JPH02299436A - かご形誘導機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、かご形誘導機の回転子に係り、特に冷却構造
の改良に関するものである。

（従来の技術） 一般に、石油化学プラント等におけるコンプレッサは、
数千から敵方回転という超高速で回転するものが多（、
従来は増速ギヤを用いて低速電動機で駆動する方式が採
用されていた。

近年、パワーエレクトロニクスの進歩により、かご彫型
動機をインバータ等の周波数変換装置を用いて、可変速
化して使用するケースが多くなってきた。また、保守性
を向上させる目的で、上記したコンプレッサに対しても
、高周波数のインバータを用い、超高速の誘導電動機で
可変速駆動しようとする傾向が多くなってきた。

第４図は、一般のかご形誘導機の回転子構造を示す縦断
面図であり、第５図は、第４図のＡ−Ａ線に沿った横断
面図である。第４図および第５図に示すように、一般の
かご形誘導機の回転子は、シャフト１にリブ２が溶接さ
れ、このリブ２に積層鉄心構造の回転子鉄心３ｍを嵌合
し、この回転子鉄心３！のスロット内に回転子導体４を
挿入して構成している。また、回転子鉄心３ａには、通
風用のダクト５がスペーサ６により形成されており、リ
ブ２の間の空間部２ａから入った冷却風７がこのダクト
５を通って図示しない固定子へ排出される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、かご形誘導機を超高速化しようとする場
合、回転子が大きな遠心力を受けるため、これに使用す
る材料の強度が第１の課題となり、また、通風冷却も第
２の課題となる。

すなわち、第４図に示すような回転子を高速で回転させ
た場合、スペーサ６によるファン効果で機械損が増加し
て効率が低下するが、超高速で回転させた場合には、更
にスペーサ６および回転し導体４に作用する遠心力によ
り、回転子鉄心３ａに加わる応力が増大するため、回転
子鉄心３ａの機械的強度を考慮して、一般的には第６図
に示すような構造を採用している。

こめ構造は、回転子鉄心３ｂに通風用ダクトを形成しな
いので、上記したスペーサ６もなく、また、回転子鉄心
３ｂをシャフト１に焼き嵌めするため、鉄心ヨーク部寸
法を大きく確保でき、前述した高速回転における第１の
課題が解消する。

ところが、冷却が回転子表面からのみとなるため、回転
子鉄心が長い場合や回転子の発生損失が大きい場合には
、冷却が困難になるという不具合（つまり、第２の課題
）が発生する。

一般に、大容量機は、この傾向にある関係上特に重要な
課題となっている。

そこで、本発明の目的は、大容量超高速においても、材
料の強度および通風冷却の両面から最適な構造としたか
ご形誘導機の回転子を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、積層鉄心を有し、スロットに回転子導体を挿
入するかご形誘導機の回転子において、積層鉄心内に軸
方向に沿って通風穴を設け、この通風穴とエアギャップ
を半径方向に沿って連通ずる通風穴を設けた回転子円板
を、回転子中央部に挿入したものである。

（作　用） 積層鉄心の通風穴から入った冷却風は、回転子円板の通
風穴のポンプ作用によってエアギャップ側に排出される
。これによって、冷却風が直接回転子鉄心内を通り、さ
らに最も温度が上昇する鉄心中央部から排出されるので
、冷却効果を大幅に向上することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は本発明の一実施例の縦断面図であり、第２図は第
１図のＡ−Ａ線に沿った横断面図であり、第３図は本考
案の一実施例に用いる回転子円板の斜視図である。

第１図、第２図および第３図において、回転子は回転子
円板９を回転子中央部に位置させ、この両側に鉄心３Ｃ
を配置し、これらをシャフト１に同時に焼き嵌めして構
成している。

この構成において、鉄心３Ｃには、中心側に円周方向に
沿って複数の通風穴８ａが設けられている。この通風穴
８ａは、ノツチング等で回転子導体４を挿入するスロッ
トと同様に加工される。また、回転子円板９は、鉄心３
Ｃより若干直径が小さく、外周には回転子導体４を挿入
する溝１０と、鉄心３ｃの通風穴８ａと合致する位置に
同じ大きさでかつ同じ個数の通風穴８ｂと、この通風穴
８ｂそれぞれに連らなり、半径方向に沿って伸び外周に
開口する通風穴１１が設けられている。シャフト１に焼
き嵌めされた鉄心３Ｃと回転子円板９には、一般のかご
形誘導機と同様に回転子導体４が挿入される。

上記した通風穴８！は、通風穴８ｂ、通風穴１１を通じ
て回転子円板９の外周に貫通し、冷却風の流路を形成す
る。また、回転子導体４の上面と回転子円板９の外径が
一致するようにすれば、回転子表面は円周方向に平滑に
なり、機械損を低減できる。

なお、通風穴８ａ、８ｂは、必ずしも回転子導体、４間
に１個づつ設ける必要はなく、必要とする風量によって
適宜決定すればよい。

以上のように構成された回転子が高速で回転すると、回
転子円板９の通風穴１１のポンプ作用により、冷却風が
第１図の７のように流れ、第６図に示す従来の構造に比
べて冷却効果が大幅に改善される。特に大容量の機械に
おいては回転子の長さが長く、鉄心中央部の温度が上昇
するが、本実施例によれば、回転子の中央部に直接冷却
風を排出させることができ、その効果は大きい。さらに
、回転子円板９は、バランスリングとして使用しても効
果的である。

なお、上述した実施例は超高速誘導機を対象としたが、
一般の誘導機についても適用できることは勿論である。

また、回転子円板９に設ける通風穴１１は、傾めに加工
して斜流ポンプ的な作用をさせれば、冷却効率が良くな
ることは言うまでもない。さらに、回転子円板を複数枚
数箇所に配置すれば、冷却効果が増すことも言うまでも
ない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、積層鉄心内に通風
穴を設け、この通風穴に連らなりエアギャップ面に貫通
する通風穴をあけた回転子円板を設け、この回転子円板
の通風穴のポンプ作用により冷却風を鉄心中央部に排出
させるため、冷却効果がよく、また従来構造のように鉄
心内にスペーサー等がなく、材料強度上からも有利とな
り、大容量超高速誘導機にも適用が可能なかご形誘導機
の回転子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線に沿った横断面図、第３図は本発明の一
実施例に用いる回転子円板の斜視図、第４図は従来のか
ご形誘導機の回転子の縦断面図、第５図は第４図のＡ−
Ａ線に沿った横断面図、第６図は従来の高速かご形誘導
機の縦断面図である。 １・・・シャフト ３Ｃ・・・回転子鉄心 ４・・・回転子導体 ８ａ　、　　８ｂ　、　Ｉｌ−・・通風穴９・・・回転
子円板 （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名） ＄３　１！Ｉ 第　乙　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 積層鉄心構造を有し、スロットに回転子導体を挿入する
   かご形誘導機の回転子において、前記積層鉄心内に軸方
   向に沿って通風穴を設け、この通風穴とエアギャップを
   半径方向に沿って連通する通風穴を設けた回転子円板を
   、回転子中央部に挿入したことを特徴とするかご形誘導
   機の回転子。