JP2709403B2 - 回転式電気機械 - Google Patents
回転式電気機械Info
- Publication number
- JP2709403B2 JP2709403B2 JP1001422A JP142289A JP2709403B2 JP 2709403 B2 JP2709403 B2 JP 2709403B2 JP 1001422 A JP1001422 A JP 1001422A JP 142289 A JP142289 A JP 142289A JP 2709403 B2 JP2709403 B2 JP 2709403B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- structural member
- machine according
- coolant
- passage
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は回転式電気機械に関する。米国特許Ａ−4,27
8,928号から、冷却剤がロータを軸方向に流通しかつ同
時に遠心作用によつて冷却剤をロータの半径方向外方へ
通過させ、これによつて周囲のステータ巻線の両端を冷
却する発電機を提供することが知られている。また、英
国特許Ａ−2,029,120から、ハウジング内において使用
中に遭遇すると予想される或る温度範囲全体にわたつて
発電機ステータをプレスはめ状態に確保することが知ら
れている。ハウジングは一般に、ステータの積層芯に用
いられているものよりも可成り高い熱膨張率をもつ軽合
金で造られているので、ハウジング内の引張応力は、と
くに低温度での運転時には極めて高くなることが考えら
れる。上記文献にはさらにハウジングの内側表面または
ステータの外側表面に軸方向の溝を設け、これらの溝を
通つて重力の作用によつて発電機の一端から他端へ冷却
剤を流通させることが記述されている。
8,928号から、冷却剤がロータを軸方向に流通しかつ同
時に遠心作用によつて冷却剤をロータの半径方向外方へ
通過させ、これによつて周囲のステータ巻線の両端を冷
却する発電機を提供することが知られている。また、英
国特許Ａ−2,029,120から、ハウジング内において使用
中に遭遇すると予想される或る温度範囲全体にわたつて
発電機ステータをプレスはめ状態に確保することが知ら
れている。ハウジングは一般に、ステータの積層芯に用
いられているものよりも可成り高い熱膨張率をもつ軽合
金で造られているので、ハウジング内の引張応力は、と
くに低温度での運転時には極めて高くなることが考えら
れる。上記文献にはさらにハウジングの内側表面または
ステータの外側表面に軸方向の溝を設け、これらの溝を
通つて重力の作用によつて発電機の一端から他端へ冷却
剤を流通させることが記述されている。
本発明の目的は、冷却剤が加圧状態でステータの外側
表面に付与されて該外側表面の可成りの部分と冷却剤を
接触させる回転式電気機械を提供することにある。
表面に付与されて該外側表面の可成りの部分と冷却剤を
接触させる回転式電気機械を提供することにある。
本発明の他の目的は、英国特許Ａ−2,029,120に一般
的に開示された形式のものでかつステータハウジング内
の引張応力が低減された回転式電気機械を提供するにあ
る。
的に開示された形式のものでかつステータハウジング内
の引張応力が低減された回転式電気機械を提供するにあ
る。
本発明により提供された回転式電気機械は、ステー
タ、前記ステータに対して回転自在のロータ、前記ステ
ータを支持する構造部材、前記ステータおよび前記構造
部材が隣接する外側表面および内側表面をもち、前記ス
テータと前記ロータ間の相対的な回転および軸方向運動
を防止する装置、および加圧冷却剤をステータの両端の
中間部のステータの前記外側表面に導入する装置を含
み、前記構造部材と前記ステータのそれぞれの材料が異
なる熱膨張係数をもち、かつ前記ロータの回転軸線と垂
直な前記ステータと前記構造部材の寸法が前記両表面間
において所定温度レベル未満ではプレスはめ状態を、お
よび該温度レベルより高いときには間隙はめ合い状態を
提供するように定められており、前記間隙はめ合い状態
は前記装置から導入される冷却剤が通る間隙通路を規定
する。
タ、前記ステータに対して回転自在のロータ、前記ステ
ータを支持する構造部材、前記ステータおよび前記構造
部材が隣接する外側表面および内側表面をもち、前記ス
テータと前記ロータ間の相対的な回転および軸方向運動
を防止する装置、および加圧冷却剤をステータの両端の
中間部のステータの前記外側表面に導入する装置を含
み、前記構造部材と前記ステータのそれぞれの材料が異
なる熱膨張係数をもち、かつ前記ロータの回転軸線と垂
直な前記ステータと前記構造部材の寸法が前記両表面間
において所定温度レベル未満ではプレスはめ状態を、お
よび該温度レベルより高いときには間隙はめ合い状態を
提供するように定められており、前記間隙はめ合い状態
は前記装置から導入される冷却剤が通る間隙通路を規定
する。
附図を参照して一実施例について本発明を以下に説明
する。
する。
第１図は、本明細書に参照した米国特許Ａ−4,278,92
8に開示された一般形式をもつブラシレス発電機を示
す。この発電機は、永久磁石交流発電機10を含み、その
ステータ巻線11から励起発電機13のステータ巻線12に電
流が供給される。交流発電機13のロータ部分14に誘起さ
れた交流は整流されて主交流発電機16のロータ15の巻線
に供給される。出力電流は主交流発電機16のステータ17
の巻線内に誘起される。ステータ11,12および17は、こ
れらのステータ用のハウジングを提供する静止構造部材
18内に取りつけられている。
8に開示された一般形式をもつブラシレス発電機を示
す。この発電機は、永久磁石交流発電機10を含み、その
ステータ巻線11から励起発電機13のステータ巻線12に電
流が供給される。交流発電機13のロータ部分14に誘起さ
れた交流は整流されて主交流発電機16のロータ15の巻線
に供給される。出力電流は主交流発電機16のステータ17
の巻線内に誘起される。ステータ11,12および17は、こ
れらのステータ用のハウジングを提供する静止構造部材
18内に取りつけられている。
ハウジング18の材料は、0.00027/単位長さ／℃の熱膨
張係数をもつマグネシウム合金である。ステータの積層
型コバルト鉄芯19は0.0000095/単位長さ／℃の熱膨張係
数をもつ。積層鉄芯19は高温接着材を用いて結合されか
つ加圧状態のオイルに対して効果的な不滲過性をもつ円
筒状の外側表面を提供する。これとは別に、鉄芯19は上
記と同様な効果を提供する薄いスリーブ内に含ませるこ
ともできる。鉄芯19は第１図においてＡおよびＢで示さ
れた２つの軸方向位置においてハウジング18に固定され
ている。第２図に示されるように、各軸方向位置におけ
る固定は、ハウジング18を貫通しかつ全部で６個所にお
いて鉄芯19をハウジング18に固定する３つの等角度間隔
に配設されたボルト20で実施される。
張係数をもつマグネシウム合金である。ステータの積層
型コバルト鉄芯19は0.0000095/単位長さ／℃の熱膨張係
数をもつ。積層鉄芯19は高温接着材を用いて結合されか
つ加圧状態のオイルに対して効果的な不滲過性をもつ円
筒状の外側表面を提供する。これとは別に、鉄芯19は上
記と同様な効果を提供する薄いスリーブ内に含ませるこ
ともできる。鉄芯19は第１図においてＡおよびＢで示さ
れた２つの軸方向位置においてハウジング18に固定され
ている。第２図に示されるように、各軸方向位置におけ
る固定は、ハウジング18を貫通しかつ全部で６個所にお
いて鉄芯19をハウジング18に固定する３つの等角度間隔
に配設されたボルト20で実施される。
ハウジング18は通路21を有し、この通路を通つて圧力
オイルが交流発電機10,13,16のロータの軸方向に導入さ
れてこれらの交流発電機を冷却し、さらに遠心力によつ
て半径方向に放出されて周囲のステータ巻線の回線を冷
却する。
オイルが交流発電機10,13,16のロータの軸方向に導入さ
れてこれらの交流発電機を冷却し、さらに遠心力によつ
て半径方向に放出されて周囲のステータ巻線の回線を冷
却する。
ステータ鉄芯19はその両端の中央部に円周溝22をも
つ。ハウジング18内のポート23が溝22に隣接して配置さ
れ、かつ濾過器24を介して通路21と連通し、該濾過器は
第３図に示されるように、ハウジング18にねじ係合され
かつ中央通路26内に開口する複数の横方向穴25をもつ。
これらの穴25の総断面積は通路26の断面積よりも大き
い。
つ。ハウジング18内のポート23が溝22に隣接して配置さ
れ、かつ濾過器24を介して通路21と連通し、該濾過器は
第３図に示されるように、ハウジング18にねじ係合され
かつ中央通路26内に開口する複数の横方向穴25をもつ。
これらの穴25の総断面積は通路26の断面積よりも大き
い。
ステータ鉄芯19は、20℃の室温でプレスはめを形成す
るように、まず加熱されたハウジング内に組付けられ
る。鉄芯19の外径およびハウジング18のはめ合い面の直
径は、両者の熱膨張係数の差によつて所定の温度におい
てプレスはめ状態が無くなり、そののちは可成りの温度
上昇状態においても両者間に間隙が存在するように選択
される。この実施例において、はめ合い面の正規直径は
147.3mm、およびステータ直径は20℃においてハウジン
グ18の直系よりも0.127mm大きい。それによりはめ合い
干渉は20℃以上49℃の温度においてその状態が失われ
る。そののちは、温度の上昇に伴う継続する膨張差によ
つてハウジング18を、そのボルト20によつて結合された
場所を除き鉄芯19から離反する方向に膨張させる。この
効果については第２図において可成り膨張して示され、
ステータ鉄芯の軸方向に延びる間隙通路27を生ぜしめ、
かつ規定する。これらの間隙通路27は円周溝22によつて
連通されている。
るように、まず加熱されたハウジング内に組付けられ
る。鉄芯19の外径およびハウジング18のはめ合い面の直
径は、両者の熱膨張係数の差によつて所定の温度におい
てプレスはめ状態が無くなり、そののちは可成りの温度
上昇状態においても両者間に間隙が存在するように選択
される。この実施例において、はめ合い面の正規直径は
147.3mm、およびステータ直径は20℃においてハウジン
グ18の直系よりも0.127mm大きい。それによりはめ合い
干渉は20℃以上49℃の温度においてその状態が失われ
る。そののちは、温度の上昇に伴う継続する膨張差によ
つてハウジング18を、そのボルト20によつて結合された
場所を除き鉄芯19から離反する方向に膨張させる。この
効果については第２図において可成り膨張して示され、
ステータ鉄芯の軸方向に延びる間隙通路27を生ぜしめ、
かつ規定する。これらの間隙通路27は円周溝22によつて
連通されている。
よつて、使用時には、20℃の初期はめ合い温度より高
い49℃を超える作用温度において、通路21内の加圧冷却
剤の一部は間隙通路27を通つて溝22から鉄芯19の概ね全
外側表面に流通される。そのうえ、さらに温度が上昇す
ると、間隙通路27の断面積が増して、通路26によつて提
供された制約によつて決定された限度まで冷却剤の流動
量を増加させる。
い49℃を超える作用温度において、通路21内の加圧冷却
剤の一部は間隙通路27を通つて溝22から鉄芯19の概ね全
外側表面に流通される。そのうえ、さらに温度が上昇す
ると、間隙通路27の断面積が増して、通路26によつて提
供された制約によつて決定された限度まで冷却剤の流動
量を増加させる。
別の実施例において、鉄芯19の軸線まわりに等角度間
隔で複数のポート23が設けられ、各ポート23は通路21と
連通されている。この変更態様においては溝22を設ける
必要がない。
隔で複数のポート23が設けられ、各ポート23は通路21と
連通されている。この変更態様においては溝22を設ける
必要がない。
第１図は、発電機をとおる縦断面図、 第２図は、第１図の線２−２に沿つてとられた断面図、 第３図は、第１図の一部分の拡大断面図である。 図中の符号:10……永久磁石交流発電機、 11……ステータ巻線、12……ステータ巻線、 13……励起交流発電機、14……ロータ部分、 15……ロータ、16……主交流発電機、 17……ステータ巻線、18……静止構造部材、 19……鉄芯、20……ボルト、 21……通路、22……円周溝、 23……ポート、24……濾過器、 25……横方向穴、26……通路、 27……間隙通路を示す。
Claims (8)
- 【請求項１】ステータ（17）、前記ステータ（17）に対
して回転自在のロータ（15）、前記ステータ（17）を支
持する構造部材（18）、前記ステータ（17）および前記
構造部材（18）が隣接する外側表面および内側表面をも
ち、前記ステータ（17）と前記構造部材（18）間の相対
的な回転および軸方向運動を防止する装置（20）を含
み、 加圧冷却剤をステータ（17）の両端の中間部のステータ
（17）の前記外側表面に導入する装置（21、23、24）を
含み、前記構造部材（18）と前記ステータ（17）のそれ
ぞれの材料が異なる熱膨張係数をもち、かつ前記ロータ
（15）の回転軸線と垂直な前記ステータ（17）と前記構
造部材（18）の寸法が前記両表面間において所定温度レ
ベル未満ではプレスはめ状態を、および該温度レベルよ
り高いときには間隙はめ合い状態を提供するように定め
られており、前記間隙はめ合い状態は前記装置（21、2
3、24）から導入される前記冷却剤が通る間隙通路を規
定することを特徴とする回転式電気機械。 - 【請求項２】前記ステータ（17）および前記構造部材
（18）の前記両表面が外側表面および内側表面それぞれ
であって、かつ前記構造部材（18）の材料の熱膨張係数
が前記ステータ（17）の材料の熱膨張係数よりも高い請
求項１記載の機械。 - 【請求項３】前記両表面の１つが冷却剤導入用の前記装
置（21、23、24）と連通する円周溝（22）をもつ請求項
１または２記載の機械。 - 【請求項４】前記１つの両表面が前記ステータ（17）の
外側表面である請求項３記載の機械。 - 【請求項５】相対的な回転または軸方向運動を防止する
前記装置が前記両表面上の円周方向に隔たる位置におい
て固定装置（20）を含む請求項１ないし４のいずれか一
項に記載の機械。 - 【請求項６】前記装置（20）が前記両表面上の複数の場
所のそれぞれにおいて円周方向に間隔を保って配設され
ている請求項５記載の機械。 - 【請求項７】冷却剤を導入する前記装置が、供給通路
（21）、前記構造部材（18）内のポート（23）、および
前記通路（21）から前記ポート（23）に冷却剤を通過さ
せる濾過器（24）を含む請求項１ないし６のいずれか一
項に記載の機械。 - 【請求項８】前記ステータ（17）の軸線のまわりに角度
的に間隔を保って配置された複数の前記ボルト（20）を
含む請求項７記載の機械。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8800813 | 1988-01-14 | ||
| GB888800813A GB8800813D0 (en) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | Rotary electric machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243834A JPH01243834A (ja) | 1989-09-28 |
| JP2709403B2 true JP2709403B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=10629965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1001422A Expired - Fee Related JP2709403B2 (ja) | 1988-01-14 | 1989-01-09 | 回転式電気機械 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4888510A (ja) |
| EP (1) | EP0324252B1 (ja) |
| JP (1) | JP2709403B2 (ja) |
| DE (1) | DE3879162T2 (ja) |
| GB (1) | GB8800813D0 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4036148B2 (ja) * | 2002-07-23 | 2008-01-23 | 株式会社豊田自動織機 | 電動モータ及び電動コンプレッサ |
| US20040108138A1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-06-10 | Iain Cooper | Hydraulic Optimization of Drilling Fluids in Borehole Drilling |
| KR100548270B1 (ko) * | 2003-04-18 | 2006-02-02 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기의 고정자 체결 구조 |
| US20060072288A1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-06 | Stewart William P | Electric machine with power and control electronics integrated into the primary machine housing |
| US7408282B2 (en) * | 2004-10-04 | 2008-08-05 | Emerson Electric Co. | End shields and stators and related methods of assembly |
| US7451543B2 (en) * | 2004-10-04 | 2008-11-18 | Emerson Electric Co. | Methods of securing a bearing with an adaptor sleeve within an opening of a housing |
| JP4586531B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-11-24 | 日産自動車株式会社 | ロータ構造 |
| JP4449811B2 (ja) * | 2005-04-15 | 2010-04-14 | 株式会社豊田自動織機 | 電動コンプレッサ |
| JP4928978B2 (ja) * | 2007-02-23 | 2012-05-09 | 三菱重工業株式会社 | 電動圧縮機 |
| DE102009046482A1 (de) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Man Diesel & Turbo Se | Elektrische Maschine |
| CN110635590B (zh) * | 2018-12-25 | 2020-12-18 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 定子组件、风力发电机组以及冷却定子组件的方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE347249C (de) * | 1920-04-04 | 1922-01-19 | Karl Obermoser Dipl Ing | Einrichtung zum Zusammenhalten und Befestigen von Blechringen im Gehaeuse elektrischer Maschinen |
| US2188398A (en) * | 1938-08-10 | 1940-01-30 | Bernard Ernest | Absorption dynamometer |
| US3154706A (en) * | 1962-05-07 | 1964-10-27 | Parsons C A & Co Ltd | Cooling of rotor conductors of dynamo-electric machines |
| US3445695A (en) * | 1966-05-25 | 1969-05-20 | Borg Warner | Cooling system for hermetic dynamoelectric devices |
| US3648085A (en) * | 1970-03-26 | 1972-03-07 | Lear Siegler Inc | Liquid cooling arrangement for dynamoelectric machine |
| LU71477A1 (ja) * | 1974-12-13 | 1975-06-17 | ||
| US4250423A (en) * | 1978-08-25 | 1981-02-10 | Sundstrand Corporation | Generator with stator retention |
| US4341968A (en) * | 1980-07-30 | 1982-07-27 | The Bendix Corporation | Support means for high-temperature generator stators |
| JPS60124268U (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | 株式会社明電舎 | 回転電機固定子内部の冷却装置 |
| US4712028A (en) * | 1984-05-21 | 1987-12-08 | Sigma Instruments, Inc. | Magnetically assisted stepping motor |
| US4590397A (en) * | 1984-11-30 | 1986-05-20 | Sundstrand Corporation | Terminal block for dynamoelectric machine |
| US4764699A (en) * | 1986-12-22 | 1988-08-16 | Sundstrand Corporation | Generator stator retention system |
-
1988
- 1988-01-14 GB GB888800813A patent/GB8800813D0/en active Pending
- 1988-12-19 DE DE8888312003T patent/DE3879162T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-19 EP EP88312003A patent/EP0324252B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-09 JP JP1001422A patent/JP2709403B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-01-11 US US07/295,541 patent/US4888510A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3879162T2 (de) | 1993-09-09 |
| GB8800813D0 (en) | 1988-02-17 |
| DE3879162D1 (de) | 1993-04-15 |
| JPH01243834A (ja) | 1989-09-28 |
| US4888510A (en) | 1989-12-19 |
| EP0324252A1 (en) | 1989-07-19 |
| EP0324252B1 (en) | 1993-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6734585B2 (en) | Rotor end caps and a method of cooling a high speed generator | |
| US6979929B2 (en) | System and method for retaining wedges in a rotor | |
| EP1209796B1 (en) | Rotating electrical machine | |
| EP0013157B1 (en) | Permanent magnet rotors, especially for dynamo-electric machines | |
| JP2709403B2 (ja) | 回転式電気機械 | |
| US5177385A (en) | Air gap baffle ring for a dynamoelectric machine | |
| CN111355312B (zh) | 高速感应机器 | |
| JP2003088017A (ja) | 電磁装置及びそのロータアセンブリ | |
| EP1490944A1 (en) | System and method for providing coil retention in the rotor windings of a high speed generator | |
| JPS63228934A (ja) | 回転電機用回転子 | |
| US4453101A (en) | Amortisseur bar with improved interface between free conductor bars and amortisseur ring | |
| EP3116104B1 (en) | Slot insulation for electrical machines | |
| EP3713051B1 (en) | Rotor assembly and method of cooling | |
| US6924575B2 (en) | Electric machine | |
| US10298092B2 (en) | Dynamo-electric machine with a brake | |
| JP2004208463A (ja) | 回転電機の冷却構造 | |
| US4408383A (en) | Removable sleeve-to-shaft interlock for dynamoelectric machine | |
| CA1302474C (en) | Dynamoelectric machine with cam locked air gap baffle assembly | |
| EP3391513B1 (en) | A slip ring arrangement for an electric machine | |
| EP2066007A2 (en) | Rotary electric machine | |
| EP1585210B1 (en) | Rotor structure | |
| CN102801255A (zh) | 在电机的转子芯上方施加保持系统的方法以及转子组件 | |
| CN110953250B (zh) | 一种磁悬浮轴承转子结构、电机和空调器 | |
| JPH08322176A (ja) | 回転電機の回転子 | |
| JP2001086685A (ja) | 回転電機の回転子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |