JP2675741B2 - Open type rotating electric machine - Google Patents

Open type rotating electric machine

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JP2675741B2
JP2675741B2 JP18569993A JP18569993A JP2675741B2 JP 2675741 B2 JP2675741 B2 JP 2675741B2 JP 18569993 A JP18569993 A JP 18569993A JP 18569993 A JP18569993 A JP 18569993A JP 2675741 B2 JP2675741 B2 JP 2675741B2
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bearing
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、冷却性能の向上を図っ
た開放形回転電機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an open type rotating electric machine having improved cooling performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】開放形回転電機である開放形誘導電動機
の従来構成を図10に示す。同図において、電動機の外
殻1は、筒状をなす固定子枠2と、この固定子枠2の両
端部に装着された軸受ブラケット3(一方のみ示す)と
から構成されている。このうち、軸受ブラケット3に
は、中央部に軸受ハウジング3aが形成されていると共
に、この軸受ハウジング3aの周囲に吸気口3bが形成
され、また、固定子枠2には排気口2aが形成されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a conventional structure of an open type induction motor which is an open type rotary electric machine. In the figure, the outer shell 1 of the electric motor is composed of a tubular stator frame 2 and bearing brackets 3 (only one of which is shown) attached to both ends of the stator frame 2. Of these, the bearing bracket 3 has a bearing housing 3a formed in the center thereof, an intake port 3b formed around the bearing housing 3a, and an exhaust port 2a formed in the stator frame 2. ing.

【0003】上記固定子枠2の内周部には固定子4が配
設されている。この固定子4は、固定子枠2に固定され
た環状をなす固定子鉄心5と、この固定子鉄心5のスロ
ットに巻装された固定子巻線6とから構成されている。
A stator 4 is arranged on the inner peripheral portion of the stator frame 2. The stator 4 is composed of an annular stator core 5 fixed to the stator frame 2 and a stator winding 6 wound around a slot of the stator core 5.

【0004】固定子4の内側に回転子7が配設されてい
る。回転子7は、軸受ハウジング3aに軸受8を介して
支承された回転軸9と、この回転軸9の外周部に設けら
れた回転子鉄心10と、この回転子鉄心10に設けられ
た複数個の回転子導体11と、回転子鉄心10の両端部
において回転子導体11を短絡するように設けられたエ
ンドリング12と、このエンドリング12から軸方向の
外側に向けて突設された複数のフィン13とから構成さ
れている。
A rotor 7 is arranged inside the stator 4. The rotor 7 includes a rotary shaft 9 supported by a bearing housing 3 a via a bearing 8, a rotor core 10 provided on the outer peripheral portion of the rotary shaft 9, and a plurality of rotor cores 10 provided on the rotor core 10. Rotor conductor 11, an end ring 12 provided at both ends of the rotor core 10 so as to short-circuit the rotor conductor 11, and a plurality of end rings 12 projecting outward from the end ring 12 in the axial direction. It is composed of the fins 13.

【0005】そして、軸受ブラケット3の内側には環状
をなす導風板14が設けられていて、この導風板14
は、内周部側の端部14aが上記フィン13に近接する
ように配置されている。
An annular baffle plate 14 is provided inside the bearing bracket 3.
Is arranged so that the end portion 14a on the inner peripheral side is close to the fin 13.

【0006】さて、この種の開放形誘導電動機において
は、回転子鉄心10及び固定子鉄心5で鉄損、回転子導
体11、エンドリング12及び固定子巻線6で銅損、軸
受8で摩擦損、フィン13及び回転子7表面で風損が発
生する。
In this type of open induction motor, the rotor core 10 and the stator core 5 have iron loss, the rotor conductor 11, the end ring 12 and the stator winding 6 have copper loss, and the bearing 8 has friction. Loss, and wind loss occurs on the surfaces of the fins 13 and the rotor 7.

【0007】一方、フィン13の回転による送風作用
(昇圧効果)により、矢印で示すように、外殻1外部の
外気が吸気口3bから外殻1内に吸入され、その空気は
導風板14と軸受ハウジング3aとの間の流路A、及び
導風板14とエンドリング12との間の流路Bを通り固
定子4側へ送られる。固定子4側へ送られた空気は、導
風板14と固定子巻線6の端部6aとの間の流路C側
と、固定子鉄心5と固定子巻線6のストレート部6bと
の間の流路Dとに分岐し、固定子巻線6の背部で合流
し、この後、固定子鉄心5の背部の流路Eを通り、固定
子枠2の排気口2aから外殻1の外部へ排出される。
On the other hand, due to the air blowing action (pressurizing effect) due to the rotation of the fins 13, the outside air outside the outer shell 1 is sucked into the outer shell 1 from the intake port 3b as shown by the arrow, and the air is guided by the baffle plate 14. And the bearing housing 3a, and the flow passage B between the baffle plate 14 and the end ring 12 to the stator 4 side. The air sent to the side of the stator 4 flows to the flow path C side between the baffle plate 14 and the end 6a of the stator winding 6, the stator core 5 and the straight portion 6b of the stator winding 6. To the flow path D between them, and join at the back part of the stator winding 6, and then pass through the flow path E at the back part of the stator core 5, and from the exhaust port 2a of the stator frame 2 to the outer shell 1 Is discharged to the outside.

【0008】ここで、固定子巻線6において固定子鉄心
5のスロット内に配置された部分にて発生する損失
(熱)の殆どは流路Dを流れる空気に放熱され、また、
固定子巻線6において固定子鉄心5の外部部分にて発生
する損失は、主に流路Cと流路Dを流れる空気に放熱さ
れる。さらに、固定子鉄心5で発生する損失は、主に固
定子巻線6の背部や流路Eを流れる空気に放熱され、ま
た、回転子鉄心5、回転子導体11、エンドリング12
で発生する損失の大部分は流路Bを流れる空気に放熱さ
れる。
Here, most of the loss (heat) generated in the portion of the stator winding 6 arranged in the slot of the stator core 5 is radiated to the air flowing through the flow path D, and
The loss generated in the outer portion of the stator core 5 in the stator winding 6 is mainly radiated to the air flowing in the flow paths C and D. Further, the loss generated in the stator core 5 is mainly radiated to the air flowing through the back portion of the stator winding 6 and the flow path E, and the rotor core 5, the rotor conductor 11, and the end ring 12 are also removed.
Most of the loss generated in 1 is radiated to the air flowing in the flow path B.

【0009】このように外殻1内で発生する損失の大部
分が外殻1内に吸入された外気に放熱されるような通風
冷却系においては、吸気から排気に至る空気の流れは冷
却上重要である。上記構成の開放形誘導電動機の通風系
においては、吸気口3bから排気口2aに至る主な流路
で次のような圧力損失が発生する。
In the ventilation cooling system in which most of the loss generated in the outer shell 1 is radiated to the outside air sucked into the outer shell 1 as described above, the air flow from the intake air to the exhaust air is cooled. is important. In the ventilation system of the open induction motor having the above-described structure, the following pressure loss occurs in the main flow path from the intake port 3b to the exhaust port 2a.

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】これらのうち、圧力損失の比較的大きい流
路について詳細に述べる。導風板14と軸受ハウジング
3aとの間の流路Aでは、外殻1内に吸入された空気は
急激に縮流状態になった後すぐに拡大され、その流速は
急激に早くなった後、また遅くなり、オリフィスを通過
する如き圧力損失が発生する。また、導風板14と固定
子巻線6の端部6aとの間の流路Cでは、空気が固定子
巻線6の端部6aを迂回して流れ、仕切り弁を通過する
如き圧力損失が発生する。表2には、従来の開放形誘導
電動機における圧力損失の一覧を示す。この表2から、
流路Aと流路Cでの損失が著しく大きいことがわかる。
Among these, the flow path having a relatively large pressure loss will be described in detail. In the flow path A between the baffle plate 14 and the bearing housing 3a, the air sucked into the outer shell 1 is rapidly contracted and then immediately expanded, and its flow speed is rapidly increased. Also, the pressure is slowed down and a pressure loss is generated as if passing through the orifice. Further, in the flow path C between the baffle plate 14 and the end portion 6a of the stator winding 6, air flows around the end portion 6a of the stator winding 6 and the pressure loss such that the air passes through the sluice valve. Occurs. Table 2 shows a list of pressure loss in the conventional open type induction motor. From this table 2,
It can be seen that the loss in channel A and channel C is extremely large.

【0012】[0012]

【表2】 [Table 2]

【0013】これらの圧力損失の合計とフィン13の送
風作用(昇圧効果)との釣り合いで空気(風)の流量が
決まる。図11には圧力−流量特性を示す。図中、Rは
一般的な通風抵抗曲線を示す。特性曲線と通風抵抗曲線
Rとの交点、流量Qa、圧力Paにて作動することにな
る。つまり、圧力損失の合計とフィン13の発生圧力は
等しくなったところで釣り合う。一方、フィン13の昇
圧効果は、次式で表される。
The flow rate of air (wind) is determined by the balance between the total of these pressure losses and the air blowing action (pressurizing effect) of the fins 13. FIG. 11 shows the pressure-flow rate characteristic. In the figure, R indicates a general ventilation resistance curve. It operates at the intersection of the characteristic curve and the ventilation resistance curve R, the flow rate Qa, and the pressure Pa. That is, the total pressure loss and the generated pressure of the fins 13 are balanced when they become equal. On the other hand, the boosting effect of the fin 13 is expressed by the following equation.

【0014】[0014]

【数1】 作動点圧力Paとの関係は、(Equation 1) The relationship with the operating point pressure Pa is

【0015】[0015]

【数2】 また、作動点圧力Paは、(Equation 2) The operating point pressure Pa is

【0016】[0016]

【数3】 ゆえに、(Equation 3) therefore,

【0017】[0017]

【数4】 (Equation 4)

【0018】これらの関係のもとでは、高流量域で作動
させるには各流路の圧力損失の和を小さくし、図11に
おける通風抵抗曲線RをR1 側へ移動させればよい。高
流量が得られれば、各伝熱面の熱伝達率が増加し、空気
の温度も下がり、外殻1内の温度上昇値を低減すること
ができ、マシンサイズ(電動機の外形寸法)を小さくす
ることができる。
Based on these relationships, in order to operate in the high flow rate region, the sum of the pressure loss in each flow path may be reduced and the ventilation resistance curve R in FIG. 11 may be moved to the R1 side. If a high flow rate is obtained, the heat transfer coefficient of each heat transfer surface will increase, the temperature of the air will also decrease, and the temperature rise value in the outer shell 1 can be reduced, reducing the machine size (outer dimensions of the electric motor). can do.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した構
成の開放形誘導電動機においては、一般にフィン13の
外周速度をあまり大きく取ることができないため、Po
は大きくなく、したがって流量も多くない。そこで、高
流量を得るには、前述したように、各流路の圧力損失を
低減し、通風抵抗曲線Rの傾斜を小さくすれば良い。し
かし、各流路の断面積を大きくして流速を下げることに
より圧力損失を低減して流量を増加させると、マシンサ
イズが大きくなってしまうことになる。そこで、本発明
の目的は、マシンサイズを大きくすることなく、高流量
が得られ、冷却性能の向上を図り得る開放形回転電機を
提供するにある。
By the way, in the open type induction motor having the above-mentioned structure, generally, the peripheral speed of the fins 13 cannot be set so high that Po is satisfied.
Is not large and therefore the flow rate is not high. Therefore, in order to obtain a high flow rate, as described above, the pressure loss in each flow path may be reduced and the slope of the ventilation resistance curve R may be reduced. However, if the pressure loss is reduced and the flow rate is increased by increasing the cross-sectional area of each flow path to reduce the flow velocity, the machine size will increase. Therefore, an object of the present invention is to provide an open-type rotating electric machine that can obtain a high flow rate and can improve the cooling performance without increasing the machine size.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、筒状をなす固
定子枠の両端部に軸受ハウジングを有する軸受ブラケッ
トを装着して構成され、このうち軸受ブラケットに吸気
口を形成すると共に固定子枠に排気口を形成した外殻
と、環状をなし前記固定子枠の内周部に配設された固定
子鉄心と、この固定子鉄心に設けられた固定子巻線と、
前記軸受ハウジングに軸受を介して回転自在に支承され
た回転軸と、この回転軸の外周部に設けられ、前記固定
子鉄心の内側に配置された回転子鉄心と、この回転子鉄
心の両端部に設けられたエンドリングと、このエンドリ
ングに軸方向の外側に向けて突設されたフィンと、前記
軸受ブラケットの内側に内周部側の端部が前記フィンの
先端部に近接するように配設された環状をなす導風板と
を備え、前記フィンの回転に伴う送風作用により、外殻
外部の空気を前記吸気口から外殻内に吸入すると共に、
外殻内の空気を前記排気口から外部へ排出するように構
成された開放形回転電機において、前記固定子巻線の端
部と前記導風板との間の最小通風断面積をSc、導風板
と前記軸受ハウジングとの間の最小通風断面積をSaと
したときに、Sc/(Sc+Sa)が約0.4となるよ
うに設定したことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is constructed by mounting bearing brackets having bearing housings at both ends of a tubular stator frame, of which the bearing bracket is provided with an intake port and a stator. An outer shell having an exhaust port formed in the frame, a stator core provided in an inner peripheral portion of the stator frame and having an annular shape, and a stator winding provided in the stator core,
A rotary shaft rotatably supported in the bearing housing via bearings, a rotor core provided on the outer peripheral portion of the rotary shaft and arranged inside the stator core, and both end portions of the rotor core. An end ring provided on the end ring, a fin projecting outwardly in the axial direction on the end ring, and an end portion on the inner peripheral side inside the bearing bracket so as to be close to the tip end portion of the fin. An annular baffle plate that is arranged is provided, and by the air blowing action that accompanies the rotation of the fins, the air outside the outer shell is sucked into the outer shell from the intake port,
In the open-type rotating electric machine configured to discharge the air in the outer shell to the outside from the exhaust port, the minimum ventilation cross-sectional area between the end portion of the stator winding and the baffle plate is Sc, When the minimum ventilation cross-sectional area between the wind plate and the bearing housing is Sa, Sc / (Sc + Sa) is set to about 0.4.

【0021】この場合、軸受ハウジングにおける外殻内
側の端部外周部を、軸受ハウジングの厚さ寸法を半径と
するような円弧状に形成することが好ましい。また、固
定子巻線の端部に接続部を設ける場合、その接続部を、
固定子巻線の外周部側に配置することが好ましい。
In this case, it is preferable that the outer peripheral portion of the end portion inside the outer shell of the bearing housing is formed in an arc shape having a radius of the thickness dimension of the bearing housing. When a connecting portion is provided at the end of the stator winding, the connecting portion should be
It is preferable to arrange it on the outer peripheral side of the stator winding.

【0022】[0022]

【作用】流路の通過流速が等しい場合、軸受ハウジング
と導風板との間の流路を通過する際に発生するオリフィ
ス損失は、固定子巻線の端部と導風板との間の流路を通
過する際に発生する仕切り弁損失に比べて大きい。この
ため、固定子巻線の端部と導風板との間の最小通風断面
積Scと、導風板と軸受ハウジングとの間の最小通風断
面積Saとの関係を、Sc/(Sc+Sa)が約0.4
となるように設定することにより、実験結果(図4参
照)から明らかなように、流量を増加することができ
る。
When the flow velocities of the flow passages are equal, the orifice loss generated when passing through the flow passage between the bearing housing and the baffle plate is generated between the end portion of the stator winding and the baffle plate. It is larger than the gate valve loss that occurs when passing through the flow path. Therefore, the relationship between the minimum ventilation cross-sectional area Sc between the end portion of the stator winding and the baffle plate and the minimum ventilation cross-sectional area Sa between the baffle plate and the bearing housing is Sc / (Sc + Sa) Is about 0.4
By setting so that the flow rate can be increased, as is clear from the experimental result (see FIG. 4).

【0023】軸受ハウジングにおける外殻内側の端部外
周部を円弧状に形成することにより、空気の流れが滑ら
かとなって圧力損失が減少し、流量を一層増加すること
ができる。また、固定子巻線の接続部を外周部側へ配置
することによっても圧力損失を減少させ、流量を一層増
加することができる。
By forming the outer peripheral portion of the end portion inside the outer shell of the bearing housing in an arc shape, the air flow becomes smooth, pressure loss is reduced, and the flow rate can be further increased. Further, the pressure loss can be reduced and the flow rate can be further increased by arranging the connecting portion of the stator winding on the outer peripheral side.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の第1実施例について図1ない
し図4を参照して説明する。まず開放形回転電機である
開放形誘導電動機の構成を示す図1において、電動機の
外殻21は、筒状をなす固定子枠22と、この固定子枠
22の両端部に装着された軸受ブラケット23(一方の
み示す)とから構成されている。このうち、軸受ブラケ
ット23には、中央部に軸受ハウジング23aが形成さ
れていると共に、この軸受ハウジング23aの周囲に吸
気口23bが形成され、また、固定子枠22には排気口
22aが形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, in FIG. 1 showing the configuration of an open induction motor that is an open rotary electric machine, an outer shell 21 of the electric motor includes a cylindrical stator frame 22 and bearing brackets attached to both ends of the stator frame 22. 23 (only one is shown). Of these, the bearing bracket 23 has a bearing housing 23a formed in the center thereof, an intake port 23b formed around the bearing housing 23a, and an exhaust port 22a formed in the stator frame 22. ing.

【0025】上記固定子枠22の内周部には固定子24
が配設されている。この固定子24は、固定子枠22に
固定された環状をなす固定子鉄心25と、この固定子鉄
心25のスロットに巻装された固定子巻線26とから構
成されている。
A stator 24 is provided on the inner peripheral portion of the stator frame 22.
Are arranged. The stator 24 is composed of an annular stator core 25 fixed to the stator frame 22 and a stator winding 26 wound in a slot of the stator core 25.

【0026】固定子24の内側に回転子27が配設され
ている。回転子27は、軸受ハウジング23aに軸受2
8を介して支承された回転軸29と、この回転軸29の
外周部に設けられた回転子鉄心30と、この回転子鉄心
30に設けられた複数個の回転子導体31と、回転子鉄
心30の両端部において回転子導体31を短絡するよう
に設けられたエンドリング32と、このエンドリング3
2から軸方向の外側に向けて突設された複数のフィン3
3とから構成されている。
A rotor 27 is arranged inside the stator 24. The rotor 27 includes the bearing 2 in the bearing housing 23a.
8, a rotary shaft 29 supported by the rotor 8, a rotor core 30 provided on the outer periphery of the rotary shaft 29, a plurality of rotor conductors 31 provided on the rotor core 30, and a rotor core. An end ring 32 provided so as to short-circuit the rotor conductor 31 at both ends of the end ring 30 and the end ring 3
A plurality of fins 3 projecting outward from the axial direction 2
And 3.

【0027】そして、軸受ブラケット23の内側には環
状をなす導風板34が設けられていて、この導風板34
は、内周部側の端部34aが上記フィン33に近接する
ように配置されている。
An annular baffle plate 34 is provided inside the bearing bracket 23.
Is arranged such that the end portion 34a on the inner peripheral side is close to the fin 33.

【0028】ここで、固定子巻線26の端部26aと導
風板34との間の最小通風断面積は、図2に斜線で示す
ようになり、この最小通風断面積をScとすると、これ
は次式で表される。
Here, the minimum ventilation cross-sectional area between the end portion 26a of the stator winding 26 and the baffle plate 34 is shown by the diagonal lines in FIG. 2, and if this minimum ventilation cross-sectional area is Sc, This is expressed by the following equation.

【0029】[0029]

【数5】 (Equation 5)

【0030】また、導風板34と軸受ハウジング23a
との間の最小通風断面積は、図3に斜線で示すようにな
り、この最小通風断面積をSaとすると、これは次式で
表される。
Further, the baffle plate 34 and the bearing housing 23a
The minimum ventilation cross-sectional area between and is shown by the diagonal lines in FIG. 3, and when this minimum ventilation cross-sectional area is Sa, this is expressed by the following equation.

【0031】[0031]

【数6】 (Equation 6)

【0032】そして、本実施例では、Sc/(Sc+S
a)の値が約0.4となるように設定している。上記構
成において、回転子27の回転に伴いフィン33が回転
し、このフィン33の送風作用(昇圧効果)により、矢
印で示すように、外殻21外部の外気が吸気口23bか
ら外殻21内に吸入され、その空気は導風板34と軸受
ハウジング23aとの間の流路A、及び導風板34とエ
ンドリング32との間の流路Bを通り固定子24側へ送
られる。固定子24側へ送られた空気は、導風板34と
固定子巻線26の端部26aとの間の流路C側と、固定
子鉄心25と固定子巻線26のストレート部26bとの
間の流路Dとに分岐し、固定子巻線26の背部で合流
し、この後、固定子鉄心25の背部の流路Eを通り、固
定子枠22の排気口22aから外殻21の外部へ排出さ
れる。
In this embodiment, Sc / (Sc + S
The value of a) is set to be about 0.4. In the above-described configuration, the fins 33 rotate as the rotor 27 rotates, and the air blowing action (pressurizing effect) of the fins 33 causes the outside air outside the outer shell 21 to flow from the intake port 23b into the outer shell 21 as shown by the arrow. Is sucked into the stator 24 side through the flow path A between the baffle plate 34 and the bearing housing 23a and the flow path B between the baffle plate 34 and the end ring 32. The air sent to the side of the stator 24 has the flow path C side between the air guide plate 34 and the end 26a of the stator winding 26, the stator core 25 and the straight portion 26b of the stator winding 26. To the outer shell 21 from the exhaust port 22a of the stator frame 22 through the passage E on the back of the stator core 25. Is discharged to the outside.

【0033】ここで、図4には、Sc/(Sc+Sa)
の比βと流量との関係の実験結果を示す。この図4から
明らかなように、比βが約0.4のところで流量が最大
となっており、したがって圧力損失を極力低減できるこ
とになり、冷却性能の向上を図ることができることにな
る。この種の開放形誘導電動機の冷却流路(通風流路)
においては、前記した表2に示されているように、オリ
フィス損失と仕切り弁損失とが支配的であり、その他の
損失、例えば、吸気口の入口損失、排気口の排気損失、
コイルエンド周りの曲り損失などの占める割合はごくわ
ずかである。そこで、本実施例においては、固定子巻線
26の端部26aと導風板34との間の最小通風断面積
Scと、導風板34と軸受ハウジング23aとの間の最
小通風断面積Saとの断面積の比βを、上記したように
約0.4に設定することにより、開放形誘導電動機の冷
却流路において、圧力損失が支配的な、これらオリフィ
ス損失、仕切り弁損失を最小とすることができるように
なり、これにより全体の圧力損失も最小とすることがで
きるようになるのである。
Here, in FIG. 4, Sc / (Sc + Sa)
The experimental result of the relationship between the ratio β and the flow rate is shown. As is clear from FIG. 4, the flow rate is maximum when the ratio β is about 0.4, so that the pressure loss can be reduced as much as possible and the cooling performance can be improved. Cooling flow path (ventilation flow path) of this type of open-ended induction motor
In Table 2, as shown in Table 2 above,
Fiss loss and sluice valve loss dominate, and other
Loss, e.g. inlet loss at inlet, exhaust loss at outlet,
The ratio of bending loss around the coil end is extremely small.
It is quiet. Therefore, in this embodiment, the stator winding is
Minimum ventilation cross-sectional area between the end portion 26a of 26 and the baffle plate 34
The maximum distance between Sc and the baffle plate 34 and the bearing housing 23a.
The ratio β of the cross-sectional area with the small ventilation cross-sectional area Sa is set as described above.
By setting it to about 0.4, the cooling of the open induction motor
These orifices, in which the pressure loss is dominant in the discharge channel,
Loss and gate valve loss to be minimized
This also minimizes the overall pressure loss.
You will be able to.

【0034】図5は本発明の第2実施例を示したもので
あり、上記した第1実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、固定子巻線26の端部26aが、第1実施例
の場合よりも導風板34側へ突出しており、また、軸受
ハウジング23aにおける外殻21内側の端部23c
が、第1実施例の場合よりも外殻21の内側へ突出して
いる。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, which is different from the above-described first embodiment in the following points.
That is, the end portion 26a of the stator winding 26 projects more toward the air guide plate 34 side than in the first embodiment, and the end portion 23c inside the outer shell 21 of the bearing housing 23a.
However, it protrudes to the inside of the outer shell 21 as compared with the case of the first embodiment.

【0035】ここで、固定子巻線26の端部26aと導
風板34との間の最小通風断面積は、図6に斜線で示す
ようになり、この最小通風断面積をScとすると、これ
は次式で表される。
Here, the minimum ventilation cross-sectional area between the end portion 26a of the stator winding 26 and the baffle plate 34 is shown by the diagonal lines in FIG. 6, and when this minimum ventilation cross-sectional area is Sc, This is expressed by the following equation.

【0036】[0036]

【数7】 (Equation 7)

【0037】また、導風板34と軸受ハウジング23a
との間の最小通風断面積は、図7に斜線で示すようにな
り、この最小通風断面積をSaとすると、これは次式で
表される。
Further, the baffle plate 34 and the bearing housing 23a
The minimum ventilation cross-sectional area between and becomes as shown by the diagonal lines in FIG. 7, and when this minimum ventilation cross-sectional area is Sa, this is expressed by the following equation.

【0038】[0038]

【数8】 (Equation 8)

【0039】そして、この第2実施例でも、Sc/(S
c+Sa)の値が約0.4となるように設定する。この
ような第2実施例でも、第1実施例と同様な作用効果が
得られる。
Also in this second embodiment, Sc / (S
The value of (c + Sa) is set to about 0.4. Also in the second embodiment as described above, the same operational effects as in the first embodiment can be obtained.

【0040】図8は本発明の第3実施例を示したもので
あり、第1実施例とは次の点が異なっている。すなわ
ち、軸受ハウジング23aにおける外殻21内側の端部
外周部23dを、軸受ハウジング23aの厚さ寸法を半
径とするような円弧状に形成している。この第3実施例
によれば、軸受ハウジング23aのその端部外周部23
dを通る空気の流れが滑らかとなって圧力損失が減少
し、流量を一層増加することができる。
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment in the following points. That is, the outer peripheral portion 23d of the end portion inside the outer shell 21 of the bearing housing 23a is formed in an arc shape having a radius of the thickness dimension of the bearing housing 23a. According to the third embodiment, the outer peripheral portion 23 of the end portion of the bearing housing 23a is formed.
The flow of air through d is smoothed, pressure loss is reduced, and the flow rate can be further increased.

【0041】また、図9は本発明の第4実施例を示した
ものであり、第1実施例とは次の点が異なっている。す
なわち、固定子巻線26の端部26aに接続部35を設
ける場合、その接続部35を、固定子巻線26の厚さの
1/2程度外周部側に配置している。この第4実施例に
よれば、接続部35が固定子巻線26の内周部或いは中
央部に配置される場合に比べて、固定子巻線26の端部
26aを通る空気の流れが滑らかとなって圧力損失が減
少し、これによっても流量を一層増加することができ
る。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment in the following points. That is, when the connecting portion 35 is provided at the end portion 26 a of the stator winding 26, the connecting portion 35 is arranged on the outer peripheral side by about ½ of the thickness of the stator winding 26. According to the fourth embodiment, the flow of air through the end portion 26a of the stator winding 26 is smoother than that in the case where the connecting portion 35 is arranged at the inner peripheral portion or the central portion of the stator winding 26. Therefore, the pressure loss is reduced, and the flow rate can be further increased.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1に記載の開放形回転電機によれ
ば、固定子巻線の端部と導風板との間の最小通風断面積
Scと、導風板と軸受ハウジングとの間の最小通風断面
積Saとの関係を、Sc/(Sc+Sa)が約0.4と
なるように設定することにより、この種の開放形回転電
機の冷却流路における圧力損失のうち、支配的な損失で
あるオリフィス損失と仕切り弁損失を極力小さくするこ
とができるようになり、よって、マシンサイズを大きく
することなく、吸気口から排気口までの主たる圧力損失
を低減できて高流量が得られ、ひいては冷却性能の向上
を図ることができる。
According to the open type rotating electric machine of the first aspect, the minimum ventilation cross-sectional area Sc between the end of the stator winding and the baffle plate, and between the baffle plate and the bearing housing. By setting the relationship between the minimum ventilation cross-sectional area Sa of Sc such that Sc / (Sc + Sa) is approximately 0.4, this type of open-type rotary electric
The dominant loss of pressure loss in the cooling passage of the machine
Certain orifice loss and sluice valve loss should be minimized.
Therefore, the main pressure loss from the intake port to the exhaust port can be reduced and a high flow rate can be obtained without increasing the machine size, and the cooling performance can be improved.

【0043】請求項2に記載の開放形回転電機によれ
ば、軸受ハウジングにおける外殻内側の端部外周部を円
弧状に形成することにより、空気の流れが滑らかとなっ
て圧力損失が減少し、流量を一層増加することができ
る。
According to the open type rotating electric machine of the second aspect, the outer peripheral portion of the inner end of the outer shell of the bearing housing is formed in an arc shape, whereby the air flow becomes smooth and the pressure loss is reduced. The flow rate can be further increased.

【0044】請求項3に記載の開放形回転電機によれ
ば、固定子巻線の接続部を外周部側へ配置することによ
り、圧力損失を減少させることができ、流量を一層増加
することができる。
According to the open type rotating electric machine of the third aspect, by disposing the connecting portion of the stator winding on the outer peripheral side, the pressure loss can be reduced and the flow rate can be further increased. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す要部の縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a first embodiment of the present invention.

【図2】固定子巻線の端部と導風板との間の最小通風断
面積Scを模式的に表した図
FIG. 2 is a diagram schematically showing a minimum ventilation cross-sectional area Sc between an end portion of a stator winding and a baffle plate.

【図3】導風板と軸受ハウジングとの間の最小通風断面
積Saを模式的に表した図
FIG. 3 is a diagram schematically showing a minimum ventilation cross-sectional area Sa between a baffle plate and a bearing housing.

【図4】Sc/(Sc+Sa)の比βと流量との関係を
示す図
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a ratio β of Sc / (Sc + Sa) and a flow rate.

【図5】本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.

【図6】図2相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG.

【図7】図3相当図FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3;

【図8】本発明の第3実施例を示す要部の縦断面図FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a main part showing a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4実施例を示す要部の縦断面図FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a main part showing a fourth embodiment of the present invention.

【図10】従来構成を示す図1相当図FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional configuration.

【図11】圧力と流量との関係を示す図FIG. 11 is a diagram showing the relationship between pressure and flow rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21は外殻、22は固定子枠、22aは排気口、23は
軸受ブラケット、23aは軸受ハウジング、23bは吸
気口、23cは端部、23dは端部外周部、25は固定
子鉄心、26は固定子巻線、26aは端部、28は軸
受、29は回転軸、30は回転子鉄心、32はエンドリ
ング、33はフィン、34は導風板、34aは端部であ
る。
21 is an outer shell, 22 is a stator frame, 22a is an exhaust port, 23 is a bearing bracket, 23a is a bearing housing, 23b is an inlet port, 23c is an end portion, 23c is an end portion outer peripheral portion, 25 is a stator core, 26 Is a stator winding, 26a is an end portion, 28 is a bearing, 29 is a rotating shaft, 30 is a rotor core, 32 is an end ring, 33 is a fin, 34 is a baffle plate, and 34a is an end portion.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 筒状をなす固定子枠の両端部に軸受ハウ
ジングを有する軸受ブラケットを装着して構成され、こ
のうち軸受ブラケットに吸気口を形成すると共に固定子
枠に排気口を形成した外殻と、 環状をなし前記固定子枠の内周部に配設された固定子鉄
心と、 この固定子鉄心に設けられた固定子巻線と、 前記軸受ハウジングに軸受を介して回転自在に支承され
た回転軸と、 この回転軸の外周部に設けられ、前記固定子鉄心の内側
に配置された回転子鉄心と、 この回転子鉄心の両端部に設けられたエンドリングと、 このエンドリングに軸方向の外側に向けて突設されたフ
ィンと、 前記軸受ブラケットの内側に内周部側の端部が前記フィ
ンの先端部に近接するように配設された環状をなす導風
板とを備え、 前記フィンの回転に伴う送風作用により、外殻外部の空
気を前記吸気口から外殻内に吸入すると共に、外殻内の
空気を前記排気口から外部へ排出するように構成された
開放形回転電機において、 前記固定子巻線の端部と前記導風板との間の最小通風断
面積をSc、導風板と前記軸受ハウジングとの間の最小
通風断面積をSaとしたときに、 Sc/(Sc+Sa)が約0.4となるように設定した
ことを特徴とする開放形回転電機。
1. A structure in which a bearing bracket having a bearing housing is attached to both ends of a cylindrical stator frame, and an intake port is formed in the bearing bracket and an exhaust port is formed in the stator frame. A shell, an annular stator core provided in the inner peripheral portion of the stator frame, a stator winding provided on the stator core, and a bearing rotatably supported in the bearing housing via a bearing. The rotating shaft, the rotor core provided on the outer peripheral portion of the rotating shaft and arranged inside the stator core, the end rings provided at both ends of the rotor core, and the end ring. A fin protruding toward the outer side in the axial direction, and an annular baffle plate disposed inside the bearing bracket so that the end portion on the inner peripheral side is close to the tip portion of the fin. Provided, a blowing action associated with the rotation of the fins In the open-type rotating electric machine configured to suck the air outside the outer shell into the outer shell from the intake port and to discharge the air inside the outer shell to the outside through the exhaust port, the stator winding Sc / (Sc + Sa) is about 0. where Sc is the minimum ventilation cross-sectional area between the end of the air guide plate and the air guide plate and Sa is the minimum ventilation cross-sectional area between the air guide plate and the bearing housing. An open type rotating electric machine characterized by being set to 4.
【請求項2】 軸受ハウジングにおける外殻内側の端部
外周部を、軸受ハウジングの厚さ寸法を半径とするよう
な円弧状に形成したことを特徴とする請求項1記載の開
放形回転電機。
2. The open-type rotating electric machine according to claim 1, wherein an outer peripheral portion of an end portion inside the outer shell of the bearing housing is formed in an arc shape having a radius of a thickness dimension of the bearing housing.
【請求項3】 固定子巻線の端部に接続部を有し、この
接続部を、固定子巻線の外周部側に配置したことを特徴
とする請求項1または2記載の開放形回転電機。
3. The open type rotating machine according to claim 1, wherein the stator winding has a connecting portion at an end thereof, and the connecting portion is arranged on an outer peripheral side of the stator winding. Electric machinery.
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