JP6068419B2 - Fully closed rotating electrical machine - Google Patents
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Description
本発明は、内扇ファンと冷却器を備えた全閉式の回転電機に関する。 The present invention relates to a fully-closed rotating electrical machine including an internal fan and a cooler.
全閉式の回転電機は、回転子と、固定子と、通常は冷却器とを備えている。回転子は、通常、軸回りを回転するロータシャフトと、そのロータシャフトの径方向外側に設けられた回転子鉄心とを有する。また、固定子は、強磁性体の鋼板を軸方向に積層した円筒形状の固定子鉄心と、この固定子鉄心に形成されたティース部に巻回された固定子コイルを有する。 A fully-closed rotating electrical machine includes a rotor, a stator, and usually a cooler. The rotor usually has a rotor shaft that rotates about its axis and a rotor core that is provided on the outer side in the radial direction of the rotor shaft. The stator has a cylindrical stator core in which ferromagnetic steel plates are laminated in the axial direction, and a stator coil wound around a tooth portion formed on the stator core.
負荷運転時には、固定子コイルでは主に銅損が発生し、また固定子鉄心においては主に鉄損が発生する。このように固定子に生ずる鉄損および銅損による発熱に対して、固定子コイル等を保護するために固定子を冷却する必要がある。 During the load operation, the copper loss mainly occurs in the stator coil, and the iron loss mainly occurs in the stator core. Thus, it is necessary to cool the stator in order to protect the stator coil and the like against heat generated by iron loss and copper loss generated in the stator.
回転子鉄心と固定子とを収納するフレームには、冷却器を内包する冷却器カバーが取り付けられている。冷却器カバーはフレームとともに密閉空間を形成する。冷却器においては、冷却管の内側を外部からの冷却媒体が流れ、冷却媒体によって冷却された冷却管外の冷却気体が密閉空間内を流れる。空気などの冷却気体は、ロータシャフトに取り付けられた内扇ファンによって駆動されて密閉空間内を循環する(特許文献1)。 A cooler cover containing a cooler is attached to the frame that houses the rotor core and the stator. The cooler cover forms a sealed space with the frame. In the cooler, the cooling medium from the outside flows inside the cooling pipe, and the cooling gas outside the cooling pipe cooled by the cooling medium flows in the sealed space. A cooling gas such as air is driven by an internal fan mounted on the rotor shaft and circulates in the sealed space (Patent Document 1).
図7は、従来の全閉式回転電機の内扇ファン15の部分での横断面図である。また、図8は、冷却器41上部の平断面図である。密閉空間45内の冷却用気体は、ロータシャフトに取り付けられた内扇ファン15が回転することにより駆動され、フレーム30内から冷却器カバー43内に移行する。この際、内扇ファン15により駆動される気体は、回転軸を中心に周方向にほぼ対称に内扇ファン15から流出する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the portion of the
この結果、フレーム30から冷却器カバー43への方向の速度成分は、均一ではなくなる。このため、冷却管42を流れる冷却用気体の速度分布も均一ではなくなり、熱交換量にも分布が発生する。このような状態は冷却器での冷却性能の低下を招くことになる。
As a result, the velocity component in the direction from the
本発明は、全閉式回転電機の冷却器での冷却性能を向上させることを目的とする。 An object of this invention is to improve the cooling performance in the cooler of a fully-closed rotary electric machine.
上述の目的を達成するため、本発明に係る全閉式回転電機は、水平に延びた主軸のまわりに回転可能に軸支され主軸方向に延びたロータシャフトと、そのロータシャフトの径方向外側に固定されて主軸方向に延びた回転子鉄心とを有する回転子と、前記回転子鉄心の径方向外側に配されて、主軸方向に延びる固定子鉄心と、その固定子鉄心に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、前記回転子鉄心および前記固定子を収納するフレームと、前記フレーム内の前記固定子および前記回転子鉄心を冷却する循環流体を管外被冷却側流体とし外部からの外部空気を管内冷却側流体とし前記主軸の方向に延びた複数の冷却管が並行して配列された冷却器と、前記フレームの上部に取り付けられて前記フレームとともに密閉空間を構成し、前記冷却器を内包して、前記フレーム内から流入するために前記主軸の方向の一方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器入口側開口と、前記フレーム内に流出するために前記主軸の方向の他方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器出口側開口とによって前記フレームと連通する冷却器カバーと、前記冷却器入口側開口下方側であって前記回転子鉄心の主軸方向外側の部分の前記ロータシャフトに取り付けられて前記循環流体を前記密閉空間内で循環させる内扇ファンと、前記冷却器カバー内にあって前記冷却器の上方に設けられ、前記循環流体の速度分布を均一化するために鉛直軸回りに前記循環流体の回転流を生成する調整ファンと、を備え、前記調整ファンを上方からみた前記調整ファンの回転方向は、前記内扇ファンを前記回転子鉄心の反対側から見た前記内扇ファンの回転方向とは逆方向であることを特徴とする。
また、本発明に係る全閉式回転電機は、水平に延びた主軸のまわりに回転可能に軸支され主軸方向に延びたロータシャフトと、そのロータシャフトの径方向外側に固定されて主軸方向に延びた回転子鉄心とを有する回転子と、前記回転子鉄心の径方向外側に配されて、主軸方向に延びる固定子鉄心と、その固定子鉄心に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、前記回転子鉄心および前記固定子を収納するフレームと、前記フレーム内の前記固定子および前記回転子鉄心を冷却する循環流体を管外被冷却側流体とし外部からの外部空気を管内冷却側流体とし前記主軸の方向に延びた複数の冷却管が並行して配列された冷却器と、前記フレームの上部に取り付けられて前記フレームとともに密閉空間を構成し、前記冷却器を内包して、前記フレーム内から流入するために前記主軸の方向の一方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器入口側開口と、前記フレーム内に流出するために前記主軸の方向の他方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器出口側開口とによって前記フレームと連通する冷却器カバーと、前記冷却器入口側開口下方側であって前記回転子鉄心の主軸方向外側の部分の前記ロータシャフトに取り付けられて前記循環流体を前記密閉空間内で循環させる内扇ファンと、前記冷却器カバー内にあって前記冷却器の上方に設けられ鉛直軸回りに前記循環流体の回転流を生成する調整ファンと、を備え、前記調整ファンは複数設けられ、前記調整ファンのそれぞれは前記冷却管の長手方向に対し垂直方向に配列されて、前記冷却管を前記調整ファンのそれぞれが設けられた位置の下方に設けられた冷却管のグループに分割したときに、互いに隣接する冷却管のグループどうしは、前記循環流体の圧力損失が順次低くなるように形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, a fully-closed rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor shaft that is rotatably supported around a horizontally extending main shaft and extends in the main shaft direction, and is fixed to a radially outer side of the rotor shaft. And a rotor core that extends in the main axis direction, a stator core that is arranged radially outside the rotor core and extends in the main axis direction, and a stator that is wound around the stator core A stator having a coil, a frame for housing the rotor core and the stator, and a circulating fluid for cooling the stator and the rotor core in the frame as a pipe jacket cooling side fluid from the outside A cooler in which a plurality of cooling pipes extending in the direction of the main axis using external air as a cooling fluid in the pipe is arranged in parallel, and is attached to the upper part of the frame to form a sealed space together with the frame. A cooler inlet side opening provided below a region including one end in the direction of the main shaft to flow in from the inside of the frame, and the main shaft to flow out into the frame A cooler cover communicating with the frame by a cooler outlet side opening provided below a region including the other end of the direction, and a main shaft direction of the rotor core on the lower side of the cooler inlet side opening An inner fan that is attached to the rotor shaft in the outer portion and circulates the circulating fluid in the sealed space; and is provided in the cooler cover and above the cooler, and the velocity distribution of the circulating fluid the and an adjustment fan for generating a rotating flow of the circulating fluid around a vertical axis in order to equalize the rotational direction of the adjusting fan viewed the adjustment fan from above, the rotation of said fan fan The rotational direction of the inner fan fan viewed from the opposite side of the core and wherein the reverse der Rukoto.
The fully-closed rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor shaft that is rotatably supported around a horizontally extending main shaft and extends in the main shaft direction, and is fixed to the radially outer side of the rotor shaft and extends in the main shaft direction. A stator having a rotor core, a stator core disposed radially outside the rotor core and extending in the main axis direction, and a stator coil wound around the stator core A frame that houses the rotor core and the stator, and a circulating fluid that cools the stator and the rotor core in the frame is a pipe jacket cooling side fluid, and external air from the outside is a cooling side in the pipe A cooler in which a plurality of cooling pipes extending in the direction of the main shaft as a fluid are arranged in parallel, and is attached to the upper part of the frame to form a sealed space together with the frame, including the cooler, A cooler inlet side opening provided below a region including one end portion in the direction of the main shaft in order to flow in from the inside of the frame, and the other end portion in the direction of the main shaft in order to flow out into the frame A cooler cover that communicates with the frame by a cooler outlet side opening provided below a region including the rotor shaft, and the rotor shaft at a portion below the cooler inlet side opening and outside the rotor core in the main axis direction And an internal fan that circulates the circulating fluid in the sealed space, and an adjustment that is provided in the cooler cover and is provided above the cooler to generate a rotating flow of the circulating fluid around a vertical axis. A plurality of adjusting fans, and each of the adjusting fans is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cooling pipe, and each of the adjusting fans is arranged with the cooling pipe. When divided into groups of cooling pipes provided below the position, the groups of cooling pipes adjacent to each other are formed so that the pressure loss of the circulating fluid is sequentially reduced. To do.
本発明によれば、全閉式回転電機の冷却器での冷却性能を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling performance in the cooler of a fully enclosed rotary electric machine can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る全閉式回転電機について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, a fully-closed rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る全閉式回転電機の縦断面図である。図2は、図1のII―II線矢視横断面図である。また、図3は、図1のIII―III線矢視平断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fully-closed rotating electrical machine according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional plan view taken along line III-III in FIG.
全閉式回転電機100は、回転子10、固定子20、フレーム30、軸受ブラケット36、冷却器41および冷却器41を収納する冷却器カバー43を有する。回転子10は、主軸まわりに回転可能に軸支され水平方向に延びたロータシャフト11と、ロータシャフト11の径方向外側に設けられた回転子鉄心12を有する。固定子20は、回転子鉄心12の径方向外側に設けられた円筒状の固定子鉄心21と、固定子鉄心21の表面に主軸方向に形成されたスロットに沿って設けられた固定子コイル22を有する。回転子鉄心12および固定子20は、フレーム30内に収納されている。
The fully-closed rotating
ロータシャフト11は、回転子鉄心12の主軸方向の両外側においてそれぞれ軸受35によって支持されている。軸受35の固定部側はそれぞれ軸受ブラケット36によって固定支持されている。軸受ブラケット36は、フレーム30によって固定支持されている。フレーム30の上部には、冷却器カバー43が搭載されている。フレーム30、両側の軸受ブラケット36、および冷却器カバー43は密閉空間45を形成している。フレーム30内の雰囲気と冷却器カバー43内の雰囲気とは、互いに冷却器入口側開口31および冷却器出口側開口32で連通している。
The
冷却器41は、複数本の冷却管42を有する。それぞれの冷却管42は、互いに平行に主軸方向に延びている。それぞれの冷却管42は両端で冷却器カバー43と接続し冷却管42の内側は外部に開放されている。冷却管42の外側は冷却器カバー43と溶接によって接合されている。冷却管42の外側は密閉空間45の一部であり、冷却管42は密閉空間45を構成する要素の一部である。
The
フレーム30の外側には、外扇ファン44がロータシャフト11に取り付けられている。外扇ファン44の吸込み側の外扇カバー44aには図示しない吸込み口が設けられている。外扇ファン44は、外扇カバー44aに形成された吸込み口から外部雰囲気の空気すなわち外部空気を吸い込み、吸い込んだ外部空気を冷却管42の管内に送り込む。外扇カバー44aは、吸い込んだ外部空気の冷却管42入口までのガイドとなっている。それぞれの冷却管42内に流入した外部空気は、冷却管42の外側を流れる循環流体(たとえば空気)との熱交換で循環流体を冷却した後に、冷却管42端部から放出される。ここで、循環流体は、密閉空間45内を循環する冷却用の気体である。
An
ロータシャフト11の回転子鉄心12の一方の軸方向外側に、内扇ファン15が取り付けられている。内扇ファン15の周囲には、仕切り板37aが設けられている。仕切り板37aは、フレーム30内を内扇ファン15の吸込み側と吐出側とに区分している。また、仕切り板37aと回転子鉄心12を挟んで軸方向反対側には仕切り板37bが設けられており、回転子鉄心側とその外側とを区分している。
An
内扇ファン15は、ロータシャフト11の回転とともに回転し、回転子鉄心12側の循環流体を吸込み、主軸方向外側に吐き出す。この循環流体は、冷却器入口側開口31を経由してフレーム30から冷却器カバー43側に移送される。冷却器カバー43側に移送された循環流体は冷却器41で冷却管42の外側を通過しながら冷却された後に、冷却器出口側開口32を経て、冷却器カバー43側からフレーム30内に移送される。フレーム30内に移送された循環流体は、回転子鉄心12および固定子20に流入してこれらを冷却した後、再び内扇ファン15に流入する。
The
冷却器41の上方の空間内には、調整ファン61が設けられている。調整ファン61は冷却管42の長手方向の中央から主軸方向の冷却器入口側開口31に近い位置に設けられている。調整ファン61は、冷却器カバー43の上面に固定支持され、鉛直軸廻りに回転する。調整ファン61を上方からみた調整ファン61(図3参照)の回転方向は反時計回りであり、内扇ファン15を回転子鉄心12の反対側から見た内扇ファン15(図2参照)の回転方向が時計回りであるのとは逆方向となっている。
An
次に、以上のように構成された本実施形態による全閉式回転電機の作用を説明する。内扇ファン15から回転子鉄心12と反対側の空間内に流出した循環流体は、この空間内から冷却器入口側開口31を経由して冷却器カバー43内に流入する。
Next, the operation of the fully-closed rotating electrical machine according to the present embodiment configured as described above will be described. The circulating fluid that has flowed out of the
図2に示すように、軸方向に回転子鉄心12(図1)の反対側から内扇ファン15を見て、内扇ファン15が時計方向に回転する場合を考える。内扇ファン15を通過する循環流体は、径方向成分と回転方向成分を合成した方向に流出する。この空間内から流出して冷却器入口側開口31を通過する際の流速分布は、内扇ファン15の回転方向の影響を受けるため均一ではない。すなわち、内扇ファン15からの流出方向が冷却器入口側開口31の方向を向いている側(図2において左側)の方が冷却器入口側開口31を通過する際の流速が高くなる。
As shown in FIG. 2, the case where the
図3に示すように、冷却器入口側開口31を通過して冷却器41へ流入した循環流体も同様に、進行方向に垂直な方向に速度分布を有する。ここで、循環流体の流れは、冷却器カバー43内、すなわち冷却器41内の冷却管42の外側の流路および冷却器41の上方の空間においてほぼ主軸方向の流れである。
As shown in FIG. 3, the circulating fluid that has flowed into the cooler 41 through the cooler inlet side opening 31 similarly has a velocity distribution in a direction perpendicular to the traveling direction. Here, the flow of the circulating fluid is a flow in the main axis direction in the
この流れは、調整ファン61の周囲を通過する。調整ファン61を上方から見ると、調整ファン61は反時計回りに回転している。この回転により調整ファン61の周囲には反時計まわり方向の流れ成分が生ずる。この反時計まわり方向の循環流体の流れ成分は、冷却器入口側開口31を通過して冷却器41へ流入した循環流体の流量分布における不均一さを緩和する方向に働く。この結果、調整ファン61の周辺より下流の循環流体の流れは、主軸方向に垂直な方向の速度分布上の不均一さが減少する。
This flow passes around the
このため、流速が低いために冷却管42の内部を流れる外部空気と、冷却管42の外部を流れる循環流体との熱交換量が低いために冷却器41全体としての冷却効率が低いという状態が改善され、冷却効率が向上する。
For this reason, since the flow rate is low, the amount of heat exchange between the external air flowing inside the cooling
以上のように、本実施形態によれば、全閉式回転電機100の冷却器41での冷却効率を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the cooling efficiency in the cooler 41 of the fully-closed rotating
[第2の実施形態]
図4は、第2の実施形態に係る全閉式回転電機の縦断面図である。図5は、図4のV―V線矢視横断面図である。図6は、図4のVI―VI線矢視平断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a fully-closed rotating electrical machine according to the second embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 6 is a cross-sectional plan view taken along line VI-VI in FIG.
本実施形態は第1の実施形態の変形である。本第2の実施形態においては、2台の調整ファン62a、62bが設けられている。調整ファン62aと調整ファン62bは、主軸に垂直な水平方向に互いに並んで配設されている。調整ファン62a、62bを上方からみた回転方向(図6)は、内扇ファン15を回転子鉄心12の反対側から見た内扇ファン15の回転方向(図5)とは逆方向である。
This embodiment is a modification of the first embodiment. In the second embodiment, two
今、内扇ファン15を回転子鉄心12の反対側から見た回転方向が第1の実施形態と同様に時計回りの場合を考える。この場合、調整ファン62a、62bを上方からみた回転方向は、反時計回りである。
Now, let us consider a case where the rotation direction of the
主軸に垂直な水平方向で、冷却管42aおよび冷却管42bの2つのグループに分割する。冷却管42aのグループは調整ファン62aの下方に配されているグループである。冷却管42bのグループは調整ファン62bの下方に配されているグループである。調整ファン62aの回転方向が内扇ファン15の回転方向と反対側であることの効果によって、調整ファン62aの領域を通過する循環流体の流速の主軸方向に垂直な方向の分布は平均化される。また、調整ファン62bの回転方向が内扇ファン15の回転方向と反対側であることの効果によって、調整ファン62bの領域を通過する循環流体の流速の主軸方向に垂直な方向の分布は平均化される。
The
また、冷却管42bのグループの相互のピッチは、冷却管42aのグループの相互のピッチよりも大きい。すなわち、冷却管42bの外側の循環流体の流速は、流路の流動抵抗が小さくなり、冷却管42aの外側の循環流体の流速よりも大きくなっている。
Moreover, the mutual pitch of the group of the cooling
冷却管における径方向の熱通過率Uと、冷却管内側の熱伝達率hi、冷却管の熱伝導率λ、冷却管外側の熱伝達率hoとは、次の式(1)の関係がある。ただし、tは冷却管の厚みである。
1/U=1/hi+t/λ+1/ho (1)
The heat transfer coefficient U in the radial direction in the cooling pipe, the heat transfer coefficient hi inside the cooling pipe, the heat conductivity λ of the cooling pipe, and the heat transfer coefficient ho outside the cooling pipe have the following relationship (1). . Where t is the thickness of the cooling pipe.
1 / U = 1 / hi + t / λ + 1 / ho (1)
ここで、冷却管の内外の流体が気体であるので、右辺第2項の熱伝導率による熱抵抗分は第1項および第3項に比べ一般に無視できる。ここで、熱伝達率は強制対流の場合一般にたとえば流速の0.5ないし0.8乗程度に比例する。したがって、冷却管の内側の外部空気の流速が冷却管の外側の循環流体の流速よりも十分に大きい場合は、内側の熱伝達率hiが外側の熱伝達率hoより十分に大きくなる。したがって、それぞれの逆数である内側の熱抵抗分は外側の熱抵抗分に比べて小さくなる。 Here, since the fluid inside and outside the cooling pipe is a gas, the thermal resistance component due to the thermal conductivity of the second term on the right side is generally negligible compared to the first and third terms. Here, in the case of forced convection, the heat transfer coefficient is generally proportional to, for example, about 0.5 to 0.8 power of the flow velocity. Therefore, when the flow rate of the external air inside the cooling pipe is sufficiently larger than the flow rate of the circulating fluid outside the cooling pipe, the inner heat transfer coefficient hi is sufficiently larger than the outer heat transfer coefficient ho. Therefore, the inner thermal resistance, which is the reciprocal number of each, is smaller than the outer thermal resistance.
以上により、内側の外部空気の流速が外側の循環流体の流速より十分に大きければ、1/Uはほぼ1/hoに等しい、すなわち、径方向の熱通過率Uは外側の熱伝達率hoにほぼ等しいといえる。すなわち、冷却管の熱通過率Uは、冷却管の外側の流速によりほぼ決まる。冷却管42bの外側の循環流体の流速は、冷却管42aの外側の循環流体の流速よりも大きくなっていることから、冷却管42bでの熱通過率の方が冷却管42aでの熱通過率よりも大きくなる。
From the above, if the flow rate of the inner external air is sufficiently larger than the flow rate of the outer circulating fluid, 1 / U is approximately equal to 1 / ho, that is, the radial heat transfer rate U is equal to the outer heat transfer rate ho. It can be said that they are almost equal. That is, the heat passage rate U of the cooling pipe is almost determined by the flow velocity outside the cooling pipe. Since the flow rate of the circulating fluid outside the
冷却管42bでの冷却管42b内の外部空気と冷却管42b外の循環流体との熱交換量は、外部空気の温度と流速、循環流体の温度と流速、および冷却管42bの伝熱面積に依存する。前記のピッチの違いから、冷却管42bのグループ全体の伝熱面積は冷却管42aのグループ全体の伝熱面積より小さくなる。一方、冷却管42b外の循環流体の流速は、冷却管42a外の循環流体の流速より大きいため、冷却管42bの外側の熱伝達率は冷却管42aの外側の熱伝達率よりも大きくなる。
The amount of heat exchange between the external air inside the
以上のように、冷却管42bを冷却管42aに比較すると、伝熱面積は小さくなるが、外側の熱伝達率は大きくなり、総合的には、冷却管42bのグループの熱交換量と、冷却管42aのグループの熱交換量はほぼ等しくなる。
As described above, when the
以上のように本実施形態に係る全閉式回転電機においては、さらに冷却器41での熱交換量の分布の偏りをなくし平均化することにより冷却性能を確保することができる。 As described above, in the fully-closed rotating electrical machine according to the present embodiment, the cooling performance can be ensured by eliminating the uneven distribution of the heat exchange amount in the cooler 41 and averaging the distribution.
なお、本実施形態の変形として、冷却管42bのグループのピッチを広くする代わりに、冷却管42bの配管径を小さくすることにより、冷却管42b外側の循環流体の圧力損失の低減を図ってもよい。冷却管42aおよび冷却管42bそれぞれの内側を通る外部空気は外扇ファン44により供給される。このため、冷却管42aおよび冷却管42bの内側の外部空気の流速は、一般に冷却管42aおよび冷却管42bの外側の循環流体の流速よりも十分に大きい。
As a modification of the present embodiment, the pressure loss of the circulating fluid outside the
このため、冷却管42bの径を小さくすることによる伝熱面積の減少を、冷却管外側の流速が速くなることによる熱通過率Uの増加が補償する関係となるように設定することにより、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
For this reason, the reduction of the heat transfer area by reducing the diameter of the
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The embodiments and the modifications thereof are included in the scope of the invention and the scope of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…回転子、11…ロータシャフト、12…回転子鉄心、15…内扇ファン、20…固定子、21…固定子鉄心、22…固定子コイル、30…フレーム、31…冷却器入口側開口、32…冷却器出口側開口、35…軸受、36…軸受ブラケット、37a、37b…仕切り板、41…冷却器、42、42a、42b…冷却管、43…冷却器カバー、44…外扇ファン、44a…外扇カバー、45…密閉空間、61、62a、62b…調整ファン、100…全閉式回転電機
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記回転子鉄心の径方向外側に配されて、主軸方向に延びる固定子鉄心と、その固定子鉄心に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、
前記回転子鉄心および前記固定子を収納するフレームと、
前記フレーム内の前記固定子および前記回転子鉄心を冷却する循環流体を管外被冷却側流体とし外部からの外部空気を管内冷却側流体とし前記主軸の方向に延びた複数の冷却管が並行して配列された冷却器と、
前記フレームの上部に取り付けられて前記フレームとともに密閉空間を構成し、前記冷却器を内包して、前記フレーム内から流入するために前記主軸の方向の一方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器入口側開口と、前記フレーム内に流出するために前記主軸の方向の他方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器出口側開口とによって前記フレームと連通する冷却器カバーと、
前記冷却器入口側開口下方側であって前記回転子鉄心の主軸方向外側の部分の前記ロータシャフトに取り付けられて前記循環流体を前記密閉空間内で循環させる内扇ファンと、
前記冷却器カバー内にあって前記冷却器の上方に設けられ、前記循環流体の速度分布を均一化するために鉛直軸回りに前記循環流体の回転流を生成する調整ファンと、
を備え、
前記調整ファンを上方からみた前記調整ファンの回転方向は、前記内扇ファンを前記回転子鉄心の反対側から見た前記内扇ファンの回転方向とは逆方向であることを特徴とする全閉式回転電機。 A rotor shaft rotatably supported around a horizontally extending main shaft and extending in the main shaft direction; and a rotor core fixed to a radially outer side of the rotor shaft and extending in the main shaft direction;
A stator having a stator core that is arranged on the radially outer side of the rotor core and extends in the main axis direction, and a stator coil wound around the stator core;
A frame for housing the rotor core and the stator;
A circulating fluid that cools the stator and the rotor core in the frame is a pipe jacket cooling side fluid, and external air from the outside is a pipe cooling side fluid, and a plurality of cooling pipes extending in the direction of the main shaft are arranged in parallel. And arranged coolers,
It is attached to the upper part of the frame to form a sealed space together with the frame, and is provided below a region including one end in the direction of the main shaft for containing the cooler and flowing in from the frame. A cooler inlet side opening, and a cooler cover communicating with the frame by a cooler outlet side opening provided below a region including the other end in the direction of the main shaft for flowing out into the frame; ,
An inner fan fan that is attached to the rotor shaft at a lower portion of the rotor core on the principal axis direction of the rotor core and circulates the circulating fluid in the sealed space;
An adjusting fan that is provided in the cooler cover and is provided above the cooler and that generates a rotating flow of the circulating fluid around a vertical axis in order to uniformize a velocity distribution of the circulating fluid;
Equipped with a,
The rotational direction of the adjusting fan viewed adjusting fan from above, the direction of rotation of said fan fan viewed from the opposite side of said inner fan fan the rotor core all characterized reverse der Rukoto Closed rotary electric machine.
前記回転子鉄心の径方向外側に配されて、主軸方向に延びる固定子鉄心と、その固定子鉄心に巻回された固定子コイルとを有する固定子と、
前記回転子鉄心および前記固定子を収納するフレームと、
前記フレーム内の前記固定子および前記回転子鉄心を冷却する循環流体を管外被冷却側流体とし外部からの外部空気を管内冷却側流体とし前記主軸の方向に延びた複数の冷却管が並行して配列された冷却器と、
前記フレームの上部に取り付けられて前記フレームとともに密閉空間を構成し、前記冷却器を内包して、前記フレーム内から流入するために前記主軸の方向の一方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器入口側開口と、前記フレーム内に流出するために前記主軸の方向の他方の端部を含む領域の下方に設けられた冷却器出口側開口とによって前記フレームと連通する冷却器カバーと、
前記冷却器入口側開口下方側であって前記回転子鉄心の主軸方向外側の部分の前記ロータシャフトに取り付けられて前記循環流体を前記密閉空間内で循環させる内扇ファンと、
前記冷却器カバー内にあって前記冷却器の上方に設けられ鉛直軸回りに前記循環流体の回転流を生成する調整ファンと、
を備え、
前記調整ファンは複数設けられ、前記調整ファンのそれぞれは前記冷却管の長手方向に対し垂直方向に配列されて、
前記冷却管を前記調整ファンのそれぞれが設けられた位置の下方に設けられた冷却管のグループに分割したときに、互いに隣接する冷却管のグループどうしは、前記循環流体の圧力損失が順次低くなるように形成されていることを特徴とする全閉式回転電機。 A rotor shaft rotatably supported around a horizontally extending main shaft and extending in the main shaft direction; and a rotor core fixed to a radially outer side of the rotor shaft and extending in the main shaft direction;
A stator having a stator core that is arranged on the radially outer side of the rotor core and extends in the main axis direction, and a stator coil wound around the stator core;
A frame for housing the rotor core and the stator;
A circulating fluid that cools the stator and the rotor core in the frame is a pipe jacket cooling side fluid, and external air from the outside is a pipe cooling side fluid, and a plurality of cooling pipes extending in the direction of the main shaft are arranged in parallel. And arranged coolers,
It is attached to the upper part of the frame to form a sealed space together with the frame, and is provided below a region including one end in the direction of the main shaft for containing the cooler and flowing in from the frame. A cooler inlet side opening, and a cooler cover communicating with the frame by a cooler outlet side opening provided below a region including the other end in the direction of the main shaft for flowing out into the frame; ,
An inner fan fan that is attached to the rotor shaft at a lower portion of the rotor core on the principal axis direction of the rotor core and circulates the circulating fluid in the sealed space;
An adjusting fan that is provided in the cooler cover and is provided above the cooler and generates a rotating flow of the circulating fluid around a vertical axis;
With
A plurality of adjustment fans are provided, and each of the adjustment fans is arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the cooling pipe,
When the cooling pipes are divided into groups of cooling pipes provided below the positions where the adjustment fans are provided, the pressure loss of the circulating fluid sequentially decreases between the adjacent cooling pipe groups. All-closing rotary electric machine you characterized in that it is formed as.
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