１２ａが半径方向に沿って形成されており、フレー
ム１０の固定子の直結側及び反直結側に冷却風出口１０
ｂが形成されている。
【００１０】冷却風入口１３ａは、固定子鉄心ダクト１
２ａに連通してフレーム１０の外側に備えられた分流室
１３に形成されている。分流室１３は、その中央にて固
定子鉄心ダクト１２ａに連通すると共に、軸方向両端に
て直結側及び反直結側のサイドフロー配管１４ａ，１４
ｂに連通する。
２ａに連通してフレーム１０の外側に備えられた分流室
１３に形成されている。分流室１３は、その中央にて固
定子鉄心ダクト１２ａに連通すると共に、軸方向両端に
て直結側及び反直結側のサイドフロー配管１４ａ，１４
ｂに連通する。
【００１１】サイドフロー配管１４ａ，１４ｂは、分流
室１３にその入口が臨み、出口は軸受ブラケット１５の
通風穴に連通している。したがって、分流室１３の冷却
空気の一部は、サイドフロー配管１４ａ，１４ｂを経て
軸受ブラケット１５の内側に導かれることになる。
室１３にその入口が臨み、出口は軸受ブラケット１５の
通風穴に連通している。したがって、分流室１３の冷却
空気の一部は、サイドフロー配管１４ａ，１４ｂを経て
軸受ブラケット１５の内側に導かれることになる。
【００１２】軸受ブラケット１５の内側には、冷却風の
通路だけ離して風案内であるしゃへい板１６が備えられ
ており、しゃへい板１６の構造は、サイドフロー配管１
４ａ，１４ｂを通ってきた冷却風を軸受ブラケット１５
の内側に沿って軸受１７の内側に至らしめ固定子巻線１
２ｂの内側に吹き出るようになっている。したがって、
しゃへい板１６はそれ自体中央に軸が遊嵌する大きさの
穴のあいた平板（蓋状）の板に形成される。そして、し
ゃへい板１６にて導かれた冷却風は固定子巻線１２ｂの
内側にて、固定子鉄心ダクト１２ａ、回転子１８と固定
子１２との間のエアギャップを通ってきた冷却風と合流
し、冷却風出口１０ｂから吹き出ることになる。
通路だけ離して風案内であるしゃへい板１６が備えられ
ており、しゃへい板１６の構造は、サイドフロー配管１
４ａ，１４ｂを通ってきた冷却風を軸受ブラケット１５
の内側に沿って軸受１７の内側に至らしめ固定子巻線１
２ｂの内側に吹き出るようになっている。したがって、
しゃへい板１６はそれ自体中央に軸が遊嵌する大きさの
穴のあいた平板（蓋状）の板に形成される。そして、し
ゃへい板１６にて導かれた冷却風は固定子巻線１２ｂの
内側にて、固定子鉄心ダクト１２ａ、回転子１８と固定
子１２との間のエアギャップを通ってきた冷却風と合流
し、冷却風出口１０ｂから吹き出ることになる。
【００１３】このような構造の両側通風方式にあって
は、ブロアから分流室１３に給気された冷却風の一部
は、固定子鉄心ダクト１２ａを経てエアギャップの通過
により高い冷却風温となり固定子巻線１２ｂ端部が加熱
され全体的な固定子巻線温度の上昇になるのを防止すべ
く、サイドフロー配管１４ａ，１４ｂの冷却風を軸受ブ
ラケットとしゃへい板１６の間に送り固定子巻線１２ｂ
へ吹きつけており、冷却風の混合により全体の風温を下
げ風量をも増加させることができる。この結果、温度上
昇を抑えることができる。また、サイドフロー配管１４
ａ，１４ｂの通風路を設けることによりエアギャップの
通風のみ（図４参照）の場合より全体風量が多くとれる
が、エアギャップ中の通風時の損失抵抗が８Ｋｐａ程度
あるため、使用するブロア（動作圧は、７．５Ｋｐａ程
度）の特性上では、容量を変更しなくとも必要風量が得
られる。
は、ブロアから分流室１３に給気された冷却風の一部
は、固定子鉄心ダクト１２ａを経てエアギャップの通過
により高い冷却風温となり固定子巻線１２ｂ端部が加熱
され全体的な固定子巻線温度の上昇になるのを防止すべ
く、サイドフロー配管１４ａ，１４ｂの冷却風を軸受ブ
ラケットとしゃへい板１６の間に送り固定子巻線１２ｂ
へ吹きつけており、冷却風の混合により全体の風温を下
げ風量をも増加させることができる。この結果、温度上
昇を抑えることができる。また、サイドフロー配管１４
ａ，１４ｂの通風路を設けることによりエアギャップの
通風のみ（図４参照）の場合より全体風量が多くとれる
が、エアギャップ中の通風時の損失抵抗が８Ｋｐａ程度
あるため、使用するブロア（動作圧は、７．５Ｋｐａ程
度）の特性上では、容量を変更しなくとも必要風量が得
られる。
【００１４】図２は、一般的なブロアの風圧、風量特性
（Ｐ−Ｑ特性）を示すが、サイドフロー配管１４ａ，１
４ｂ有りの場合、通風路全体の抵抗が下がるため、サイ
ドフローが無い場合より動作点が風量増加の方向に移動
し、ブロア容量を変更しなくとも対応できることとな
る。
（Ｐ−Ｑ特性）を示すが、サイドフロー配管１４ａ，１
４ｂ有りの場合、通風路全体の抵抗が下がるため、サイ
ドフローが無い場合より動作点が風量増加の方向に移動
し、ブロア容量を変更しなくとも対応できることとな
る。
【００１５】
【考案の効果】以上説明したように本考案では、両側通
風方式にてサイドフロー配管及びしゃへい板を組合せる
ことにより同一ブロア容量であっても次の効果を奏す
る。 通風量を増加させ機械全体の温度上昇を下げること
ができる。 特に、固定子巻線端部に、ブロアよりの冷風を直接
当てることにより、エアギャップを通過してきた熱い冷
却風による温度の巻線温度上昇をおさえることができ
る。 軸受ブラケットとしゃへい板の間にブロアからの冷
却を直接供給するため、固定子，回転子の熱の影響が軸
受部まで至らず断熱効果がある。
風方式にてサイドフロー配管及びしゃへい板を組合せる
ことにより同一ブロア容量であっても次の効果を奏す
る。 通風量を増加させ機械全体の温度上昇を下げること
ができる。 特に、固定子巻線端部に、ブロアよりの冷風を直接
当てることにより、エアギャップを通過してきた熱い冷
却風による温度の巻線温度上昇をおさえることができ
る。 軸受ブラケットとしゃへい板の間にブロアからの冷
却を直接供給するため、固定子，回転子の熱の影響が軸
受部まで至らず断熱効果がある。
【図１】本考案の一実施例の半載断面図である。
【図２】冷却ブロアの特性線図である。
【図３】片側通風方式の構成図である。
【図４】両側通風方式の構成図である。
１０ フレーム １０ｂ 冷却風出口 １２ 固定子 １２ｂ 固定子巻線 １３ 分流室 １３ａ 冷却風入口 １４ａ，１４ｂ サイドフロー配管 １５ 軸受ブラケット １６ しゃへい板 １８ 回転子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−202242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−18855（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−159013（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−108512（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−95171（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 回転電機のフレーム外側に冷却風入口を
設け、 この冷却風入口からの冷却風をフレーム及び固定子鉄心
内を通ってエアギャップまで導くダクトを回転電機の軸
方向の中央位置に設け、 上記冷却風入口からの冷却風をフレーム外方から上記軸
方向の両端のブラケット内側に各々導びくサイドフロー
配管を設け、中心部に回転軸を遊嵌する開口を有すると共にこの中心
部側にて固定子鉄心両端より上記軸方向に突出した固定
子巻線端部を包囲するごとく傾斜した傾斜面を有する略
ドーナツ状に形成された 風案内しゃへい板をその周縁部
にてフレーム内周面に固定することによりブラケット内
側と間隔を介して取付けて設け、上記フレームにおける上記軸方向の固定子巻線端部対応
位置 に冷却風出口を設け、上記サイドフロー配管からの冷却風が上記ブラケット内
側、回転軸周囲及び上記固定子巻線端部を介して上記エ
アギャップからの冷却風と共に上記冷却風出口より排出
されるよう構成 したことを特徴とする回転電機の冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991033690U JP2511436Y2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 回転電機の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991033690U JP2511436Y2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 回転電機の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657069U JPH0657069U (ja) | 1994-08-05 |
| JP2511436Y2 true JP2511436Y2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=12393424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991033690U Expired - Lifetime JP2511436Y2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | 回転電機の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511436Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012186932A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Denso Corp | 高速回転機 |
| JP2017085765A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 富士電機株式会社 | 回転電機 |
| CN112928837B (zh) * | 2021-01-28 | 2022-03-25 | 浙江大学 | 折流风冷式的发电机定子及具有高转矩密度的发电机 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108512U (ja) * | 1976-02-16 | 1977-08-18 | ||
| JPS54159013U (ja) * | 1978-04-28 | 1979-11-06 | ||
| JPS5914968B2 (ja) * | 1978-07-28 | 1984-04-06 | 株式会社日立製作所 | 回転電機の通風冷却装置 |
| JPS5895171U (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-28 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
| DE3703594A1 (de) * | 1987-02-06 | 1988-09-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Gasgekuehlte elektrische maschine |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP1991033690U patent/JP2511436Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0657069U (ja) | 1994-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960514 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |