JP6867970B2 - Pole-type rotary electric machine and rotor - Google Patents
Pole-type rotary electric machine and rotor Download PDFInfo
- Publication number
- JP6867970B2 JP6867970B2 JP2018055931A JP2018055931A JP6867970B2 JP 6867970 B2 JP6867970 B2 JP 6867970B2 JP 2018055931 A JP2018055931 A JP 2018055931A JP 2018055931 A JP2018055931 A JP 2018055931A JP 6867970 B2 JP6867970 B2 JP 6867970B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- axial direction
- coil bracket
- core
- circumferential
- 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
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 88
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 72
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 38
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 36
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
本発明は、回転子には突極形回転電機およびその回転子に関する。 The present invention relates to a salient pole type rotary electric machine and its rotor as a rotor.
巻線型回転電機は、回転子および固定子を備えており、回転子には回転子巻線が設けられている。巻線形回転電機としては、たとえば、巻線型誘導回転電機、あるいは同期回転電機がある。巻線型回転電機の回転子の形状としては、一般的には、円筒形および突極形がある。 The winding type rotary electric machine includes a rotor and a stator, and the rotor is provided with a rotor winding. Examples of the winding type rotary electric machine include a winding type induction rotary electric machine and a synchronous rotary electric machine. The shape of the rotor of the winding type rotary electric machine generally includes a cylindrical shape and a salient pole shape.
突極形回転電機においては、ロータシャフトとともに回転する回転子巻線導体の遠心力に起因する飛び出しを防止するために、回転子巻線導体をロータシャフト側に確実に固定するための固定用の部材が設けられる。 In the salient pole type rotary electric machine, in order to prevent the rotor winding conductor rotating together with the rotor shaft from popping out due to the centrifugal force, the rotor winding conductor is for fixing to be securely fixed to the rotor shaft side. Members are provided.
固定用の部材により、コイル導体で生じたジュール熱の除去を確実に行う必要があるという課題が生じている。 There is a problem that the fixing member needs to reliably remove the Joule heat generated in the coil conductor.
そこで、本発明は、突極形回転電機において、回転子巻線導体の冷却をより確実に行うことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to more reliably cool the rotor winding conductor in a salient pole type rotary electric machine.
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周方向に互いに間隔をおいて配され前記軸方向に延びた複数の鉄心突極部が形成された回転子鉄心と、前記回転子鉄心に巻回された回転子巻線導体を有する回転子巻線と、前記回転子巻線導体を保持する巻線導体保持構造と、を有する回転子と、前記回転子鉄心の径方向外側に前記回転子鉄心を囲むように設けられた固定子鉄心と、前記固定子鉄心内を前記軸方向に貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記回転子鉄心を挟んで前記ロータシャフトの前記軸方向の両側で前記ロータシャフトを回転可能に支持する2つの軸受と、を備える突極形回転電機であって、前記巻線導体保持構造は、前記複数の鉄心突極部のそれぞれとその周方向の両側に配された前記回転子巻線導体の径方向外側に配されて径方向外側への遠心力に抗する複数のポールヘッドと、前記複数の鉄心突極部の互いに隣接する同士に挟まれた周方向区画空間内に配された2つの前記回転子巻線導体の互いに対向する側面の外側に前記軸方向に互いに間隔をおいて配された複数のコイルブラケットと、前記コイルブラケットを前記回転子鉄心に固定する複数のボルトと、を具備し、前記コイルブラケットには、冷却用気体の前記軸方向の通過を可能とする冷却用気体軸方向流通路が形成されており、前記回転子は、前記回転子鉄心に対して前記軸方向の両側で前記ロータシャフトに配されて、前記軸方向に沿って前記回転子鉄心側に冷却用気体を駆動する二つのファンを有し、二つの前記ファンのうちの一方と前記周方向区画空間の前記軸方向の中心位置との間と、二つの前記ファンのうちの他方と前記中心位置との間とに、互いに同じ数の複数の前記コイルブラケットが配され、前記中心位置には、前記コイルブラケットが配されておらず、二つの前記ファンによって駆動された前記冷却用気体が、前記中心位置に対して前記軸方向の両側から前記中心位置に向かって進み、前記中心位置で互いに衝突し、前記周方向区画空間から前記径方向外側に流出する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention presents the rotor shaft extending in the axial direction and rotatably supported, and the shaft mounted on the radial outer side of the rotor shaft and arranged at intervals in the circumferential direction. Holds a rotor core in which a plurality of core salient poles extending in a direction are formed, a rotor winding having a rotor winding conductor wound around the rotor core, and the rotor winding conductor. A rotor having a winding conductor holding structure, a stator core provided so as to surround the rotor core on the radial outer side of the rotor core, and the stator core penetrating in the axial direction. A salient pole type rotary electric machine including a stator having a stator winding and two bearings rotatably supporting the rotor shaft on both sides of the rotor shaft in the axial direction with the rotor core interposed therebetween. The winding conductor holding structure is arranged on the radial outer side of the rotor winding conductor arranged on each of the plurality of iron core salient poles and on both sides in the circumferential direction thereof, and is centrifugally outward in the radial direction. The outside of the facing surfaces of the plurality of pole heads that resist the force and the two rotor winding conductors arranged in the circumferential partition space sandwiched between the plurality of iron core salient poles adjacent to each other. A plurality of coil brackets arranged at intervals in the axial direction and a plurality of bolts for fixing the coil bracket to the rotor core are provided, and the coil bracket is provided with the cooling gas. A cooling gas axial flow passage that allows passage in the axial direction is formed, and the rotor is arranged on the rotor shaft on both sides in the axial direction with respect to the rotor core, and the rotor is arranged in the axial direction. It has a two fan driving the cooling gas to the rotor core along a between one and the axial direction of the center position of the circumferential partitioned space of the two of the fan, the two A plurality of the coil brackets of the same number are arranged between the other of the fans and the center position, and the coil brackets are not arranged at the center position, and the two fans provide the same number of coil brackets. The driven cooling gas travels from both sides in the axial direction toward the center position with respect to the center position, collides with each other at the center position, and flows out from the circumferential partition space to the outside in the radial direction. , Characterized by.
また、本発明は、突極形回転電機の回転子であって、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付けられて周方向に互いに間隔をおいて軸方向に延びた複数の鉄心突極部が形成された回転子鉄心と、前記回転子鉄心に巻回された回転子巻線と、前記回転子鉄心に対して前記軸方向の両側で前記ロータシャフトに配されて、前記軸方向に沿って前記回転子鉄心側に冷却用気体を駆動する二つのファンと、を具備し、前記回転子巻線は、前記複数の鉄心突極部のそれぞれに巻回された回転子巻線導体と、前記複数の鉄心突極部の互いに隣接する同士に挟まれたそれぞれの周方向区画空間において互いに隣接する前記回転子巻線導体の2つの径方向外側を囲むように配されて前記軸方向に延びる巻線導体側部板と、前記周方向区画空間の前記軸方向に互いに間隔をあけて配されて、前記巻線導体側部板の幅に対応した幅を有して前記巻線導体側部板に密着して設けられた複数のコイルブラケットと、前記コイルブラケットを前記回転子鉄心に固定する複数のボルトと、を具備し、前記コイルブラケットは、前記軸方向の冷却用気体が通過可能に形成され、二つの前記ファンのうちの一方と前記周方向区画空間の前記軸方向の中心位置との間と、二つの前記ファンのうちの他方と前記中心位置との間とに、互いに同じ数の複数の前記コイルブラケットが配され、前記中心位置には、前記コイルブラケットが配されておらず、二つの前記ファンによって駆動された前記冷却用気体が、前記中心位置に対して前記軸方向の両側から前記中心位置に向かって進み、前記中心位置で互いに衝突し、前記周方向区画空間から前記径方向外側に流出する、ことを特徴とする。 Further, the present invention is a rotor of a salient pole type rotary electric machine, and a rotor shaft that extends in the axial direction and is rotatably supported, and a rotor shaft that is attached to the radial outer side of the rotor shaft and is spaced apart from each other in the circumferential direction. A rotor core in which a plurality of core salient poles extending in the axial direction are formed, a rotor winding wound around the rotor core, and both sides in the axial direction with respect to the rotor core. It is provided with two fans arranged on the rotor shaft and driving a cooling gas toward the rotor core side along the axial direction, and the rotor winding is formed of the plurality of iron core salient poles. Two radial directions of the rotor winding conductor wound around each and the rotor winding conductors adjacent to each other in each circumferential partition space sandwiched between the plurality of iron core salient poles adjacent to each other. The width of the winding conductor side plate which is arranged so as to surround the outside and extends in the axial direction and the winding conductor side plate which is arranged so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the circumferential partition space. The coil bracket is provided with a plurality of coil brackets having a corresponding width and provided in close contact with the winding conductor side plate, and a plurality of bolts for fixing the coil bracket to the rotor core. Is formed so that the cooling gas in the axial direction can pass through , and is between one of the two fans and the axial center position of the circumferential partition space, and the other of the two fans. A plurality of the coil brackets of the same number are arranged between the center position and the center position, and the coil brackets are not arranged at the center position, and the cooling is driven by the two fans. The gas travels from both sides in the axial direction toward the center position with respect to the center position, collides with each other at the center position, and flows out from the circumferential partition space to the outside in the radial direction. ..
本発明によれば、突極形回転電機において、回転子巻線導体の冷却をより確実に行うことができる。 According to the present invention, in the salient pole type rotary electric machine, the rotor winding conductor can be cooled more reliably.
以下、図面を参照して、本発明に係る突極形回転電機および回転子について説明する。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, the salient pole type rotary electric machine and the rotor according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, parts that are the same as or similar to each other are designated by a common reference numeral, and duplicate description will be omitted.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る突極形回転電機の構成を示す縦断面図である。突極形回転電機200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。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a salient pole type rotary electric machine according to the first embodiment. The salient pole type rotary
回転子10は、ロータシャフト11、回転子鉄心12、回転子巻線13、ファン15、および巻線導体保持構造100(図2)を有する。ロータシャフト11は、軸方向に延びて、両側を2つの軸受30により回転可能に支持されている。回転子鉄心12は、ロータシャフト11の径方向外側に取り付けられている。回転子鉄心12には、回転子巻線13が巻回されており、通常は、回転子10側に回転磁界を形成する。回転子10については、後に、図2以下を引用しながら詳細を説明する。
The
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、空隙18を介して回転子鉄心12の径方向外側に配されており、円筒形状である。固定子巻線22は、固定子鉄心21の径方向内側の表面近傍に形成され周方向に互いに間隔をおいて軸方向に延びた複数の固定子スロット(図示せず)内を貫通している。
The
フレーム40は、固定子20の径方向の外側に配され、回転子鉄心12および固定子20を収納する。フレーム40の軸方向の両端は、軸受ブラケット45によりそれぞれ閉止されている。それぞれの軸受30は、軸受ブラケット45により固定支持されている。
The
図2は、第1の実施形態に係る突極形回転電機の回転子の構成を示す図3のII−II線矢視横断面図である。また、図3は、図2のIII−III線矢視平面図である。なお、以下の説明では、回転子10を構成する各部分が、組み立てられた状態にあるものとして、その構成等を説明する。その際、回転子10の軸方向をz方向、回転子10の径方向をr方向、回転子の周方向をθ方向と呼ぶこととする。また、それぞれの設置状態については、上下の区別はないが、図3および後述する図4以下では、平面図、正面図、および側面図として表示している。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 3 showing a configuration of a rotor of a salient pole type rotary electric machine according to the first embodiment. Further, FIG. 3 is a plan view taken along the line III-III of FIG. In the following description, it is assumed that each part constituting the
回転子鉄心12は、たとえば軸方向に電磁鋼板を積層した積層構造となっている。あるいは、塊状回転子の場合は、一体で形成されている。
The
回転子10は、ロータシャフト11上に、回転子鉄心12を挟んでz方向の両側に設けられた2つのファン15を有する。ファン15は、ロータシャフト11と同軸の円板状のファンディスク15aと、ファンディスク15aの径方向外側表面にθ方向に互いに等間隔に取り付けられた複数のファンブレード15bを有する。ファン15は、回転子鉄心12側と逆方向すなわち軸受30側から冷却用気体を吸い込んで、軸方向に沿って冷却用気体を回転子鉄心12側に駆動する。ファンディスク15aおよびファンブレード15bは、ファン15が軸流ファンとして機能するように形成されている。また、ファンディスク15aの外径は、ファンブレード15bの径方向の位置が、後述する周方向区画空間12bの径方向の範囲にほぼ対応する範囲にあるように形成されている。
The
突極形回転電機200においては、回転子鉄心12には、θ方向に互いに間隔をあけてz方向に延びた複数の鉄心突極部12aが形成されている。鉄心突極部12aは、それぞれほぼ直方体形状である。図2では、鉄心突極部12aが、4つ形成されている場合を示している。複数の鉄心突極部12aのθ方向に互いに隣接する同士は、それらが挟むことにより、r方向内側には軸中心に向いた直角の凸部を形成する2つの鉄心突極部12aのそれぞれの側面とr方向外側には断面が円弧状であり軸方向に延びた仮想的な曲面とに囲まれた周方向区画空間12bを形成する。周方向区画空間12bは、周方向に互いに間隔をもって4つ形成されている。
In the salient pole type rotary
鉄心突極部12aの周方向の両側には、軸方向に沿って回転子巻線導体13aが配されている。複数の回転子巻線導体13aは、回転子鉄心12の軸方向の両外側で、互いに結合し、あるいは、励磁回路(図示せず)や励磁回路との接続電線等と結合する。ここで、回転子巻線導体13aのそれぞれは、単一の導体の場合もあり、あるいは、複数の導体が並列に束ねられている場合もある。これらを、まとめて、1つの回転子巻線導体13aと呼ぶこととする。
巻線導体保持構造100は、ポールヘッド105、巻線導体側部板110、押さえ板115、コイルブラケット130、およびボルト120を有する。
The winding
鉄心突極部12aの径方向外側には、それぞれ、ポールヘッド105が設けられている。ポールヘッド105は、鉄心突極部12aおよびそのθ方向の両側に配された回転子巻線導体13aのr方向外側を塞ぐように配されている。ポールヘッド105は、回転子巻線導体13aに作用する径方向外側への遠心力に抗するよう、ボルト等(図示しない)で回転子鉄心12に固定されている。
Pole heads 105 are provided on the radial outer side of the iron core
図3の破線矢印は、回転する回転子鉄心12からみた冷却用気体の流れF1ないし流れF3を示している。冷却用気体の流れについては、図6までの説明を終えた後に述べる。
The broken line arrow in FIG. 3 indicates the flow F1 or the flow F3 of the cooling gas as seen from the
巻線導体側部板110は、後述するコイルブラケット130よりも軸方向にやや長い板状であり、幅方向の中央で曲げられている。鉄心突極部12aが4つの場合は、図2に示すように、折り曲げの角度は90度である。鉄心突極部12aが5つ以上の場合は、折り曲げの角度は90度未満、すなわち鋭角となる。巻線導体側部板110は、折り曲げられて形成された2つの面のそれぞれを、同一の周方向区画空間12b内に配された2つの回転子巻線導体13aのそれぞれの互いに対向する側の側面のθ方向の外側に沿うようにして、配されている。
The winding
巻線導体側部板110は、軸方向に互いに間隔をおいて配されてロータシャフト11に形成されたねじ穴11bと螺合してロータシャフト11に固定されているボルト120により、それぞれ、径方向外側への移動を拘束されている。ボルト120は、コイルブラケット130を介して、間接的に巻線導体側部板110を拘束している。
The diameters of the winding
複数のコイルブラケット130は、それぞれの周方向区画空間12b内で、軸方向に互いに間隔をおいて配されている。それぞれのコイルブラケット130は、巻線導体側部板110の径方向外側に設けられており、ボルト120により、ロータシャフト11に向けて締め付けられている。この結果、巻線導体側部板110が、回転子巻線導体13aをロータシャフト11側に締め付けており、この締め付け力の回転子巻線導体13aの側部に垂直な方向の成分が、回転子巻線導体13aを鉄心突極部12a側に押し付けている。
The plurality of
それぞれのコイルブラケット130には、軸方向に貫通する2つの通風孔135が形成されている。コイルブラケット130の詳細については、図4ないし図6を引用しながら説明する。
Each
巻線導体側部板110は、絶縁機能を有するように、絶縁材料を用いる。
The winding
なお、元々、回転子巻線導体13a自体が剛性を有しており、遠心力による荷重は、コイルブラケット130とボルト120が担っていることから、巻線導体側部板110の構造部材としての機能については、要求されない。
Originally, the
図4は、第1の実施形態に係る回転子のコイルブラケットを示す平面図である。図5は、正面図である。また、図6は、側面図である。 FIG. 4 is a plan view showing a coil bracket of the rotor according to the first embodiment. FIG. 5 is a front view. Further, FIG. 6 is a side view.
コイルブラケット130は、一体に形成され、中央部131および中央部131のθ方向の両側にそれぞれ配された押さえ翼133を有する。コイルブラケット130は、全体としてほぼ二等辺三角形に近い断面形状を有し、その中央部131および2つの押さえ翼133の巻線導体側部板110に対向する部分に、巻線導体側部板110に密着するように形成された押さえ面134を有する。したがって、中央部131が、巻線導体側部板110の折れ曲がり部に密着するように対向している。
The
コイルブラケット130の中央部131には、r方向に貫通するボルト孔132が2つz方向に並んで形成されている。押さえ翼133は、中央部131のz方向の両端部を除いた部分からθ方向に張り出している。押さえ翼133は、ほぼ三角形の断面形状を有する。コイルブラケット130が配されている箇所を冷却用気体がz方向に通過可能とするための冷却用気体軸方向流通路180として、それぞれの押さえ翼133にはz方向に貫通する通風孔135が形成されている。図5では、通風孔135の断面が三角形の場合を例にとって示しているが、これに限定されな。たとえば、他の多角形あるいは楕円形形状でもよい。あるいは、剛性に余裕を持たせるため小さい複数の孔が形成されていてもよい。
Two bolt holes 132 penetrating in the r direction are formed side by side in the z direction in the
図7は、第1の実施形態に係る回転子のファンブレードを中心にファンの一部を示す部分平面図、図8は、図7のVIII−VIII矢視部分正面図、また、図9は、図7のIX−IX矢視部分側面図である。 FIG. 7 is a partial plan view showing a part of the fan centered on the fan blade of the rotor according to the first embodiment, FIG. 8 is a front view of the VIII-VIII arrow portion of FIG. 7, and FIG. 9 is. , Is a side view of the IX-IX arrow-viewing portion of FIG.
ファンブレード15bは、ファンディスク15aに溶接またはロー付により取り付けられている。
The
図3を用いて、本実施形態による回転子10の作用を説明する。回転子10の回転に従って、ファン15は、回転子鉄心12の軸方向の反対側の冷却用気体を、回転子鉄心12側に軸方向に沿って流れるように駆動する。
The operation of the
ファン15および回転子鉄心12は、同一の周速度で回転しており、また、ファン15が配されている径方向の範囲と、周方向区画空間12bの径方向の範囲とはほぼ等しいので、これらの位置では互いに同程度の周速を有する。すなわち、ファン15と周方向区画空間12bとは、相対的に、周方向の速度成分の差はほぼゼロである。この結果、ファンブレード15bから周方向区画空間12bに向かっての冷却用気体の流れF1が軸方向に沿った流れである場合は、周方向区画空間12b内でも、r方向への遠心力は働くが、ほぼ軸方向に向かった流れF2となる。
Since the
流れF2に沿って進む冷却用気体は、コイルブラケット130に到達し、軸方向に形成された流路である通風孔135を通過し、軸方向の流れF3に沿って、周方向区画空間12bの軸方向の中心位置に向かって進む。軸方向の反対側から周方向区画空間12bに流入した冷却用気体も同様に、周方向区画空間12bの軸方向の中心位置に向かって進む。周方向区画空間12bの軸方向の中心位置に向かって両側から進んだ冷却用気体は、互いに衝突して、径方向外側に向かう流れに沿って、周方向区画空間12bから径方向外側に流出する。
The cooling gas traveling along the flow F2 reaches the
このように、周方向区画空間12bに流入した冷却用気体は、周方向区画空間12bの全ての軸方向の範囲を流れる。
In this way, the cooling gas that has flowed into the
従来のコイルブラケットには、軸方向の流路が形成されていないので、回転子鉄心の軸方向の外側から周方向区画空間に流入した冷却用気体は、コイルブラケットより軸方向の内側に流れることなく、周方向区画空間から径方向外側に流出することになる。 Since the conventional coil bracket does not have an axial flow path, the cooling gas that has flowed into the circumferential partition space from the outside of the rotor core in the axial direction flows inward of the coil bracket in the axial direction. Instead, it will flow out from the circumferential partition space to the outside in the radial direction.
回転子巻線導体13aにおいて発生した熱は、回転子巻線導体13aの径方向外側のポールヘッド105側に熱伝導により移動しポールヘッド105の表面から冷却用気体に移動するとともに、回転子巻線導体13aの側部からも巻線導体側部板110側に移動し、その表面から冷却用気体に移動する。
The heat generated in the
本実施形態に係る回転子においては、冷却用気体は、周方向区画空間12bの軸方向の全領域に亘り流れるため、回転子巻線導体13aの冷却をより確実に行うことができる。
In the rotor according to the present embodiment, since the cooling gas flows over the entire axial region of the
[第2の実施形態]
図10は、第2の実施形態に係る回転子のコイルブラケットを示す平面図であり、図11は正面図であり、図12は側面図である。
[Second Embodiment]
10 is a plan view showing the coil bracket of the rotor according to the second embodiment, FIG. 11 is a front view, and FIG. 12 is a side view.
本第2の実施形態に係る回転子10は、第1の実施形態におけるコイルブラケット130に代えて、コイルブラケット140を有する。それ以外は、第1の実施形態と同様である。
The
コイルブラケット140は、一体に形成され、中央部141および中央部141のθ方向の両側にそれぞれ配された押さえ翼143を有する。コイルブラケット140は、その中央部141および2つの押さえ翼143の巻線導体側部板110に対向する部分に、巻線導体側部板110に密着するように形成された押さえ面144を有する。
The
中央部141には、r方向に貫通するボルト孔142が2つz方向に並んで形成されている。押さえ翼143は、中央部141のz方向の両端部を除いた部分からθ方向に張り出している。押さえ翼143は、ほぼ長方形の平板状である。
Two bolt holes 142 penetrating in the r direction are formed side by side in the z direction in the
コイルブラケット140が配されている箇所を冷却用気体がz方向に通過するための冷却用気体軸方向流通路180として、中央部141と2つの押さえ翼143とが互いに相俟って、固定子鉄心21の径方向内内側との間で開放空間145を形成している。
As a cooling gas
本実施形態に係る回転子10におけるコイルブラケット140の場合は、冷却用気体軸方向流通路180としての開放空間145の軸方向の流路断面積を大きく確保することができる。
In the case of the
[第3の実施形態]
図13は、第3の実施形態に係る回転子のコイルブラケットを示す平面図であり、図14は正面図であり、また、図15は側面図である。本実施形態は、第2の実施形態の変形である。本第3の実施形態に係る回転子10は、第2の実施形態に係る回転子10のコイルブラケット140に、さらに補強部材146が設けられている。補強部材146は、たとえば、図13等に示すような丸棒でもよいし、角棒でもよい。
[Third Embodiment]
13 is a plan view showing the coil bracket of the rotor according to the third embodiment, FIG. 14 is a front view, and FIG. 15 is a side view. This embodiment is a modification of the second embodiment. In the
互いに同一の周方向区画空間12b内にある2つの回転子巻線導体13aに作用する遠心力は、それぞれ、コイルブラケット140に向かう周方向の成分を有する。これらの周方向成分は、コイルブラケット140を周方向の両側から挟み付けるように作用するため、この力が大きな場合には、補強部材146を設けるものである。
The centrifugal forces acting on the two
本実施形態に係る回転子10におけるコイルブラケット140の場合は、補強部材146を設けることにより、コイルブラケット140の剛性を向上させることができる。あるいは、補強部材146を設けることにより、押さえ翼143をさらに薄くすることもでき、冷却用気体軸方向流通路180としての開放空間145の軸方向の流路断面積をさらに大きく確保することができる。
In the case of the
[第4の実施形態]
図16は、第4の実施形態に係る突極形回転電機の回転子の構成を示す図17のXVI−XVI線矢視横断面図である。また、図17は、図16のXVII−XVII線矢視平面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG. 17 showing the configuration of the rotor of the salient pole type rotary electric machine according to the fourth embodiment. Further, FIG. 17 is a plan view taken along the line XVII-XVII of FIG.
本第4の実施形態は、第2の実施形態の変形である。本第4の実施形態におけるコイルブラケット150は、中間ブレード151およびその取付け部152を有する。その他の点では、第2の実施形態と同様である。
The fourth embodiment is a modification of the second embodiment. The
図18は、第4の実施形態に係る回転子のコイルブラケットを示す平面図であり、図19は、正面図であり、また、図20は、側面図である。 FIG. 18 is a plan view showing the coil bracket of the rotor according to the fourth embodiment, FIG. 19 is a front view, and FIG. 20 is a side view.
本第4の実施形態は、第2の実施形態の変形である。第2の実施形態の構成に加えて、本第4の実施形態におけるコイルブラケット150は、中間ブレード151をさらに有する。中間ブレード151は、取付け部152を介して、中央部141の開放空間145に面した側の平坦面に、取り付けられている。なお、取付け部152を有さず、中間ブレード151を直接に中央部141に取付けてもよい。
The fourth embodiment is a modification of the second embodiment. In addition to the configuration of the second embodiment, the
取付け部152のθ方向の幅は、コイルブラケット150の中央部141の平坦面のθ方向の幅の寸法以内の寸法である。
The width of the mounting
このように構成されたコイルブラケット150における中間ブレード151は、巻線導体保持構造100を取り付ける際に、同時に取り付け作業を行うことができる。あるいは、中間ブレード151をコイルブラケット150にすでに取り付けた状態で、あるいは、一体に形成された状態で、組み立てることができる。
The
コイルブラケット150の取付けにより軸方向の冷却用気体の流れに対する抵抗となる。冷却用気体軸方向流通路180としての開放空間145の途中に、回転子10の径方向の外表面内におさまる大きさの中間ブレード151を設けることにより、コイルブラケット150の取付け位置において、冷却用気体の軸方向の流れを加速することができる。この結果、さらに、回転子巻線導体の冷却性能を向上することができる。
By attaching 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。
[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.
また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。 Moreover, you may combine the features of each embodiment.
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。 Further, the embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
10…回転子、11…ロータシャフト、11b…ねじ穴、12…回転子鉄心、12a…鉄心突極部、12b…周方向区画空間、13…回転子巻線、13a…回転子巻線導体、15…ファン、15a…ファンディスク、15b…ファンブレード、18…空隙、20…固定子、21…固定子鉄心、22…固定子巻線、30…軸受、40…フレーム、45…軸受ブラケット、100…巻線導体保持構造、105…ポールヘッド、110…巻線導体側部板、115…押さえ板、120、121…ボルト、130…コイルブラケット、131…中央部、132…ボルト孔、133…押さえ翼、134…押さえ面、135…通風孔、140…コイルブラケット、141…中央部、142…ボルト孔、143…押さえ翼、144…押さえ面、145…開放空間、146…補強部材、150…コイルブラケット、151…中間ブレード、152…取付け部、180…冷却用気体軸方向流通路、200…突極形回転電機 10 ... Rotor, 11 ... Rotor shaft, 11b ... Screw hole, 12 ... Rotor core, 12a ... Iron core salient pole, 12b ... Circumferential partition space, 13 ... Rotor winding, 13a ... Rotor winding conductor, 15 ... fan, 15a ... fan disk, 15b ... fan blade, 18 ... void, 20 ... stator, 21 ... stator core, 22 ... stator winding, 30 ... bearing, 40 ... frame, 45 ... bearing bracket, 100 ... Winding conductor holding structure, 105 ... Pole head, 110 ... Winding conductor side plate, 115 ... Holding plate, 120, 121 ... Bolt, 130 ... Coil bracket, 131 ... Central part, 132 ... Bolt hole, 133 ... Holding Wings, 134 ... Holding surface, 135 ... Ventilation hole, 140 ... Coil bracket, 141 ... Central part, 142 ... Bolt hole, 143 ... Holding wing, 144 ... Holding surface, 145 ... Open space, 146 ... Reinforcing member, 150 ... Coil Bracket, 151 ... Intermediate blade, 152 ... Mounting part, 180 ... Cooling gas axial flow path, 200 ... Pole pole type rotary electric machine
Claims (8)
前記回転子鉄心の径方向外側に前記回転子鉄心を囲むように設けられた固定子鉄心と、前記固定子鉄心内を前記軸方向に貫通する固定子巻線とを有する固定子と、
前記回転子鉄心を挟んで前記ロータシャフトの前記軸方向の両側で前記ロータシャフトを回転可能に支持する2つの軸受と、
を備える突極形回転電機であって、
前記巻線導体保持構造は、
前記複数の鉄心突極部のそれぞれとその周方向の両側に配された前記回転子巻線導体の径方向外側に配されて径方向外側への遠心力に抗する複数のポールヘッドと、
前記複数の鉄心突極部の互いに隣接する同士に挟まれた周方向区画空間内に配された2つの前記回転子巻線導体の互いに対向する側面の外側に前記軸方向に互いに間隔をおいて配された複数のコイルブラケットと、
前記コイルブラケットを前記回転子鉄心に固定する複数のボルトと、
を具備し、
前記コイルブラケットには、冷却用気体の前記軸方向の通過を可能とする冷却用気体軸方向流通路が形成されており、
前記回転子は、前記回転子鉄心に対して前記軸方向の両側で前記ロータシャフトに配されて、前記軸方向に沿って前記回転子鉄心側に冷却用気体を駆動する二つのファンを有し、
二つの前記ファンのうちの一方と前記周方向区画空間の前記軸方向の中心位置との間と、二つの前記ファンのうちの他方と前記中心位置との間とに、互いに同じ数の複数の前記コイルブラケットが配され、
前記中心位置には、前記コイルブラケットが配されておらず、
二つの前記ファンによって駆動された前記冷却用気体が、前記中心位置に対して前記軸方向の両側から前記中心位置に向かって進み、前記中心位置で互いに衝突し、前記周方向区画空間から前記径方向外側に流出する、ことを特徴とする突極形回転電機。 A rotor shaft that extends in the axial direction and is rotatably supported, and a plurality of iron core salient poles that are attached to the radial outer side of the rotor shaft and are arranged at intervals in the circumferential direction and extend in the axial direction are formed. A rotor having a rotor core, a rotor winding having a rotor winding conductor wound around the rotor core, and a winding conductor holding structure for holding the rotor winding conductor. ,
A stator having a stator core provided so as to surround the rotor core on the radial outer side of the rotor core, and a stator winding penetrating the inside of the stator core in the axial direction.
Two bearings that rotatably support the rotor shaft on both sides of the rotor shaft in the axial direction with the rotor core interposed therebetween.
It is a salient pole type rotary electric machine equipped with
The winding conductor holding structure is
A plurality of pole heads arranged on the radial outer side of the rotor winding conductor arranged on each of the plurality of iron core salient poles and on both sides in the circumferential direction to resist centrifugal force in the radial direction, and
The two rotor winding conductors arranged in the circumferential partition space sandwiched between the plurality of iron core salient poles adjacent to each other on the outside of the opposite side surfaces of the rotor winding conductors are spaced apart from each other in the axial direction. Multiple coil brackets arranged and
A plurality of bolts for fixing the coil bracket to the rotor core,
Equipped with
The coil bracket is formed with a cooling gas axial flow path that allows the cooling gas to pass in the axial direction.
The rotor, wherein on both sides of the axial direction with respect to the rotor core arranged in the rotor shaft, along the axial direction have a two fan driving the cooling gas to the rotor core ,
A plurality of the same number of each other between one of the two fans and the axial center position of the circumferential partition space and between the other of the two fans and the center position. The coil bracket is arranged,
The coil bracket is not arranged at the center position, and the coil bracket is not arranged.
The cooling gas driven by the two fans travels from both sides in the axial direction toward the center position with respect to the center position, collides with each other at the center position, and has a diameter from the circumferential partition space. A salient pole type rotary electric machine characterized in that it flows out in the direction.
前記周方向区画空間の周方向の中央に配されて前記ボルトのボルト孔が形成された中央部と、
前記中央部から周方向の両側に延びて前記互いに対向する前記回転子巻線導体のそれぞれに対応する周方向の部分である2つの押さえ翼と、
を有し、
前記2つの押さえ翼のそれぞれには、冷却用気体軸方向流通路としての通風孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の突極形回転電機。 The coil bracket
A central portion in which bolt holes of the bolts are formed, which are arranged in the center of the circumferential partition space in the circumferential direction, and
Two holding blades, which are portions in the circumferential direction extending from the central portion on both sides in the circumferential direction and corresponding to each of the rotor winding conductors facing each other.
Have,
The salient pole type rotary electric machine according to claim 1, wherein each of the two holding blades is formed with a ventilation hole as a cooling gas axial flow passage.
前記周方向区画空間の周方向の中央に配された前記ボルトのボルト孔が形成された中央部と、
前記互いに隣接する前記回転子巻線導体のそれぞれに対応するように前記中央部から周方向の両側に延びて周方向の部分である2つの押さえ翼と、
を有し、
前記中央部と前記2つの押さえ翼は互いに相俟って、前記固定子鉄心の径方向内側との間で、冷却用気体軸方向流通路としての開放空間を形成していることを特徴とする請求項1に記載の突極形回転電機。 The coil bracket
The central portion where the bolt holes of the bolts arranged in the center of the circumferential partition space in the circumferential direction are formed, and
Two holding blades extending from the central portion to both sides in the circumferential direction so as to correspond to each of the rotor winding conductors adjacent to each other, and a portion in the circumferential direction.
Have,
The central portion and the two holding blades are combined with each other to form an open space as a cooling gas axial flow passage between the stator core and the inside in the radial direction. The salient pole type rotary electric machine according to claim 1.
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付けられて周方向に互いに間隔をおいて前記軸方向に延びた複数の鉄心突極部が形成された回転子鉄心と、
前記回転子鉄心に巻回された回転子巻線と、
前記回転子鉄心に対して前記軸方向の両側で前記ロータシャフトに配されて、前記軸方向に沿って前記回転子鉄心側に冷却用気体を駆動する二つのファンと、
を具備し、
前記回転子巻線は、
前記複数の鉄心突極部のそれぞれに巻回された回転子巻線導体と、
前記複数の鉄心突極部の互いに隣接する同士に挟まれたそれぞれの周方向区画空間において互いに隣接する前記回転子巻線導体の2つの径方向外側を囲むように配されて前記軸方向に延びる巻線導体側部板と、
前記周方向区画空間の前記軸方向に互いに間隔をあけて配されて、前記巻線導体側部板の幅に対応した幅を有して前記巻線導体側部板に密着して設けられた複数のコイルブラケットと、
前記コイルブラケットを前記回転子鉄心に固定する複数のボルトと、
を具備し、
前記コイルブラケットは、前記軸方向の冷却用気体が通過可能に形成され、
二つの前記ファンのうちの一方と前記周方向区画空間の前記軸方向の中心位置との間と、二つの前記ファンのうちの他方と前記中心位置との間とに、互いに同じ数の複数の前記コイルブラケットが配され、
前記中心位置には、前記コイルブラケットが配されておらず、
二つの前記ファンによって駆動された前記冷却用気体が、前記中心位置に対して前記軸方向の両側から前記中心位置に向かって進み、前記中心位置で互いに衝突し、前記周方向区画空間から前記径方向外側に流出する、ことを特徴とする回転子。 It is a rotor of a salient pole type rotary electric machine,
A rotor shaft that extends axially and is rotatably supported,
A rotor core mounted on the radial outer side of the rotor shaft and formed with a plurality of core salient poles extending in the axial direction at intervals in the circumferential direction.
The rotor winding wound around the rotor core and
Two fans arranged on the rotor shaft on both sides in the axial direction with respect to the rotor core and driving a cooling gas toward the rotor core along the axial direction.
Equipped with
The rotor winding is
Rotor winding conductors wound around each of the plurality of iron core salient poles,
The plurality of iron core salient poles are arranged so as to surround the two radial outer sides of the rotor winding conductors adjacent to each other in each circumferential partition space sandwiched between the plurality of iron core salient poles and extend in the axial direction. Winding conductor side plate and
They are arranged at intervals in the axial direction of the circumferential partition space, have a width corresponding to the width of the winding conductor side plate, and are provided in close contact with the winding conductor side plate. With multiple coil brackets
A plurality of bolts for fixing the coil bracket to the rotor core,
Equipped with
The coil bracket is formed so that the cooling gas in the axial direction can pass through .
A plurality of the same number of each other between one of the two fans and the axial center position of the circumferential partition space and between the other of the two fans and the center position. The coil bracket is arranged,
The coil bracket is not arranged at the center position, and the coil bracket is not arranged.
The cooling gas driven by the two fans travels from both sides in the axial direction toward the center position with respect to the center position, collides with each other at the center position, and has a diameter from the circumferential partition space. A rotor characterized by flowing out in the direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018055931A JP6867970B2 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Pole-type rotary electric machine and rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018055931A JP6867970B2 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Pole-type rotary electric machine and rotor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019170062A JP2019170062A (en) | 2019-10-03 |
JP6867970B2 true JP6867970B2 (en) | 2021-05-12 |
Family
ID=68107633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018055931A Active JP6867970B2 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Pole-type rotary electric machine and rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6867970B2 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS596131B2 (en) * | 1976-06-05 | 1984-02-09 | 株式会社東芝 | Salient pole field wire ring support device |
JPS58112046U (en) * | 1982-01-22 | 1983-07-30 | デンヨ−株式会社 | Coil supporter for rotating field winding |
JPS6031151U (en) * | 1983-08-09 | 1985-03-02 | 株式会社明電舎 | Field coil of rotating electric machine |
JP2002058188A (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | Salient-pole rotor |
JP2003309947A (en) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Nishishiba Electric Co Ltd | Rotor of rotary electric machine |
WO2015098249A1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 三菱電機株式会社 | Rotating electrical machine |
JP2017050926A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社明電舎 | Rotary electric machine |
-
2018
- 2018-03-23 JP JP2018055931A patent/JP6867970B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019170062A (en) | 2019-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6405775B2 (en) | Double stator rotary electric machine | |
JP4682893B2 (en) | Rotating electric machine rotor | |
US20070052313A1 (en) | Rotating electrical machine | |
JP6507273B2 (en) | Rotor for permanent magnet embedded motor and motor using the same | |
US11011964B2 (en) | Cage induction motor | |
JP6818869B2 (en) | Electric motor and blower | |
WO2014174721A1 (en) | Induction machine | |
JP2018501773A (en) | Rotor | |
JP6355390B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP7051019B2 (en) | Electric motor | |
AU2019430538B2 (en) | Fan motor | |
WO2018008356A1 (en) | Rotary machine | |
JP6898887B2 (en) | Rotating machine and stator cooling structure | |
JP6867970B2 (en) | Pole-type rotary electric machine and rotor | |
JP6944418B2 (en) | Rotating machine and rotor | |
JP6586436B2 (en) | Rotating electric machine and its rotor | |
JP6531069B2 (en) | Fully closed type rotating electric machine and cooler | |
JP6997695B2 (en) | Brushless rotary electric machine | |
JP6789203B2 (en) | Rotating machine and stator cooling structure | |
JP2017050926A (en) | Rotary electric machine | |
WO2014171224A1 (en) | Rotating electric machine | |
WO2022064627A1 (en) | Electric motor | |
US20220109344A1 (en) | Deflector for rotating electrical machine | |
JP2022038289A (en) | Rotary electric machine | |
JP2014236648A (en) | Dynamo-electric machine and rotor of dynamo-electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190709 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200423 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200519 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20200528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210203 |
|
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: 20210406 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210409 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6867970 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |