JP3585120B2 - Main motor for vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,車両の台車内に据え付けられている主電動機内に有するファンにより外気を取り入れ,外気中の塵埃を分離し,外気の一部と共に機外へ排出し,残りの外気を冷却風として回転子並びに固定子などに通気する主電動機に係わり,特に排気側軸受部の冷却性向上と塵埃排出方式を特徴とする車両用主電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用主電動機は,環境条件の悪い車両台車部に設置されており,環境条件を問わず電車の走行中,外気を取入れて回転子や固定子を冷却している。
この状態は図2に示される。
図2はその従来の一例を示す説明図であり,1は主電動機軸,2は主電動機軸1に取付けられたファン,3は補助ファン,4はフレーム,5は外気取入れ口,6は排気口,7は回転子,8は固定子,9,10は軸受,11は塵埃分離室,12は塵埃排出口である。
図2において,電車の運転中,主電動機は常に駆動している。これがために,主電動機内部の機器の温度が上昇するため,常にファン2によって塵埃分離室11を介して外気取入れ口5から外気を吸込んで回転子7や固定子8を冷却している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,このような手段では,次のような課題があった。
排気側軸受部は主電動機内部の温度上昇による廃熱にさらされ,高温になり易く,これがために軸受の不具合に至る場合がある。
これを解消するためには,排気側に補助ファンを設け且つ,適当な仕切りを設けている。しかし,排気側軸受部を冷却することはできるが,車両の台車内における主電動機取り付け用スペースが限られているため,能力の高い,大形のファンを設けることが出来ない場合が多い。
また,冷却風の一部は塵埃と共に冷却に寄与しないまま機外へ排出されてしまったり,更には塵埃を含んだ冷却風を回転機内部に通気しているので、コイルの絶縁劣化を来たしたり,主電動機の故障を誘発するするなど種々の課題がある。
本発明は,上述した点に鑑みて創案されたもので,その目的とするところは,これらの課題を解消し,冷却風量の低下を来たさず,主電動機内部の機器の温度を適正に保ち,軸受劣化を助長することがないように,また,オーバーホールの期間を短縮させない,常に良好な条件で運転ができる車両用主電動機を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
つまり,その目的を達成するための手段は,
車両の台車内に据え付けられている主電動機内に有するファンにより外気を取り入れ,外気中の塵埃を分離し,外気の一部と共に機外へ排出し,残りの外気を冷却風として回転子並びに固定子などに通気する主電動機において,
前記外気の一部と共に機外へ排出し,残りの外気を冷却風として回転子並びに固定子などに通気するバイパスダクトを,外気取り入れ口側のファンの排出側から他方の補助ファン側の主電動機のフレーム部分間に設け,移送しにくい塵埃の重量物は前記バイパスダクトの重量物が排出し易い主電動機の下部に配設されているバイパスダクトの部分に塵埃排出口を設け,移送し易い軽い塵埃は補助ファン側の主電動機のフレーム部分に排出口を設けたものであって,
外気取り入れ口から取り入れた外気の一部は重量物の塵埃排出口から塵埃と共に機外へ放出され,他の外気は主電動機のフレーム部分に設けられた軸受部入気口から補助ファンの中心部分に噴射され,補助ファンを冷却した後,補助ファンの外周から主電動機のフレーム部分に設けられた排出口を経て塵埃と共に機外へ放出される通風バイパス装置を設けたことを特徴とする車両用主電動機である。
【0005】
すなわち,車両の台車に据え付けられている主電動機フレームに設けた通風バイパス装置により,従来塵埃と共に機外へ排出されていた冷却風の一部を排気側軸受近傍に導くことができる主電動機であって,通風バイパス装置は冷却風を入気側から排気側へ導くためのバイパスダクトと,その冷却風の流れを補助するための補助ファンとから構成され,バイパスダクトは主電動機の運転により高温になったフレームからの影響による冷却風の温度上昇を防止するため,フレームとバイパスダクトとの間隔を適当に設ける。補助ファンにより,冷却風の風速を上げ,冷却風により運ばれる塵埃の排出能力を高めることができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例を示す説明図で,12は塵埃排出口,13は軸受部入気口,14は排出口,15はバイパスダクト,16はバイパス入気口である。
なお,図2と同符号のものは,同じ構成,機能を有する部分である。
本発明は,外気の一部と共に機外へ排出し,残りの外気を冷却風として回転子並びに固定子などに通気するバイパスダクト15を,外気取り入れ口5側のファン2の排出側から他方の補助ファン3側の主電動機のフレーム4部分間に設け,移送しにくい塵埃の重量物は前記バイパスダクト15の重量物が排出し易い主電動機の下部に配設されているバイパスダクト15の部分に塵埃排出口12を設け,移送し易い軽い塵埃は補助ファン3側の主電動機のフレーム4部分に排出口14を設けたものである。
【0007】
このような構成により,外気取り入れ口5から取り入れた外気の一部は重量物の塵埃排出口12から塵埃と共に機外へ放出され,他の外気は主電動機のフレーム4部分に設けられた軸受部入気口13から補助ファン3の中心部分に噴射され,補助ファン3を冷却した後,補助ファン3の外周から主電動機のフレーム4部分に設けられた排出口14を経て塵埃と共に機外へ放出される通風バイパス装置を設けた車両用主電動機である。
【0008】
すなわち,図1において,車両の台車に据え付けられている主電動機内に有するファン2により外気を取入れ,ファンの回転による冷却風と塵埃との遠心力の差により,塵埃分離室15において冷却風と塵埃とを分離させ,冷却風は回転子7並びに固定子8などに通気した後,排気口6より排出される。一方,塵埃は冷却風の一部と共にバイパス入気口12より主電動機内より一旦排出され,バイパスダクト15を通り,軸受部入気口13より再び機内へ入り,補助ファン3の力を借り,排出口14より機外へ排出される。
【0009】
以上のごとく構成された主電動機において,
ファン2により車両の台車に据え付けられている主電動機内に外気を取入れる。この際,ファン2及び塵埃分離室11によって外気中の粉塵や水滴を分離し,主たる外気を機内に冷却風経路aに示す冷却風として取入れ,分離した粉塵や水滴を含む外気はバイパス経路bにより,バイパス入気口16からバイパスダクト15を通して排気側軸受直近に導く。
【0010】
このとき,外気取り入れ口5から取り入れた外気bの一部cは重量物の塵埃排出口12から塵埃と共に機外へ放出され,他の外気dは主電動機のフレーム4部分に設けられた軸受部入気口13から補助ファン3の中心部分に噴射され,その後は前述したごとく,冷却風と共に補助ファン3によって自動的に機外へ排出する。また,同時に排気側軸受部を冷却することができる。
このことによって,分離した粉塵や水滴は自動的に排出口14より機外に排出させるため,エアフィルタなどの定期的な清掃を必要としないと共に,排気側軸受部の温度上昇を抑えることで,主電動機を常に良好な条件で運転することができる。
【0011】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば,外気取入れ口から冷却風とともに入る多くの粉塵や水滴を,効率よく分離し,また絶縁劣化を来たさず,常に自動的に機外に排出することが可能となり,このことによってエアフィルタなどの定期的な清掃を必要とせず,主電動機を常に良好な条件で運転することができ,実用上極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す説明図である。
【図2】従来の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 主電動機軸
2 ファン
3 補助ファン
4 フレーム
5 外気取入れ口
6 排気口
7 回転子
8 固定子
9,10 軸受
11 塵埃分離室
12 塵埃排出口
13 軸受部入気口
14 排出口
15 バイパスダクト
16 バイパス入気口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a fan provided in a main motor installed in a bogie of a vehicle takes in outside air, separates dust in the outside air, discharges the outside air with a part of the outside air, and uses the remaining outside air as cooling air. The present invention relates to a main motor that ventilates a rotor, a stator, and the like, and more particularly to a main motor for a vehicle that features improved cooling of an exhaust-side bearing portion and a dust discharging method.
[0002]
[Prior art]
The traction motor for a vehicle is installed in a bogie part of a vehicle where environmental conditions are poor, and cools a rotor and a stator by taking in outside air during traveling of a train regardless of environmental conditions.
This state is shown in FIG.
FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the conventional art, wherein 1 is a main motor shaft, 2 is a fan mounted on the main motor shaft 1, 3 is an auxiliary fan, 4 is a frame, 5 is an outside air intake, and 6 is an exhaust. The mouth, 7 is a rotor, 8 is a stator, 9 and 10 are bearings, 11 is a dust separation chamber, and 12 is a dust outlet.
In FIG. 2, the main motor is always running during operation of the train. Because of this, the temperature of the equipment inside the main motor rises, so that the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such means have the following problems.
The exhaust-side bearing is exposed to waste heat due to a rise in the temperature inside the main motor, and is likely to be heated to a high temperature, which may lead to a failure of the bearing.
In order to solve this, an auxiliary fan is provided on the exhaust side and an appropriate partition is provided. However, although the exhaust-side bearing portion can be cooled, the space for mounting the main motor in the bogie of the vehicle is limited, so that a large-capacity fan with high performance cannot be provided in many cases.
Also, part of the cooling air is discharged to the outside of the machine without contributing to the cooling together with the dust, and furthermore, since the cooling air containing the dust is ventilated inside the rotating machine, the insulation of the coil may be deteriorated. There are various problems such as inducing a failure of the main motor.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and aims to solve these problems and to appropriately reduce the temperature of the equipment inside the main motor without reducing the cooling air flow. It is an object of the present invention to provide a main motor for a vehicle which can be operated under favorable conditions without maintaining and promoting deterioration of the bearing and without shortening the period of overhaul.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In other words, the means to achieve that purpose are:
External air is taken in by a fan installed in the main motor installed in the truck of the vehicle, dust in the external air is separated, exhausted to the outside together with part of the external air, and the remaining external air is used as cooling air for the rotor and fixed. In the main motor that ventilates the child,
A bypass duct that discharges the outside air together with a part of the outside air and vents the remaining outside air as cooling air to the rotor and the stator from a fan discharge side on the outside air intake side to a main motor on the other auxiliary fan side. The heavy duty dust that is difficult to transfer is provided between the frame portions of the main motor, and the bypass duct is provided at the lower part of the main motor where the heavy load of the bypass duct is easy to discharge. Dust is provided on the auxiliary motor side of the main motor frame with an exhaust port.
Part of the outside air taken in from the outside air intake is discharged out of the machine together with dust through the heavy-dust exhaust port, and the other outside air flows from the bearing inlet provided in the frame of the main motor to the center of the auxiliary fan. A ventilation bypass device that is injected into the vehicle and cools the auxiliary fan, and then is discharged from the outer periphery of the auxiliary fan to the outside through a discharge port provided in a frame portion of the main motor together with dust. It is the main motor.
[0005]
In other words, the main motor is capable of guiding a part of the cooling air, which has been discharged to the outside together with the dust, to the vicinity of the exhaust-side bearing by the ventilation bypass device provided in the main motor frame mounted on the bogie of the vehicle. The ventilation bypass device is composed of a bypass duct for guiding cooling air from the inlet side to the exhaust side, and an auxiliary fan for assisting the flow of the cooling air. The bypass duct is heated to a high temperature by the operation of the main motor. In order to prevent the temperature of the cooling air from rising due to the influence of the changed frame, an appropriate space is provided between the frame and the bypass duct. With the auxiliary fan, the wind speed of the cooling air can be increased, and the ability to discharge the dust carried by the cooling air can be increased.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, wherein 12 is a dust outlet, 13 is a bearing inlet, 14 is an outlet, 15 is a bypass duct, and 16 is a bypass inlet.
2 have the same configuration and function.
According to the present invention, a bypass duct 15 that discharges the outside air together with a part of the outside air and ventilates the remaining outside air as cooling air to a rotor, a stator, and the like is provided from the discharge side of the
[0007]
With such a configuration, a part of the outside air taken in from the outside
[0008]
That is, in FIG. 1, outside air is taken in by a
[0009]
In the main motor configured as above,
The outside air is taken in by the
[0010]
At this time, a part c of the outside air b taken in from the outside
As a result, the separated dust and water droplets are automatically discharged to the outside of the device from the discharge port 14, so that periodic cleaning of the air filter and the like is not required, and the rise in the temperature of the exhaust side bearing is suppressed. The main motor can always be operated under favorable conditions.
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently separate a large amount of dust and water droplets entering with the cooling air from the outside air intake, and always automatically discharge the dust and water without deterioration of insulation. This makes it possible to always operate the main motor under favorable conditions without the necessity of regular cleaning of the air filter and the like, and it is extremely useful in practice.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記外気の一部と共に分離された塵埃を機外に排出し、残りの外気を冷却風として回転子並びに固定子などに通気するバイパスダクトを、外気取入れ口側のファンの排出側から他方の補助ファン側の主電動機のフレーム部分間に設け、移送しにくい塵埃の重量物を排出するための塵埃排出口を、前記バイパスダクトの重量物が排出し易い主電動機の下部に配設されているバイパスダクトの部分に設け、移送し易い軽い塵埃を排出させるための排出口を補助ファン側の主電動機のフレーム部分に設けたものであって、
外気取入れ口から取り入れた外気の一部は重量物の塵埃排出口から塵埃と共に機外へ放出され、他の外気は主電動機のフレーム部分に設けられた軸受部入気口から補助ファンの中心部分に噴射され、補助ファンを冷却した後、補助ファンの外周から主電動機のフレーム部分に設けられた排出口を経て塵埃と共に機外へ放出される通風バイパス装置を設けたことを特徴とする車両用主電動機。The fan inside the main motor installed in the truck of the vehicle takes in the outside air, separates the dust in the outside air, discharges it with the part of the outside air to the outside, and uses the remaining outside air as cooling air for the rotor and fixed. In the main motor that ventilates the child,
A bypass duct that discharges dust separated together with part of the outside air to the outside of the machine and vents the remaining outside air as cooling air to a rotor, a stator, and the like, from the discharge side of the fan on the outside air intake side to the other side. A dust discharge port provided between the frame portions of the main motor on the fan side and for discharging heavy materials which are difficult to transfer is provided at a lower portion of the main motor where the heavy materials of the bypass duct are easily discharged. provided parts of the duct, there is a discharge port for discharging the transfer easily lighter dust is provided in the frame part of the main motor of the auxiliary fan side,
Part of the outside air taken in from the outside air intake is discharged out of the machine together with dust from the heavy-dust exhaust port, and the other outside air flows from the bearing inlet provided in the frame section of the main motor to the center of the auxiliary fan. And a ventilation bypass device for cooling the auxiliary fan, discharging the auxiliary fan from the outer periphery of the auxiliary fan, and discharging the dust and dust to the outside through an outlet provided in a frame portion of the main motor. Main motor.
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