JPH05336702A

JPH05336702A - 誘導電動機

Info

Publication number: JPH05336702A
Application number: JP14123192A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Fujiwara; 和幸藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】内部を貫流する冷却用外気に混入して、回転子
の通風ダクトに付着した塵埃の除去作業の容易な誘導電
動機を得ること。【構成】外枠７の右側板７ａに形成された保守穴７ｅに
取り付けられた吹付管９Ａの先端を回転子４の通風ダク
ト５の入口に対置させる。吹付管９Ａの基端には、圧縮
空気源に接続された空圧ホース20を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機に係り、特
に外部から吸入された冷却空気が回転子を軸方向に貫流
する誘導電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、大容量ＧＴＯサイリスタ
の出現や制御技術の進歩に伴い、高精度に速度制御され
る鉄鋼などの圧延設備や鉄道車両の主電動機において
も、従来の直流電動機に代ってかご形誘導電動機（以
下、誘導電動機という）が採用され、保守・点検の省力
化が進められている。この誘導電動機を採用することに
よる利点は、 1)無整流子化によって、整流子やブラシ周りの保守点検
が不要となる。

【０００３】2)直流電動機では、整流子面の削正のため
に、２〜３年の間隔で分解による内部の清掃作業が必要
であるが、無整流子化によって分解回帰の延長を図るこ
とができる。 3)その他、直流電源が不要で且つ安価である。などがある。

【０００４】図７は、鉄道車両用主電動機として従来か
ら使われている誘導電動機の一例を示す半断面図であ
る。図７において、外枠７の左端には、この外枠７と同
径で図示しない左側面図では環状となる軸受箱８Ａの外
周部の内側が嵌合してボルト７ｃで固定され、外枠７の
右端には、同じく環状で小径の軸受箱８Ｂの外周部外側
が内側から嵌合し、ボルトで固定されている。これらの
軸受箱８Ａ，８Ｂの内周には、軸受11がそれぞれ挿入さ
れ、これらの軸受11の内周には軸３が貫挿され、軸受箱
８Ａの内周寄りの外面には軸受押え18Ａが、軸受箱８Ｂ
の内周寄り外面には同じく軸受押え18Ｂがそれぞれボル
トで固定されている。

【０００５】一方、外枠７の右側板７ａの外側に突き出
た筒状凸部の外側には、円板状のカバー10がボルト７ｄ
で取り付けられ、右側板７ａの筒状凸部の上部には、速
度検出器12が検出部を軸側にして取り付けられ、軸３の
右端には、平歯車状の軟鋼製の検出円板17がボルトで固
定されている。さらに、外枠７の右端上面には、吸気口
７ｂが形成され、この吸気口７ｂの上端のフランジ部に
は、縦断面形状が凸字状の内筒２ａの下端のフランジ部
が載置・固定されている。この内筒２ａの上部には、縦
断面形状が逆Ｕ字状の外筒２ｂが、内筒２ａの外周から
横に突き出た図示しない金具で固定されている。この内
筒２ａの外周と外筒２ｂの下部内周との間には、図示し
ない金網が取り付けられ、これらの内筒２ａと外筒２ｂ
で重力式の通風ろ過器２を形成している。

【０００６】外枠７の中間部の内周には、固定子６が左
側から圧入され、軸３の中間部には回転子４が右側から
圧入されている。この回転子４の軸方向の両端には、鉄
心押え15がそれぞれ挿入され、回転子４には、複数の通
風ダクト５が軸方向に等間隔に形成され、回転子４の外
周に挿入された導体の両端には、エンドリング13が溶接
されている。軸３の左側には、軸受箱８Ａの内側にあら
かじめ内扇１が左側から圧入され、外枠７の左側上部に
は、排気口７ｆが設けられている。

【０００７】このように構成された誘導電動機において
は、車両の図示しない駆動用の車輪が摩耗して取り外さ
れるときに、同時に車台から取り外されて内部が保守・
点検される。このときには、軸受箱８Ａを外枠７に固定
しているボルト７ｃを外して、回転子４は左右の軸受箱
８Ａ，８Ｂ及び軸受11と検出円板17とともに図５におい
て左側に引き抜かれる。

【０００８】一方、車両が走行しているときには、図７
の説明図を示す図８の矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２に示
すように、通風ろ過器２から外枠７の右端の吸気口７ｂ
を経て内部に吸入された外気の一部は、矢印Ｅ１に示す
ように、固定子６の内周と回転子４の外周の間に形成さ
れた狭い空隙４ａを左側に抜けて、矢印Ｆ１に示すよう
に内扇１に吸入される。一方、外枠７の右端の内部に吸
入された外気の大部分は、矢印Ｅ２に示すように、エン
ドリング13の内側を経て通風ダクト５に流入し、矢印Ｅ
３に示すように左方に流下して、矢印Ｆ２に示すように
内扇１に吸入され、排気口７ｆから矢印Ｇで示すように
外部に排出される。このとき、温度上昇値が最高部の回
転子４は、通風ダクト５を右から左に貫流する外気によ
って、絶縁種別で決まる許容値以内の所定の温度になる
ように冷却される。

【０００９】ところで、この誘導電動機は、図７に示す
ように、内部の通風経路が、回転子４と固定子６の間の
すきま４ａと、回転子４に形成された軸方向の通風ダク
ト５になっており、その通風面積は、直流機に比べて半
分以下になっている。

【００１０】さらに、直流電動機では、フレームの内周
に極数の数だけ等間隔に設けられた、主極と補極間に広
い間隙が形成されているので、通風ろ過器２を通過しこ
の通風ろ過器２で除去されなかった塵埃を含んだ冷却風
の大部分は、上記主極と補極の間を通るので、通風ダク
ト５に塵埃が堆積しても、問題となることはない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された誘導電動機においては、線路を走行する車両
で砂塵を巻き上げた外気が、図８に示すように通風ろ過
器２を経て吸気口７ｂから機内に吸入されるので、外気
に混入した塵埃が、この外気が貫流する固定子６と回転
子４間の空隙の壁面や通風ダクト５の内壁と固定子コイ
ル６ａの上面に付着する。このうち、固定子６と回転子
４間の空隙４ａの壁面に付着する塵埃は、回転する回転
子４の周速で吹き飛ばされるので少ないが、通風ダクト
５の内壁には、長期に亘る走行期間中に付着した塵埃が
徐々に堆積する。特に、外周方向の内壁には、回転子４
の回転による遠心力で、例えば、地下鉄車両用の主電動
機として使われる誘導電動機では、綿ぼこりや、細かい
粉塵などが厚く堆積する。

【００１２】すると、最高温度上昇部となる回転子４の
冷却効果が損われ、この誘導電動機の絶縁種別（Ｈ種）
で許容される許容最高温度を超えて、回転子コイルの絶
縁が劣化し、寿命を損うおそれがある。

【００１３】そのため、図７の部分拡大詳細図を示す図
９に示すように、右側板７ａに複数の保守穴７ｅをあら
かじめ設け、保守・点検時にはこの保守穴７ｅの外面の
カバー19を外し、この保守穴７ｅや、通風ろ過器２を取
り外した後の開口部７ｂから、図10に示すように圧縮空
気吹付用のパイプ22Ａ，22Ｂを機内に挿入して、内部に
付着・堆積した塵埃を吹き飛ばす方法も採られていた
が、この方法では、回転子４の通風ダクト５の内部に付
着・堆積した塵埃を吹き飛ばして除去することはできな
い。

【００１４】また、右側板７ａに、先端が通風ダクト５
の入口まで延びた図示しないパイプを貫通させて固定
し、このパイプに圧縮空気のノズルを接続して、通風ダ
クト５の内部に付着・堆積した塵埃を吹き飛ばすことも
考えられるが、この方法は、上述したようにこの誘導電
動機の保守・点検時に回転軸３とともに左側に引き抜か
れる軸受箱８Ｂが、上述した図示しないパイプに当たっ
て抜けなくなるので、採用できない。そのため、通風ろ
過器２の内部に除塵用のフィルタを収納する方法も考え
られるが、すると、このフィルタによる吸入外気の圧力
損失の増加で、通風ダクト５を通過する外気の風量が減
少し、回転子４が温度上昇して、上述した許容最高温度
以下に抑えられなくなるだけでなく、通風ダクト５の内
壁に付着した塵埃の量が、各通風ダクト５によって異な
って、その結果回転子４が部分的に加熱すると、軸３が
湾曲して、バランス不良による異常振動が発生するおそ
れもある。

【００１５】したがって、特に地下鉄車両に使われた誘
導電動機においては、同一路線上を走行していた従来の
車両に使われた直流電動機の分解回帰頻度を超えるとき
があり、誘導電動機の特長とする保守・点検の省力化を
損う。そこで、本発明の目的は、保守・点検の省力化を
達成することのできる誘導電動機を得ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、外枠の片側に設けられた吸気口から吸入された外気
が回転子の通風口を軸方向に貫流し、外枠の他側から排
出される誘導電動機において、外枠の片側に設けられた
カバーに、外枠の外側から供給された圧縮空気を通風口
の片側に導く吹付管を貫設したことを特徴とする。

【００１７】請求項２に記載の発明は、外枠の片側に設
けられた吸気口から吸入された外気が回転子の通風口を
軸方向に貫流し、外枠の他側から排出される誘導電動機
において、外枠の片側の軸受箱の内側に、外枠の外側か
ら供給され液体が混入した圧縮空気を通風口の片側に導
く吹付管を設けたことを特徴とする。

【００１８】

【作用】請求項１に記載の発明においては、吸気口から
外気に混入して吸入され、通風口の内壁に付着した塵埃
は、吹付管から通風口に導かれた圧縮空気で吹き飛ばさ
れ、外枠の他側から排出される。

【００１９】請求項２に記載の発明においては、吸気口
から外気に混入して吸入され、通風口の内壁に付着した
塵埃は、吹付管から通風口に導かれ液体が混入された圧
縮空気で吹き飛ばされ、外枠の他側から排出される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の誘導電動機の一実施例を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の誘導電動機が車
両の台車に取り付けられた状態を示す平面図、図２は、
図１のＡ−Ａ断面拡大詳細図を示す。

【００２１】図１において、略Ｈ形の台枠26の中央部の
左右には、駆動用主電動機としての誘導電動機27が対称
的に取り付けられている。台枠26の前後には、この台枠
26に固定された図示しない軸受を介して車軸25が支持さ
れ、この車軸25の両端には、駆動車輪22がそれぞれ圧入
されている。

【００２２】各誘導電機27は、台枠26の中央部と前後の
車軸25との間にそれぞれ取り付けられ、誘導電動機27の
出力軸はカップリング24を介して、各車軸25と台枠26の
中央部との間で支えられた減速歯車箱23の内部の小径側
の歯車に連結されている。誘導電動機27の底部には、通
風ろ過器２の下方の位置に図示しない保守穴が設けら
れ、この保守穴の下面には、カバー28が取り付けられて
いる。図３は、図２のＢ−Ｂ断面拡大詳細図で、従来事
例を示す図９に対応する図である。なお、従来事例と同
一部分には、同一符号を付してある。

【００２３】図２及び図３において、右側板７ａには、
図９で示した保守穴７ｅが上下に対称的に形成され、こ
れらの保守穴７ｅの外面には、長方形のカバー19がそれ
ぞれボルト19ａで固定されている。このうち、上側のカ
バー19には、中心部の軸寄りに、吹付管９Ａの基部が貫
通し溶接されている。

【００２４】この吹付部９Ａの先端９ａ１は、軸と平行
に曲っていて、回転子４に形成された通風ダクト５のう
ち最下端の位置の通風ダクト５の入口と対置している。
また、先端９ａ１からやや軸寄りには、先端９ａ１に比
べてやや小径の板管９ａ２が分岐し、側面図では軸方向
と平行に且つ図示しない平面図では軸方向と傾斜させて
対置している。吹付管９Ａの基部の外周とはおねじが形
成され、常時は図示しない盲栓が装着されている。

【００２５】このように構成された誘導電動機において
は、保守・点検時には、車両の一端をジャッキでわずか
に持ち上げて、車輪を浮かし、次いで、吹付管９Ａの基
端に装着されている盲栓を取り外して、圧縮空圧源に接
続された空圧ホース20の先端を吹付管９Ａの基端に接続
する。次に、圧縮空気を空圧ホース20から吹付管９Ａの
先端９ａ１から回転子４に放出すると、先端９ａ１から
放出された圧縮空気は通風ダクト５の内部に送り込まれ
て、内壁に付着した塵埃を吹き飛ばすことができる。

【００２６】一方、吹付管９ａ２から放出された圧縮空
気は、エンドリング８の内周に付着していた塵埃を軸に
対して斜めの方向から吹き飛ばすとともに、この圧縮空
気を吹き付けられた回転子４は、軸３とともにゆっくり
と回転する。すると、先端９ａ１から放出された圧縮空
気は、隣接した通風ダクト５の内部に送り込まれ、以
下、これを繰り返して、各通風ダクト５の内壁に付着し
た塵埃は順次吹き飛ばされる。

【００２７】したがって、このように構成された誘導電
動機においては、固定子６から回転子４を引き抜くこと
なく、右側板７ａに空圧管14を挿入して空圧源に接続す
るだけで、車台から取り外すことなく、回転子４の通風
ダクト５の内壁に付着・堆積した塵埃を取り除くことが
できるので、この誘導電動機の特徴とする保守性を発揮
させることができる。

【００２８】なお、上記各実施例において、右側の鉄心
押え15の通風ダクトの入口を面取りして、通風ダクト５
に送り込まれる圧縮空気の案内部としてもよい。さら
に、上記実施例では、鉄道車両用の誘導電動機の例で説
明したが、従来の技術の冒頭で述べたように、塵埃の多
い所に設置されて外気が内部を貫流する誘導電動機であ
れば同様に適用できる。

【００２９】次に、図４は、側板７ａの上部に形成され
た保守穴７ｅの外側に取り付けられたカバー19に、固定
子コイル６ａの上面に堆積した塵埃を取り除く吹付管９
Ｂを貫設した状態を示す部分縦断面図である。この場合
には、カバー19を直角に貫いた吹付管９Ｂの先端の高さ
が、固定子コイル６ａの上面となるように溶接すること
で、吹付管９Ｂの位置は、ボルト19ａによるカバー19の
締付で位置決めされる。なお、カバー19の中央上端に
は、上下の表示を示す注意銘板を貼りつけてもよい。

【００３０】また、図５は、下方に位置する固定子コイ
ル６ａの上面に堆積した塵埃を取り除く吹付管９Ｃを、
下側のカバー19に貫設したときを示す。なお、図５にお
いて、外枠７の右端の底部には、定期的点検のときにそ
の上方の通風口から工具などを落したときに、誘電電動
機を分解することなく取り出すための保守穴７ｇが従来
と同様に設けられ、この下端には同じくカバー28が取り
付けられている。また、図６は、図５の変形例を示し、
カバー28に略Ｌ字形の吹付管９Ｄを貫設して、上端を下
側の固定子コイル６ａの上面と対置させたものである。
図４、図５及び図６の場合には、固定子コイル６ａに堆
積した塵埃による固定子コイル６ａの温度上昇を防ぐこ
とができる利点がある。

【００３１】なお、上記実施例では、吹付管９Ａ，９
Ｂ，９Ｃ，９Ｄから吹き付ける流体を圧縮空気のときで
説明したが、常温又は加熱した水を混入させて、強固に
付着した塵埃を除去する第２の発明としてもよい。ただ
し、この場合には、後工程で乾燥空気を吹付管９Ａ，９
Ｂ，９Ｃ，９Ｄから内部に吹き付けることで、内部を充
分に乾燥する必要がある。また、通常時には、カバー1
9，28は取り外し、代りに盲カバーを取り付けていても
よい。

【００３２】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
外枠の片側に設けられた吸気口から吸入された外気が回
転子の通風口を軸方向に貫流し、外枠の他側から排出さ
れる誘導電動機において、外枠の片側に設けられたカバ
ーに、外枠の外側から供給された圧縮空気を通風口の片
側に導く吹付管を貫設することで、吸気口から外気に混
入して吸入され、通風口の内壁に付着した塵埃を、吹付
管から通風口に導かれた圧縮空気で吹き飛ばし、外枠の
他側から排出したので、保守性を上げ保守・点検の省力
化を達成することのできる誘導電動機を得ることができ
る。

【００３３】また請求項２に記載の発明によれば、外枠
の片側に設けられた吸気口から吸入された外気が回転子
の通風口を軸方向に貫流し、外枠の他側から排出される
誘導電動機において、外枠の片側に設けられたカバー
に、外枠の外側から供給され液体が混入された圧縮空気
を通風口の片側に導く吹付管を設けることで、吸気口か
ら外気に混入して吸入され、通風口の内壁に付着した塵
埃を、吹付管から通風口に導かれ液体が混入された圧縮
空気で吹き飛ばし、外枠の他側から排出したので、保守
性を上げ保守・点検の省力化を達成することのできる誘
導電動機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘導電動機が搭載された車両の台枠を
示す平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面拡大詳細図。

【図３】本発明の誘導電動機の一実施例を示す部分半断
面図。

【図４】本発明の誘導電動機の他の実施例を示す部分半
断面図。

【図５】本発明の誘導電動機の異なる他の実施例を示す
部分半断面図。

【図６】本発明の誘導電動機の更に異なる他の実施例を
示す部分半断面図。

【図７】従来の車両用誘導電動機の一例を示す半断面
図。

【図８】従来の車両用誘導電動機の作用を示す半断面
図。

【図９】図８の部分拡大図。

【図１０】従来の車両用誘導電動機の作用を示す部分半
断面図。

【符号の説明】

１…内扇、２…吸気口、３…回転軸、４…回転子、５…
通風ダクト、６…固定子、７…外枠、８Ａ，８Ｂ…軸受
箱、９Ａ，９Ｂ…吹付管、19…カバー、20…空圧ホー
ス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外枠の片側に設けられた吸気口から吸入
された外気が回転子の通風口を軸方向に貫流し、前記外
枠の他側から排出される誘導電動機において、前記外枠
の片側に設けられたカバーに、前記外枠の外側から供給
された圧縮空気を前記通風口の片側に導く吹付管を貫設
したことを特徴とする誘導電動機。
【請求項２】圧縮空気に、液体を混入したことを特徴
とする請求項１記載の誘導電動機。