JP3989809B2

JP3989809B2 - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP3989809B2
Application number: JP2002289636A
Authority: JP
Inventors: 康弘清水
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: JP2004129372A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両などに用いられる回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両などに用いられる回転電気では、小形・軽量で大出力が要求されることから十分な冷却が必要であり、回転電機内に設けられた各部材を冷却するためのファンが内蔵されている。
このようなファンが内蔵された回転電機の一例として、次のような構成のものが知られている。
すなわち、回転電機の筐体の一端部に冷却風導入口が設けられており、他端部に冷却風排出口が設けられている。また、筐体の内周面に固定子鉄心が設けられ、そのスロット内に固定子巻線が巻回されている。
さらに、筐体に回転可能に支持された回転軸には回転子鉄心が取り付けられており、この固定子鉄心のスロット内には回転子バーが挿入され、両端はエンドリングで短絡されている。また、回転軸にはファンが取り付けられている。
このファンは、外周部を構成する外周壁と、内周部を構成する内周壁と、これら外周壁と内周壁との間に形成された環状の空間を周方向に一定間隔で仕切る複数のブレードとによって構成されている。（特許文献１参照）
【０００３】
以上のように構成された回転電機において、固定子巻線に電圧が印加されると、回転磁界が生じて電磁誘導作用により回転子バーに回転力が生じ、回転子鉄心と共に回転軸が所定の方向に回転する。
そうすると、ファンの吸引力により冷却風導入口から冷却空気が機内（筐体内）に導入されて固定子巻線の反負荷側端部を冷却し、一方は固定子鉄心と回転子鉄心との間のギャップを経て、他方は回転子鉄心に設けられた風穴を経て、それぞれ固定子巻線、回転子バー及びエンドリングなどで発生したジュール熱や固定子鉄心及び回転子鉄心で発生した鉄損による熱或いは回転による摩擦熱などを吸収して合流し、ファンにより排気空間に排出され冷却風排出口から機外（筐体外）へ排気される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−７８２８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の回転電機では、ファンを構成するブレードが周方向に等間隔で設けられているので、ファンの回転によって共鳴音が発生して、空力騒音が大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ファンによる共鳴を抑制して、空力騒音の増大を抑制できる回転電機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、筐体１内に、この筐体１内に設けられた各部材を冷却する冷却風を吸引し排出するファン１５が内蔵された回転電機において、
前記ファン近傍の筐体１の内壁に、前記ファン１５から排出される冷却風を受ける複数のフィン１８が前記ファン１５の周方向に所定間隔でかつ排気空間１７に突出するようにして設けられており、前記ファン１５を構成するブレード１５ｃの数と、前記フィン１８の数とが互いに異なる数に設定されており、
前記筐１体の内壁にはリング状をなすシールド板１６が筐体１の内周に沿って、かつ前記ファン１５の内周壁１５ｂとの間に所定の隙間をもって設けられ、前記ファン１５の内周壁１５ｂは前記ファン１５の外周壁１５ａより小径に形成され、
前記シールド板１６の側面に前記フィン１８が前記ファン１５の外周壁１５ａの先端より前記ブレード１５ｃの外周側に近付けて設けられていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、フィン１８は筐体１の内壁に直接設けてもよいし、間接的に設けてもよいが、フィン１８はファン１５のブレードの外周になるべく近付けて設けるのが望ましい。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、ファンを構成するブレードの数と、フィンの数とが互いに異なる数に設定されているので、ファンの回転によって発生する共鳴音による空力騒音を、フィンによって抑えることができ、よって、空力騒音の増大を抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機において、
前記ブレード１５ｃと前記フィン１８とはそれぞれ周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、ブレードとフィンとがそれぞれ、周方向に等間隔に設けられているので、ファンの回転時に発する空力騒音の発生のタイミングを、ファンが１回転する時間内で分散させることができる。
したがって、回転電機全体から発生する空力騒音の増大抑制効果がさらに高まる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転電機において、
前記ブレード１５ｃの数と前記フィン１８の数とが、共通の約数を持たない数に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、ファンのブレードの数とフィンの数とが、共通の約数を持たない数に設定されているので、ファンの高速回転時にファンが発する空力騒音の発生のタイミングを、ファンが１回転する時間内でほぼ完全に均等に分散させることができる。
したがって、回転電機全体から発生する空力騒音の増大抑制効果が一層高まる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、例えば図４に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記フィン１８は、前記筐体１の端面側を構成する蓋部１ｂの裏面に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、フィンを蓋部の裏面に形成したので、筐体の内壁にフィンを容易に形成できる。つまり、蓋部を筐体から外した状態で、この蓋部の裏面にフィンを形成し、この蓋部を筐体に取り付けることによって、筐体の内壁にフィンを容易に形成できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第1の実施の形態）
図１は本実施の形態に係る回転電機の側断面図、図２は回転電機の平面図、図３は回転電機のファンとフィンを概略的に示す正面図である。なお、図１では回転軸の軸線と平行な断面における回転電機の上半分を示しており、回転軸の軸線でほぼ対称となる下半分は図示を省略している。
【００１７】
図１および図２に示す回転電機は、鉄道車輌用主誘導電動機であり、以下のように構成されている。
すなわち、図１および図２において符号１は回転電機の筐体を示す。この筐体１は、有底円筒状をなす筐体本体１ａと、この筐体本体１ａの開口部を閉塞する蓋部１ｂとを備えている。
【００１８】
筐体本体１ａの外周部の左端部には、平面視略四角形状の冷却風導入口２が形成されている。この冷却風導入口２には図示しないフィルタが被され、これによって、冷却風導入口２から筐体１内に塵や埃が侵入するのを防止している。
一方、筐体本体１ａの外周部の右端部には、冷却風排出口３が形成されている。この冷却風排出口３は筐体本体１ａの外周に沿って形成されたものであり、冷却風排出口３には環状をなす帯板４が被されている。帯板４は図２に示すように、ボルト４ａによって筐体本体１ａに固定されており、この帯板４には多数のスリット４ｂが周方向に所定間隔で形成され、これらスリット４ｂから冷却風が外部に放出されるようになっている。
【００１９】
筐体本体１ａの内周面には、図１に示すように、固定子鉄心５が積層して設けられ、そのスロット（図示せず）内には固定子巻線６が巻回されている。
また、筐体１の右端部の中心部には、転がり軸受７が設けられており、左端部の中心部には、転がり軸受８が設けられている。なお、転がり軸受７は筐体本体１ａに取り付けられており、転がり軸受８は蓋部１ｂに取り付けられている。
筐体１の中心部には回転軸１０が設けられており、この回転軸１０の左右両端部はそれぞれ転がり軸受７，８に支持され、これによって回転軸１０はその軸線回りに回転可能となっている。なお、回転軸１０の右端は筐体１から突出している。
【００２０】
回転軸１０には回転子鉄心１１が嵌合されており、この回転子鉄心１１には、軸方向に貫通した風穴１１ａが形成されている。また、回転子鉄心１１のスロット（図示せず）内には回転子バー１２が挿入され、両端はエンドリング１３で短絡されている。なお、固定子鉄心５の内径と回転子鉄心１１の外径とは所要のギャップｇで隔てられている。
【００２１】
また、回転軸１０にはファン１５が取り付けられている。このファン１５は、筐体１内に、この筐体１内に設けられた各部材を冷却する冷却風を冷却風導入口２から吸引し、冷却風排出口３から排出するものであり、外周部を構成し排気をガイドする外周壁１５ａと、ファン効果を増し排気をガイドする内周壁１５ｂと、これら外周壁１５ａと内周壁１５ｂとの間に形成された環状の空間を周方向に等間隔で仕切ってファン作用をなすブレード１５ｃ…とによって構成されている。
外周壁１５ａは回転軸１０から筐体１の内壁側に向けて立ち上がる円盤状のものである。内周壁１５ｂは外周壁１５ａの内側に形成されたリング状のものであり、ブレード１５ｃ…によって外周壁１５ａに支持されている。
ブレード１５ｃは図３に示すように、ファン１５の周方向に等間隔で配置されており、ブレード１５ｃの数をｎとすると、ｎ＝１７に設定されている。
【００２２】
そして、このような構成のファン１５では、このファン１５が回転軸１０と共に回転すると、ブレード１５ｃ、外周壁１５ａ、内周壁１５ｂによって囲まれた空洞の入口から筐体１内の空気が吸引され、これによって冷却風導入口２から冷却風が導入され、筐体１内の各部分を冷却して前記空洞の入口から吸引されて、空洞の出口から排出され、さらに冷却風排出口３を通って外部に排気されるようになっている。
【００２３】
また、筐体１の内壁には、図１に示すように、リング状をなすシールド板１６が筐体１の内周に沿って設けられている。
このシールド板１６は、ファン１５の内周壁１５ｂの外径との間に所要の間隙をもって筐体１の内壁に取り付けられて、排気をガイドするとともに、固定子鉄心５側への排気の逆流を防ぐものである。そして、シールド板１６と、筐体本体１ａの右端内壁と、蓋部１ｂの裏面外周部とにより囲まれた空間が排気空間１７とされ、この排気空間１７から冷却風排出口３を通って冷却風が外部に排気されるようになっている。
【００２４】
さらに、シールド板１６の右側面には、フィン１８が排気空間１７に突出するように複数設けられている。これらフィン１８は、ファン１５から排出される冷却風を受けるものであり、図３に示すように、ファン１５の周方向に等間隔で配置されている。フィン１８の数をｍとすると、ｍ＝１６に設定されている。つまり、フィン１８の数とブレード１５ｃの数とが、共通の約数を持たない数に設定されている。
なお、フィン１８はブレード１５ｃの外周からなるべく近くなるようにして配置するのが好ましいので、シールド板１６の内周側に設けられている。
【００２５】
以上のように構成された回転電機において、固定子巻線６に電圧が印加されると、回転磁界が生じて電磁誘導作用により回転子バー１２に回転力が生じ、回転子鉄心１１と共に回転軸１０が所定の方向に回転する。
そうすると、ファン１５の吸引力により冷却風導入口２から冷却空気が吸気され、実線矢印でフローを示すように、冷却風導入口２から筐体１内に導入されて固定子巻線６の左端部側を冷却し、一方はギャップｇを経て、他方は回転子鉄心１１の風穴１１ａを経て、それぞれ固定子巻線６、回転子バー１２及びエンドリング１３などで発生したジュール熱や固定子鉄心５及び回転子鉄心１１で発生した鉄損による熱或いは回転による摩擦熱などを吸収して合流し、ファン１５により排気空間１７に排出され冷却風排出口３から筐体１外へ排気される。
【００２６】
この場合、ファン１５の回転によって冷却風がファン１５の外周側に放射されるが、この冷却風を発生するブレード１５ｃの数ｎ（＝１７）と、放射された冷却風を受けるフィン１８の数ｍ（＝１６）とが互いに異なる数に設定されているので、ファン１５の回転によって発生する共鳴音による空力騒音を、フィン１８によって抑えることができ、よって、空力騒音の増大を抑制できる。
また、ブレード１５ｃとフィン１８とがそれぞれ、ファン１５周方向に等間隔に設けられているので、ファン１５の回転時に発する空力騒音の発生のタイミングを、ファンが１回転する時間内で分散させることができる。
したがって、回転電機全体から発生する空力騒音の増大抑制効果がさらに高まる。
さらに、ブレード１５の数ｎ（＝１７）とフィン１８の数ｍ（＝１６）とが、共通の約数を持たない数に設定されているので、ファン１５の高速回転時にファン１５が発する空力騒音の発生のタイミングを、ファン１５が１回転する時間内でほぼ完全に均等に分散させることができる。
したがって、回転電機全体から発生する空力騒音を増大抑制効果が一層高まる。
【００２７】
また、フィン１８をシールド板１６の内周側に設けたので、フィン１８をファン１５のブレード１５ｃの外周側に容易に近付けることができ、よって、空力騒音の増大を音源付近で効果的に抑制できる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態を示す図である。図４は本実施の形態に係る回転電機の側断面図であるが、この図に示す回転電機が、図１〜図３に示した第１の実施の形態の回転電機と主に異なる点は、フィン１８の取り付け箇所であるので、以下ではこの点を中心に説明し、第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
図４に示すように、ファン１５を構成する外周壁１５ａは、図１に示す外周壁１５ａより外周が低くなっている。つまり、外周壁１５ａの外径が小さくなっている。そして、筐体１の蓋部１ｂの裏面外周部には、フィン１８が外周壁１５の外周より外側位置において、排気空間１７に突出するようにして設けられている。
これらフィン１８は、第１の実施の形態と同様に、ファン１５の周方向に等間隔で配置されている。フィン１８の数をｍとすると、ｍ＝１６に設定されている。つまり、フィン１８の数とブレード１５ｃの数とが、共通の約数を持たない数に設定されている。
【００３０】
このような第２実施の形態の回転電気では、第１の実施の形態と同様にして冷却を行うが、フィン１８を蓋部１ｂの裏面に形成したので、筐体１の内壁にフィン１８を容易に形成できる。つまり、蓋部１ｂを筐体本体１ａから外した状態で、この蓋部１ｂの裏面にフィン１８を形成し、この蓋部１ｂを筐体本体１ａに取り付けることによって、筐体１の内壁にフィン１８を容易に形成できる。
【００３１】
なお、フィン１８の取り付け位置は、第１および第２実施の形態に示した例に限らず、フィン１８を排気空間１７に突出するように、かつ、ファン１５の外周側に位置するように設けることができれば、どの位置に直接または間接的に取り付けてもよい。この場合でもフィン１８はファン１５のブレード１５ｃの外周側になるべく近付けるようにして配置するのが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ファンのブレードの数と、フィンの数とを互いに異なる数に設定したので、ファンの回転によって発生する共鳴音による空力騒音を、フィンによって抑えることができ、よって、空力騒音の増大を抑制できる。
【００３３】
また、ブレードとフィンとをそれぞれ、周方向に等間隔に設けたので、ファンの回転時に発する空力騒音の発生のタイミングを、ファンが１回転する時間内で分散させることができ、よって、回転電機全体から発生する空力騒音の増大抑制効果がさらに高まる。
【００３４】
さらに、ブレードの数とフィンの数とを、共通の約数を持たない数に設定したので、ファンの高速回転時にファンが発する空力騒音の発生のタイミングを、ファンが１回転する時間内でほぼ完全に均等に分散させることができ、よって、回転電機全体から発生する空力騒音の増大抑制効果が一層高まる。
【００３５】
また、フィンを蓋部の裏面に形成したので、筐体の内壁にフィンを容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転電機の第１の実施の形態を示すもので、回転電機の側断面図である。
【図２】同、平面図である。
【図３】同、回転電機のファンとフィンを概略的に示す正面図である。
【図４】本発明の回転電機の第２の実施の形態を示すもので、回転電機の側断面図である。
【符号の説明】
１筐体
１ｂ蓋部
２冷却風導入口
３冷却風排出口
１０回転軸
１５ファン
１５ｃブレード
１８フィン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electrical machine used for a railway vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, rotating electricity used in railway vehicles and the like requires a sufficient cooling because it is small and lightweight and requires a large output, and has a built-in fan for cooling each member provided in the rotating electrical machine. ing.
As an example of a rotating electrical machine in which such a fan is built, one having the following configuration is known.
That is, a cooling air introduction port is provided at one end of the casing of the rotating electrical machine, and a cooling air discharge port is provided at the other end. A stator iron core is provided on the inner peripheral surface of the housing, and a stator winding is wound in the slot.
Furthermore, a rotor core is attached to a rotating shaft that is rotatably supported by the casing. A rotor bar is inserted into a slot of the stator core, and both ends are short-circuited by end rings. A fan is attached to the rotating shaft.
This fan has a plurality of blades that divide an outer peripheral wall constituting the outer peripheral portion, an inner peripheral wall constituting the inner peripheral portion, and an annular space formed between the outer peripheral wall and the inner peripheral wall at regular intervals in the circumferential direction. And is composed of. (See Patent Document 1)
[0003]
In the rotating electrical machine configured as described above, when a voltage is applied to the stator winding, a rotating magnetic field is generated, and a rotational force is generated in the rotor bar due to electromagnetic induction, and the rotating shaft together with the rotor core has a predetermined axis. Rotate in the direction.
Then, cooling air is introduced into the machine (inside the casing) from the cooling air inlet by the suction force of the fan to cool the opposite end of the stator winding, and one is between the stator core and the rotor core. The other is due to Joule heat generated in the stator winding, rotor bar and end ring, and iron loss generated in the stator core and rotor core, respectively, through the air holes provided in the rotor core. It absorbs heat or frictional heat due to rotation, etc., merges, is discharged to the exhaust space by the fan, and is exhausted from the cooling air discharge port to the outside of the machine (outside the casing).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-78282
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional rotating electric machine as described above, since the blades constituting the fan are provided at equal intervals in the circumferential direction, resonance noise is generated by the rotation of the fan, and aerodynamic noise is increased. was there.
[0006]
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the rotary electric machine which can suppress the increase by aerodynamic noise by suppressing the resonance by a fan.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a cooling air for cooling each member provided in the housing 1 as shown in FIGS. In a rotating electrical machine with a built-in fan 15 that sucks and discharges
A plurality of fins 18 for receiving cooling air exhausted from the fan 15 are provided on the inner wall of the casing 1 in the vicinity of the fan so as to protrude into the exhaust space 17 at predetermined intervals in the circumferential direction of the fan 15. The number of blades 15c constituting the fan 15 and the number of the fins 18 are set to be different from each other,
A ring-shaped shield plate 16 is provided on the inner wall of the casing 1 along the inner periphery of the casing 1 and with a predetermined gap between the inner peripheral wall 15 b of the fan 15. The peripheral wall 15b is formed to have a smaller diameter than the outer peripheral wall 15a of the fan 15,
The fin 18 is provided on the side surface of the shield plate 16 so as to be closer to the outer peripheral side of the blade 15 c than the tip of the outer peripheral wall 15 a of the fan 15 .
[0008]
Here, the fin 18 may be provided directly on the inner wall of the housing 1 or may be provided indirectly, but it is desirable that the fin 18 be provided as close as possible to the outer periphery of the blade of the fan 15.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, since the number of blades constituting the fan and the number of fins are set to be different from each other, the aerodynamic noise caused by the resonance generated by the rotation of the fan is reduced by the fins. Therefore, an increase in aerodynamic noise can be suppressed.
[0010]
The invention according to claim 2 is the rotating electrical machine according to claim 1 ,
The blades 15c and the fins 18 are provided at equal intervals in the circumferential direction.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, since the blades and the fins are provided at equal intervals in the circumferential direction, the generation timing of the aerodynamic noise generated when the fan rotates is within the time period for which the fan rotates once. Can be dispersed.
Therefore, the increase suppression effect of the aerodynamic noise generated from the entire rotating electrical machine is further enhanced.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the rotating electrical machine according to the second aspect ,
The number of the blades 15c and the number of the fins 18 are set to a number that does not have a common divisor.
[0013]
According to the invention described in claim 3 , since the number of blades and the number of fins of the fan are set to a number that does not have a common divisor, generation of aerodynamic noise generated by the fan during high-speed rotation of the fan is generated. Can be distributed almost completely and evenly within the time of one rotation of the fan.
Therefore, the effect of suppressing the increase of aerodynamic noise generated from the entire rotating electrical machine is further enhanced.
[0014]
The invention according to claim 4 is the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 , for example, as shown in FIG.
The fin 18 is formed on the back surface of the lid portion 1b that constitutes the end surface side of the housing 1.
[0015]
According to invention of Claim 4 , since the fin was formed in the back surface of a cover part, a fin can be easily formed in the inner wall of a housing | casing. That is, the fin can be easily formed on the inner wall of the housing by forming the fin on the back surface of the lid with the lid removed from the housing and attaching the lid to the housing.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a side sectional view of a rotating electrical machine according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the rotating electrical machine, and FIG. 3 is a front view schematically showing fans and fins of the rotating electrical machine. FIG. 1 shows the upper half of the rotating electrical machine in a cross section parallel to the axis of the rotating shaft, and the lower half that is substantially symmetric with respect to the axis of the rotating shaft is not shown.
[0017]
The rotary electric machine shown in FIGS. 1 and 2 is a main induction motor for a railway vehicle, and is configured as follows.
That is, in FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 indicates a casing of the rotating electrical machine. The casing 1 includes a casing main body 1a having a bottomed cylindrical shape, and a lid 1b that closes an opening of the casing main body 1a.
[0018]
A cooling air inlet 2 having a substantially square shape in plan view is formed at the left end of the outer peripheral portion of the housing body 1a. The cooling air inlet 2 is covered with a filter (not shown), thereby preventing dust and dirt from entering the housing 1 from the cooling air inlet 2.
On the other hand, a cooling air discharge port 3 is formed at the right end of the outer peripheral portion of the housing body 1a. The cooling air discharge port 3 is formed along the outer periphery of the housing body 1a, and the cooling air discharge port 3 is covered with an annular belt plate 4. As shown in FIG. 2, the band plate 4 is fixed to the housing body 1a by bolts 4a. A large number of slits 4b are formed in the band plate 4 at predetermined intervals in the circumferential direction. Is released to the outside.
[0019]
As shown in FIG. 1, a stator core 5 is laminated on the inner peripheral surface of the housing body 1a, and a stator winding 6 is wound in a slot (not shown). .
A rolling bearing 7 is provided at the center of the right end of the housing 1, and a rolling bearing 8 is provided at the center of the left end. In addition, the rolling bearing 7 is attached to the housing body 1a, and the rolling bearing 8 is attached to the lid portion 1b.
A rotating shaft 10 is provided at the center of the housing 1, and both left and right ends of the rotating shaft 10 are supported by rolling bearings 7 and 8, respectively, so that the rotating shaft 10 can rotate around its axis. ing. The right end of the rotating shaft 10 protrudes from the housing 1.
[0020]
A rotor core 11 is fitted to the rotary shaft 10, and an air hole 11 a penetrating in the axial direction is formed in the rotor core 11. A rotor bar 12 is inserted into a slot (not shown) of the rotor core 11, and both ends are short-circuited by end rings 13. The inner diameter of the stator core 5 and the outer diameter of the rotor core 11 are separated by a required gap g.
[0021]
A fan 15 is attached to the rotary shaft 10. The fan 15 sucks cooling air for cooling each member provided in the housing 1 from the cooling air introduction port 2 and discharges it from the cooling air discharge port 3. An outer peripheral wall 15a that constitutes a part and guides exhaust, an inner peripheral wall 15b that increases the fan effect and guides exhaust, and an annular space formed between the outer peripheral wall 15a and the inner peripheral wall 15b are equally spaced in the circumferential direction. And blades 15c, which function as fans by partitioning.
The outer peripheral wall 15 a has a disk shape that rises from the rotating shaft 10 toward the inner wall side of the housing 1. The inner peripheral wall 15b has a ring shape formed inside the outer peripheral wall 15a, and is supported on the outer peripheral wall 15a by blades 15c.
As shown in FIG. 3, the blades 15c are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the fan 15. When n is the number of blades 15c, n = 17 is set.
[0022]
In the fan 15 having such a configuration, when the fan 15 rotates together with the rotary shaft 10, the air in the housing 1 is sucked from the entrance of the cavity surrounded by the blade 15c, the outer peripheral wall 15a, and the inner peripheral wall 15b. As a result, cooling air is introduced from the cooling air introduction port 2, each part in the housing 1 is cooled, sucked from the inlet of the cavity, discharged from the outlet of the cavity, and further passed through the cooling air discharge port 3. It is designed to be exhausted outside.
[0023]
Further, as shown in FIG. 1, a ring-shaped shield plate 16 is provided on the inner wall of the housing 1 along the inner periphery of the housing 1.
The shield plate 16 is attached to the inner wall of the housing 1 with a required gap between the outer diameter of the inner peripheral wall 15b of the fan 15 to guide the exhaust and to prevent the backflow of the exhaust toward the stator core 5 side. It is something to prevent. A space surrounded by the shield plate 16, the right inner wall of the housing body 1a, and the outer peripheral portion of the back surface of the lid 1b is defined as an exhaust space 17, and is cooled from the exhaust space 17 through the cooling air discharge port 3. The wind is exhausted to the outside.
[0024]
Further, a plurality of fins 18 are provided on the right side surface of the shield plate 16 so as to protrude into the exhaust space 17. These fins 18 receive the cooling air discharged from the fan 15 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the fan 15 as shown in FIG. If the number of fins 18 is m, m = 16. That is, the number of fins 18 and the number of blades 15c are set to numbers that do not have a common divisor.
Since the fins 18 are preferably arranged as close as possible to the outer periphery of the blade 15c, they are provided on the inner peripheral side of the shield plate 16.
[0025]
In the rotating electrical machine configured as described above, when a voltage is applied to the stator winding 6, a rotating magnetic field is generated, and a rotating force is generated in the rotor bar 12 by the electromagnetic induction action. 10 rotates in a predetermined direction.
Then, the cooling air is sucked from the cooling air introduction port 2 by the suction force of the fan 15 and is introduced into the housing 1 from the cooling air introduction port 2 as indicated by a solid arrow, and the left end of the stator winding 6 The part side is cooled, one through the gap g, the other through the air hole 11a of the rotor core 11, and the Joule heat generated in the stator winding 6, the rotor bar 12, the end ring 13, etc., and the stator core, respectively. 5 and the heat generated by the iron loss generated in the rotor core 11 or frictional heat due to the rotation are absorbed and merged, and are discharged to the exhaust space 17 by the fan 15 and exhausted from the cooling air discharge port 3 to the outside of the housing 1.
[0026]
In this case, the cooling air is radiated to the outer peripheral side of the fan 15 by the rotation of the fan 15, and the number n (= 17) of the blades 15c that generate the cooling air and the number of fins 18 that receive the radiated cooling air. Since m (= 16) is set to a number different from each other, the aerodynamic noise caused by the resonance generated by the rotation of the fan 15 can be suppressed by the fins 18, and thus an increase in aerodynamic noise can be suppressed.
In addition, since the blades 15c and the fins 18 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the fan 15, the generation timing of aerodynamic noise generated when the fan 15 rotates is dispersed within the time for which the fan rotates once. Can do.
Therefore, the increase suppression effect of the aerodynamic noise generated from the entire rotating electrical machine is further enhanced.
Further, since the number n (= 17) of the blades 15 and the number m (= 16) of the fins 18 are set so as not to have a common divisor, the aerodynamic force generated by the fan 15 when the fan 15 rotates at high speed. The timing of noise generation can be distributed almost completely and evenly within the time that the fan 15 rotates once.
Therefore, the effect of suppressing the aerodynamic noise generated from the entire rotating electrical machine is further enhanced.
[0027]
Further, since the fins 18 are provided on the inner peripheral side of the shield plate 16, the fins 18 can be easily brought closer to the outer peripheral side of the blade 15c of the fan 15, so that an increase in aerodynamic noise is effectively suppressed near the sound source. it can.
[0028]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional side view of the rotating electrical machine according to the present embodiment. The rotating electrical machine shown in this figure is mainly different from the rotating electrical machine of the first embodiment shown in FIGS. Since this is the location where the fins 18 are attached, this point will be mainly described below, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0029]
As shown in FIG. 4, the outer peripheral wall 15a constituting the fan 15 has a lower outer periphery than the outer peripheral wall 15a shown in FIG. That is, the outer diameter of the outer peripheral wall 15a is reduced. And the fin 18 is provided in the outer peripheral part of the back surface of the cover part 1b of the housing | casing 1 so that it may protrude in the exhaust space 17 in the outer side position from the outer periphery of the outer peripheral wall 15. FIG.
These fins 18 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the fan 15 as in the first embodiment. If the number of fins 18 is m, m = 16. That is, the number of fins 18 and the number of blades 15c are set to numbers that do not have a common divisor.
[0030]
In the rotary electricity of the second embodiment, cooling is performed in the same manner as in the first embodiment. However, since the fin 18 is formed on the back surface of the lid portion 1b, the fin 18 is formed on the inner wall of the housing 1. Can be easily formed. That is, with the lid portion 1b removed from the housing body 1a, the fin 18 is formed on the back surface of the lid portion 1b, and the lid portion 1b is attached to the housing body 1a. 18 can be formed easily.
[0031]
The mounting position of the fin 18 is not limited to the example shown in the first and second embodiments, and is provided so that the fin 18 protrudes into the exhaust space 17 and is positioned on the outer peripheral side of the fan 15. If possible, it may be attached directly or indirectly to any position. Even in this case, it is desirable to arrange the fins 18 as close as possible to the outer peripheral side of the blade 15c of the fan 15.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the number of fan blades and the number of fins are set to be different from each other, aerodynamic noise due to resonance generated by the rotation of the fan can be suppressed by the fins. Therefore, an increase in aerodynamic noise can be suppressed.
[0033]
Further , since the blades and the fins are provided at equal intervals in the circumferential direction, the generation timing of the aerodynamic noise generated when the fan rotates can be dispersed within the time for which the fan makes one rotation. The effect of suppressing the increase of aerodynamic noise generated from the whole is further enhanced.
[0034]
Furthermore , since the number of blades and the number of fins are set to a number that does not have a common divisor, the timing of aerodynamic noise generated by the fan during high-speed rotation of the fan is almost equal to the time during which the fan rotates once. Therefore, the effect of suppressing the increase in aerodynamic noise generated from the entire rotating electric machine is further enhanced.
[0035]
Further , since the fin is formed on the back surface of the lid portion, the fin can be easily formed on the inner wall of the housing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment of a rotating electrical machine of the present invention, and is a side sectional view of the rotating electrical machine.
FIG. 2 is a plan view of the same.
FIG. 3 is a front view schematically showing a fan and fins of the rotating electric machine.
FIG. 4 shows a second embodiment of the rotating electrical machine of the present invention and is a side sectional view of the rotating electrical machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 1b Cover part 2 Cooling air inlet 3 Cooling air outlet 10 Rotating shaft 15 Fan 15c Blade 18 Fin

Claims

In a rotating electrical machine with a built-in fan that sucks and discharges cooling air that cools each member provided in the housing,
A plurality of fins for receiving cooling air exhausted from the fan are provided on the inner wall of the casing in the vicinity of the fan so as to protrude into the exhaust space at a predetermined interval in the circumferential direction of the fan. The number of blades to be configured and the number of fins are set to different numbers ,
A ring-shaped shield plate is provided on the inner wall of the housing along the inner periphery of the housing and with a predetermined gap between the inner peripheral wall of the fan, and the inner peripheral wall of the fan is the outer periphery of the fan. Formed with a smaller diameter than the wall,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the fin is provided on a side surface of the shield plate closer to an outer peripheral side of the blade than a tip of an outer peripheral wall of the fan .

In the rotating electrical machine according to claim 1 ,
The rotating electrical machine wherein the blades and the fins are provided at equal intervals in the circumferential direction.

In the rotating electrical machine according to claim 2 ,
The rotating electrical machine, wherein the number of blades and the number of fins are set to a number that does not have a common divisor.

In the rotary electric machine as described in any one of Claims 1-3 ,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the fin is formed on a back surface of a lid portion that constitutes an end surface side of the housing.