JP5647961B2 - Rotating electric machine - Google Patents

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Description

本発明は、通風路が形成された固定子鉄心を有する回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine having a stator core in which a ventilation path is formed.

回転電機は、回転子と、この回転子を半径方向外側から取り囲む固定子鉄心と、この固定子鉄心を収容する固定子枠と、を有する。   The rotating electrical machine includes a rotor, a stator core that surrounds the rotor from the outside in the radial direction, and a stator frame that accommodates the stator core.

回転子は、所定の軸(回転中心軸)の周りを回転する。回転子には、例えば永久磁石が取り付けられたものがある。このような回転子は、円環状の部材の外周に台座が固定されて、この台座に永久磁石が固定されるものがある。回転子や固定子には、これらを冷却するための通風路が形成されるものがある(例えば特許文献1)。   The rotor rotates around a predetermined axis (rotation center axis). Some rotors have permanent magnets attached, for example. Some of such rotors have a base fixed to the outer periphery of an annular member, and a permanent magnet fixed to the base. Some rotors and stators are formed with ventilation paths for cooling them (for example, Patent Document 1).

固定子は、固定子鉄心および固定子巻線等を有する。固定子鉄心には、固定子鉄心を冷却するための通風路が形成されるものがある。この通風路に冷却用の空気が流れることによって、固定子鉄心が冷却される。この通風路には、回転中心軸が延びる方向の一方向に空気が流れる。   The stator has a stator core and a stator winding. Some of the stator cores are provided with ventilation paths for cooling the stator core. The cooling iron flows through this ventilation path, whereby the stator core is cooled. In this ventilation path, air flows in one direction in which the rotation center axis extends.

特開2011−142735号公報JP 2011-142735 A

通風路には、軸方向に流れる軸方向流路と半径方向に流れる半径方向流路がある。軸方向流路は、固定子鉄心に形成されるものの他に、回転子と固定子鉄心との間に形成される空隙も含まれる。   The ventilation path includes an axial flow path that flows in the axial direction and a radial flow path that flows in the radial direction. The axial flow path includes a gap formed between the rotor and the stator core in addition to the one formed in the stator core.

この空隙を流れる空気は、軸方向に流れるものと、半径方向に流れるものとがある。空隙の流路断面積に比べて、半径方向流路の流路断面積が大きいため、上流側では、半径方向流路に流れる空気が多くなる。   The air flowing through the gap includes an air flowing in the axial direction and an air flowing in the radial direction. Since the flow path cross-sectional area of the radial flow path is larger than the flow path cross-sectional area of the gap, more air flows in the radial flow path on the upstream side.

このため、軸方向流路の軸方向位置ごとに空気流量が異なってしまうことがある。流路分布が異なると、有効に冷却が行われる部位と、非効率な部位とに分かれてしまう。   For this reason, the air flow rate may be different for each axial position of the axial flow path. If the flow path distribution is different, it is divided into a part where cooling is effectively performed and a part where it is inefficient.

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、固定子鉄心等を効率よく冷却することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to efficiently cool a stator core and the like.

上記目的を達成するための本発明に係る回転電機は、回転軸を半径方向外側から取り囲む円環状で、外周を取り囲むように少なくとも二つの軸受が互いに軸方向間隔をあけて固定されて、前記軸受の間の外周面には少なくとも一つの貫通穴が形成された軸部材と、前記軸部材を半径方向外側から取り囲む円環状で、軸方向外側に貫通穴が形成されて、外周面に台座が形成されてこの台座の半径方向外側に磁性部材が取り付けられて、軸受に支持されて前記回転軸の周りを回転自在な回転子と、前記回転子を半径方向外側から取り囲む固定子鉄心と、前記固定子鉄心を半径方向外側から取り囲むように構成された固定子枠と、を有する回転電機において、前記固定子鉄心は、それぞれが、中心を貫通する穴あき円板状の鋼板が積層されてなり軸方向に空気が流通可能な軸方向通風路が形成されて、軸方向に互いに軸方向間隔をあけて配置された複数の鋼板群と、軸方向に隣り合う前記鋼板群の間に配置されて、半径方向に空気が流通可能な半径方向通風路が形成されたダクト板と、を有し、前記軸方向通風路内に互いに軸方向間隔をあけて複数配置されて、それぞれが軸方向通風路の軸方向断面積を調整可能で、軸方向通風路の流路断面積が軸方向の上流側に向かうに従って除々に小さくなるように形成された複数の流動抵抗体が配置されていること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, a rotating electrical machine according to the present invention has an annular shape surrounding a rotating shaft from the outside in the radial direction, and at least two bearings are fixed at an axial interval so as to surround the outer periphery. A shaft member in which at least one through hole is formed on the outer peripheral surface between and an annular shape surrounding the shaft member from the outside in the radial direction, a through hole is formed on the outer side in the axial direction, and a pedestal is formed on the outer peripheral surface A magnetic member is attached to the outer side in the radial direction of the pedestal, the rotor is supported by a bearing and is rotatable around the rotation shaft, the stator core surrounding the rotor from the outer side in the radial direction, and the fixed And a stator frame configured to surround the core from the outside in the radial direction. The stator core is formed by stacking perforated disk-shaped steel plates each penetrating the center. An axial ventilation path through which air can flow is formed, and a plurality of steel plate groups arranged in the axial direction with an axial interval between them, and arranged between the steel plate groups adjacent in the axial direction, A duct plate formed with a radial ventilation path through which air can flow in the radial direction, and a plurality of duct plates are arranged in the axial ventilation path with an axial interval therebetween, each of which is an axial ventilation path A plurality of flow resistors formed so that the axial sectional area can be adjusted and the channel sectional area of the axial ventilation passage gradually decreases toward the upstream side in the axial direction are arranged. And

本発明によれば、固定子鉄心等を効率よく冷却することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to efficiently cool the stator core and the like.

本発明に係る第1の実施形態の回転電機の概略部分正面図で、回転中心よりも上側半分を示す。It is a schematic partial front view of the rotary electric machine of 1st Embodiment which concerns on this invention, and shows an upper half with respect to a rotation center. 図1のII−II矢視側面図である。It is the II-II arrow side view of FIG. 図1のIII−III矢視側面図である。It is a III-III arrow side view of FIG. 本発明に係る第2の実施形態の回転電機の固定子鉄心の側面図である。It is a side view of the stator core of the rotary electric machine of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 図4の固定子鉄心に流動抵抗体を配置した例を示す側面図である。It is a side view which shows the example which has arrange | positioned the flow resistance body to the stator core of FIG. 本発明に係る第3の実施形態の回転電機の概略部分正面図で、回転中心よりも上側半分を示す。It is a schematic partial front view of the rotary electric machine of 3rd Embodiment which concerns on this invention, and shows an upper half with respect to a rotation center. 図6のVII−VII矢視側面図である。It is a VII-VII arrow side view of FIG. 図6のVIII−VIII矢視側面図である。It is a VIII-VIII arrow side view of FIG.

以下、本発明に係る回転電機の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of a rotating electrical machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、本実施形態の回転電機の概略部分正面図で、回転中心よりも上側半分を示す。図2は、図1のII−II矢視側面図である。図3は、図1のIII−III矢視側面図である。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic partial front view of the rotating electrical machine of the present embodiment, showing the upper half of the center of rotation. 2 is a side view taken along the line II-II in FIG. 3 is a side view taken along the line III-III in FIG.

先ず、本実施形態の回転電機の構成について説明する。   First, the configuration of the rotating electrical machine of the present embodiment will be described.

回転電機は、回転中心軸1の周りを回転する回転子20と、この回転子20が取り付けられた軸部材10と、固定子鉄心30と、これらを収容する固定子枠40と、二つの軸受11と、流動抵抗体70と、を有する。   The rotating electrical machine includes a rotor 20 that rotates around the rotation center shaft 1, a shaft member 10 to which the rotor 20 is attached, a stator core 30, a stator frame 40 that accommodates these, and two bearings. 11 and the flow resistor 70.

軸部材10は、回転中心軸1を半径方向外側から取り囲む円環状の部材である。この軸部材10には、軸方向に互いに間隔をあけて軸受11が取り付けられている。これらの軸受11は、軸部材10の外周を取り囲むように、軸部材10に取り付けられている。   The shaft member 10 is an annular member that surrounds the rotation center shaft 1 from the outside in the radial direction. Bearings 11 are attached to the shaft member 10 at intervals in the axial direction. These bearings 11 are attached to the shaft member 10 so as to surround the outer periphery of the shaft member 10.

二つの軸受11の間の軸部材10の外周面には、通風用長穴12が形成される。この通風用長穴12は、回転中心から半径方向外側への空気の流路になる。   A ventilation hole 12 is formed in the outer peripheral surface of the shaft member 10 between the two bearings 11. The ventilation hole 12 serves as a flow path of air from the rotation center to the outside in the radial direction.

また、軸部材10の端部は開口されて、この開口が吸気口(図示せず)となる。すなわち、軸部材10の端部から取り込んだ空気は、通風用長穴12を通り抜けて回転電機の内部に入り込む。   Moreover, the edge part of the shaft member 10 is opened, and this opening turns into an inlet port (not shown). That is, the air taken in from the end portion of the shaft member 10 passes through the ventilation hole 12 and enters the rotary electric machine.

これらの軸受11は、軸部材10に接する側が固定されて、半径方向外側(外周面)が回転するように構成されている。   These bearings 11 are configured such that the side in contact with the shaft member 10 is fixed and the radially outer side (outer peripheral surface) rotates.

回転子20は、円環部材21aと、支持部材21bと、複数の台座22と、複数の永久磁石23と、を有する。   The rotor 20 includes an annular member 21a, a support member 21b, a plurality of pedestals 22, and a plurality of permanent magnets 23.

支持部材21bは、軸受11に固定されて、軸受11の外周面と共に回転可能である。支持部材21bは、軸受11から放射状に円環部材21aの内周面まで延びて、円環部材21aを支持する。   The support member 21 b is fixed to the bearing 11 and is rotatable together with the outer peripheral surface of the bearing 11. The support member 21b extends radially from the bearing 11 to the inner peripheral surface of the annular member 21a, and supports the annular member 21a.

円環部材21aは、支持部材21bに支持されて回転自在で、軸部材10を半径方向外側から取り囲む円環状の部材である。   The annular member 21a is an annular member that is supported by the support member 21b and is rotatable, and surrounds the shaft member 10 from the outside in the radial direction.

台座22は、円環部材21aの外周面に周方向に互いに間隔をあけて複数取り付けられている。各台座22は、軸方向に長い長方形が形成される板状の部材である。永久磁石23は、各台座22の半径方向外側に接着により取り付けられている。   A plurality of pedestals 22 are attached to the outer peripheral surface of the annular member 21a at intervals in the circumferential direction. Each pedestal 22 is a plate-like member in which a long rectangle is formed in the axial direction. The permanent magnet 23 is attached to the outer side in the radial direction of each pedestal 22 by adhesion.

固定子鉄心30は、回転子20を半径方向外側から取り囲むように構成されて、全体で円環状の部材である。固定子鉄心30の内周面は、回転子20の外周面(半径方向外側)と所定の半径方向間隔(空隙61a)をあけるように配置される。この空隙61aは、後述する軸方向通風路61の一つである。この固定子鉄心30は、6個の鋼板群31と、5個のダクト板38と、を有する。   The stator core 30 is configured to surround the rotor 20 from the outside in the radial direction, and is an annular member as a whole. The inner peripheral surface of the stator core 30 is arranged so as to leave a predetermined radial interval (gap 61a) from the outer peripheral surface (radially outer side) of the rotor 20. The gap 61a is one of axial ventilation paths 61 described later. The stator core 30 includes six steel plate groups 31 and five duct plates 38.

鋼板群31は、詳細な図示は省略するが、複数の鋼板33が軸方向に積層されてなる。鋼板33は中央に穴が形成された円板状である。回転子20はこの穴を貫通するように配置される。また、各鋼板33の半径方向内側に内側溝34が形成され、外側には外側溝35が形成されている(図2)。   Although not shown in detail in the steel plate group 31, a plurality of steel plates 33 are laminated in the axial direction. The steel plate 33 has a disk shape with a hole formed in the center. The rotor 20 is disposed so as to pass through this hole. Moreover, the inner side groove | channel 34 is formed in the radial inside of each steel plate 33, and the outer side groove | channel 35 is formed in the outer side (FIG. 2).

内側溝34は、周方向に互いに等間隔に複数形成される。各鋼板33に形成された内側溝34は、鋼板33が積層されて鋼板群31を構成するときに、軸方向に連通する。さらに、各鋼板群31が軸方向に配列されたときに、各内周溝は軸方向に連通する。連通した内側溝34には、固定子巻線37が巻き回される。   A plurality of inner grooves 34 are formed at equal intervals in the circumferential direction. The inner groove 34 formed in each steel plate 33 communicates in the axial direction when the steel plates 33 are laminated to form the steel plate group 31. Furthermore, when each steel plate group 31 is arranged in the axial direction, each inner circumferential groove communicates in the axial direction. A stator winding 37 is wound around the inner groove 34 communicated.

外側溝35は、周方向に互いに等間隔に複数形成される。各鋼板33に形成された外側溝35は、鋼板33が積層されて鋼板群31を構成するときに、軸方向に連通する。さらに、各鋼板群31が軸方向に配列されたときに、各外周溝は軸方向に連通する。連通した外側溝35は、冷却空気の流路(軸方向通風路61)を形成する。   A plurality of outer grooves 35 are formed at equal intervals in the circumferential direction. The outer groove 35 formed in each steel plate 33 communicates in the axial direction when the steel plates 33 are laminated to form the steel plate group 31. Furthermore, when each steel plate group 31 is arranged in the axial direction, each outer peripheral groove communicates in the axial direction. The communicated outer groove 35 forms a cooling air flow path (axial ventilation path 61).

この外側溝35は、固定子枠40の内側で半径方向外側の開口が塞がれる。固定子枠40の構成は後で説明する。   The outer groove 35 is closed at the radially outer opening inside the stator frame 40. The configuration of the stator frame 40 will be described later.

ダクト板38は、軸方向に配列された鋼板群31の間にそれぞれ配置される。すなわち、鋼板群31およびダクト板38が、軸方向に交互に配列されている。これらダクト板38は、詳細な図示は省略するが、それぞれ中央に穴があいた円板状の板で、少なくとも一方の穴あき円板面に複数の棒材が取り付けられている。これらの棒材は、放射状に取り付けられている。各棒材の間は、冷却空気に流路(半径方向通風路62)を形成する。   The duct plates 38 are respectively disposed between the steel plate groups 31 arranged in the axial direction. That is, the steel plate groups 31 and the duct plates 38 are alternately arranged in the axial direction. Although not shown in detail, the duct plates 38 are disk-shaped plates each having a hole in the center, and a plurality of bar members are attached to at least one holed disk surface. These bars are attached radially. Between each bar, a flow path (radial air passage 62) is formed in the cooling air.

固定子枠40は、固定子鉄心30を半径方向外側から取り囲むように構成される。固定子枠40の内周は、固定子鉄心30の外周に接している。固定子枠40の内面により、上述の軸方向通風路61の半径方向外側の開口が塞がれる。   The stator frame 40 is configured to surround the stator core 30 from the outside in the radial direction. The inner periphery of the stator frame 40 is in contact with the outer periphery of the stator core 30. The opening on the radially outer side of the axial ventilation passage 61 is closed by the inner surface of the stator frame 40.

固定子枠40の外周面には、軸方向に長いフィン41が複数取り付けられている。これらのフィン41は、周方向に互いに間隔をあけて取り付けられている。   A plurality of fins 41 that are long in the axial direction are attached to the outer peripheral surface of the stator frame 40. These fins 41 are attached at intervals in the circumferential direction.

この固定子枠40は、軸部材10を固定している。また、固定子枠40内に取り込まれて循環した空気が排気される排気口42が形成されている。   The stator frame 40 fixes the shaft member 10. Further, an exhaust port 42 is formed through which the air taken into the stator frame 40 and circulated is exhausted.

流動抵抗体70は、固定子鉄心30内の軸方向通風路61に、互いに軸方向間隔をあけて複数配置される。この流動抵抗体70が配置されることによって、当該軸方向通風路61の流路面積が小さくなる。これにより、冷却用の空気の流動抵抗が大きくなる。   A plurality of flow resistors 70 are arranged in the axial ventilation path 61 in the stator core 30 with an axial interval therebetween. By disposing the flow resistor 70, the flow area of the axial ventilation path 61 is reduced. This increases the flow resistance of the cooling air.

流動抵抗体70は、軸方向通風路61の周方向幅に嵌合する(図3)。   The flow resistor 70 is fitted to the circumferential width of the axial ventilation path 61 (FIG. 3).

それぞれの流動抵抗体70は、複数の平板71からなり、これらの平板71が積層されて構成される。各板材が、軸方向通風路61の周方向幅に嵌合する。積層される平板71の枚数を調整することで、軸方向通風路61の軸方向断面積を調整することができる。   Each flow resistor 70 includes a plurality of flat plates 71, and these flat plates 71 are laminated. Each plate is fitted to the circumferential width of the axial ventilation path 61. By adjusting the number of the flat plates 71 to be laminated, the axial sectional area of the axial ventilation path 61 can be adjusted.

流動抵抗体70は、上流側から下流側に向かうに従って、平板71の積層枚数を少なくする。すなわち、上流側の軸方向通風路61の流路断面積は、下流側の流路断面積に比べて小さい。   The flow resistor 70 reduces the number of stacked flat plates 71 from the upstream side toward the downstream side. That is, the channel cross-sectional area of the upstream axial ventilation passage 61 is smaller than the channel cross-sectional area of the downstream side.

続いて、本実施形態の作用について、流動抵抗体70がある場合とない場合を比較して説明する。先ず、流動抵抗体70がない場合について説明する。   Next, the operation of the present embodiment will be described by comparing the case with and without the flow resistor 70. First, a case where there is no flow resistor 70 will be described.

吸気口から吸気された空気は、固定子鉄心30に形成された軸方向通風路61および空隙61aに流れ込む。   The air sucked from the intake port flows into the axial ventilation path 61 and the gap 61a formed in the stator core 30.

この後に、空隙61aに流れ込んだ空気の一部は、軸方向に流れ、一部はダクト板38の半径方向通風路62に流れる。   Thereafter, a part of the air flowing into the gap 61 a flows in the axial direction, and a part flows in the radial ventilation path 62 of the duct plate 38.

半径方向通風路62を流れ出た空気は、固定子鉄心30の軸方向通風路61に流れ込み、軸方向に流れる。このとき、軸方向通風路61を流れる空気の熱の一部は、固定子枠40の外面を介して固定子枠40の外側のフィン41等から放熱される。   The air that has flowed out of the radial ventilation path 62 flows into the axial ventilation path 61 of the stator core 30 and flows in the axial direction. At this time, part of the heat of the air flowing through the axial ventilation path 61 is radiated from the fins 41 and the like outside the stator frame 40 via the outer surface of the stator frame 40.

固定子鉄心30の下流側端部まで流れた空気は、固定子枠40の排気口42から固定子枠40の外部に排出される。   The air that has flowed to the downstream end of the stator core 30 is discharged from the exhaust port 42 of the stator frame 40 to the outside of the stator frame 40.

半径方向通風路62は一つのダクト板38に放射状に複数形成される。空隙61aの流路を一つの円環状の流路と捉えると、通常、ダクト板38がある軸方向位置では、半径方向通風路62の流路面積は、空隙61aの流路面積よりも大きい。   A plurality of radial ventilation paths 62 are formed radially on one duct plate 38. When the flow path of the gap 61a is regarded as one annular flow path, the flow area of the radial ventilation path 62 is usually larger than the flow area of the gap 61a at the axial position where the duct plate 38 is located.

半径方向通風路62が複数形成されるため、空隙61a内を流れる空気は、軸方向の通風量が減り、下流ではほとんど流れなくなる。すなわち、空隙61aの下流側に流れる空気が少なくなってしまう。このため、空隙61aの下流側付近では、固定子鉄心30の内周側等の冷却効果が、上流側に比べて低くなる。   Since a plurality of radial ventilation paths 62 are formed, the amount of air flowing in the gap 61a is reduced in the axial direction and hardly flows downstream. That is, less air flows downstream of the gap 61a. For this reason, in the vicinity of the downstream side of the gap 61a, the cooling effect on the inner peripheral side of the stator core 30 is lower than that on the upstream side.

次に、流動抵抗体70を取り付けた場合について説明する。   Next, the case where the flow resistor 70 is attached will be described.

固定子枠40の吸気口から吸気された空気は、固定子鉄心30に形成された軸方向通風路61および空隙61aに流れ込む。この後に、空隙61aに流れ込んだ空気の一部は、軸方向に流れ、一部はダクト板38の半径方向通風路62に流れる。ここまでの冷却用の空気の流れは、流動抵抗体70がない場合とほぼ同じである。   The air sucked from the intake port of the stator frame 40 flows into the axial ventilation path 61 and the gap 61 a formed in the stator core 30. Thereafter, a part of the air flowing into the gap 61 a flows in the axial direction, and a part flows in the radial ventilation path 62 of the duct plate 38. The flow of cooling air up to this point is almost the same as when the flow resistor 70 is not provided.

上述のように、半径方向通風路62が複数形成されているため、軸方向の上流側では、半径方向通風路62に流れ込もうとする。半径方向通風路62を流れ出た空気は、軸方向流通路に配置された流動抵抗体70により、軸方向通風路61を流れにくくなる。このため、半径方向通風路62に入り込める空気の量がある程度抑制されることになる。   As described above, since a plurality of the radial direction air passages 62 are formed, it tends to flow into the radial direction air passage 62 on the upstream side in the axial direction. The air that has flowed out of the radial ventilation path 62 is less likely to flow through the axial ventilation path 61 by the flow resistor 70 disposed in the axial flow path. For this reason, the amount of air that can enter the radial ventilation path 62 is suppressed to some extent.

半径方向流路に流れ込めない空気が、空隙61aを流通する。これにより、空隙61aの下流側にも、空気が流れ込むことになる。その結果、軸方向通風路61や空隙61aを流れる空気量が軸方向の位置によってばらつくことを抑制することができる。   Air that cannot flow into the radial flow path flows through the gap 61a. As a result, air also flows downstream of the gap 61a. As a result, it is possible to prevent the amount of air flowing through the axial ventilation path 61 and the gap 61a from varying depending on the position in the axial direction.

以上の説明からわかるように本実施形態によれば、固定子鉄心30等を効率よく冷却することが可能になる。   As can be seen from the above description, according to this embodiment, the stator core 30 and the like can be efficiently cooled.

[第2の実施形態]
第2の実施形態について図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の回転電機の固定子鉄心30の側面図である。図5は、図4の固定子鉄心30に流動抵抗体70を配置した例を示す側面図である。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a side view of the stator core 30 of the rotating electrical machine according to the present embodiment. FIG. 5 is a side view showing an example in which the flow resistor 70 is arranged in the stator core 30 of FIG.

なお、本実施形態は、第1の実施形態(図1〜図3)の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。   In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment (FIGS. 1-3), Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is carried out. Omitted.

本実施形態の回転電機の全体の構成は、第1の実施形態で説明した図1と同様である。   The overall configuration of the rotating electrical machine of this embodiment is the same as that of FIG. 1 described in the first embodiment.

本実施形態の固定子鉄心30の鋼板群31を構成する鋼板33には、複数の通風路用貫通穴50が周方向に互いに間隔をあけて形成されている。   In the steel plate 33 constituting the steel plate group 31 of the stator core 30 of the present embodiment, a plurality of ventilation passage through holes 50 are formed at intervals in the circumferential direction.

通風路用貫通穴50は、周方向に互いに等間隔に複数形成される。各鋼板33に形成された外側溝35は、鋼板33が積層されて鋼板群31を構成するときに、軸方向に連通する。さらに、各鋼板群31が軸方向に配列されたときに、各外周溝は軸方向に連通する。連通した外側溝35は、冷却空気の流路(軸方向通風路61)を形成する。   A plurality of air passage through holes 50 are formed at equal intervals in the circumferential direction. The outer groove 35 formed in each steel plate 33 communicates in the axial direction when the steel plates 33 are laminated to form the steel plate group 31. Furthermore, when each steel plate group 31 is arranged in the axial direction, each outer peripheral groove communicates in the axial direction. The communicated outer groove 35 forms a cooling air flow path (axial ventilation path 61).

流動抵抗体70は、第1の実施形態と同様に、板材を半径方向に積層させて構成される。   The flow resistor 70 is configured by laminating plate materials in the radial direction, as in the first embodiment.

これにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。   Thereby, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment.

[第3の実施形態]
第3の実施形態について図6〜図8を用いて説明する。図6は、本実施形態の回転電機の概略部分正面図で、回転中心よりも上側半分を示す。図7は、図6のVII−VII矢視側面図である。図8は、図6のVIII−VIII矢視側面図である。
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic partial front view of the rotating electrical machine of the present embodiment, showing the upper half of the center of rotation. 7 is a side view taken along arrow VII-VII in FIG. FIG. 8 is a side view taken along arrow VIII-VIII in FIG. 6.

本実施形態の固定子鉄心30は、6種類の鋼板33を有する。同じ種類の鋼板33が、一つの鋼板群31を構成する。これらの鋼板33は、第1の実施形態で説明した外側溝35(図2、図3)の半径方向深さが異なる。   The stator core 30 of this embodiment has six types of steel plates 33. The same type of steel plate 33 constitutes one steel plate group 31. These steel plates 33 have different radial depths of the outer grooves 35 (FIGS. 2 and 3) described in the first embodiment.

図6の最も右側に配置される鋼板群31を構成する鋼板33(図7)の外側溝35の半径方向深さDは、図6の最も左側に配置される鋼板群31を構成する鋼板33(図8)の外側溝35の半径方向深さDよりも小さい。   The radial depth D of the outer groove 35 of the steel plate 33 (FIG. 7) constituting the steel plate group 31 arranged on the rightmost side of FIG. 6 is the steel plate 33 constituting the steel plate group 31 arranged on the leftmost side of FIG. It is smaller than the depth D in the radial direction of the outer groove 35 in FIG.

この例では、図6の右側から左側に向かって配列される鋼板群31を構成する鋼板33の外側溝35の半径方向深さが、右側から左側に向かって除々に大きくなるように構成されている。最も左側にある鋼板群31の鋼板33は、第1の実施形態で説明した図2に示す鋼板と同じ形状にするとよい。   In this example, the radial depth of the outer grooves 35 of the steel plates 33 constituting the steel plate group 31 arranged from the right side to the left side in FIG. 6 is configured to gradually increase from the right side to the left side. Yes. The steel plate 33 of the steel plate group 31 on the leftmost side may have the same shape as the steel plate shown in FIG. 2 described in the first embodiment.

これにより、軸方向通風路61の流路断面積が、冷却用の空気の流れ方向の上流から下流に向かうに従って、除々に大きくなる。すなわち、本実施形態の流動抵抗体70は、鋼板33に一体に形成される。   As a result, the flow passage cross-sectional area of the axial ventilation passage 61 gradually increases from upstream to downstream in the flow direction of the cooling air. That is, the flow resistor 70 of the present embodiment is formed integrally with the steel plate 33.

これにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、流動抵抗体70が鋼板33の一部となっているため、回転電機の運転時に流動抵抗体70単独で発生する振動等を抑制できる。   Thereby, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. In addition, since the flow resistor 70 is a part of the steel plate 33, vibration or the like generated by the flow resistor 70 alone during operation of the rotating electrical machine can be suppressed.

[その他の実施形態]
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
[Other Embodiments]
The description of the above embodiment is an example for explaining the present invention, and does not limit the invention described in the claims. Moreover, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.

例えば、第2の実施形態の特徴と第3の実施形態の特徴を組み合わせてもよい。この場合、第2の実施形態の通風路用貫通穴50の穴直径を、鋼板群31ごとに異なるように構成してもよい。   For example, the features of the second embodiment and the features of the third embodiment may be combined. In this case, you may comprise so that the hole diameter of the through-hole 50 for ventilation paths of 2nd Embodiment may differ for every steel plate group 31. FIG.

また、上記実施形態の流動抵抗体70は、半径方向に平板71を積層させているが、これに限らない。例えば、ダクト板38の軸方向に面する平面部に鋼板33に平行に接するように板材を取り付けて、軸方向通風路61の流路面の一部を塞ぐように構成してもよい。この場合、板材は、溶接等によりダクト板38に取り付けるとよい。   Moreover, although the flow resistance body 70 of the said embodiment has laminated | stacked the flat plate 71 in the radial direction, it is not restricted to this. For example, a plate material may be attached to a flat portion facing the axial direction of the duct plate 38 so as to be in parallel with the steel plate 33 so as to block a part of the flow path surface of the axial ventilation path 61. In this case, the plate material may be attached to the duct plate 38 by welding or the like.

1…回転中心軸
10…軸部材
11…軸受
12…通風用長穴
20…回転子
21a…円環部材
21b…支持部材
22…台座
23…永久磁石
30…固定子鉄心
31…鋼板群
33…鋼板
34…内側溝
35…外側溝
37…固定子巻線
38…ダクト板
40…固定子枠
41…フィン
42…排気口
50…通風路用貫通穴
61…軸方向通風路
61a…空隙
62…半径方向通風路
70…流動抵抗体
71…平板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Center axis of rotation 10 ... Shaft member 11 ... Bearing 12 ... Slot for ventilation 20 ... Rotor 21a ... Ring member 21b ... Support member 22 ... Base 23 ... Permanent magnet 30 ... Stator core 31 ... Steel plate group 33 ... Steel plate 34 ... Inner groove 35 ... Outer groove 37 ... Stator winding 38 ... Duct plate 40 ... Stator frame 41 ... Fin 42 ... Exhaust port 50 ... Ventilation passage through hole 61 ... Axial ventilation passage 61a ... Air gap 62 ... Radial direction Ventilation path 70 ... Flow resistance 71 ... Flat plate

Claims (4)

回転軸を半径方向外側から取り囲む円環状で、外周を取り囲むように少なくとも二つの軸受が互いに軸方向間隔をあけて固定されて、前記軸受の間の外周面には少なくとも一つの貫通穴が形成された軸部材と、
前記軸部材を半径方向外側から取り囲む円環状で、軸方向外側に貫通穴が形成されて、外周面に台座が形成されてこの台座の半径方向外側に磁性部材が取り付けられて、軸受に支持されて前記回転軸の周りを回転自在な回転子と、
前記回転子を半径方向外側から取り囲む固定子鉄心と、
前記固定子鉄心を半径方向外側から取り囲むように構成された固定子枠と、
を有する回転電機において、
前記固定子鉄心は、
それぞれが、中心を貫通する穴あき円板状の鋼板が積層されてなり軸方向に空気が流通可能な軸方向通風路が形成されて、軸方向に互いに軸方向間隔をあけて配置された複数の鋼板群と、
軸方向に隣り合う前記鋼板群の間に配置されて、半径方向に空気が流通可能な半径方向通風路が形成されたダクト板と、
を有し、
前記軸方向通風路内に互いに軸方向間隔をあけて複数配置されて、それぞれが軸方向通風路の軸方向断面積を調整可能で、軸方向通風路の流路断面積が軸方向の上流側に向かうに従って除々に小さくなるように形成された複数の流動抵抗体が配置されていること、
を特徴とする回転電機。
At least two bearings are fixed at an axial interval so as to surround the outer periphery so as to surround the outer periphery, and at least one through hole is formed in the outer peripheral surface between the bearings. A shaft member;
An annular shape surrounding the shaft member from the outside in the radial direction, a through hole is formed on the outside in the axial direction, a pedestal is formed on the outer peripheral surface, and a magnetic member is attached to the outside of the pedestal in the radial direction and supported by the bearing. A rotor that is rotatable around the rotation axis,
A stator core that surrounds the rotor from outside in the radial direction;
A stator frame configured to surround the stator core from outside in the radial direction;
In a rotating electrical machine having
The stator core is
A plurality of axially ventilated passages that are formed by laminating perforated disk-shaped steel plates penetrating through the center so that air can flow in the axial direction, and are spaced apart from each other in the axial direction. Steel sheet group,
A duct plate disposed between the steel plate groups adjacent to each other in the axial direction and formed with a radial ventilation path through which air can flow in the radial direction;
Have
A plurality of axially spaced airflow passages are arranged in the axial airflow passage, each of which can adjust the axial cross-sectional area of the axial airflow passage, and the axial cross-sectional area of the axial airflow passage is upstream in the axial direction. A plurality of flow resistors formed so as to gradually become smaller toward
Rotating electric machine.
前記流動抵抗体は、金属製の板材を半径方向に積層することで、通風路の流路面積を調整するように構成されていること、を特徴とする請求項1に記載の回転電機。   2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the flow resistor is configured to adjust a flow passage area of a ventilation path by laminating metal plate members in a radial direction. 前記軸方向通風路は、前記各穴あき円板の半径方向外側に形成された溝が形成されて、前記穴あき円板が軸方向に積層されたときに前記各溝が軸方向に連通して形成され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。   The axial ventilation passage is formed with grooves formed on the radially outer side of the perforated disks, and the grooves communicate with each other in the axial direction when the perforated disks are stacked in the axial direction. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the rotating electrical machine is formed by: 前記軸方向通風路は、前記穴あき円板それぞれの面内に貫通穴が形成されて、この貫通穴が軸方向に連通するように構成されていること、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。   The axial direction ventilation path is configured so that a through hole is formed in a plane of each of the perforated discs, and the through hole communicates in the axial direction. Item 3. The rotating electrical machine according to Item 2.
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JP6272525B1 (en) * 2017-04-21 2018-01-31 三菱電機株式会社 Rotating electric machine

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3997803A (en) * 1974-08-01 1976-12-14 Westinghouse Electric Corporation Rotor member for dynamoelectric machines with longitudinal passages of decreasing area communicating with radial core vents
JPS5559547U (en) * 1978-10-19 1980-04-23
JPS57133279U (en) * 1981-02-16 1982-08-19
JP2543548Y2 (en) * 1991-09-20 1997-08-06 株式会社東芝 Rotating electric machine
JPH05344680A (en) * 1992-06-05 1993-12-24 Toshiba Toransupooto Eng Kk Outer rotor motor for vehicle
EP1050949A4 (en) * 1998-01-21 2005-12-14 Hitachi Ltd Motor
JP2000041362A (en) * 1998-07-22 2000-02-08 Toshiba Corp Electric rotary machine
JP2001178050A (en) * 1999-12-14 2001-06-29 Meidensha Corp Rotor of dynamo-electric machine
EP1174979A1 (en) * 2000-07-19 2002-01-23 ABB Industrie AG Stator for cooling a stator/rotor airgap and method for cooling a rotor rotating in a stator
US6680549B2 (en) * 2001-11-01 2004-01-20 General Electric Company Tapered rotor-stator air gap for superconducting synchronous machine
US8395288B2 (en) * 2005-09-21 2013-03-12 Calnetix Technologies, L.L.C. Electric machine with centrifugal impeller
JP4770441B2 (en) * 2005-12-14 2011-09-14 トヨタ自動車株式会社 Rotating electric machine
DE102006005316B4 (en) * 2006-02-06 2020-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Cooling device for an electrical machine, electrical machines with such a cooling device, dynamo sheet and manufacturing processes for such electrical machines
JP4482001B2 (en) * 2007-01-15 2010-06-16 株式会社日立製作所 Forced cooling type rotating electrical machine
JP2009131030A (en) * 2007-11-22 2009-06-11 Tamagawa Seiki Co Ltd Motor core structure
WO2010097837A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 株式会社日立製作所 Permanent magnet generator
US8164225B2 (en) * 2009-05-13 2012-04-24 General Electric Company Multiple pass axial cooled generator
JP2011004518A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Fuji Electric Systems Co Ltd Rotary electric machine
JP5260563B2 (en) * 2010-01-07 2013-08-14 株式会社日立製作所 Permanent magnet generator or motor

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