JP5065166B2 - Rotating electrical machine rotor - Google Patents
Rotating electrical machine rotor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5065166B2 JP5065166B2 JP2008153348A JP2008153348A JP5065166B2 JP 5065166 B2 JP5065166 B2 JP 5065166B2 JP 2008153348 A JP2008153348 A JP 2008153348A JP 2008153348 A JP2008153348 A JP 2008153348A JP 5065166 B2 JP5065166 B2 JP 5065166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spacing plate
- iron core
- ventilation hole
- axial direction
- ventilation
- 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
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 69
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
本発明は回転電機の回転子に関し、特に、鉄心の内部に軸方向の通風孔が設けられた回転子に関する。 The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine, and more particularly to a rotor in which an axial ventilation hole is provided inside an iron core.
電動機などの回転電機の回転子ではコイルへの通電によるジュール熱などの発生により発熱する。そのため、鉄心の内部に軸方向の通風孔を設けてその通風孔に冷却空気を流して回転子を冷却する技術が知られている(特許文献1参照)。また、鉄心を軸方向に複数の鉄心ブロックに分割し、鉄心ブロック同士の間に間隔片を配置して、互いに隣接する二つの鉄心ブロックの鋼板の間に半径方向の通風路を設けて鉄心の内部の軸方向の通風孔を通って供給された冷却空気を半径方向外側に導く技術も知られている。従来の間隔片として、遠心力による飛び出し防止のための引掛け構造とすることが知られている。
近年、たとえばオイルおよびガスを送るための産業用高速回転電機の分野で、高速回転に耐える回転電機の必要性が増している。しかし、前述の従来の間隔片の引掛け構造では、高速回転による大きな遠心力に耐えることが困難である。 In recent years, for example, in the field of industrial high-speed rotating electric machines for sending oil and gas, there is an increasing need for rotating electric machines that can withstand high-speed rotation. However, it is difficult to withstand a large centrifugal force due to high-speed rotation in the above-described conventional spacing piece hooking structure.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、回転電機の回転を高速にしても健全性を維持でき、しかも鉄心の内部の熱を空冷によって効果的に逃がす構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a structure that can maintain soundness even when the rotating electric machine rotates at high speed, and that effectively releases the heat inside the iron core by air cooling. And
上記目的を達成するために、本発明に係る回転電機の回転子は、軸と、前記軸の周りに配置されて前記軸に垂直に広がる複数の鋼板を軸方向に重ね合わせて構成されて軸に固定された鉄心と、前記鉄心の外周から半径方向内向きに形成された複数の鉄心スロット内に配置されて軸方向に延びるコイルと、を有する回転電機の回転子であって、前記鉄心には軸方向に延びる複数の鉄心通風孔が形成されており、前記鉄心は、それぞれが複数の前記鋼板を重ね合わせて構成された複数の鉄心ブロックに分割されており、互いに隣接する二つの前記鉄心ブロックによって軸方向にはさまれた位置に環状の間隔板が配置されて前記軸に固定され、前記間隔板には、前記鉄心スロットに対応する位置で外周から半径方向内向きに形成されて前記コイルが軸方向に通る複数の間隔板スロットと、前記鉄心通風孔に対応する位置で軸方向に貫通する複数の間隔板通風孔と、前記複数の間隔板通風孔の少なくとも一部から前記間隔板スロットに半径方向に連通する通風溝とが形成されていること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotor of a rotating electrical machine according to the present invention includes a shaft and a plurality of steel plates arranged around the shaft and extending perpendicularly to the shaft. A rotor of a rotating electrical machine having a core that is fixed to the core and a coil that is disposed in a plurality of core slots formed radially inward from the outer periphery of the core and extends in the axial direction. A plurality of core ventilation holes extending in the axial direction are formed, and each of the iron cores is divided into a plurality of core blocks each formed by superposing a plurality of the steel plates, and the two cores adjacent to each other are formed. An annular spacing plate is disposed at a position sandwiched in the axial direction by the block and fixed to the shaft, and the spacing plate is formed radially inward from the outer periphery at a position corresponding to the core slot. Coil A plurality of spacing plate slots passing in the direction, a plurality of spacing plate ventilation holes penetrating in the axial direction at positions corresponding to the iron core ventilation holes, and a radius from at least a part of the plurality of spacing plate ventilation holes to the spacing plate slot Ventilation grooves communicating in the direction are formed.
本発明によれば、回転電機の回転を高速にしても健全性を維持でき、しかも鉄心の内部の熱を空冷によって効果的に逃がすことができる。 According to the present invention, soundness can be maintained even when the rotating electric machine rotates at high speed, and the heat inside the iron core can be effectively released by air cooling.
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る回転電機の回転子の一実施形態について説明する。ここで、図1は本発明に係る回転電機の一実施形態のケーシングを取り除いた状態を模式的に示す上半正面図である。また、図2は図1の回転子の間隔板のみを示す全体斜視図、図3は図2の間隔板のIII部拡大斜視図である。 Hereinafter, an embodiment of a rotor of a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is an upper half front view schematically showing a state in which the casing of one embodiment of the rotating electrical machine according to the present invention is removed. 2 is an overall perspective view showing only the spacing plate of the rotor of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of a portion III of the spacing plate of FIG.
この実施形態の回転電機の回転子1は、円筒状の固定子2内で回転可能に配置され、軸3と、軸3の周りに配置されて軸3に固定された回転子鉄心4と、回転子鉄心4の外周に設けられた複数の鉄心スロット(図示せず)内に配置された回転子コイル6とを有する。
The rotor 1 of the rotating electrical machine of this embodiment is disposed so as to be rotatable within a
回転子鉄心4は、軸3に垂直方向に延びる複数の平坦な電磁鋼板を軸方向に積層し、軸方向に互いに密着させて構成される。各電磁鋼板は軸3が貫通する穴が中心に形成された円板状である。各電磁鋼板の外周から半径方向内側に向かって複数の鉄心スロットが形成され、これらの鉄心スロットが軸方向に直線的に並んで配置され、これらの鉄心スロット内に回転子コイル6が、軸方向に直線的に延びるように配置されている。
The rotor core 4 is configured by laminating a plurality of flat electromagnetic steel plates extending in a direction perpendicular to the
回転子鉄心4を構成する各電磁鋼板の鉄心スロットの底部よりも軸3寄りの位置に、鉄心通風孔9、10が形成されており、電磁鋼板が積層されたときに鉄心通風孔9、10が軸方向に直線的に延びるように配列されている。鉄心通風孔9、10は比較的軸3に近い位置にある複数の内側鉄心通風孔9と、内側鉄心通風孔9よりも軸3から遠い位置にある複数の外側鉄心通風孔10とを含んでいる。
Iron
回転子鉄心4は、複数個(図1に示す例では2個)の鉄心ブロック11に分割され、各鉄心ブロック11を軸方向にはさむように環状の間隔板12が配置されている。各鉄心ブロック11は複数の平坦な電磁鋼板を軸方向に積層したものである。
The rotor core 4 is divided into a plurality (two in the example shown in FIG. 1) of
間隔板12は、図2および図3に示すように、軸3が貫通する中心穴15が中心に形成された円板状である。間隔板12の円周に沿って等間隔に、複数の間隔板スロット20が中心に向かって形成されている。各間隔板スロット20の底部から中心寄りの位置に外側間隔板通風孔21が形成され、各間隔板スロット20とそれに対応する外側間隔板通風孔21とを連絡するように、間隔板12の片面に通風溝22が形成されている。なお、変形例として、通風溝22を間隔板12の両面に形成してもよい。周方向に互いに隣接する二つの外側間隔板通風孔21の組の間のさらに中心寄りの位置に内側間隔板通風孔23が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
この間隔板12は、たとえば金属製で一体の金属円板から切削加工によって成形することができる。これにより、高速回転に耐えうる堅牢な構造とすることができる。またこの間隔板12は、たとえば焼き嵌めにより軸3に嵌めて固定することができる。
The
図1に示すように回転子1が組み立てられた状態では、各間隔板スロット20内に回転子コイル6が軸方向に通り、また、外側間隔板通風孔21は外側鉄心通風孔10と軸方向に連通し、内側間隔板通風孔23は内側鉄心通風孔9と軸方向に連通している。
In the state where the rotor 1 is assembled as shown in FIG. 1, the rotor coil 6 passes in the axial direction in each
冷却空気25は、図示しないファンによって内側鉄心通風孔9および外側鉄心通風孔10内に、軸方向の所定の向きに送り込まれる。そして、各間隔板12の内側間隔板通風孔23および外側間隔板通風孔21を通り抜ける。冷却空気25が外側間隔板通風孔21を通るときに冷却空気25の一部が半径方向外側に向かって分岐して、通風溝22を通り、間隔板スロット20内の回転子コイル6の周囲を通って回転子1の外周側へ出る。このとき、回転子コイル6を冷却する。なお、このとき固定子側のコイルも冷却される。
The
通風溝22の流路断面積は、その間隔板12の軸方向位置に応じて変えることが好ましい。すなわち、内側鉄心通風孔9および内側間隔板通風孔23の内部を流れる冷却空気の圧力損失により、軸方向上流側ほど圧力が高いので、軸方向上流側の通風溝22の流路断面積を比較的小さくすることにより、各間隔板スロット20に流れる冷却空気の流量を均等にし、回転子コイル6を均等に冷却することができる。
The cross-sectional area of the
以上説明した実施形態は単なる例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では外側鉄心通風孔10のみが内側間隔板通風孔23と連通し、内側鉄心通風孔9は軸3内を一端から他端まで通り抜けるものとしたが、外側鉄心通風孔10と内側鉄心通風孔9の両方が外側間隔板通風孔21と連通する構造とすることもできる。また、回転子鉄心4に形成される通風孔が内側と外側の2段である必要もない。
The embodiment described above is merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, only the outer
また、上記実施形態では、回転子鉄心4が2個の鉄心ブロック11に分割された例を示したが、3個以上の鉄心ブロック11に分割されていてもよい。
Moreover, although the rotor core 4 was divided into two
1 : 回転子
2 : 固定子
3 : 軸
4 : 回転子鉄心(鉄心)
6 : 回転子コイル
9 : 内側鉄心通風孔
10 : 外側鉄心通風孔
11 : 鉄心ブロック
12 : 間隔板
15 : 中心穴
20 : 間隔板スロット
21 : 外側間隔板通風孔
22 : 通風溝
23 : 内側間隔板通風孔
25 : 冷却空気
1: Rotor 2: Stator 3: Shaft 4: Rotor core (iron core)
6: Rotor coil 9: Inner core ventilation hole 10: Outer iron core ventilation hole 11: Iron core block 12: Space plate 15: Center hole 20: Space plate slot 21: Outer space plate ventilation hole 22: Ventilation groove 23: Inner space plate Ventilation hole 25: Cooling air
Claims (4)
前記鉄心には軸方向に延びる複数の鉄心通風孔が形成されており、
前記鉄心は、それぞれが複数の前記鋼板を重ね合わせて構成された複数の鉄心ブロックに分割されており、
互いに隣接する二つの前記鉄心ブロックによって軸方向にはさまれた位置に環状の間隔板が配置されて前記軸に固定され、
前記間隔板には、前記鉄心スロットに対応する位置で外周から半径方向内向きに形成されて前記コイルが軸方向に通る複数の間隔板スロットと、前記鉄心通風孔に対応する位置で軸方向に貫通する複数の間隔板通風孔と、前記複数の間隔板通風孔の少なくとも一部から前記間隔板スロットに半径方向に連通する通風溝とが形成されていること、
を特徴とする回転電機の回転子。 A shaft, an iron core that is configured by overlapping a plurality of steel plates arranged around the shaft and extending perpendicularly to the shaft in an axial direction and fixed to the shaft, and is formed radially inward from the outer periphery of the iron core. A rotor of a rotating electrical machine having a coil disposed in a plurality of core slots and extending in the axial direction,
A plurality of core ventilation holes extending in the axial direction are formed in the iron core,
The iron core is divided into a plurality of iron core blocks each formed by overlapping a plurality of the steel plates,
An annular spacing plate is arranged at a position sandwiched in the axial direction by the two iron core blocks adjacent to each other and fixed to the shaft,
The spacing plate includes a plurality of spacing plate slots that are formed radially inward from the outer periphery at positions corresponding to the iron core slots and through which the coil passes in the axial direction, and at positions corresponding to the iron core ventilation holes in the axial direction. A plurality of spacing plate ventilation holes penetrating therethrough and a ventilation groove communicating in a radial direction from at least a part of the plurality of spacing plate ventilation holes to the spacing plate slot;
A rotor of a rotating electric machine characterized by
前記間隔板通風孔は、前記内側鉄心通風孔に軸方向に連通する内側間隔板通風孔と、前記外側鉄心通風孔に軸方向に連通する外側間隔板通風孔とを含み、
前記通風溝は前記外側間隔板通風孔と前記間隔板スロットとを半径方向に連通していること、を特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転電機の回転子。 The iron core ventilation hole includes an inner iron core ventilation hole arranged radially inside, and an outer iron core ventilation hole arranged radially outside.
The spacing plate ventilation hole includes an inner spacing plate ventilation hole communicating in the axial direction with the inner iron core ventilation hole, and an outer spacing plate ventilation hole communicating in the axial direction with the outer iron core ventilation hole,
The rotor of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the ventilation groove communicates the outer spacing plate ventilation hole and the spacing plate slot in a radial direction.
冷却空気が前記鉄心通風孔および間隔板通風孔を所定の軸方向に流れるとともにその一部が前記間隔板通風孔で分岐して前記通風溝を経て前記間隔板スロットを半径方向外側に向かって流れるように構成され、
前記鉄心通風孔を通る冷却空気の軸方向上流側の位置の前記間隔板の前記通風溝の流路面積が軸方向下流側の位置の前記間隔板の前記通風溝の流路面積よりも小さいこと、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。 There are a plurality of the spacing plates at different positions across at least one of the iron core blocks,
Cooling air flows through the iron core ventilation hole and the spacing plate ventilation hole in a predetermined axial direction, and a part of the cooling air branches off at the spacing plate ventilation hole and flows outwardly in the spacing plate slot via the ventilation groove. Configured as
The flow passage area of the ventilation groove of the spacing plate at a position on the upstream side in the axial direction of the cooling air passing through the iron core ventilation hole is smaller than the flow passage area of the ventilation groove of the spacing plate at a position on the downstream side in the axial direction. ,
The rotor for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008153348A JP5065166B2 (en) | 2008-06-11 | 2008-06-11 | Rotating electrical machine rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008153348A JP5065166B2 (en) | 2008-06-11 | 2008-06-11 | Rotating electrical machine rotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009303343A JP2009303343A (en) | 2009-12-24 |
| JP5065166B2 true JP5065166B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=41549646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008153348A Expired - Fee Related JP5065166B2 (en) | 2008-06-11 | 2008-06-11 | Rotating electrical machine rotor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5065166B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013013182A (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Aisin Seiki Co Ltd | Cooling structure for motor |
| JP5752569B2 (en) * | 2011-11-17 | 2015-07-22 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Rotating electric machine |
| JP2014193011A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Rotary electric machine |
| KR101563314B1 (en) * | 2013-10-28 | 2015-10-27 | 현대중공업 주식회사 | Open type motor |
| KR20150064624A (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 현대자동차주식회사 | Wound-field motor |
| JP7055668B2 (en) * | 2018-03-08 | 2022-04-18 | 本田技研工業株式会社 | Rotating machine rotor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5412708U (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-27 | ||
| JPS60128444U (en) * | 1984-02-02 | 1985-08-29 | 三菱電機株式会社 | rotating electric machine |
-
2008
- 2008-06-11 JP JP2008153348A patent/JP5065166B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009303343A (en) | 2009-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2961043B1 (en) | Rotor of rotary electric machine | |
| US4301386A (en) | Rotor laminae assembly for a cast rotor dynamoelectric machine | |
| EP2058926B1 (en) | Enhanced motor cooling system | |
| CA1170300A (en) | Laminated rotor for a dynamoelectric machine with coolant passageways therein | |
| JP5065166B2 (en) | Rotating electrical machine rotor | |
| JP6079733B2 (en) | Rotating electrical machine rotor | |
| JP2006067777A (en) | Cooling structure of rotating electric machine | |
| JP5740416B2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP2013066341A (en) | Rotary electric machine | |
| US20150015098A1 (en) | Rotor with cooling passage and motor having the same | |
| US20160111923A1 (en) | Lamination for a stator core of an electric machine | |
| JP2021097556A (en) | Rotary electric machine | |
| JP2016082628A (en) | Rotating electric machine | |
| US9013075B2 (en) | Induction motors including vent spacers, rotor core assemblies including vent spacers, and methods of operating same | |
| JP7015213B2 (en) | Rotating machine rotor, its manufacturing method and rotating machine | |
| JP6089502B2 (en) | Rotating machine | |
| JP2019110664A (en) | Cooling structure for stator | |
| JP5752569B2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP6453091B2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP2013070572A (en) | Rotary electric machine | |
| JP2013162608A (en) | Motor | |
| JP2017109823A (en) | Hoisting machine | |
| JP5647961B2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP2014075888A (en) | Rotary machine | |
| JP5918582B2 (en) | Rotating electric machine and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110106 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20110610 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120718 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120809 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
| 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 |