JPH04244762A - 回転電機の回転子軸 - Google Patents
回転電機の回転子軸Info
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- JPH04244762A JPH04244762A JP918490A JP849091A JPH04244762A JP H04244762 A JPH04244762 A JP H04244762A JP 918490 A JP918490 A JP 918490A JP 849091 A JP849091 A JP 849091A JP H04244762 A JPH04244762 A JP H04244762A
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- Japan
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- rotor
- electric machine
- shaft
- rotor shaft
- outer periphery
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Links
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の回転子軸に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機においては、運転中に発生する
回転子の振動が過大になると、軸受の寿命が低下し軸受
の損傷や固定子側に取り付けられた風道及び端子箱など
の計装品の破損の要因にもなる。すると、この電動機が
例えば鉄鋼圧延工場や大形コンプレッサ或いはポンプな
どに使われたときには、設備全体の操業を停止しなけれ
ばならなくなるおそれもある。
回転子の振動が過大になると、軸受の寿命が低下し軸受
の損傷や固定子側に取り付けられた風道及び端子箱など
の計装品の破損の要因にもなる。すると、この電動機が
例えば鉄鋼圧延工場や大形コンプレッサ或いはポンプな
どに使われたときには、設備全体の操業を停止しなけれ
ばならなくなるおそれもある。
【０００３】このため、従来からこのような設備に使わ
れる大形電動機においては、組立及び試験の各段階にお
いて、運転時の回転子の過大な振動の要因となる軸心に
対する重心の偏りを調整して、回転による遠心力のアン
バランスを減らし、それに伴う振動の低下が図られてい
る。
れる大形電動機においては、組立及び試験の各段階にお
いて、運転時の回転子の過大な振動の要因となる軸心に
対する重心の偏りを調整して、回転による遠心力のアン
バランスを減らし、それに伴う振動の低下が図られてい
る。
【０００４】一方、電動機は、負荷の増加に伴って内部
の温度も上り、たとい無負荷状態では振動が小さくても
、負荷の増加に伴う回転子の膨張で図４に示すように曲
って、振動が大きくなるときがある。図５は、発明者が
測定した従来の誘導電動機の回転子の無負荷状態と定格
負荷で上昇温度が飽和したときの振動の大きさと方向を
示すグラフである。
の温度も上り、たとい無負荷状態では振動が小さくても
、負荷の増加に伴う回転子の膨張で図４に示すように曲
って、振動が大きくなるときがある。図５は、発明者が
測定した従来の誘導電動機の回転子の無負荷状態と定格
負荷で上昇温度が飽和したときの振動の大きさと方向を
示すグラフである。
【０００５】同図において、無負荷時で回転子の端部の
温度が１８℃のときには、回転子のある一側を０゜とし
たとき１９８ ゜の方向に最大振幅２０μｍ（注；振動
計で測定）を示していたものが、定格負荷に上げて１５
分後には、振動の移相が１８０ ゜の方向に変って最大
振幅が１０μｍと減少し、更に１５分経過後には振動の
移相が５３゜の方向で最大振幅が２０μｍと無負荷時の
振幅に増えた。以後、２０分毎に測定したが、最初の２
０分経過時には、４２゜の方向に変化して最大振幅３０
μｍに増え、次の２０分経過時には振動の移相の方向は
更に０゜の方向の３７゜となって最大振幅も４０μｍに
増え、次の２０分経過で温度上昇が６０゜で飽和したと
きの振動の移相は３５゜振幅は６０μｍであった。その
ため、従来から回転電機の回転軸は、仕上げ前に熱処理
されて温度上昇による歪が最小になるよう種々対策が採
られている。
温度が１８℃のときには、回転子のある一側を０゜とし
たとき１９８ ゜の方向に最大振幅２０μｍ（注；振動
計で測定）を示していたものが、定格負荷に上げて１５
分後には、振動の移相が１８０ ゜の方向に変って最大
振幅が１０μｍと減少し、更に１５分経過後には振動の
移相が５３゜の方向で最大振幅が２０μｍと無負荷時の
振幅に増えた。以後、２０分毎に測定したが、最初の２
０分経過時には、４２゜の方向に変化して最大振幅３０
μｍに増え、次の２０分経過時には振動の移相の方向は
更に０゜の方向の３７゜となって最大振幅も４０μｍに
増え、次の２０分経過で温度上昇が６０゜で飽和したと
きの振動の移相は３５゜振幅は６０μｍであった。その
ため、従来から回転電機の回転軸は、仕上げ前に熱処理
されて温度上昇による歪が最小になるよう種々対策が採
られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、電動機の回
転子軸には、回転子鉄心や導体などが取り付けられ、誘
導電動機では短絡環のろう付などの工程を経て組み立て
られるので、軸心に対する回転子鉄心及び導体の発熱や
放散は、完全に均一にはならないだけでなく、上述のよ
うに温度によって曲がる方向も変るときがある。
転子軸には、回転子鉄心や導体などが取り付けられ、誘
導電動機では短絡環のろう付などの工程を経て組み立て
られるので、軸心に対する回転子鉄心及び導体の発熱や
放散は、完全に均一にはならないだけでなく、上述のよ
うに温度によって曲がる方向も変るときがある。
【０００７】このため、内扇の容量を上げて冷却効果を
上げる方法もあるが、騒音が増える欠点もある。又、軸
受の剛性を上げて強制的に振動を拘束する方法を採るこ
ともあるが、手間がかかる割には効果は少ない。そこで
、本発明の目的は、温度上昇による振動の増加を容易に
減らすことのできる回転電機の回転子軸を得ることであ
る。 ［発明の構成］
上げる方法もあるが、騒音が増える欠点もある。又、軸
受の剛性を上げて強制的に振動を拘束する方法を採るこ
ともあるが、手間がかかる割には効果は少ない。そこで
、本発明の目的は、温度上昇による振動の増加を容易に
減らすことのできる回転電機の回転子軸を得ることであ
る。 ［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は、外周の
軸方向に複数の通風路が構成され、この通風路に冷却風
が強制される回転電機の回転子軸において、通風路に、
この通風路に通風される冷却風の風量を調節する調整板
を設けることで、通電による温度上昇で片側に湾曲する
回転子軸の他側の通風量を調整して、回転子軸の湾曲を
減らし重心の偏りによる振動を容易に減らすことのでき
る回転電機の回転子軸である。
軸方向に複数の通風路が構成され、この通風路に冷却風
が強制される回転電機の回転子軸において、通風路に、
この通風路に通風される冷却風の風量を調節する調整板
を設けることで、通電による温度上昇で片側に湾曲する
回転子軸の他側の通風量を調整して、回転子軸の湾曲を
減らし重心の偏りによる振動を容易に減らすことのでき
る回転電機の回転子軸である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の回転電機の回転軸の一実施例
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の回転電機
の回転軸を示す縦断面図、図２は図１の回転軸１の中央
部の軸心と直交方向の切断面の拡大詳細図である。
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の回転電機
の回転軸を示す縦断面図、図２は図１の回転軸１の中央
部の軸心と直交方向の切断面の拡大詳細図である。
【００１０】図１〜図２において、回転子軸１の中間部
には、外周の軸方向に図２に示すような通風溝２が４５
゜間隔で形成されている。一方、回転子軸１の外周には
、積層珪素鋼板でなる回転子鉄心３が挿着され、この回
転子鉄心３には内周から外周に貫通した通風穴３ａが軸
方向にほぼ等間隔に３箇所、図２の通風溝２と同様に４
５゜間隔に設けられ、これらの通風穴３ａがそれぞれ通
風溝２のほぼ中央となるように挿入され、外周には軸方
向にＵ字状の複数の溝５が設けられ、この溝５には導体
６が両端を突き出して挿着され、この導体６の両端の内
周面には図１の図示しない側面図では環状の短絡環７が
ろう付されている。又、回転子鉄心３の両端には環状の
積層鉄心固定用フランジ４が挿着されて、その外側には
、図２で示すように長方形の板状の調整板１０がボルト
１０ａで固定され、この調整板１０の軸心側は通風溝１
０にたたき込まれている。更に、この調整板１０の外側
には回転軸１の段付部に内扇８がそれぞれ挿着されてい
る。
には、外周の軸方向に図２に示すような通風溝２が４５
゜間隔で形成されている。一方、回転子軸１の外周には
、積層珪素鋼板でなる回転子鉄心３が挿着され、この回
転子鉄心３には内周から外周に貫通した通風穴３ａが軸
方向にほぼ等間隔に３箇所、図２の通風溝２と同様に４
５゜間隔に設けられ、これらの通風穴３ａがそれぞれ通
風溝２のほぼ中央となるように挿入され、外周には軸方
向にＵ字状の複数の溝５が設けられ、この溝５には導体
６が両端を突き出して挿着され、この導体６の両端の内
周面には図１の図示しない側面図では環状の短絡環７が
ろう付されている。又、回転子鉄心３の両端には環状の
積層鉄心固定用フランジ４が挿着されて、その外側には
、図２で示すように長方形の板状の調整板１０がボルト
１０ａで固定され、この調整板１０の軸心側は通風溝１
０にたたき込まれている。更に、この調整板１０の外側
には回転軸１の段付部に内扇８がそれぞれ挿着されてい
る。
【００１１】このように構成された回転電機の回転子に
おいては、内扇８で内側に吹き付けられた冷却風は、矢
印９で示すように回転子軸の中央外周に形成された各通
風溝２にほぼ均一に吹き付けられ、回転子鉄心３に設け
られた各通風穴３ａを経て回転子鉄心３の外周と図示し
ない固定子間に流出して、回転子軸１と回転子鉄心３を
冷却する。
おいては、内扇８で内側に吹き付けられた冷却風は、矢
印９で示すように回転子軸の中央外周に形成された各通
風溝２にほぼ均一に吹き付けられ、回転子鉄心３に設け
られた各通風穴３ａを経て回転子鉄心３の外周と図示し
ない固定子間に流出して、回転子軸１と回転子鉄心３を
冷却する。
【００１２】一方、通電によって回転子軸１が図４に示
すように下方に曲ったときには、調整板１０は図２に示
すように上方中央に位置する通風溝２に挿着され、もし
、図５に示すように定格負荷時に上方に曲った回転子鉄
心のときには、下側に位置する通風溝２に挿着する。
すように下方に曲ったときには、調整板１０は図２に示
すように上方中央に位置する通風溝２に挿着され、もし
、図５に示すように定格負荷時に上方に曲った回転子鉄
心のときには、下側に位置する通風溝２に挿着する。
【００１３】又、もし、定格負荷のときの曲がりが少な
いときには、浅く挿入し、曲がりが大きいときには深く
挿入し、更に曲がりが大きいときには、例えば図５にお
いては下側の１８０ ゜とその右側の２２５ ゜及び更
にその右側の２７０ ゜の位置の通風溝２に挿入し、２
７０ ゜の位置の調整板１０はやや浅く取付けることで
、回転軸１の外周の角度による冷却効果を変えて歪を補
正する。
いときには、浅く挿入し、曲がりが大きいときには深く
挿入し、更に曲がりが大きいときには、例えば図５にお
いては下側の１８０ ゜とその右側の２２５ ゜及び更
にその右側の２７０ ゜の位置の通風溝２に挿入し、２
７０ ゜の位置の調整板１０はやや浅く取付けることで
、回転軸１の外周の角度による冷却効果を変えて歪を補
正する。
【００１４】図３は、図５のような熱歪み特性が得られ
た誘導電動機の回転子軸に対して、同図 ２２５゜の位
置の通風溝に調整板１０を挿着したときの温度上昇時の
歪の補正効果を示すグラフである。
た誘導電動機の回転子軸に対して、同図 ２２５゜の位
置の通風溝に調整板１０を挿着したときの温度上昇時の
歪の補正効果を示すグラフである。
【００１５】同図において、回転子軸は、定格負荷で温
度上昇が６０℃となって飽和したときの振動は最大振幅
で約１０μｍで、図５で示す調整板１０を挿着する以前
の５０μｍに比べて２０％に減っている。
度上昇が６０℃となって飽和したときの振動は最大振幅
で約１０μｍで、図５で示す調整板１０を挿着する以前
の５０μｍに比べて２０％に減っている。
【００１６】すなわち、無負荷時において１９５ ゜の
方向に１３．５μｍの最大振幅を示した回転軸は、定格
負荷を加えて１５分経過後には同じ方向に２０μｍの最
大振幅を示し、次の１５分経過後には２０５ ゜の方向
で同じ振幅を示した。更に次の１５分経過後には歪が大
幅に減少して１８０ ゜の方向に６μｍとなり次の１５
分後には９０゜の方向に変って同じく６μｍ、次の２０
分経過後には４５゜の方向に１１μｍ、次の２０分後に
は４６゜の方向で１６μｍ、次の２０分経過後は方向が
反転して６７゜の方向で１３μｍと減り、更に次の２０
分後に９０゜の方向で１２μｍと更に減り、次の２０分
で６０℃で飽和した時点では１２５ ゜の方向に１０μ
ｍの振幅で一定となった。
方向に１３．５μｍの最大振幅を示した回転軸は、定格
負荷を加えて１５分経過後には同じ方向に２０μｍの最
大振幅を示し、次の１５分経過後には２０５ ゜の方向
で同じ振幅を示した。更に次の１５分経過後には歪が大
幅に減少して１８０ ゜の方向に６μｍとなり次の１５
分後には９０゜の方向に変って同じく６μｍ、次の２０
分経過後には４５゜の方向に１１μｍ、次の２０分後に
は４６゜の方向で１６μｍ、次の２０分経過後は方向が
反転して６７゜の方向で１３μｍと減り、更に次の２０
分後に９０゜の方向で１２μｍと更に減り、次の２０分
で６０℃で飽和した時点では１２５ ゜の方向に１０μ
ｍの振幅で一定となった。
【００１７】なお、上記試験時には、図５において ２
２５゜の位置の通風溝に調整板１０を挿着したが１８０
゜の位置の通風溝にもわずかに突出させた調整板１０
を設けることで、図３で示す振幅の折線を右にずらして
、定格負荷のときの振幅を更に減少させることができる
。したがって、図３及び図５に示すような熱特性デ―タ
を型式別定格別の回転機毎に蓄積することで、調整板１
０の取付位置や取付深さを決めることができる。
２５゜の位置の通風溝に調整板１０を挿着したが１８０
゜の位置の通風溝にもわずかに突出させた調整板１０
を設けることで、図３で示す振幅の折線を右にずらして
、定格負荷のときの振幅を更に減少させることができる
。したがって、図３及び図５に示すような熱特性デ―タ
を型式別定格別の回転機毎に蓄積することで、調整板１
０の取付位置や取付深さを決めることができる。
【００１８】この結果、このように構成された回転電機
の回転子においては、例えば回転子積層鉄心固定用フラ
ンジ４の外面にめねじを形成しておねじを形成した重心
偏心補正用部品の挿着と同様、調整板１０は内周側が通
風溝２にたたき込まれていて軸心寄りに更にねじ止めで
取り付けられているので、遠心力でゆるむおそれもなく
、板金加工で製作でき製作が容易な回転電機の回転子と
なる。なお、上記実施例において、調整板１０の固定用
のボルト穴は長円形にして、調整容易にしてもよい。
の回転子においては、例えば回転子積層鉄心固定用フラ
ンジ４の外面にめねじを形成しておねじを形成した重心
偏心補正用部品の挿着と同様、調整板１０は内周側が通
風溝２にたたき込まれていて軸心寄りに更にねじ止めで
取り付けられているので、遠心力でゆるむおそれもなく
、板金加工で製作でき製作が容易な回転電機の回転子と
なる。なお、上記実施例において、調整板１０の固定用
のボルト穴は長円形にして、調整容易にしてもよい。
【００１９】又、上記実施例では、かご形誘導電動機の
例で説明したが、回転子軸と回転子鉄心との間に軸方向
に冷却通風風路が形成された回転機であれば適用するこ
とができる。
例で説明したが、回転子軸と回転子鉄心との間に軸方向
に冷却通風風路が形成された回転機であれば適用するこ
とができる。
【００２０】
【発明の効果】以上、本発明によれば、外周の軸方向に
複数の通風路が形成され、この通風路に冷却風が流出入
する回転電機の回転軸において、通風路に内部を流出入
する冷却風の風量を調整する調整板を設けることで、通
電による温度上昇で片側に湾曲する回転子の他側の通風
量を調整し温度上昇による回転子軸の曲がりを補正した
ので、回転子軸の曲がりを減らし振幅を容易に減らすこ
とのできる回転電機の回転子を得ることができる。
複数の通風路が形成され、この通風路に冷却風が流出入
する回転電機の回転軸において、通風路に内部を流出入
する冷却風の風量を調整する調整板を設けることで、通
電による温度上昇で片側に湾曲する回転子の他側の通風
量を調整し温度上昇による回転子軸の曲がりを補正した
ので、回転子軸の曲がりを減らし振幅を容易に減らすこ
とのできる回転電機の回転子を得ることができる。
【図１】本発明の回転電機の回転子軸の一実施例を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図２】本発明の回転電機の回転子軸の軸心と直交方向
の断面拡大図。
の断面拡大図。
【図３】本発明の回転電機の回転子軸の作用を示すグラ
フ。
フ。
【図４】従来の回転電機の回転子軸の一例を示す図。
【図５】従来の回転電機の回転子軸の作用を示すグラフ
。
。
１…回転子軸 ２…通
風溝３…回転子鉄心 ８…
内扇１０…調整板
風溝３…回転子鉄心 ８…
内扇１０…調整板
Claims (1)
- 【請求項１】 外周の軸方向に複数の通風路が形成さ
れ、この通風路に冷却風が強制通風される回転電機の回
転子軸において、前記通風路に、この通風路に強制通風
される前記冷却風の風量を調節する調整板を設けたこと
を特徴とする回転電機の回転子軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP918490A JPH04244762A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 回転電機の回転子軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP918490A JPH04244762A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 回転電機の回転子軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244762A true JPH04244762A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=11694561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP918490A Pending JPH04244762A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 回転電機の回転子軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04244762A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2829885A1 (fr) * | 2001-09-14 | 2003-03-21 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de ventilation pour machine electrique tournante et machine electrique pourvue d'un tel dispositif |
| US7759829B2 (en) * | 2003-06-26 | 2010-07-20 | Siemens Industry, Inc. | Industrial motor assembly comprising a vented rotor shaft |
| US8319388B2 (en) | 2008-01-25 | 2012-11-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Induction motor and hermetic compressor |
| US8344581B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-01-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Induction motor rotor core having shaped slots |
| US8740584B2 (en) | 2008-08-05 | 2014-06-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Induction motor and hermetic compressor |
| EP3951187A1 (en) * | 2016-03-17 | 2022-02-09 | Daikin Applied Americas Inc. | Compressor wherein motor coolant circulates in axial grooves between the shaft and the electric rotor |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP918490A patent/JPH04244762A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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