JP6694804B2 - Abduction type rotating electric machine - Google Patents

Abduction type rotating electric machine Download PDF

Info

Publication number
JP6694804B2
JP6694804B2 JP2016235192A JP2016235192A JP6694804B2 JP 6694804 B2 JP6694804 B2 JP 6694804B2 JP 2016235192 A JP2016235192 A JP 2016235192A JP 2016235192 A JP2016235192 A JP 2016235192A JP 6694804 B2 JP6694804 B2 JP 6694804B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric machine
rotor
stator
frame
inner diameter
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.)
Active
Application number
JP2016235192A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018090381A (en
Inventor
雅寛 堀
雅寛 堀
博洋 床井
博洋 床井
三好 努
努 三好
健司 矢島
健司 矢島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority to JP2016235192A priority Critical patent/JP6694804B2/en
Priority to CN201711180246.1A priority patent/CN108155756B/en
Publication of JP2018090381A publication Critical patent/JP2018090381A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6694804B2 publication Critical patent/JP6694804B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Description

本発明は外転型回転電機に関するものであり、特に、小型・軽量化が必要となるエレベータ用巻上機を構成するのに好適な回転電機に関するものである。   The present invention relates to an outer rotation type electric rotating machine, and more particularly to a rotating electric machine suitable for constituting an elevator hoisting machine that needs to be compact and lightweight.

近年、エレベータ用巻上機の小型化のニーズにより、機構(シーブ、筐体)とブレーキ、回転電機が一体となった構造が主流となっている。   In recent years, a structure in which a mechanism (sheave, housing), a brake, and a rotating electric machine are integrated has become mainstream due to a need for downsizing of an elevator hoisting machine.

そのため、回転電機においても小型化(高トルク密度化)が求められる。回転電機の高トルク密度化の手段の一つとして、外転型回転電機がある。外転型回転電機は、回転子が、固定子の外周側に配置されており、回転子-固定子間間隙(ギャップ)の半径を大きくでき、また、回転子が外側にあるため1極分の周長が長くなり大きな磁石を配置できるという特徴があり、内転型回転電機に対し、高トルク密度化が可能となる。   Therefore, miniaturization (higher torque density) is also required for rotating electric machines. An outer rotating electric machine is known as one of means for increasing the torque density of the rotating electric machine. In the outer rotation type rotating electric machine, the rotor is arranged on the outer peripheral side of the stator, the radius of the rotor-stator gap (gap) can be increased, and since the rotor is on the outer side, one pole Has a feature that the circumference is increased and a large magnet can be arranged, and it is possible to increase the torque density of the adder type rotary electric machine.

しかし、回転電機の主な発熱源であるコイルが内径側に位置するため、コイルの配置スペースが小さくなることで放熱面積も小さくなり、回転電機の機内温度が高くなる。よって、小型・軽量の回転電機のためには、外転型回転電機の冷却性能向上が必要となる。   However, since the coil, which is the main heat source of the rotating electrical machine, is located on the inner diameter side, the space for disposing the coil is reduced, so that the heat radiation area is also reduced and the temperature inside the rotating electrical machine is increased. Therefore, for a small and lightweight rotating electric machine, it is necessary to improve the cooling performance of the outer rotation type rotating electric machine.

外転型回転電機の冷却性能向上策として、例えば特許文献1に記載された技術がある。特許文献1では、固定軸に軸受を介し回転自在に取り付けられた綱車と、この綱車と一体になって回転する回転子と、この回転子の内側に回転子と対向して設けられた固定子巻線および固定子鉄心からなる固定子とを備えたアウタロータ型の巻上機において、固定子の内周側に固定子で発生する熱を伝導して放熱させる複数の放熱フィンを設けて構成している。この構成により、回転子内径側の放熱面積を増加できるため、冷却性能を向上することができる。   As a measure for improving the cooling performance of the outer rotation type rotary electric machine, for example, there is a technique described in Patent Document 1. In Patent Document 1, a sheave rotatably attached to a fixed shaft via a bearing, a rotor that rotates integrally with the sheave, and a rotor provided inside the rotor so as to face the rotor. In an outer rotor type hoisting machine having a stator winding and a stator composed of a stator core, a plurality of heat radiation fins for conducting and dissipating heat generated by the stator are provided on the inner peripheral side of the stator. I am configuring. With this configuration, since the heat radiation area on the inner diameter side of the rotor can be increased, the cooling performance can be improved.

特開2005−104620号公報JP, 2005-104620, A

特許文献1では、固定子の内径に放熱フィンを設けているが、固定子の内径側の空間は1方向を除き構造物で囲まれており、空気の循環が困難となる。そのため、放熱フィン周囲の空気温度が高くなり、期待通りのフィン性能が得られない可能性がある。また、特許文献1では、フレームに通風孔を開け、他励のファンを用いることで、フィンに風を当てる構造も記載してある。しかし、フレームに穴を開けると強度の低下やモータ内に粉塵や埃などのごみが入る可能性がある。さらに、他励のファンを用いるためには電源を用意する必要があり、構成が複雑化する。   In Patent Document 1, the radiator fin is provided on the inner diameter of the stator, but the space on the inner diameter side of the stator is surrounded by the structure except in one direction, which makes it difficult to circulate air. Therefore, the temperature of the air around the radiation fins becomes high, and the fin performance as expected may not be obtained. Further, Patent Document 1 also describes a structure in which a ventilation hole is formed in the frame and a separately excited fan is used to apply air to the fins. However, if a hole is made in the frame, the strength may decrease and dust such as dust may enter the motor. Further, in order to use the separately excited fan, it is necessary to prepare a power source, which complicates the configuration.

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で、外転型回転電機の冷却性能を向上でき、軽量化や省スペース化が可能となる外転型回転電機またはエレベータ用巻上機を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is an outer rotation type that has a simple structure and can improve the cooling performance of an outer rotation type rotary electric machine, which enables weight reduction and space saving. An object is to provide a hoisting machine for a rotating electric machine or an elevator.

本発明の一側面は、回転中心軸を中心に回転する回転軸と、回転軸に接続された回転子フレームと、回転子フレームに接続されて、回転中心軸を中心に回転する回転子と、回転子の内径側に、回転子と所定の空隙を介して配置される固定子と、固定子に接続された固定子フレームと、固定子フレームに接続され、固定子フレームの内径側に設けられた放熱フィンと、回転軸に接続され、放熱フィンの内径側に設けられた冷却ファンと、を備える外転型回転電機である。   One aspect of the present invention is a rotating shaft that rotates about a rotation center axis, a rotor frame that is connected to the rotation shaft, a rotor that is connected to the rotor frame and rotates about the rotation center axis, A stator arranged on the inner diameter side of the rotor with a predetermined gap between the rotor, a stator frame connected to the stator, and a stator frame, which is provided on the inner diameter side of the stator frame. In addition, the outer rotating electric machine includes a heat radiation fin and a cooling fan connected to the rotating shaft and provided on the inner diameter side of the heat radiation fin.

上記課題を解決するための、本発明の他の一側面は、回転軸と、回転軸と回転子フレームを介して接続され、回転子コアと回転子コアの内径側に配置された永久磁石とにより形成される回転子と、回転子の内径側に所定の空隙を介して配置される固定子コアに設けられた複数個のスロット内にコイルが施された固定子と、固定子に接続された固定子フレームとを備え、回転軸と固定子フレームが軸受けを介して接続された外転型回転電機であって、固定子フレームの内径にフィンを設け、フィンの内径側かつ固定子フレームの軸方向内側に回転軸と直結するファンを設けたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, another aspect of the present invention is to provide a rotating shaft, a rotating shaft and a rotor frame, and a rotor core and a permanent magnet arranged on an inner diameter side of the rotor core. Connected to the stator, a rotor formed by the above, a stator provided with coils in a plurality of slots provided in a stator core arranged on the inner diameter side of the rotor with a predetermined gap, and And a stator frame, wherein the rotary shaft and the stator frame are connected via a bearing, the outer rotation type rotary electric machine, wherein a fin is provided on the inner diameter of the stator frame, and the inner diameter side of the fin and the stator frame A fan directly connected to the rotary shaft is provided on the inner side in the axial direction.

冷却性能を向上することで、小型・軽量な外転型回転電機、またはエレベータ用巻上機を提供することが可能となる。   By improving the cooling performance, it becomes possible to provide a small and light outer rotation type electric rotating machine or an elevator hoisting machine.

本発明の外転型回転電機の実施例1に関するものであり、外転型回転電機の概要を示す軸方向断面図である。1 is an axial sectional view showing an outline of an outer rotation type rotary electric machine according to a first embodiment of the outer rotation type rotary electric machine of the present invention. FIG. 冷却ファンと放熱フィンの例を示す斜視断面図である。It is a perspective sectional view showing an example of a cooling fan and a radiation fin. 本発明の実施例2に関し、外転型回転電機の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of an outer rotation type rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施例3に関し、固定子フレーム、フィンの径方向模式図である。It is a radial schematic diagram of a stator frame and a fin regarding Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に関し、固定子フレーム、フィンの径方向模式図である。It is a radial direction schematic diagram of a stator frame and a fin regarding Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に関し、固定子フレーム、フィンの径方向模式図である。It is a radial direction schematic diagram of a stator frame and a fin regarding Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に関し、固定子フレーム、フィンの径方向模式図である。It is a radial direction schematic diagram of a stator frame and a fin regarding Example 4 of this invention. 本発明の一実施例である外転型回転電機を採用したエレベータ用巻上機の軸方向断面図である。1 is an axial cross-sectional view of an elevator hoisting machine that employs an outer rotating electric machine that is an embodiment of the present invention.

以下、図示した実施例に基づいて本発明の外転型回転電機及びエレベータ用巻上機を説明する。以下、各実施例では外転型回転電機の冷却性能を向上する構造に関する内容について説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同一符号を用いて説明し、重複する説明を省略することがある。また、基本的な構成が同一であるが、一部に変更を加えた構成部品は、同一符号に添え字を付して相違点のみ説明することがある。また、基本的な構成に着目して説明する場合には、添え字を省略して説明することがある。下記はあくまでも実施例であって本発明の実施態様が下記具体的態様に限定されることを意図する趣旨ではない。   Hereinafter, the outer rotation type electric rotating machine and the elevator hoisting machine of the present invention will be described based on the illustrated embodiments. Hereinafter, in each of the embodiments, the contents related to the structure for improving the cooling performance of the outer rotation type rotary electric machine will be described. In each embodiment, the same components will be described using the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In addition, although the basic configuration is the same, some modified components may be described only by adding the same reference numerals to the subscripts. Further, when the description is focused on the basic configuration, the suffix may be omitted in the description. The following is merely an example and does not intend to limit the embodiments of the present invention to the following specific embodiments.

図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。   The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings and the like may not represent the actual position, size, shape, range, etc. in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range, etc. disclosed in the drawings and the like.

図1に、本発明の外転型回転電機の実施例1の軸方向断面図を示す。なお、図1は断面図ではあるが、構成の理解を容易にするために、回転する構成部品に黒点を施し、回転しない(固定の)構成部品を白抜きで示している。   First Embodiment FIG. 1 shows an axial sectional view of a first embodiment of an outer rotation type rotary electric machine of the present invention. Although FIG. 1 is a cross-sectional view, in order to facilitate understanding of the configuration, rotating components are shown with black dots, and non-rotating (fixed) components are shown in outline.

本実施例の外転型回転電機1は、回転子コア2と永久磁石3により構成された回転子4と、回転子4の内径側に所定の間隙を設けて配置され、固定子コア6とコイル7により構成された固定子8と、回転中心軸100を中心に回転する回転軸24と、回転子4と回転軸24とを接続する回転子フレーム9と、固定子8と回転軸24を軸受け10を介して接続し、回転子4と固定子8とを覆うように構成される固定子フレーム11とを備える。   The outer-rotating electric machine 1 of the present embodiment is arranged with a rotor 4 composed of a rotor core 2 and a permanent magnet 3, a predetermined gap on the inner diameter side of the rotor 4, and a stator core 6. The stator 8 configured by the coil 7, the rotating shaft 24 that rotates about the rotation center shaft 100, the rotor frame 9 that connects the rotor 4 and the rotating shaft 24, the stator 8 and the rotating shaft 24 A stator frame 11 that is connected via a bearing 10 and is configured to cover the rotor 4 and the stator 8 is provided.

図1から明らかなように、本実施例では回転子4は回転中心軸100を中心に回転する。本明細書では便宜上、回転中心軸100の方向を「軸方向」といいい、軸方向に垂直の方向を「半径方向」、あるいは「径方向」ということにする。また、半径方向において、回転中心軸100に近づく方向を「内径側」あるいは「内側」と、遠ざかる方向を「外径側」あるいは「外側」という。   As is clear from FIG. 1, in this embodiment, the rotor 4 rotates about the rotation center axis 100. In this specification, for convenience, the direction of the rotation center axis 100 is referred to as an “axial direction”, and the direction perpendicular to the axial direction is referred to as a “radial direction” or a “radial direction”. Further, in the radial direction, the direction approaching the rotation center axis 100 is referred to as “inner diameter side” or “inner side”, and the direction away from it is referred to as “outer diameter side” or “outer side”.

ここで、コイル7は、集中巻により固定子コア6に取り付けられることが望ましい。これにより、コイル7の軸方向短部の長さが短くなり、外転型回転電機1の軸方向長さが短くなり、小型化が可能となる。また、軸受け10は、固定子8の軸方向中心に対して変位した位置に配置され、固定子フレーム11の内径側に空間を設けるように構成される。また、図1には、軸受け10の他に、回転軸24を支える補助軸受け12を用いているが、補助軸受け12は無くてもよい。あるいは、補助軸受け12を軸受け10より固定子8の軸方向中心側に配置しても良い。これらの構成部品の大きさや材質は、例えば特許文献1に記載される従来技術を踏襲してよい。例えば、回転子フレーム9や固定子フレーム11は、鋳鉄で構成される。   Here, the coil 7 is preferably attached to the stator core 6 by concentrated winding. As a result, the length of the axial short portion of the coil 7 is shortened, the axial length of the outer rotation type rotary electric machine 1 is shortened, and the size can be reduced. Further, the bearing 10 is arranged at a position displaced with respect to the axial center of the stator 8 and is configured to provide a space on the inner diameter side of the stator frame 11. Further, in FIG. 1, an auxiliary bearing 12 that supports the rotating shaft 24 is used in addition to the bearing 10, but the auxiliary bearing 12 may be omitted. Alternatively, the auxiliary bearing 12 may be arranged closer to the axial center side of the stator 8 than the bearing 10. The sizes and materials of these components may be the same as those of the conventional technique described in Patent Document 1, for example. For example, the rotor frame 9 and the stator frame 11 are made of cast iron.

本実施例では、固定子フレーム11の内径に放熱フィン13を設けて、さらにその内径側に、回転軸24にファン中心軸25で直結した冷却ファン14を設けている。放熱フィン13は、例えば板状の構造を有し、板の面は固定子フレーム11の内壁に垂直に配置され、回転軸24の長軸方向(すなわち軸方向)に板の長辺を有する。放熱フィン13により、固定子フレーム11の内径の表面積が増えるため、コイル7や固定子コア6などで発生した熱量を効率的に外転型回転電機1の外部に放出でき、冷却性能を向上できる。   In this embodiment, the heat radiating fins 13 are provided on the inner diameter of the stator frame 11, and the cooling fan 14 directly connected to the rotating shaft 24 by the fan central shaft 25 is provided on the inner diameter side. The radiating fin 13 has, for example, a plate-like structure, the plate surface is arranged perpendicularly to the inner wall of the stator frame 11, and the plate has a long side in the long axis direction (that is, the axial direction) of the rotating shaft 24. Since the surface area of the inner diameter of the stator frame 11 is increased by the heat radiation fins 13, the amount of heat generated in the coil 7, the stator core 6 and the like can be efficiently released to the outside of the abduction type rotary electric machine 1 and the cooling performance can be improved. ..

さらに、放熱フィン13の内径側に冷却ファン14を配置したことにより、回転軸24の回転に伴い、冷却ファン14が空気を攪拌し、冷却風15のように空気の流れができ、空気を循環させることができる。このため、放熱フィン13の周囲の空気温度を低減でき、放熱フィン13の放熱効率を向上できる。冷却ファン14は、例えば板状の構造を有し、板の面は回転中心軸100に対して放射状に配置され、回転軸24の長軸方向(すなわち軸方向)に板の長辺を有する。図1に示すように、冷却ファン14は回転子4とともに回転軸24に固定されており、回転中心軸100を中心に回転するために、冷却ファン14のための専用の動力を必要としない。   Further, by disposing the cooling fan 14 on the inner diameter side of the radiating fins 13, the cooling fan 14 agitates the air with the rotation of the rotating shaft 24 and allows the air to flow like the cooling air 15, thereby circulating the air. Can be made For this reason, the air temperature around the radiation fin 13 can be reduced, and the radiation efficiency of the radiation fin 13 can be improved. The cooling fan 14 has, for example, a plate-like structure, the plate surface is arranged radially with respect to the rotation center axis 100, and has the long side of the plate in the long axis direction (that is, the axial direction) of the rotation shaft 24. As shown in FIG. 1, the cooling fan 14 is fixed to the rotating shaft 24 together with the rotor 4, and does not require a dedicated power for the cooling fan 14 in order to rotate around the rotation center axis 100.

ここで、冷却ファン14は、風を半径方向に放出できるラジアルファンが望ましい。もし、風を軸方向に放出するアキシャルファンとすると、流路を形成するために固定子フレーム11、または回転子フレーム9、または、その両方に通風孔を設ける必要があり、強度の低下や粉塵や埃等が前記外転型回転電機の内部に入るなどの問題が起こる可能性がある。回転軸24に垂直方向に空気を放出することにより、放出された空気は固定子フレーム11の内壁および放熱フィン13に衝突し、固定子フレーム11の内壁に沿った方向に移動することにより、効率的に換気が可能となる。また、冷却ファン14とファン中心軸25は、回転軸24から取外せる構造とすることが望ましい。例えば、回転軸24とファン中心軸25は、ねじ構造等により結合することができる。これにより、外転型回転電機1を組み立てた後に、冷却ファン14を取り付けることができるため、製作が容易となり、コスト低減につながる。   Here, the cooling fan 14 is preferably a radial fan capable of radiating air in the radial direction. If an axial fan that discharges air in the axial direction is used, it is necessary to provide ventilation holes in the stator frame 11 and / or the rotor frame 9 or both in order to form the flow path, which leads to a decrease in strength and dust. There is a possibility that problems such as dust and the like entering the inside of the abduction type rotary electric machine may occur. By ejecting air in the direction perpendicular to the rotating shaft 24, the ejected air collides with the inner wall of the stator frame 11 and the heat radiation fins 13, and moves in the direction along the inner wall of the stator frame 11, thereby improving efficiency. Ventilation becomes possible. Further, it is desirable that the cooling fan 14 and the fan central shaft 25 have a structure that can be removed from the rotary shaft 24. For example, the rotary shaft 24 and the fan central shaft 25 can be connected by a screw structure or the like. As a result, the cooling fan 14 can be attached after the outer rotation type rotary electric machine 1 is assembled, which facilitates manufacturing and leads to cost reduction.

図2は、図1の放熱フィン13と冷却ファン14を、図1の矢印200方向から斜めに見た斜視図である。内部構成を示すために、ファン中心軸25の軸中心で2分割した様子を示している。冷却ファン14はラジアルファンとして構成され、ファン中心軸25から放熱フィン13の方向へ、空気を吹き付ける。   FIG. 2 is a perspective view of the radiation fin 13 and the cooling fan 14 of FIG. 1 as viewed obliquely from the direction of arrow 200 in FIG. In order to show the internal structure, a state in which the fan center axis 25 is divided into two parts is shown. The cooling fan 14 is configured as a radial fan, and blows air from the fan central shaft 25 toward the radiating fins 13.

図3は第2の実施例を示す断面図である。実施例1では、放熱フィン13を回転中心軸100と略平行に取り付けることとしていた。しかし、図3に示すように、回転軸24から軸方向に離れるほど半径が大きくなるように、斜めに配置した放熱フィン13Aを用いても良い。すなわち、開口300側に近いほど、放熱フィン13Aと回転中心軸100の距離が大きくなっている。これにより、放熱フィン13Aが冷却ファン14から放出される風の流路ガイドとなるため、風が流れやすくなり、放熱フィン13Aの放熱効率を向上することができる。   FIG. 3 is a sectional view showing the second embodiment. In the first embodiment, the radiating fin 13 is attached to be substantially parallel to the rotation center axis 100. However, as shown in FIG. 3, the radiation fins 13A arranged obliquely may be used so that the radius becomes larger as the distance from the rotation shaft 24 increases in the axial direction. That is, the closer to the opening 300 side, the larger the distance between the radiation fin 13A and the rotation center axis 100. As a result, the radiating fins 13A serve as a flow path guide for the air discharged from the cooling fan 14, so that the air easily flows and the heat radiation efficiency of the radiating fins 13A can be improved.

図3の構成では、放熱フィン13Aを取り付ける固定子フレーム11Aは、開口300側の径が大きなテーパー状になっている。このため、ラジアルファンである冷却ファン14によって、固定子フレーム11Aの内壁に吹き付けられた空気の流れは、固定子フレーム11Aの開口500側に導かれ、効率的な換気が可能な構造となっている。   In the configuration of FIG. 3, the stator frame 11A to which the heat radiation fins 13A are attached has a large taper shape on the side of the opening 300. Therefore, the flow of air blown to the inner wall of the stator frame 11A by the cooling fan 14, which is a radial fan, is guided to the opening 500 side of the stator frame 11A, and the structure enables efficient ventilation. There is.

図4に第3の実施例となるフレーム構造を示す。図1の回転中心軸100を矢印200側から見た状況に対応する図であり、固定子フレーム11の一部と放熱フィン13を示している。   FIG. 4 shows a frame structure according to the third embodiment. It is a figure corresponding to the situation which looked at the rotation center axis | shaft 100 of FIG. 1 from the arrow 200 side, and has shown a part of stator frame 11 and the radiation fin 13. As shown in FIG.

図4に示すように、放熱フィンを固定子フレーム11Bと一体形成した放熱フィン13Bとしてもよい。例えば、放熱フィン13Bは固定子フレーム11Bの一部として、一体で鋳造され、固定子フレーム11Bと放熱フィン13Bは共に鋳鉄で構成される。これにより、固定子フレーム11Bと放熱フィン13Bとの間の熱抵抗が小さくなるため、冷却性能を向上できる。   As shown in FIG. 4, the radiating fins 13B may be integrally formed with the stator frame 11B. For example, the heat radiation fin 13B is integrally cast as a part of the stator frame 11B, and the stator frame 11B and the heat radiation fin 13B are both made of cast iron. As a result, the thermal resistance between the stator frame 11B and the radiation fins 13B is reduced, so that the cooling performance can be improved.

なお、図4では、放熱フィン13Bを鉛直上向きとし、平行な配置としているが、回転中心に向かう放射状に形成して内径に向かうほどフィン間隔が狭まるように形成しても良く、逆に内径に向かうほどフィン間隔が広がるように形成しても良い。またフィン数を等間隔に9個設けているが、フィン数に規定は無く、不等間隔に設けても良い。また、図4では9個のフィンを1箇所に設けているが、固定子フレーム11の内周全体に任意の個数設けても良い。   In FIG. 4, the radiation fins 13B are oriented vertically upward and arranged in parallel, but they may be formed radially toward the center of rotation so that the fin spacing becomes narrower toward the inner diameter, and vice versa. You may form so that the fin space | interval may widen as it goes. Further, although nine fins are provided at equal intervals, the number of fins is not specified, and they may be provided at unequal intervals. Although nine fins are provided at one location in FIG. 4, any number of fins may be provided on the entire inner circumference of the stator frame 11.

図5に第4の実施例となるとなるフレーム構造を示す。実施例3では、フィンを一体成形した固定子フレーム11Bを用いたが、図5のように、複数個のフィンをまとめたヒートシンク13Cを固定子フレーム11Cに取り付ける構成としても良い。これにより、固定子フレーム11Cの製作が容易となり、コストを低減できる。すなわち、固定子フレーム11Cを鋳造する場合には鋳型の構造が単純になり、製造が容易となる。   FIG. 5 shows a frame structure according to the fourth embodiment. Although the stator frame 11B in which the fins are integrally formed is used in the third embodiment, the heat sink 13C having a plurality of fins may be attached to the stator frame 11C as shown in FIG. As a result, the stator frame 11C can be easily manufactured, and the cost can be reduced. That is, when the stator frame 11C is cast, the structure of the mold is simple and manufacturing is easy.

図6は他の例であるフレーム構造を示す。図6のように内径に平面を設けた固定子フレーム11Dとしても良い。これにより、一般に市販されているヒートシンク13Dを取り付けられるようになり、よりコスト低減が可能となる。   FIG. 6 shows a frame structure which is another example. As shown in FIG. 6, a stator frame 11D having a flat inner surface may be used. As a result, the heat sink 13D that is generally commercially available can be attached, and the cost can be further reduced.

図7は、フレーム内径に平面を設ける他の方法を示す。図7のように内径に底が平らな溝を設けた回転子フレーム13Eとしても良い。   FIG. 7 shows another method of providing a flat surface on the inner diameter of the frame. As shown in FIG. 7, a rotor frame 13E having a groove with a flat bottom on the inner diameter may be used.

図4〜図7では、ヒートシンク(フィン)数を1個としているが、図2のように2個以上としてもよく、ヒートシンク同士の間隔は等間隔でも、不等間隔でも良い。また、ヒートシンクを軸方向に複数個配置しても良い。   Although the number of heat sinks (fins) is one in FIGS. 4 to 7, it may be two or more as in FIG. 2, and the intervals between the heat sinks may be equal or unequal. Also, a plurality of heat sinks may be arranged in the axial direction.

図5〜図7のように、ヒートシンクや放熱フィン13を固定子フレーム11と別体で形成し、接合する実施例では、ヒートシンクや放熱フィン13を固定子フレーム11と別の素材で形成することができる。例えば、放熱フィン13をアルミニウムや銅で構成することができる。また、放熱フィン13を、一体鋳造では成型が困難な形状にすることもできる。ヒートシンクや放熱フィン13は、熱伝導を良好にするために固定子フレーム11に密着させることが望ましい。そのため、接合面は平滑に形成することが望ましい。接合方法としては、例えばねじ止め等により行うことができる。   As shown in FIGS. 5 to 7, in the embodiment in which the heat sink and the heat radiation fin 13 are formed separately from the stator frame 11, and joined, the heat sink and the heat radiation fin 13 are formed from a different material from the stator frame 11. You can For example, the radiation fin 13 can be made of aluminum or copper. Further, the radiation fin 13 can be formed into a shape that is difficult to mold by integral casting. It is desirable that the heat sink and the radiating fins 13 are closely attached to the stator frame 11 in order to improve heat conduction. Therefore, it is desirable to form the joint surface to be smooth. As a joining method, for example, screwing or the like can be performed.

図8に、本発明の外転型回転電機をエレベータ用巻上機に適応した実施例5を示す。   FIG. 8 shows a fifth embodiment in which the outer rotation type rotating electric machine of the present invention is applied to an elevator hoisting machine.

図8に示すように、図1に示した外転型回転電機1に、エレベータ巻上機用のロープ801(図はロープ断面を示している)を巻きつけるシーブ802と、回転を機械的に制動するブレーキ803が取り付けられる。ブレーキ803が備えるブレーキシューは、回転子フレーム9の一部を挟むことにより摩擦力により制動を行うことができる。   As shown in FIG. 8, a sheave 802 around which a rope 801 for an elevator hoisting machine (the drawing shows a rope cross section) is wound around the outer rotation type rotary electric machine 1 shown in FIG. 1 and rotation is mechanically performed. A brake 803 for braking is attached. The brake shoe included in the brake 803 can perform braking by frictional force by sandwiching a part of the rotor frame 9.

このような本実施例によれば、上述した冷却性能を向上させることで小型化した外転型回転電機1を用いているため、エレベータ用巻上機の軽量化が可能となり、設置にかかるコストを低減することができる。   According to this example, since the outer rotation type rotary electric machine 1 that is downsized by improving the cooling performance described above is used, it is possible to reduce the weight of the elevator hoisting machine and reduce the installation cost. Can be reduced.

1…回転電機、2…回転子コア、3…永久磁石、4…回転子、6…固定子コア、7…コイル、8…固定子、9…回転子フレーム、10…軸受け、11…固定子フレーム、12…補助軸受け、24…回転軸、25…ファン中心軸、13…放熱フィン、14…冷却ファン、15…冷却風、100…回転中心軸、801…ロープ、802…シーブ、803…ブレーキ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating electric machine, 2 ... Rotor core, 3 ... Permanent magnet, 4 ... Rotor, 6 ... Stator core, 7 ... Coil, 8 ... Stator, 9 ... Rotor frame, 10 ... Bearing, 11 ... Stator Frame, 12 ... Auxiliary bearing, 24 ... Rotating shaft, 25 ... Fan central shaft, 13 ... Radiating fins, 14 ... Cooling fan, 15 ... Cooling air, 100 ... Rotating central shaft, 801 ... Rope, 802 ... Sheave, 803 ... Brake ..

Claims (8)

回転中心軸を中心に回転する回転軸と、
前記回転軸に接続された回転子フレームと、
前記回転子フレームに接続されて、前記回転中心軸を中心に回転する回転子と、
前記回転子の内径側に、前記回転子と所定の空隙を介して配置される固定子と、
前記固定子に接続された固定子フレームと、
前記固定子フレームに接続され、前記固定子フレームの内径側に設けられた放熱フィンと、
前記回転軸に接続され、前記放熱フィンの内径側に設けられた、空気を径方向に放出するラジアルファンである冷却ファンと、
を備え、
前記固定子フレームは、前記回転中心軸を取り囲む略円筒形状の円筒部材を有し、前記回転軸と軸受けを介して接続しており、
前記円筒部材は前記固定子フレームにおける前記放熱フィンが設けられる円筒状部分であり、
かつ、前記円筒部材は前記回転軸と軸方向にずれた配置となっており、
前記円筒部材の内側に、前記放熱フィンが設けられており、
前記回転軸には、前記冷却ファンの回転の中心となるファン中心軸が取り付けられており、前記ファン中心軸は前記円筒部材の内径側に配置され、
前記円筒部材は、前記軸受けに遠い方の一端が開放されて開口を形成し、少なくとも一部において前記開口側の径が大きくなるテーパー構造を持ち、
前記放熱フィンは、前記テーパー構造の部分に設置され、前記開口に近い側で前記冷却ファンから遠ざかるように配置されていることを特徴とする外転型回転電機。
A rotation axis that rotates around the rotation center axis,
A rotor frame connected to the rotating shaft;
A rotor that is connected to the rotor frame and rotates about the rotation center axis;
On the inner diameter side of the rotor, a stator arranged with the rotor and a predetermined gap,
A stator frame connected to the stator;
A radiation fin connected to the stator frame and provided on the inner diameter side of the stator frame,
A cooling fan that is connected to the rotating shaft and is provided on the inner diameter side of the heat radiation fins and that is a radial fan that radially discharges air;
Equipped with
The stator frame has a substantially cylindrical cylindrical member that surrounds the rotation center axis, and is connected to the rotation shaft via a bearing,
The cylindrical member is a cylindrical portion of the stator frame on which the heat radiation fins are provided,
And, the cylindrical member is arranged so as to be axially displaced from the rotating shaft,
Inside the cylindrical member, the heat radiation fins are provided,
A fan center axis, which is the center of rotation of the cooling fan, is attached to the rotating shaft, and the fan center axis is arranged on the inner diameter side of the cylindrical member,
The cylindrical member has a taper structure in which one end farther from the bearing is opened to form an opening, and the diameter of the opening side is increased in at least a part of the cylindrical member,
The outer-rotating electric machine according to claim 1, wherein the heat radiation fins are installed in the tapered structure portion and are arranged so as to be distant from the cooling fan on a side close to the opening.
請求項1に記載の外転型回転電機であって、
前記固定子フレームと前記放熱フィンが一体形成されていることを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type rotating electric machine according to claim 1,
An abduction-type rotating electric machine, wherein the stator frame and the heat radiation fins are integrally formed.
請求項1に記載の外転型回転電機であって、
前記放熱フィンを複数個まとめて構成されたヒートシンクが、前記固定子フレームに取り付けられていることを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type rotating electric machine according to claim 1,
An outer-rotating electric machine according to claim 1, wherein a heat sink composed of a plurality of the radiation fins is attached to the stator frame.
請求項3に記載の外転型回転電機であって、
前記固定子フレームの内径に、前記ヒートシンクを取り付ける平面を設けたことを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type electric rotating machine according to claim 3,
An abduction-type rotating electric machine, wherein a flat surface for mounting the heat sink is provided on an inner diameter of the stator frame.
請求項4に記載の外転型回転電機であって、
前記固定子フレームの内径に、前記平面を底面とする溝を設けたことを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type electric rotating machine according to claim 4,
An outer rotation type rotating electric machine, wherein a groove having the flat surface as a bottom surface is provided in an inner diameter of the stator frame.
請求項1に記載の外転型回転電機であって、
前記回転子フレームに接続されて、前記回転中心軸を中心に回転してロープを巻きつけるシーブを備えることを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type rotating electric machine according to claim 1,
An outer rotation type rotary electric machine comprising: a sheave connected to the rotor frame and rotating around the rotation center axis to wind a rope.
請求項6に記載の外転型回転電機であって、
前記回転子フレームを制動するブレーキを備えることを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type electric rotating machine according to claim 6,
An outer rotation type electric rotating machine comprising a brake for braking the rotor frame.
請求項1に記載の外転型回転電機であって、
前記回転子は、回転子コアと前記回転子コアの内径側に配置された永久磁石とにより形成され、
前記固定子は、前記回転子の内径側に所定の空隙を介して配置される固定子コアと、前記固定子コアに配置されたコイルとにより形成され、
前記回転軸と固定子フレームが軸受けを介して接続されたことを特徴とする外転型回転電機。
The outer rotation type rotating electric machine according to claim 1,
The rotor is formed by a rotor core and a permanent magnet arranged on the inner diameter side of the rotor core,
The stator is formed by a stator core arranged on the inner diameter side of the rotor via a predetermined gap, and a coil arranged in the stator core,
An outer rotation type rotating electric machine, wherein the rotating shaft and the stator frame are connected via a bearing.
JP2016235192A 2016-12-02 2016-12-02 Abduction type rotating electric machine Active JP6694804B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016235192A JP6694804B2 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Abduction type rotating electric machine
CN201711180246.1A CN108155756B (en) 2016-12-02 2017-11-23 External rotation type rotating electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016235192A JP6694804B2 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Abduction type rotating electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018090381A JP2018090381A (en) 2018-06-14
JP6694804B2 true JP6694804B2 (en) 2020-05-20

Family

ID=62468040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016235192A Active JP6694804B2 (en) 2016-12-02 2016-12-02 Abduction type rotating electric machine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6694804B2 (en)
CN (1) CN108155756B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7122200B2 (en) * 2018-09-11 2022-08-19 株式会社日立産機システム Epithelial rotating electric machine and hoisting machine
JP7566163B2 (en) * 2021-08-02 2024-10-11 三菱電機株式会社 Elevator sheaves

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09322480A (en) * 1996-05-31 1997-12-12 Toshiba Corp Motor
JP4369192B2 (en) * 2003-09-29 2009-11-18 三菱電機株式会社 Elevator hoisting machine
JP2005162448A (en) * 2003-12-05 2005-06-23 Mitsubishi Electric Corp Hoisting machine for elevator
JP2005210846A (en) * 2004-01-23 2005-08-04 Isuzu Motors Ltd Eddy current deceleration apparatus
WO2010029623A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 三菱電機株式会社 Hoist for elevator
JP5014445B2 (en) * 2010-02-10 2012-08-29 三菱電機株式会社 Electric power supply unit integrated rotating electric machine
JP5938244B2 (en) * 2012-03-19 2016-06-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 Rotating electrical machine manufacturing method
JP6008127B2 (en) * 2013-03-08 2016-10-19 三菱電機株式会社 Elevator hoisting machine
WO2014207865A1 (en) * 2013-06-27 2014-12-31 三菱電機株式会社 Elevator hoist
CN105379080A (en) * 2013-07-19 2016-03-02 株式会社东芝 Liquid-cooled electric motor
JP6244993B2 (en) * 2014-03-07 2017-12-13 富士通株式会社 Encouraging sound determination device, encouraging sound determination method, and encouraging sound determination computer program
JP6686295B2 (en) * 2015-05-01 2020-04-22 株式会社明電舎 Rotating electric machine
JP6480832B2 (en) * 2015-08-31 2019-03-13 株式会社日立製作所 Rotating electric machine and elevator hoisting machine and elevator using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN108155756B (en) 2020-05-01
JP2018090381A (en) 2018-06-14
CN108155756A (en) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8502425B2 (en) Totally enclosed motor
JP5177228B2 (en) Elevator hoisting machine
JP5156223B2 (en) Rotating electric machine
JP6376981B2 (en) Rotating device
JPWO2013054811A1 (en) Rotating electric machine
CN110890803B (en) External rotation type rotating electric machine and traction machine
US11451106B2 (en) Motor
JP2015192474A (en) Rotary electric machine device
JP2014023198A (en) Electric motor
JP2005104620A (en) Elevator hoisting machine
JP6259087B2 (en) Rotating electric machine
JP6694804B2 (en) Abduction type rotating electric machine
JPWO2019180921A1 (en) Rotating electric machine with brush
WO2019189442A1 (en) Blade device
WO2017148415A1 (en) External rotor motor
JP2017017787A (en) motor
JP6841711B2 (en) Abduction type rotary electric machine and elevator hoisting machine using this
JP5330495B2 (en) motor
JP6540023B2 (en) fan
JP2019083638A (en) Outer rotation type rotary electric machine and hoist for elevators
JP5517714B2 (en) Rotating electric machine
JP2019071724A (en) Rotary electric machine and elevator hoist system
JP2017150451A (en) Blower
JPH06245447A (en) Electric motor
JP2015229587A (en) Hoisting machine for elevator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200317

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200420

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6694804

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150