JPH05236704A - モータ冷却装置 - Google Patents

モータ冷却装置

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Publication number
JPH05236704A
JPH05236704A JP3510792A JP3510792A JPH05236704A JP H05236704 A JPH05236704 A JP H05236704A JP 3510792 A JP3510792 A JP 3510792A JP 3510792 A JP3510792 A JP 3510792A JP H05236704 A JPH05236704 A JP H05236704A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
cooling
refrigerant
winding
pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP3510792A
Other languages
English (en)
Inventor
Toku Suda
徳 須田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3510792A priority Critical patent/JPH05236704A/ja
Publication of JPH05236704A publication Critical patent/JPH05236704A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ内で一番温度が高くなりやすいステー
タを効果的に冷却しかつモータの駆動状態に応じて効率
的にモータの冷却を行う。 【構成】巻線耳部23に対向する位置に冷却用冷媒噴出
孔29が設置される駆動軸15の内部に設けられている
冷却用冷媒供給路27に冷却用冷媒を供給するポンプ3
1にはコントローラ33が設置される。モータ10が回
転すると、冷却用冷媒供給路27に供給された冷却用冷
媒は、遠心力によって冷却用冷媒噴出孔29から噴出し
てダイレクトに前記巻線耳部23にかかり、ステータ1
3がダイレクト冷却されることとなる。また、ポンプ3
1が吐出する冷却用冷媒の量は、モータ10の合成損失
量に追従して制御されるので、冷却用冷媒噴出孔29か
らの冷却用冷媒の噴出量はモータ10の合成損失量に忠
実に追従し、これにより冷却能力を発熱量に合わせて制
御できることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモータ冷却装置、特に冷
却用冷媒を循環させて誘導モータ等の冷却を行う冷却装
置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】現在使用されているモータは駆動によっ
て発熱するので、モータの寿命を維持するためにはモー
タ自体を冷却することが必要である。そして、そのため
のモータ冷却装置の考案が従来からいくつか為されてい
るが、そのうちの代表的なものとしては、モータケース
に水路を設けてモータの冷却を行うモータ冷却装置等が
ある。
【0003】また、実公昭39−32300号公報にお
いては、モータの回転軸とモータケースの接続部分から
冷却油を注入し、該回転軸の回転駆動により霧状にされ
た冷却油のシャワーをモータの内側に噴霧することによ
って、該モータを内側から冷却するモータ冷却装置が記
載されている。また、このモータ冷却装置と同様にモー
タを内側から冷却するモータ冷却装置としては、実公昭
52−9526号公報に記載されているように、モータ
の回転軸の中に冷却油を流すことによってモータを内側
から冷却するモータ冷却装置などがある。更には、実開
昭58−174973号公報に記載されているように、
モータの回転軸中に冷却油を流すことによって軸受部分
の冷却も行い、これによって効果的にモータの寿命を延
ばすモータ冷却装置などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来装置においては、モータ内で一番温度が高く
なりやすいステータを効果的に冷却するようなモータ冷
却装置や、該ステータを効果的に冷却しかつモータの駆
動状態(トルク状態・回転状態)に応じて効率的に冷却
を行うようなモータ冷却装置は存在しなかった。
【0005】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、モータ内で一番温度が高く
なりやすいステータを効果的に冷却しかつモータの駆動
状態(トルク状態・回転状態)に応じて効率的に冷却を
行うようなモータ冷却装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明に係るモータ冷却装置においては、モ
ータの回転軸内に軸方向に軸方向に沿って設けられた冷
却用冷媒供給路と、ステータコアに巻着されている巻線
によって形成されている巻線耳部に対向し、冷却用冷媒
を前記冷却用冷媒供給路より巻線耳部に噴出させるよう
に設けられた冷却用冷媒噴出孔と、前記冷却用冷媒供給
路に冷却用冷媒を供給するポンプと、このポンプの吐出
する冷却用冷媒量をモータの駆動状態に応じて可変とす
るポンプ制御手段と、を設けたことを特徴とする。
【0007】
【作用】以上のような構成を有する本発明のモータ冷却
装置においては、冷却用冷媒噴出孔が巻線耳部に対向し
てモータの回転軸に設けられているため、ポンプにより
吐出される冷却用冷媒が前記巻線耳部に直接かけられ
る。更に巻線耳部の温度は、モータの駆動状態に応じて
変化するため、モータの駆動状態に応じて冷媒量を変え
るようにしている。これによって、モータ内で一番温度
が高くなりやすい前記巻線耳部が直接的に冷却されるこ
ととなり、ひいてはモータ全体が効率的に冷却されるこ
ととなる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の好適な一実施例に係るモー
タ冷却装置を備える誘導モータ10の構成を示した断面
図である。
【0009】図1において、モータ10は、モータケー
ス11に設置されているステータ13と、駆動軸15に
設置されているロータ17とを含み、ステータ13に通
じられる誘導電流によって駆動軸15が回転するように
なっている。ここで、前記ステータ13は、ステータコ
ア19とこれに巻着されている巻線21とから構成され
ており、この巻線21が重ねて巻かれることによって、
ステータコア19の横手方向には巻線耳部23が形成さ
れている。また、図2にも示されているように、モータ
ケース11には螺旋状の冷却水路24が設置されてお
り、ここを流れる冷却水によってモータ10が外部から
冷却されるようになっている。冷却水は水路入口25か
ら供給され、水路出口26から排出されていく。
【0010】本実施例において特徴的なことは、駆動軸
15には、その内部に冷却用冷媒供給路27が設置さ
れ、前記巻線耳部23に対向する位置に冷却用冷媒噴出
孔29が設置されていることである。そして、前記冷却
用冷媒供給路27に冷却用冷媒を供給するポンプ31に
は、圧送される冷却用冷媒の流量を制御するコントロー
ラ33が設置されている。
【0011】モータ10が回転すると、冷却用冷媒供給
路27に供給された冷却用冷媒は、遠心力によって冷却
用冷媒噴出孔29から噴出する。ここで、この冷却用冷
媒噴出孔29が前記巻線耳部23に対向する位置に設置
されているため、冷却用冷媒噴出孔29から噴出した冷
却用冷媒がダイレクトに前記巻線耳部23にかかること
になり、これによってステータ13がダイレクトに冷却
されることとなる。そして、ステータコア19に巻着さ
れている巻線21は熱伝導性が良いため、上記のような
ダイレクト冷却を行うと、ステータコア19がかなり効
率よく冷却ができることとなる。この点が、ステータ1
3の入っている溝などに沿って冷却用冷媒を流そうとす
る従来技術とは異なっており、本願発明においては、ス
ラスト方向に冷却用冷媒を掛けることによって、むき出
しになっている巻線耳部23を直接的に冷却するので、
従来技術よりも効率よくステータコア19の冷却が行え
ることとなる。なお、ステータ13を冷却した冷却用冷
媒は、冷媒出口35から排出されていく。
【0012】このようにして、本実施例においては、モ
ータ10内で一番温度が高くなりやすいステータ13
(ステータコア19及び巻線21)を内側からダイレク
トに冷却していくので、モータ10全体を効率的に冷却
を行うことが可能となる。
【0013】また、巻線21を構成する銅線には、通常
は、銅線保護のためのコーティングがされている。そし
て、この銅線は通常は熱に弱く、巻線耳部23の発熱に
よって変質してしまう場合もあるが、本実施例において
は、ここが直接的に冷却されるため、このコーティング
の耐久性を向上させることが可能となる。
【0014】なお、本実施例においては、ロータ17の
左右にはそれぞれ2個づつの計4個の冷却用冷媒噴出孔
29が設置されており、この穴径は5mm程度である。
従って、霧状の冷却用冷媒が前記巻線耳部23に噴霧さ
れるのではなく、比較的まとまった量の冷却用冷媒がこ
の巻線耳部23にかけられることによって冷却が行われ
ることとなる。
【0015】以下、本実施例に係るモータ冷却装置の冷
却動作について説明する。
【0016】一般にモータは、その回転数が上がれば上
がる程、損失は単調に増加する。そして、この損失分は
全て熱になるので、回転数が上がれば上がるほど、強力
に冷却しなければならない。これを、図3、図4に基づ
いて以下に詳細に説明をしていくと、まず図3に示され
ているように、供給電圧V0 でモータ10を駆動してい
くと、規定回転数N0 までは一定のトルクで駆動する
が、このN0 を越えると駆動トルクは徐々に減少するよ
うになる。しかしながら、図4に示されているように、
増分は鈍るものの、N0 を越えても合成損失は増加して
いくこととなる。すなわち、巻線21の電気抵抗に基づ
く銅損はほぼ一定であるのに対し、磁力線の変化に基づ
く鉄損は回転数に追従して増加していくので、これらの
和である合成損失は、モータ10の回転数が増加してい
く限り、N0 を越えても増加していく。しかし、モータ
10の回転数がN0 を越え、モータ10の駆動トルクが
減少すると、それに伴って前記鉄損も減少することとな
る。従って、モータ10の回転数が増加していく限りは
モータ10の合成損失が増大していくこととなるが、モ
ータ10の回転数がN0 を越えると合成損失の増分は鈍
ることとなる。
【0017】そして、モータ10の発熱量は損失量に追
従して増大していくので、モータ10の発熱量の回転数
に対する関係は、図4に示される合成損失の特性と同様
のグラフを形成する。このことに鑑みて、本実施例に係
るモータ冷却装置の冷却能力は、モータ10の合成損失
量に追従させて、ポンプ31の冷却用冷媒の吐出量を変
えることにより調節されるようになっている。この様子
を示したものが図5であり、この図5に示されているよ
うに、ポンプ31の冷却用冷媒の吐出量は、モータ10
の回転数に対する合成損失量に追従するように制御され
る。このようにして、本実施例に係るモータ冷却装置に
おいては、ポンプ31の冷却用冷媒の吐出量を制御する
ことにより、モータ10の発熱量に忠実に追従させて増
大させることができるので、非常に効率的な冷却が行え
ることになる。
【0018】なお、上述のようにポンプ31の吐出量を
制御することにより、回転数N0 が不連続点となるが、
本実施例に係るモータ冷却装置においては、回転数が少
ない時には経路内での圧損が減少されることにもなる。
図5に示されるように、モータ10の回転数がゼロの場
合でも冷却用冷媒の吐出量が所定の値を有しているため
に、経路内での圧損が減少されることとなるからであ
る。従って、低速回転時・高速回転時ともに効率的な冷
却を行うことが可能となる。
【0019】また、撹拌抵抗を起こさせないためには、
回転軸とステータの間は冷却用冷媒で満たさないほうが
よいので、本実施例においては、これらの間には常時所
定の空間が設けられるようになっている。
【0020】
【発明の効果】以上のようにして、本願発明に係るモー
タ冷却装置においては、 回転軸のスラスト方向に冷却用冷媒を掛けることによ
って、むき出しになっている巻線耳部を直接的に冷却す
るので、損失が増える主な原因となっているようなとこ
ろ、すなわちステータ13(ステータコア19及び巻線
21)を内側からダイレクトに冷却していくことができ
る。従って、効率よくステータコア19を冷却すること
ができ、これにより、モータ10全体を従来技術よりも
効率的に冷却を行うことが可能となる。
【0021】また、回転数が少ない時には巻線耳部に
冷却用冷媒を直接かけるための最低限のポンプ出力が得
られるようにポンプ31が制御され、一方、回転数が多
い時にはモータ10の合成損失量に追従してポンプ31
が制御されることによって、その冷却能力が調節される
ようになっているので、低速回転時・高速回転時ともに
効率的な冷却を行うことが可能となっている。
【0022】更に、巻線を構成する導線を保護する熱
に弱いコーティングの耐久性を向上させることができる
という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な一実施例に係るモータ冷却装置
を備える誘導モータ10の構成を示した断面図である。
【図2】図1のモータを別の角度から見た一部断面図で
ある。
【図3】誘導モータのトルク特性を示すグラフである。
【図4】誘導モータの回転数と損失特性の相関関係を示
すグラフである。
【図5】本実施例に係るモータ冷却装置のポンプの制御
動作を示すグラフである。
【符号の説明】
10 モータ 11 モータケース 13 ステータ 15 駆動軸 17 ロータ 19 ステータコア 21 巻線 23 巻線耳部 27 冷却用冷媒供給路 29 冷却用冷媒噴出孔 31 ポンプ 33 コントローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータケースに設置されているステータ
    と、モータの回転軸に設置されているロータとを有する
    モータの冷却装置において、 モータの回転軸内に軸方向に沿って設けられた冷却用冷
    媒供給路と、 前記ステータコアに巻着されている巻線によって形成さ
    れている巻線耳部に対向し、冷却用冷媒を前記冷却用冷
    媒供給路より巻線耳部に噴出させるように設けられた冷
    却用冷媒噴出孔と、 前記冷却用冷媒供給路に冷却用冷媒を供給するポンプ
    と、 このポンプの吐出する冷却用冷媒量をモータの駆動状態
    に応じて可変とするポンプ制御手段と、 を設けたことを特徴とするモータ冷却装置。
JP3510792A 1992-02-21 1992-02-21 モータ冷却装置 Pending JPH05236704A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3510792A JPH05236704A (ja) 1992-02-21 1992-02-21 モータ冷却装置

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JP3510792A JPH05236704A (ja) 1992-02-21 1992-02-21 モータ冷却装置

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JP3510792A Pending JPH05236704A (ja) 1992-02-21 1992-02-21 モータ冷却装置

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JP (1) JPH05236704A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006067640A (ja) * 2004-08-24 2006-03-09 Honda Motor Co Ltd 電動ポンプ制御装置
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DE102016008988A1 (de) 2015-07-31 2017-02-02 Fanuc Corporation Maschinenlernvorrichtung zum Einlernen von Betriebsbedingungen einer Kühleinrichtung, Motorsteuervorrichtung und Motorsteuersystem mit der Maschinenlernvorrichtung, und Maschinenlernverfahren

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