JP6710673B2 - Rotating electric machine and rotating electric machine system - Google Patents

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Description

本発明は、回転電機およびその冷却用気体を冷却する外部冷却装置を有する回転電機システムに関する。 The present invention relates to a rotary electric machine system having a rotary electric machine and an external cooling device for cooling a gas for cooling the rotary electric machine.

回転電機においては、固定子鉄心および回転子鉄心において生ずる鉄損、固定子巻線における銅損、および回転子巻線が設けられている場合は回転子巻線における銅損が生ずる。鉄損は、ヒステリシス損および渦電流損による。また、銅損は、ジュール熱である。これらの損失による発熱は、回転子および固定子の温度を上昇させ、絶縁の劣化等の要因となる。このため、回転電機においては、これらの熱を除去するための冷却が重要である。 In a rotating electric machine, iron loss occurs in the stator core and the rotor core, copper loss in the stator winding, and copper loss in the rotor winding when the rotor winding is provided. Iron loss is due to hysteresis loss and eddy current loss. The copper loss is Joule heat. The heat generated by these losses raises the temperatures of the rotor and the stator and causes deterioration of insulation and the like. For this reason, in rotating electrical machines, cooling for removing these heats is important.

全閉内冷形の回転電機は、通常、固定子の上部、側部、あるいは下部等に冷却ユニットを有している。機内は、回転子に取り付けられた内扇により通風を行い、発熱部の冷却および内気の冷却を行う。 A fully-closed internal cooling type rotary electric machine usually has a cooling unit at an upper portion, a side portion, a lower portion or the like of a stator. The inside of the machine is ventilated by an internal fan attached to the rotor to cool the heat generating part and the inside air.

特開昭57−189548号公報JP-A-57-189548 特開昭64−35339号公報JP 64-35339 A

冷却ユニットでは、外気による冷却に比べて冷却効率がよいため水クーラによる冷却を行う場合も多い。水クーラを用いる場合、外扇が不要なため騒音が少ないという利点はあるが、外気による冷却に比べて大形かつ高額な冷却ユニットを必要とする。また、水クーラから冷却水が漏えいした場合には、たとえば、回転電機の地絡などが生ずる危険があり、信頼できる漏洩検出装置を設ける必要がある(特許文献1、2参照)。 In the cooling unit, the cooling efficiency is higher than that of the cooling by the outside air, and therefore the cooling by the water cooler is often performed. When the water cooler is used, there is an advantage that the external fan is unnecessary and the noise is small, but a large and expensive cooling unit is required as compared with the cooling by the outside air. Further, when the cooling water leaks from the water cooler, there is a risk of causing a ground fault of the rotating electric machine, for example, and it is necessary to provide a reliable leak detection device (see Patent Documents 1 and 2).

そこで、本発明は、冷却を要する回転電機について、その小型化および低コスト化を図ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the size and cost of a rotating electric machine that requires cooling.

上述の目的を達成するため、本発明は、軸方向に延びて回転可能に支持されたロータシャフトと、前記ロータシャフトの径方向外側に取り付けられて前記軸方向に間隔をあけて径方向の流路が形成され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設けられ前記軸方向に間隔をあけて径方向の流路が形成された円筒状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心の内部を前記軸方向に貫通し前記固定子鉄心の前記軸方向の外側部分がそれぞれ結線される固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子の径方向の外側に配されて前記回転子鉄心と前記固定子を収納するフレームと、前記回転子鉄心を挟んで前記軸方向の前記ロータシャフトの両側のそれぞれで前記ロータシャフトを支持する2つの軸受と、前記2つの軸受をそれぞれ固定支持し前記フレームの前記軸方向の端部に接続し、前記フレームとともに閉空間を形成する2つの軸受ブラケットと、前記固定子鉄心の軸方向端部とともに前記閉空間の一部を分割して前記固定子巻線の結線部をそれぞれ収納し内側第1空間および内側第2空間をそれぞれ形成する第1の仕切り板および第2の仕切り板と、を備える回転電機であって、冷却された冷却用気体を前記閉空間に受け入れる給気口が形成され、前記給気口から前記内側第1空間および内側第2空間のそれぞれに至る連通用の流路が形成されており、前記冷却用気体を前記閉空間から排出するための排出口が形成されている、ことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a rotor shaft that extends in the axial direction and is rotatably supported, and a rotor shaft that is attached to an outer side in the radial direction of the rotor shaft and is spaced apart in the axial direction. A rotor having a rotor core in which a path is formed, and a cylindrical stator core that is provided radially outside of the rotor core and has radial passages formed at intervals in the axial direction. , A stator having a stator winding that penetrates the inside of the stator core in the axial direction and is connected to the axially outer side portions of the stator core, and to the outside in the radial direction of the stator. A frame that is arranged to house the rotor core and the stator; two bearings that support the rotor shaft on both sides of the rotor shaft in the axial direction with the rotor core interposed therebetween; Two bearing brackets that fixedly support the bearings and are connected to the axial end of the frame to form a closed space together with the frame, and a portion of the closed space together with the axial end of the stator core. A rotating electric machine comprising: a first partition plate and a second partition plate that are divided to accommodate the connection parts of the stator windings and form an inner first space and an inner second space, respectively. An air supply port for receiving the cooled cooling gas into the closed space is formed, and a flow path for communication from the air supply port to each of the inner first space and the inner second space is formed. A discharge port for discharging the working gas from the closed space is formed.

また、本発明に係る回転電機システムは、上記実施形態の回転電機と、前記回転電機の冷却用気体を冷却する外部冷却装置と、を具備し、前記外部冷却装置は、外部冷却器と、前記外部冷却器と前記回転電機内に循環させる前記冷却用気体を駆動するファンと、前記外部冷却器で冷却された前記冷却用気体を前記回転電機に導く供給配管と、前記回転電機から排出された前記冷却用気体を前記外部冷却器に導く排気配管と、を備えることを特徴とする。 A rotating electrical machine system according to the present invention includes the rotating electrical machine of the above-described embodiment, and an external cooling device that cools a cooling gas of the rotating electrical machine, wherein the external cooling device includes an external cooler and the external cooling device. An external cooler and a fan that drives the cooling gas to be circulated in the rotary electric machine, a supply pipe that guides the cooling gas cooled by the external cooler to the rotary electric machine, and a fan that is discharged from the rotary electric machine An exhaust pipe for guiding the cooling gas to the external cooler.

本発明によれば、冷却を要する回転電機について、その小型化および低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size and cost of a rotating electric machine that requires cooling.

第1の実施形態に係る回転電機システムの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the composition of the rotary electric machine system concerning a 1st embodiment. 第2の実施形態に係る回転電機システムの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the composition of the rotary electric machine system concerning a 2nd embodiment. 第2の実施形態に係る回転電機内の冷却に係る部分の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the part related to cooling in the rotary electric machine which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る回転電機の接続構造の構成を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal section showing composition of a connecting structure of a rotary electric machine concerning a 2nd embodiment. 第3の実施形態に係る回転電機の接続構造の構成を示す部分縦断面図である。It is a partial longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the connection structure of the rotary electric machine which concerns on 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機および回転電機システムについて説明する。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 rotary electric machine and a rotary electric machine system according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, parts that are the same or similar to each other are designated by common reference numerals, and duplicate description will be omitted.

[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る回転電機システムの構成を示す縦断面図である。回転電機システム200は、回転電機150および外部冷却装置100を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the rotary electric machine system according to the first embodiment. The rotary electric machine system 200 includes a rotary electric machine 150 and an external cooling device 100.

回転電機150は、回転子10、固定子20、軸受30、フレーム40、および軸受ブラケット45を有する。 The rotary electric machine 150 includes a rotor 10, a stator 20, a bearing 30, a frame 40, and a bearing bracket 45.

回転子10は、回転軸方向(以下、軸方向)に延びたロータシャフト11と、ロータシャフト11の径方向の外側に取り付けられた円筒状の回転子鉄心15と、回転子鉄心15中を貫通する回転子巻線17とを有する。 The rotor 10 penetrates through a rotor shaft 11 extending in a rotation axis direction (hereinafter, referred to as an axial direction), a cylindrical rotor core 15 attached to an outer side in a radial direction of the rotor shaft 11, and a rotor core 15. Rotor winding 17 for

ロータシャフト11は、回転子鉄心15の軸方向の両外側において、それぞれ軸受30により回転可能に支持されている。ロータシャフト11の一方の端部(第1の端部)には結合部は設けられていないが、他方の端部(第2の端部)には、結合対象、すなわち回転電機150が電動機の場合は駆動対象であり、回転電機150が発電機の場合は原動機であるが、その結合対象との結合のための結合部11aが設けられている。以下、回転電機150について、結合部11aが設けられている側を結合側、その反対側を反結合側と呼ぶ。 The rotor shaft 11 is rotatably supported by bearings 30 on both outer sides of the rotor core 15 in the axial direction. No coupling portion is provided at one end portion (first end portion) of the rotor shaft 11, but at the other end portion (second end portion), the object of coupling, that is, the rotary electric machine 150 is a motor. In this case, the rotating electric machine 150 is a drive target, and when the rotating electric machine 150 is a generator, it is a prime mover. Hereinafter, in the rotary electric machine 150, the side where the coupling portion 11a is provided is referred to as a coupling side, and the opposite side is referred to as an anti-coupling side.

ロータシャフト11の表面には、回転子鉄心15との間で軸方向に延びた流路となる軸方向流路11bが形成されている。なお、ロータシャフト11の表面に周方向に互いに間隔を有して軸方向に延びた溝部を形成することによって軸方向流路11bを形成することができる。あるいは、ロータシャフト11と回転子鉄心15との間にリブを設けて、リブにより形成される軸方向に延びた環状空間を軸方向流路としてもよい。 On the surface of the rotor shaft 11, an axial flow passage 11b is formed which is a flow passage extending in the axial direction between the rotor shaft 11 and the rotor core 15. The axial flow passage 11b can be formed by forming grooves extending in the axial direction at intervals on the surface of the rotor shaft 11 in the circumferential direction. Alternatively, a rib may be provided between the rotor shaft 11 and the rotor core 15, and an annular space formed by the rib and extending in the axial direction may be used as the axial flow passage.

回転子鉄心15には、軸方向に沿って互いに間隔をあけて複数の径方向の流路である回転子鉄心内ダクト16が設けられている。回転子鉄心内ダクト16は、回転子鉄心15の径方向内側から径方向外側に通じる流路である。 The rotor core 15 is provided with a plurality of rotor core inner ducts 16 that are a plurality of radial flow paths and are spaced from each other along the axial direction. The rotor core inner duct 16 is a flow path that communicates from the radially inner side of the rotor core 15 to the radially outer side thereof.

回転子巻線17は、回転子鉄心15の軸方向の反結合部側の外側、および結合部側の外側のそれぞれにおいて、互いに結線され、あるいは外部と結線されている結線部17aおよび結線部17bを有する。 The rotor winding 17 is connected to the outside of the rotor core 15 on the side opposite to the coupling portion in the axial direction and on the outside of the coupling portion, and is connected to each other or connected to the outside. Have.

固定子20は、固定子鉄心21および固定子巻線22を有する。固定子鉄心21は、回転子鉄心15の径方向外側に空隙18を介して設けられ、円筒形状である。固定子鉄心21には、軸方向に沿って互いに間隔をあけて径方向流路である複数の固定子鉄心内ダクト23が設けられている。固定子鉄心内ダクト23は、固定子鉄心21の径方向内側から径方向外側に通じる流路である。 The stator 20 has a stator core 21 and a stator winding 22. The stator core 21 is provided radially outside the rotor core 15 with a gap 18 in between, and has a cylindrical shape. The stator core 21 is provided with a plurality of stator core inner ducts 23 that are radial passages and are spaced from each other along the axial direction. The stator core inner duct 23 is a flow path that communicates from the radially inner side to the radially outer side of the stator core 21.

固定子鉄心21の径方向内側表面には、周方向に互いに間隔を以て固定子鉄心21を軸方向に貫通する複数のスロット(図示せず)が形成されている。 A plurality of slots (not shown) are formed on the radially inner surface of the stator core 21 so as to extend axially through the stator core 21 at intervals in the circumferential direction.

固定子巻線22は、この複数のスロットを貫通し、固定子鉄心21の軸方向の反結合部側の外側、および結合部側の外側のそれぞれにおいて、互いに結線され、あるいは外部と結線されている結線部22aおよび結線部22bを有する。 The stator windings 22 pass through the plurality of slots and are connected to each other or to the outside on the outer side of the stator core 21 on the side opposite to the coupling portion in the axial direction and on the outer side of the coupling portion side. The connecting portion 22a and the connecting portion 22b are provided.

回転子鉄心15および固定子20は、フレーム40内に収納されている。フレーム40の軸方向の両端には、軸受ブラケット45が設けられている。軸受ブラケット45のそれぞれは、軸受30を静止支持している。 The rotor core 15 and the stator 20 are housed in the frame 40. Bearing brackets 45 are provided on both ends of the frame 40 in the axial direction. Each of the bearing brackets 45 supports the bearing 30 stationary.

フレーム40と2つの軸受ブラケット45は、互いに相俟って閉空間47を形成している。フレーム40には、外部から冷却された冷却用気体を受け入れる給気口48c、48dが形成されている。ここで、給気口48c、48dは、軸受ブラケット45のいずれかあるいは両方にそれぞれ設けられることでもよい。また、2つの軸受ブラケット45のそれぞれには、回転電機150内の冷却用気体を排出するための排出口49が形成されている。なお、排出口49は、いずれかの軸受ブラケット45のみにあってもよい。あるいは、フレーム40に形成されていてもよい。 The frame 40 and the two bearing brackets 45 cooperate with each other to form a closed space 47. The frame 40 is formed with air supply ports 48c and 48d for receiving the cooling gas cooled from the outside. Here, the air supply ports 48c and 48d may be provided in either or both of the bearing brackets 45. Further, each of the two bearing brackets 45 is formed with a discharge port 49 for discharging the cooling gas in the rotary electric machine 150. The discharge port 49 may be provided only in one of the bearing brackets 45. Alternatively, it may be formed on the frame 40.

閉空間47には、第1の仕切り板42aおよび第2の仕切り板42bが設けられている。 The closed space 47 is provided with a first partition plate 42a and a second partition plate 42b.

第1の仕切り板42aは、回転子巻線17の反結合側の結線部17a、および固定子巻線22の反結合側の結線部22aを囲んでいる。第1の仕切り板42aは、回転対称で軸方向の一方が開放された形状であり、開放側の端部は固定子鉄心21の軸方向の端部と結合しており、固定子鉄心21の軸方向の端部と相俟って内側第1空間47aを形成している。内側第1空間47aと給気口48cとの間には連通用の流路である給気連通管48aが設けられており、内側第1空間47aと給気口48cとは給気連通管48aにより連通している。 The first partition plate 42a surrounds the connection portion 17a on the anti-coupling side of the rotor winding 17, and the connection portion 22a on the anti-coupling side of the stator winding 22. The first partition plate 42a is rotationally symmetrical and has a shape in which one side in the axial direction is opened, and the end portion on the open side is connected to the end portion in the axial direction of the stator core 21, and The inner first space 47a is formed together with the axial end portion. An air supply communication pipe 48a, which is a flow path for communication, is provided between the inner first space 47a and the air supply port 48c, and the inner first space 47a and the air supply port 48c are connected to each other. Are in communication with each other.

第1の仕切り板42aの中央は、ロータシャフト11が貫通するが、ロータシャフト11の貫通部分には、筒状のシール部43aが形成されている。シール部43aの内径は、ロータシャフト11の外径より、ロータシャフト11の径方向への振動分等を考慮した余裕分だけ大きくなるように形成されている。 The rotor shaft 11 penetrates through the center of the first partition plate 42a, and a cylindrical seal portion 43a is formed in the penetrating portion of the rotor shaft 11. The inner diameter of the seal portion 43a is formed so as to be larger than the outer diameter of the rotor shaft 11 by a margin considering vibration of the rotor shaft 11 in the radial direction and the like.

第2の仕切り板42bは、回転子巻線17の結合側の結線部17b、および固定子巻線22の結合側の結線部22bを囲んでいる。第2の仕切り板42bの形状は、第1の仕切り板42aの形状と同様であり、固定子鉄心21の軸方向の端部と相俟って内側第2空間47bを形成している。ロータシャフト11の貫通部分には、筒状のシール部43bが形成されている。この結果、第2の仕切り板42bは、閉空間47内に、内側第2空間47bを形成する。内側第2空間47bと給気口48dとの間には連通用の流路である給気連通管48bが設けられており、内側第2空間47bと給気口48dとは給気連通管48bにより連通している。 The second partition plate 42b surrounds the connection portion 17b on the coupling side of the rotor winding 17 and the connection portion 22b on the coupling side of the stator winding 22. The shape of the second partition plate 42b is similar to the shape of the first partition plate 42a, and together with the axial end portion of the stator core 21, an inner second space 47b is formed. A tubular seal portion 43b is formed in the penetrating portion of the rotor shaft 11. As a result, the second partition plate 42b forms the inner second space 47b in the closed space 47. An air supply communication pipe 48b, which is a flow path for communication, is provided between the inner second space 47b and the air supply port 48d, and the inner second space 47b and the air supply port 48d are connected to each other. Are in communication with each other.

第1の仕切り板42aおよび第2の仕切り板42bは、それぞれ、ロータシャフト11を囲んで取り付けるために結合可能な分割構造でもよい。 Each of the first partition plate 42a and the second partition plate 42b may be a split structure that can be coupled to surround and mount the rotor shaft 11.

以上のように、閉空間47は、内側第1空間47a、内側第2空間47b、およびこれらの外側の仕切り外空間47cの3つの空間に区分される。 As described above, the closed space 47 is divided into three spaces, that is, the inner first space 47a, the inner second space 47b, and the outer partition space 47c outside these spaces.

なお、シール部43a、43bは、単に筒状ではなく、たとえば、ロータシャフト11と相俟ってロータシャフト11との間の空間を軸方向に分割するようなラビリンス構造とするなど、内側第1空間47aから仕切り外空間47cへの漏えい、内側第2空間47bから仕切り外空間47cへの漏えいをできるだけ抑制するための構造でもよい。 In addition, the seal portions 43a and 43b are not simply cylindrical, and have a labyrinth structure that axially divides the space between the rotor shaft 11 and the rotor shaft 11, for example. A structure for suppressing leakage from the space 47a to the outer partition space 47c and leakage from the second inner space 47b to the outer partition space 47c may be used.

外部冷却装置100は、外部冷却器101、ファン102、供給配管103、および排気配管104を有する。 The external cooling device 100 includes an external cooler 101, a fan 102, a supply pipe 103, and an exhaust pipe 104.

外部冷却器101は、回転電機150内の冷却用の気体である冷却用気体を冷却する。外部冷却器101の冷却用気体を冷却する冷却媒体は、空気でも水でもよい。また、非接触式の熱交換器でも、接触式の熱交換器でもよい。設置場所に応じて、適切なものを利用できる。また、場合によっては、通常の市販品でもよい。 The external cooler 101 cools the cooling gas that is the cooling gas in the rotating electric machine 150. The cooling medium for cooling the cooling gas of the external cooler 101 may be air or water. Further, it may be a non-contact type heat exchanger or a contact type heat exchanger. Appropriate ones can be used depending on the installation location. Further, depending on the case, an ordinary commercial product may be used.

ファン102は、回転電機150と外部冷却器101との間で冷却用気体を循環させる。また、図1では、ファンの台数は1台の場合を示しているが、2台以上でもよい。 The fan 102 circulates a cooling gas between the rotating electric machine 150 and the external cooler 101. Although FIG. 1 shows the case where the number of fans is one, it may be two or more.

供給配管103は、外部冷却器101で冷却された冷却用気体を、回転電機150に導く。また、排気配管104は、回転電機150に形成された排出口49に接続されており、回転電機150内を冷却し回転電機150から排出された冷却用気体を、ファン102に導く。2本の排気配管104は、ファン102の上流で1本になっている。 The supply pipe 103 guides the cooling gas cooled by the external cooler 101 to the rotating electric machine 150. Further, the exhaust pipe 104 is connected to an exhaust port 49 formed in the rotating electric machine 150, cools the inside of the rotating electric machine 150, and guides the cooling gas discharged from the rotating electric machine 150 to the fan 102. The two exhaust pipes 104 are one upstream of the fan 102.

なお、図1においては、ファン102が外部冷却器101の上流にある場合が示されているが、ファン102が外部冷却器101の下流側にあってもよい。 1 shows the case where the fan 102 is located upstream of the external cooler 101, the fan 102 may be located downstream of the external cooler 101.

次に、本実施形態による回転電機システム200における冷却用気体の流れを説明する。図1中の破線の矢印は、冷却用気体の流れ方向を示す。 Next, the flow of the cooling gas in the rotary electric machine system 200 according to the present embodiment will be described. The dashed arrow in FIG. 1 indicates the flow direction of the cooling gas.

まず、冷却用気体は、ファン102により、外部冷却器101に送られ、水などの冷却媒体により冷却され、供給配管103により、回転電機150に送られる。 First, the cooling gas is sent to the external cooler 101 by the fan 102, cooled by a cooling medium such as water, and sent to the rotary electric machine 150 by the supply pipe 103.

回転電機150に到達した冷却用気体は、まず、供給配管103から、フレーム40に形成された給気口48cに入り、これに連通する給気連通管48aを経由して、内側第1空間47aに流入する。内側第1空間47aに流入した冷却用気体は、回転子巻線17の反結合側の結線部17aおよび固定子巻線22の結合側の結線部22aを冷却しながら内側第1空間47aを通過し、ロータシャフト11に形成された軸方向流路11bおよび回転子鉄心15と固定子鉄心21との間の空隙18に流入する。 The cooling gas that has reached the rotating electric machine 150 first enters from the supply pipe 103 into the air supply port 48c formed in the frame 40, and passes through the air supply communication pipe 48a that communicates with the inner first space 47a. Flow into. The cooling gas flowing into the inner first space 47a passes through the inner first space 47a while cooling the connection portion 17a on the anti-coupling side of the rotor winding 17 and the connection portion 22a on the coupling side of the stator winding 22. Then, it flows into the axial flow path 11b formed in the rotor shaft 11 and the space 18 between the rotor core 15 and the stator core 21.

また、供給配管103から、フレーム40に形成された給気口48dに入った冷却用気体は、これに連通する給気連通管48bを経由して、内側第2空間47bに流入する。内側第2空間47b内に流出した冷却用気体は、回転子巻線17の結合側の結線部17bおよび固定子巻線22の結合側の結線部22bを冷却しながら内側第2空間47bを通過し、ロータシャフト11に形成された軸方向流路11bおよび回転子鉄心15と固定子鉄心21との間の空隙18に流入する。 Further, the cooling gas that has entered the air supply port 48d formed in the frame 40 from the supply pipe 103 flows into the inner second space 47b via the air supply communication pipe 48b that communicates with this. The cooling gas flowing out into the inner second space 47b passes through the inner second space 47b while cooling the connection portion 17b on the coupling side of the rotor winding 17 and the connection portion 22b on the coupling side of the stator winding 22. Then, it flows into the axial flow path 11b formed in the rotor shaft 11 and the space 18 between the rotor core 15 and the stator core 21.

軸方向流路11bに流入した冷却用気体は、回転子鉄心内ダクト16が設けられている部分で順次分流し、回転子鉄心内ダクト16に流入する。複数の回転子鉄心内ダクト16のそれぞれに流入した冷却用気体は、回転子鉄心15および回転子巻線17を冷却しながら回転子鉄心内ダクト16を径方向外側に向かって通過し、回転子鉄心15から空隙18に流出する。 The cooling gas that has flowed into the axial flow path 11b is sequentially divided in the portion where the rotor core inner duct 16 is provided and flows into the rotor core inner duct 16. The cooling gas that has flowed into each of the plurality of rotor core inner ducts 16 passes through the rotor core inner duct 16 toward the outer side in the radial direction while cooling the rotor core 15 and the rotor windings 17. It flows out from the iron core 15 into the void 18.

空隙18に流入した冷却用気体は、空隙18から固定子鉄心21に形成された複数の固定子鉄心内ダクト23に流入し、固定子鉄心21および固定子巻線22を冷却しながら、固定子鉄心内ダクト23を径方向外側に向かって通過し、固定子鉄心21から径方向外側の仕切り外空間47cに流出する。 The cooling gas flowing into the gap 18 flows from the gap 18 into a plurality of stator core inner ducts 23 formed in the stator core 21, and while cooling the stator core 21 and the stator windings 22, the stator It passes through the in-core duct 23 toward the outer side in the radial direction, and flows out from the stator core 21 to the outer partition space 47c on the outer side in the radial direction.

仕切り外空間47cに流出した冷却用気体は、結合側および反結合側に分かれた後、それぞれの軸受ブラケット45に形成された排出口49から排気配管104に流出する。排気配管104に流出した冷却用気体は、再び、ファン102により外部冷却器101に送られる。 The cooling gas that has flown into the outer partition space 47c is divided into a coupling side and an anti-coupling side, and then flows out into the exhaust pipe 104 from the exhaust ports 49 formed in the respective bearing brackets 45. The cooling gas flowing out to the exhaust pipe 104 is sent to the external cooler 101 again by the fan 102.

以上のように構成された本実施形態においては、回転電機150のロータシャフト11には内扇が設けられておらず、内扇を設けている場合に比べて回転電機150の軸長を短縮することができる。また、回転電機150には、冷却用気体を冷却する冷却器が設けられていない。このため、回転電機150を大幅に小型化することができる。 In the present embodiment configured as described above, the rotor shaft 11 of the rotary electric machine 150 is not provided with the internal fan, and the axial length of the rotary electric machine 150 is shortened as compared with the case where the internal fan is provided. be able to. Further, the rotary electric machine 150 is not provided with a cooler for cooling the cooling gas. Therefore, the rotary electric machine 150 can be significantly downsized.

また、外部冷却器101およびファン102は、それぞれ回転電機150の構造とは独立に、それぞれ冷却機能および送風機能を確保するだけでよいので、場合によっては、それぞれの標準品等を使用することも可能となる。 Further, since the external cooler 101 and the fan 102 only have to respectively secure the cooling function and the air blowing function independently of the structure of the rotating electric machine 150, depending on the case, respective standard products or the like may be used. It will be possible.

さらに、回転電機システム200が、回転電機150と外部冷却装置100に分割できることから、配置上の制約が少なくなり、従来よりも狭い場所でも、設置可能となるケースが増える。 Furthermore, since the rotary electric machine system 200 can be divided into the rotary electric machine 150 and the external cooling device 100, restrictions on the arrangement are reduced, and the number of cases where the rotary electric machine system 200 can be installed even in a narrower space than the conventional case increases.

以上のように、本実施形態によれば、回転電機の小型化および製造の低コスト化を図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the rotating electric machine and reduce the manufacturing cost.

[第2の実施形態]
図2は、第2の実施形態に係る回転電機システムの構成を示す縦断面図である。本第2の実施形態は、第1の実施形態の変形である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the rotary electric machine system according to the second embodiment. The second embodiment is a modification of the first embodiment.

本第2の実施形態における回転電機150においては、ロータシャフト11の内部に流路が形成されており、ロータシャフト11の反結合側の第1の端部には接続構造110が設けられている。供給配管103は、接続構造110に接続されている。この結果、給気口および連通用の流路は、第1の実施形態とは異なる。その他の点では、第1の実施形態と同様である。 In the rotary electric machine 150 according to the second embodiment, a flow path is formed inside the rotor shaft 11, and a connection structure 110 is provided at the first end portion of the rotor shaft 11 on the anti-coupling side. .. The supply pipe 103 is connected to the connection structure 110. As a result, the air supply port and the communication flow path are different from those in the first embodiment. The other points are similar to those of the first embodiment.

図3は、回転電機内の冷却に係る部分の構成を示す縦断面図である。図3中の破線矢印は、冷却用気体の流れ方向を示す。なお、給気口が形成されている接続構造110については図4を用いて後に説明する。 FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a configuration of a portion related to cooling in the rotary electric machine. A broken line arrow in FIG. 3 indicates the flow direction of the cooling gas. The connection structure 110 having the air supply port will be described later with reference to FIG.

ロータシャフト11には、ロータシャフト11の内部の軸中心の位置に、反結合側の端部からロータシャフト11の途中まで軸方向に延びた軸方向流路12が形成されている。軸方向流路12からは、複数の流路が分岐している。具体的には、軸方向流路12から内側第1空間47aに連通する少なくとも一つの第1分岐流路13a、軸方向流路12から内側第2空間47bに連通する少なくとも一つの第2分岐流路13b、および軸方向流路12から回転子鉄心内ダクト16に連通する中央分岐流路13cが形成されている。 In the rotor shaft 11, an axial flow passage 12 is formed at an axial center position inside the rotor shaft 11 so as to extend in the axial direction from an end portion on the anti-coupling side to a midpoint of the rotor shaft 11. A plurality of flow channels branch from the axial flow channel 12. Specifically, at least one first branch flow channel 13a communicating from the axial flow channel 12 to the inner first space 47a, and at least one second branch flow communicating from the axial flow channel 12 to the inner second space 47b. A central branch flow passage 13c is formed that connects the passage 13b and the axial flow passage 12 to the rotor core inner duct 16.

央分岐流路13cは、軸方向に複数個所の回転子鉄心内ダクト16が設けられている軸方向位置に対応して設けられている。 Chuo branch channel 13c is provided in correspondence with the axial position of the rotor core duct 16 in a plurality of locations are provided in the axial direction.

第1分岐流路13a、第2分岐流路13b、および中央分岐流路13cは、それぞれ、軸方向流路12からロータシャフト11の表面に至る貫通孔であり、同じ軸方向位置において、周方向に少なくとも1つ形成されている。また、これらは、一つの軸方向位置において、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられていてもよい。 Each of the first branch flow channel 13a, the second branch flow channel 13b, and the central branch flow channel 13c is a through hole extending from the axial flow channel 12 to the surface of the rotor shaft 11, and at the same axial position, in the circumferential direction. At least one is formed. In addition, a plurality of these may be provided at one axial position with a space therebetween in the circumferential direction.

以上のように、本第2の実施形態においては、接続構造110で受け入れた冷却用気体を内側第1空間47aおよび内側第2空間47bに移送する連通用の流路は、ロータシャフト11内に形成されている。 As described above, in the second embodiment, the communication flow path for transferring the cooling gas received by the connection structure 110 to the inner first space 47a and the inner second space 47b is provided in the rotor shaft 11. Has been formed.

次に、回転電機150における冷却用気体の流れについて説明する。 Next, the flow of the cooling gas in the rotary electric machine 150 will be described.

回転電機150に流入する冷却用気体は、まず、供給配管103から接続構造110を経由して、ロータシャフト11に形成された軸方向流路12に流入する。軸方向流路12に流入した冷却用気体は、軸方向流路12の終点に到達するまでに、第1分岐流路13a、中央分岐流路13c、および第2分岐流路13bに順次分岐していく。 The cooling gas flowing into the rotating electric machine 150 first flows from the supply pipe 103 via the connection structure 110 into the axial flow passage 12 formed in the rotor shaft 11. The cooling gas that has flowed into the axial flow passage 12 sequentially branches to the first branch flow passage 13a, the central branch flow passage 13c, and the second branch flow passage 13b before reaching the end point of the axial flow passage 12. To go.

第1分岐流路13aに分岐した冷却用気体は、ロータシャフト11から内側第1空間47a内に流出する。内側第1空間47a内に流出した冷却用気体は、回転子巻線17の反結合側の結線部17aおよび固定子巻線22の反結合側の結線部22aを冷却しながら内側第1空間47aを通過し、空隙18に流入する。 The cooling gas branched to the first branch flow path 13a flows out from the rotor shaft 11 into the inner first space 47a. The cooling gas flowing out into the inner first space 47a cools the connection part 17a on the anti-coupling side of the rotor winding 17 and the connection part 22a on the anti-coupling side of the stator winding 22 while cooling the inner connection part 47a. To flow into the void 18.

中央分岐流路13cに分岐した冷却用気体は、ロータシャフト11から回転子鉄心15に形成された複数の回転子鉄心内ダクト16に流入する。回転子鉄心15内に形成された複数の回転子鉄心内ダクト16のそれぞれに流入した冷却用気体は、回転子鉄心15および回転子巻線17を冷却しながら回転子鉄心内ダクト16を径方向外側に向かって通過し、回転子鉄心15から空隙18に流出する。 The cooling gas branched to the central branch flow passage 13c flows from the rotor shaft 11 into the plurality of rotor core inner ducts 16 formed in the rotor core 15. The cooling gas that has flowed into each of the plurality of rotor core inner ducts 16 formed in the rotor core 15 radially cools the rotor core inner duct 16 while cooling the rotor core 15 and the rotor winding 17. It passes toward the outside and flows out from the rotor core 15 into the gap 18.

第2分岐流路13bに流入した冷却用気体は、ロータシャフト11から内側第2空間47b内に流出する。内側第2空間47b内に流出した冷却用気体は、回転子巻線17の結合側の結線部17bおよび固定子巻線22の結合側の結線部22bを冷却しながら内側第2空間47bを通過し、空隙18に流入する。 The cooling gas flowing into the second branch flow path 13b flows out from the rotor shaft 11 into the inner second space 47b. The cooling gas flowing out into the inner second space 47b passes through the inner second space 47b while cooling the connection portion 17b on the coupling side of the rotor winding 17 and the connection portion 22b on the coupling side of the stator winding 22. And flows into the void 18.

以上のように、3種類の流路を経た冷却用気体は、空隙18で合流し、空隙18から固定子鉄心21に形成された複数の固定子鉄心内ダクト23に流入し、固定子鉄心21および固定子巻線22を冷却しながら、固定子鉄心内ダクト23を径方向外側に向かって通過し、固定子鉄心21から径方向外側の仕切り外空間47cに流出する。 As described above, the cooling gases that have passed through the three types of flow paths merge in the gap 18, flow into the plurality of stator core inner ducts 23 formed in the stator core 21 from the gap 18, and the stator core 21 While cooling the stator windings 22, the stator core inner duct 23 passes radially outward and flows from the stator core 21 to the partition outer space 47c radially outward.

仕切り外空間47cに流出した冷却用気体は、結合側および反結合側に分かれた後、それぞれの軸受ブラケット45に形成された排出口49から排気配管104に流出する。 The cooling gas that has flown into the outer partition space 47c is divided into a coupling side and an anti-coupling side, and then flows out into the exhaust pipe 104 from the exhaust ports 49 formed in the respective bearing brackets 45.

図4は、回転電機の接続構造の構成を示す部分縦断面図である。接続構造110は、接続管111およびシール部材112を有する。 FIG. 4 is a partial vertical cross-sectional view showing the configuration of the connection structure of the rotary electric machine. The connection structure 110 has a connection pipe 111 and a seal member 112.

接続管111は、一方の端部が給気口48fとなっている。給気口48fにはフランジ111aが設けられており、供給配管103と接続可能である。接続管111は、他の端部がロータシャフト11の軸方向流路12内に挿入された状態で、支持部材113により固定支持されている。 One end of the connection pipe 111 is an air supply port 48f. The air supply port 48f is provided with a flange 111a and can be connected to the supply pipe 103. The connection pipe 111 is fixedly supported by the support member 113 in a state where the other end is inserted into the axial flow path 12 of the rotor shaft 11.

シール部材112は、接続管111の外面とロータシャフト11の軸方向流路12側の内面との間を塞ぐように、接続管111の外面に取り付けられている。シール部材112は、たとえば、パッキン、オーリングなどである。材料としては、たとえば、黒鉛などが使用できる。 The seal member 112 is attached to the outer surface of the connection pipe 111 so as to close the space between the outer surface of the connection pipe 111 and the inner surface of the rotor shaft 11 on the axial flow path 12 side. The seal member 112 is, for example, packing or O-ring. For example, graphite or the like can be used as the material.

以上のように構成された本実施形態においては、回転電機150のロータシャフト11には内扇が設けられておらず、内扇を設けている場合に比べて回転電機150の軸長を短縮することができる。また、回転電機150には、冷却用気体を冷却する冷却器が設けられていない。このため、回転電機150を大幅に小型化することができる。 In the present embodiment configured as described above, the rotor shaft 11 of the rotary electric machine 150 is not provided with the internal fan, and the axial length of the rotary electric machine 150 is shortened as compared with the case where the internal fan is provided. be able to. Further, the rotary electric machine 150 is not provided with a cooler for cooling the cooling gas. Therefore, the rotary electric machine 150 can be significantly downsized.

また、外部冷却器101およびファン102は、それぞれ回転電機150の構造とは独立に、それぞれ冷却機能および送風機能を確保するだけでよいので、場合によっては、それぞれの標準品等を使用することも可能となる。 Further, since the external cooler 101 and the fan 102 only have to respectively secure the cooling function and the air blowing function independently of the structure of the rotating electric machine 150, depending on the case, respective standard products or the like may be used. It will be possible.

さらに、回転電機システム200が、回転電機150と外部冷却装置100に分割できることから、配置上の制約が少なくなり、従来よりも狭い場所でも、設置可能となるケースが増える。 Furthermore, since the rotary electric machine system 200 can be divided into the rotary electric machine 150 and the external cooling device 100, restrictions on the arrangement are reduced, and the number of cases where the rotary electric machine system 200 can be installed even in a narrower space than the conventional case increases.

以上のように、本実施形態によれば、回転電機の小型化および製造の低コスト化を図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the rotating electric machine and reduce the manufacturing cost.

[第3の実施形態]
図5は、第3の実施形態に係る回転電機の接続構造の構成を示す部分縦断面図である。本第3の実施形態は、第2の実施形態の変形である。本第3の実施形態においては、回転電機システム200は、第2の実施形態における接続構造110に代えて接続構造120を有する。その他の点では、第2の実施形態と同様である。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a partial vertical cross-sectional view showing the configuration of the connection structure for the rotary electric machine according to the third embodiment. The third embodiment is a modification of the second embodiment. In the third embodiment, the rotary electric machine system 200 has a connection structure 120 instead of the connection structure 110 in the second embodiment. The other points are similar to those of the second embodiment.

接続構造120は、接続管121、すべり部材122、および可撓性部材123を有する。 The connection structure 120 includes a connection pipe 121, a sliding member 122, and a flexible member 123.

接続管121は、その第1の端部が可撓性部材123と同軸に可撓部材123に対向するように配されている。また、その第2の端部には、フランジ121aが設けられており、供給配管103と接続可能である。また、接続管121は、支持部材125により固定支持されている。 The connection pipe 121 is arranged such that the first end thereof is coaxial with the flexible member 123 and faces the flexible member 123. A flange 121a is provided at the second end of the flange 121a and can be connected to the supply pipe 103. The connecting pipe 121 is fixed and supported by the supporting member 125.

すべり部材122は、円環状であり、一方の面は、ロータシャフト11の端面に接触している。すべり部材122の他方の面は、可撓性部材123と結合している。すべり部材122としては、たとえば、黒鉛などが使用できる。すべり部材122は、外周を支持部材124により軸方向のみ移動可能に支持されている。 The sliding member 122 has an annular shape, and one surface thereof is in contact with the end surface of the rotor shaft 11. The other surface of the sliding member 122 is joined to the flexible member 123. As the sliding member 122, for example, graphite or the like can be used. The outer periphery of the sliding member 122 is supported by a supporting member 124 so as to be movable only in the axial direction.

可撓性部材123は、たとえば、金属製のベローズである。可撓性部材123は、すべり部材122とすべり部材に対向する接続管121との間にあって、軸方向に圧縮された状態で設けられている。この結果、可撓性部材123は、接続管121に支持されてすべり部材122をロータシャフト11の端面に押し付けている。 The flexible member 123 is, for example, a metal bellows. The flexible member 123 is provided between the sliding member 122 and the connection pipe 121 facing the sliding member and is compressed in the axial direction. As a result, the flexible member 123 is supported by the connection pipe 121 and presses the sliding member 122 against the end surface of the rotor shaft 11.

なお、本実施形態においては。軸方向流路12は必ずしもロータシャフト11の回転中心と同軸である必要はなく、また、1つではなく複数本でもよく、その点で、回転電機としての設計上の自由度が増す。 In addition, in this embodiment. The axial flow path 12 does not necessarily have to be coaxial with the rotation center of the rotor shaft 11, and a plurality of axial flow paths 12 may be provided instead of one, and in that respect, the degree of freedom in designing as a rotary electric machine increases.

以上のように構成された本実施形態の接続構造120においては、すべり部材122が、取り外し可能であり、点検時にも容易に状態を確認することができ、また、容易に交換可能である。この結果、メンテナンスが容易となる。 In the connection structure 120 of the present embodiment configured as described above, the sliding member 122 is removable, the state can be easily confirmed during inspection, and the sliding member 122 can be easily replaced. As a result, maintenance becomes easy.

[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。たとえば、実施形態においては、全閉形の回転電機の場合を例にとって示したが、全閉形に限らない。すなわち、開放形の場合であってもよい。
[Other Embodiments]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. For example, in the embodiment, the case of the fully-closed rotating electric machine has been described as an example, but the invention is not limited to the fully-closed type. That is, it may be an open type.

第1の実施形態においては、ロータシャフト11の表面には、回転子鉄心15との間に軸方向に延びる軸方向流路11bが形成されている場合を例にとって示したが、たとえば、回転子巻線が設けられていても回転子での発熱が小さい場合などで、回転子鉄心部分を直接冷却しなくともよい場合には、軸方向流路11bは設けなくともよい。この場合には、回転子鉄心15に回転子鉄心内ダクト16を形成することも必要ない。 In the first embodiment, the case where the axial flow path 11b extending in the axial direction is formed between the rotor shaft 11 and the rotor core 15 has been described as an example. Even if the winding is provided, the axial flow passage 11b does not have to be provided when the rotor core does not need to be directly cooled, such as when the heat generated in the rotor is small. In this case, it is not necessary to form the rotor core inner duct 16 in the rotor core 15.

さらに、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。 Furthermore, the embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The embodiments and the modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof, as well as included in the scope and the gist of the invention.

10…回転子、11…ロータシャフト、11a…結合部、11b…軸方向流路、12…軸方向流路、13a…第1分岐流路、13b…第2分岐流路、13c…中央分岐流路、15…回転子鉄心、16…回転子鉄心内ダクト(流路)、17…回転子巻線、17a、17b…結線部、18…空隙、20…固定子、21…固定子鉄心、22…固定子巻線、22a、22b…結線部、23…固定子鉄心内ダクト(流路)、30…軸受、40…フレーム、42a…第1の仕切り板、42b…第2の仕切り板、43a、43b…シール部、45…軸受ブラケット、47…閉空間、47a…内側第1空間、47b…内側第2空間、47c…仕切り外空間、48a、48b…給気連通管(流路)、48c、48d、48f…給気口、49…排出口、100…外部冷却装置、101…外部冷却器、102…ファン、103…供給配管、104…排気配管、110…接続構造、111…接続管、111a…フランジ、112…シール部材、113…支持部材、120…接続構造、121…接続管、121a…フランジ、122…すべり部材、123…可撓性部材、124、125…支持部材、150…回転電機、200…回転電機システム 10... Rotor, 11... Rotor shaft, 11a... Coupling part, 11b... Axial flow path, 12... Axial flow path, 13a... 1st branch flow path, 13b... 2nd branch flow path, 13c... Central branch flow Path, 15... Rotor core, 16... Rotor core inner duct (flow path), 17... Rotor winding, 17a, 17b... Connection part, 18... Air gap, 20... Stator, 21... Stator core, 22 ... Stator winding, 22a, 22b ... Connection part, 23 ... Stator core inner duct (flow path), 30 ... Bearing, 40 ... Frame, 42a ... First partition plate, 42b ... Second partition plate, 43a , 43b... Seal part, 45... Bearing bracket, 47... Closed space, 47a... Inner first space, 47b... Inner second space, 47c... Partition outer space, 48a, 48b... Air supply communication pipe (flow passage), 48c , 48d, 48f... Air inlet, 49... Outlet, 100... External cooling device, 101... External cooler, 102... Fan, 103... Supply pipe, 104... Exhaust pipe, 110... Connection structure, 111... Connection pipe, 111a... Flange, 112... Seal member, 113... Support member, 120... Connection structure, 121... Connection pipe, 121a... Flange, 122... Sliding member, 123... Flexible member, 124, 125... Support member, 150... Rotation Electric machine, 200... Rotating electric machine system

Claims (6)

軸方向に延びて回転可能に支持されたロータシャフトと、前記ロータシャフトの径方向外側に取り付けられて前記軸方向に間隔をあけて径方向の流路が形成され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設けられ前記軸方向に間隔をあけて径方向の流路が形成された円筒状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心の内部を前記軸方向に貫通し前記固定子鉄心の前記軸方向の外側部分がそれぞれ結線される固定子巻線とを有する固定子と、
前記固定子の径方向の外側に配されて前記回転子鉄心と前記固定子を収納するフレームと、
前記回転子鉄心を挟んで前記軸方向の前記ロータシャフトの両側のそれぞれで前記ロータシャフトを支持する2つの軸受と、
前記2つの軸受をそれぞれ固定支持し前記フレームの前記軸方向の端部に接続し、前記フレームとともに閉空間を形成する2つの軸受ブラケットと、
前記固定子鉄心の軸方向端部とともに前記閉空間の一部を分割して前記固定子巻線の結線部をそれぞれ収納し内側第1空間および内側第2空間をそれぞれ形成する第1の仕切り板および第2の仕切り板と、
を備える回転電機であって、
冷却された冷却用気体を前記閉空間に受け入れる給気口が形成され、
前記給気口から前記内側第1空間および内側第2空間のそれぞれに至る連通用の流路が形成されており、
前記冷却用気体を前記閉空間から排出するための排出口が形成されている、
ことを特徴とする回転電機。
Rotation having a rotor shaft extending in the axial direction and rotatably supported, and a rotor core mounted radially outside the rotor shaft and having radial passages formed at intervals in the axial direction With a child
A cylindrical stator core provided radially outside the rotor core and having a radial flow path formed at a distance in the axial direction, and penetrates the inside of the stator core in the axial direction. A stator having stator windings to which the axial outer portions of the stator core are respectively connected;
A frame arranged radially outside the stator to accommodate the rotor core and the stator;
Two bearings that support the rotor shaft on both sides of the rotor shaft in the axial direction with the rotor core interposed therebetween;
Two bearing brackets that fixedly support the two bearings and connect to the axial ends of the frame to form a closed space together with the frame;
A first partition plate that divides a part of the closed space together with the axial end portion of the stator core to accommodate the connection portions of the stator windings and form an inner first space and an inner second space, respectively. And a second partition plate,
A rotating electric machine comprising:
An air supply port for receiving the cooled cooling gas into the closed space is formed,
A flow path for communication from the air supply port to each of the inner first space and the inner second space is formed,
An outlet is formed for discharging the cooling gas from the closed space,
A rotating electric machine characterized by the above.
前記連通用の流路として、給気連通管を有することを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the communication-class flow path, and having a feed Killen pipe.
前記ロータシャフトには、
受け入れた前記冷却用気体を通過させる軸方向流路と、
前記軸方向流路から前記内側第1空間および前記内側第2空間にそれぞれ連通する第1分岐流路および第2分岐流路と、
前記軸方向流路から前記回転子鉄心に連通する中央分岐流路と、
が形成されており、
前記ロータシャフトが外部冷却装置から冷却用気体を受け入れるために、前記ロータシャフトの第1の端部と前記外部冷却装置の供給配管とを接続する接続構造をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
The rotor shaft includes
An axial flow path for passing the cooling gas received,
A first branch flow path and a second branch flow path that respectively communicate from the axial flow path to the inner first space and the inner second space;
A central branch flow passage that communicates with the rotor core from the axial flow passage,
Has been formed,
The rotor shaft further has a connection structure for connecting the first end of the rotor shaft and a supply pipe of the external cooling device in order to receive the cooling gas from the external cooling device.
The rotary electric machine according to claim 1, wherein
前記接続構造は、
前記ロータシャフトの第1の端部において前記ロータシャフトの前記軸方向流路内に一端が挿入され、他端は前記供給配管と接続可能に形成されて静止支持された接続管と、
前記接続管の外面と前記ロータシャフトの内面との間を塞ぐように前記接続管の外面に取り付けられたシール部材と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の回転電機。
The connection structure is
One end of the rotor shaft is inserted into the axial flow path of the rotor shaft at a first end of the rotor shaft, and the other end of the connection pipe is formed so as to be connectable to the supply pipe and statically supported.
A seal member attached to the outer surface of the connection pipe so as to close the space between the outer surface of the connection pipe and the inner surface of the rotor shaft,
The rotating electric machine according to claim 3, further comprising:
前記接続構造は、
前記ロータシャフトの第1の端部において前記ロータシャフトの端面と接触するように配され静止支持された円環状のすべり部材と、
その第1の端部は前記すべり部材と間隔をあけて前記すべり部材に対向し、その第2の端部は前記供給配管と接続可能に形成されて前記ロータシャフトと同軸に静止支持された接続管と、
前記すべり部材を前記ロータシャフトの第1の端部に押し付けるように、前記接続管の第1の端部の先端に同軸に取り付けられた可撓性部材と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の回転電機。
The connection structure is
An annular sliding member, which is arranged so as to come into contact with the end surface of the rotor shaft at the first end portion of the rotor shaft and is statically supported,
The first end of the connection is opposed to the slide member with a gap from the slide member, and the second end of the connection is formed so as to be connectable to the supply pipe and is supported stationary coaxially with the rotor shaft. With a tube,
A flexible member coaxially attached to the tip of the first end of the connecting pipe so as to press the sliding member against the first end of the rotor shaft;
The rotating electric machine according to claim 3, further comprising:
請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の回転電機と、
前記回転電機の冷却用気体を冷却する外部冷却装置と、
を具備し、
前記外部冷却装置は、
外部冷却器と、
前記外部冷却器と前記回転電機内に循環させる前記冷却用気体を駆動するファンと、
前記外部冷却器で冷却された前記冷却用気体を前記回転電機に導く供給配管と、
前記回転電機から排出された前記冷却用気体を前記外部冷却器に導く排気配管と、
を備えることを特徴とする回転電機システム。
A rotating electric machine according to any one of claims 1 to 5,
An external cooling device for cooling the cooling gas of the rotating electric machine,
Equipped with,
The external cooling device is
An external cooler,
A fan that drives the cooling gas circulated in the external cooler and the rotating electric machine;
A supply pipe for guiding the cooling gas cooled by the external cooler to the rotating electric machine,
An exhaust pipe for guiding the cooling gas discharged from the rotating electric machine to the external cooler,
A rotating electrical machine system comprising:
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