JPH08214500A - 車両用主電動機 - Google Patents

車両用主電動機

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Publication number
JPH08214500A
JPH08214500A JP7232250A JP23225095A JPH08214500A JP H08214500 A JPH08214500 A JP H08214500A JP 7232250 A JP7232250 A JP 7232250A JP 23225095 A JP23225095 A JP 23225095A JP H08214500 A JPH08214500 A JP H08214500A
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JP
Japan
Prior art keywords
blades
rotor core
fan
rotor
same
Prior art date
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Pending
Application number
JP7232250A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Hata
正 畑
Akiko Yamada
彰子 山田
Sumio Nagabuchi
澄夫 永渕
Nobuki Kiyama
頌樹 木山
Masatoshi Abe
政俊 阿部
Toshiya Tsuruta
俊哉 鶴田
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.)
Toyo Electric Manufacturing Ltd
East Japan Railway Co
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
East Japan Railway Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Electric Manufacturing Ltd, East Japan Railway Co filed Critical Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority to JP7232250A priority Critical patent/JPH08214500A/ja
Publication of JPH08214500A publication Critical patent/JPH08214500A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己通風形の車両用主電動機において、必要
な冷却風量を確保するとともに冷却ファンの騒音を低減
化すること。 【構成】 回転子鉄心3の両側に、通風作用が和に働く
ように2個の軸流ファン13A、13Bを配置し、軸流
ファン13A、13Bの翼14の傾斜を回転子軸8の方
向に対して同一傾斜とする。これにより、必要な冷却風
量を確保しながら冷却ファンの騒音を低減化することが
できる。また、回転子鉄心3に設けた風穴5の数を軸流
ファン13A,13Bの翼の数と同一もしくは複数倍と
し、軸流ファンの各翼と対応させて一ないし複数個の風
穴を円周上に略均等に配置することにより、一層騒音の
低減化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に電気車両駆動用と
して使用される誘導電動機などの自己通風形の車両用電
動機に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用主電動機は通電時の発熱によって
加熱されると絶縁体の劣化が促進して寿命が低下すると
ともに、発熱体の強度の低下を招くために、機内を冷却
する必要がある。冷却する手段の一つとして、回転子の
回転を利用して内蔵ファンを回して冷却風を流通する自
己通風形がある。
【0003】図8は従来の自己通風形の車両用主電動機
の断面図を示すものであり、1はフレーム、2は固定子
鉄心、3は回転子鉄心、4はエアギャップ部、5は回転
子の風穴、6は固定子コイル、7は回転子カバー、8は
回転子軸、9はファン、10は入気口、11は排気口で
ある。この車両用主電動機を通電により稼働させると、
回転子軸8と一体的にファン9が回転することによっ
て、フレーム1の一端に設けられた入気口10から冷却
風が機内に流入し、そこから固定子鉄心2と回転子鉄心
3の間のエアギャップ部4と回転子の風穴5を同図の矢
印のように通って他端の排気口11から排出される。
【0004】従来の車両用主電動機においては、上記の
ようにして、機内の固定子コイル6や回転子カバー7な
どの発熱体を通風冷却していた。なお、車両用主電動機
は可逆回転で使用されるため、ファン9がどちらの方向
に回転しても冷却風が図8の矢印に示す一定の方向に通
るようにファン9はラジアルファンを用いるのが一般的
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の自己通風形の車
両用電動機に使用されるこの種のラジアルファンにおい
ては、通風量はファンの回転速度とファンの羽の外径に
ほぼ比例する。したがって、主電動機が定格回転速度よ
りも高い回転速度で回転しているとき、すなわち、車両
が高速で走行しているときは、電流が小さく、冷却の風
量も少なくて良いにもかかわらず、冷却の通風量が必要
以上に過大となり、それにともなって風切り音が増大
し、低騒音化の障害となっていた。
【0006】また、ラジアルファンは可逆回転で使用さ
れるにもかかわらず通風方向を一定としているため、効
率が悪く騒音が大きい欠点をもっていた。本発明は上記
した従来技術の問題点に鑑み創案されたものであって、
本発明の第1の目的は、高速回転時の風切り音を減少さ
せ、低騒音化を図ることができる自己通風形の車両用主
電動機を提供することである。
【0007】本発明の第2の目的は、冷却風の乱れによ
る騒音の発生を抑制し、必要とされる冷却風量を充分に
確保できる自己通風形の車両用主電動機を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1の発明は、回転子に設けたファン
の回転によって冷却風を機内に流通させる自己通風形の
車両用主電動機において、前記ファンを軸流ファンとし
て回転子鉄心の両側に配置し、該軸流ファンの翼を回転
子の方向に対して同一傾斜としたものである。
【0009】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚数
を同一とし、かつ、翼が回転子鉄心と接する円周方向の
位置を略同一とするとともに、回転子鉄心に設ける風穴
の数を翼の枚数と同一とし、各風穴を各翼に対応させて
円周上に略均等に配置したものである。本発明の請求項
3の発明は、請求項1の発明において、回転子鉄心の両
側の軸流ファンの翼の枚数を同一とし、かつ、翼が回転
子鉄心と接する円周方向の位置を略同一とするととも
に、回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の枚数のn倍(n
は正の整数)とし、n個の風穴を各翼のそれぞれに対応
させて円周上に略均等に配置したものである。
【0010】
【作用】本発明の請求項1の発明のように構成した自己
通風形の車両用主電動機においては、回転子がある方向
に回転しているときには、一方の軸流ファンにより冷却
風が機内の一端側から導入され、機内の回転子鉄心の風
穴等を流通して他方の軸流ファンにより他端側から排出
される。また、回転子が他方向に回転しているときに
は、上記他方の軸流ファンにより冷却風が機内の一端側
から導入され、機内の回転子鉄心の風穴等を逆方向に流
通して上記一方の軸流ファンにより他端側から排出され
る。
【0011】軸流ファンは本来、静圧の低いファンであ
るが、上記のように通風作用が和として働く2個の軸流
ファン用いることにより、冷却風量の必要量を確保する
ことができる。また、軸流ファンは効率がよいので、軸
流ファンの翼の外径を従来のラジアルファンを用いたと
きより減少することができ、高速回転時における翼の風
切り音を減少させ、低騒音化を図ることができる。
【0012】本発明の請求項2の発明においては、請求
項1の発明の自己通風形の車両用主電動機において、回
転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚数を同一とし、か
つ、翼が回転子鉄心と接する円周方向の位置を略同一と
するとともに、回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の枚数
と同一とし、各風穴を各翼に対応させて円周上に略均等
に配置したので、軸流ファンの各翼の間を流れる風量が
均一になり、冷却風の乱れを減少することができる。こ
のため、必要な風量を確保することができるとともに、
一層低騒音化を図ることができる。
【0013】本発明の請求項3の発明においては、請求
項1の発明の自己通風形の車両用主電動機において、回
転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚数を同一とし、か
つ、翼が回転子鉄心と接する円周方向の位置を略同一と
するとともに、回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の枚数
のn倍(nは正の整数)とし、n個の風穴を各翼のそれ
ぞれに対応させて円周上に略均等に配置したので、請求
項2の発明と同様、必要な風量を確保することができる
とともに、一層低騒音化を図ることができる。また、回
転子鉄心の温度分布を均一化することができ、冷却効率
を向上させることができる。
【0014】
【実施例】図1〜図4は本発明の第1の実施例を示す図
であり、図1は車両用主電動機の断面図、図2は本実施
例の軸流ファンを外周方向から見たときの翼の傾斜角を
示す要部構成図、図3は本実施例の軸流ファンを軸方向
からみたときの部分拡大図、図4は軸流ファンの翼部を
展開して示した図3のA方向矢視図である。なお、図
中、前記図5と同一符号のものは同じ機構部品を示す。
【0015】図1において、12A、12Bは通風口、
13A、13Bは軸流ファン、14は軸流ファンの翼で
あり、回転子鉄心3に固定された軸流ファン13A、1
3Bは回転によって冷却風を機内に流通して車両用主電
動機を冷却する。図2において、軸流ファン13A、1
3Bの翼14は回転子軸の方向に対して同一傾斜を有
し、また、軸流ファン13A、13Bは互いの通風作用
が和に働くように回転子鉄心3の両側に配置されてい
る。
【0016】また、図3は軸流ファン13A、13B
が、複数枚の翼14とガイドリング15と回転子鉄心3
に固定するボス16で構成されていることを示し、図4
は、ガイドリング15のない状態での翼14の形状を示
しており、翼14が上記したように回転子軸8の方向に
対して同一傾斜を有していることを示している。次に本
実施例における通風作用について説明する。
【0017】車両用主電動機の回転方向がある方向のと
きには、一方の軸流ファン、例えば、軸流ファン13A
の排出作用と、軸流ファン13Bの押し込み作用により
冷却風は機内一端通風口12Bより導入され、図1の破
線矢印のように機内の固定子と回転子の間4と風穴5等
を流通して他端側通風口12Aより排出される。一方、
車両用主電動機の回転方向が他の方向のときには、他方
の軸流ファン、例えば、軸流ファン13Bの排出作用
と、軸流ファン13Aの押し込み作用により冷却風は機
内他端側通風口12Aより導入され、図1の実線矢印の
ように機内の固定子と回転子等の間を流通して、一端側
通風口12Bより排出される。
【0018】上記通風作用により、車両用主電動機内を
冷却風が流通し、回転方向にかかわらず車両用主電動機
を冷却することができる。その際、冷却風量は通風作用
が和に働く2個の軸流ファンを用いることで確保するこ
とができ、また、軸流ファンは従来のラジアルファンよ
りも効率が良いため、軸流ファンの翼の外径をラジアル
ファンを用いた場合より減少させることができる。
【0019】以上のように、本実施例においては、車両
用主電動機の冷却用のファンとして回転子の両側に配置
された2個の軸流ファンを用いたので、冷却に必要な風
量を確保することができるとともに、高速回転時の風切
り音を減少させ、車両用主電動機の低騒音化を図ること
ができる。図5、図6は本発明の第2の実施例を示す図
であり、図5は軸流ファンと回転子鉄心の接合部を軸方
向から見たときの翼の部分拡大図を示し、図6は図5の
B方向矢視図を示している。
【0020】なお、図中、図1〜図4と同一符号のもの
は同じ構成部品を示し、図5、図6に示した以外の部分
は図1、図2と同様の構成を持っている。本実施例は、
軸流ファンの翼の枚数と回転子鉄心の風穴の数を同一と
するとともに、各風穴を各翼に対応させて円周上に均一
に配置することにより、風量の均一化を図り、冷却風の
乱れを減少させ、冷却風量の確保を図ったものである。
【0021】すなわち、本実施例においては、図5、図
6に示すように、軸流ファンの翼14の枚数と、回転子
鉄心3の風穴5の数を同一とし、かつ、翼14が回転子
鉄心3と接合する位置において、各翼間の略中央に回転
子鉄心3の風穴5が位置するように軸流ファンの翼14
と回転子鉄心3を配置している。このため、軸流ファン
の各翼の間を流れる風量が均一となり、冷却風の乱れを
減少させることができ、風量を充分確保しながら騒音の
発生を抑制することができる。
【0022】図7は本発明の第3の実施例を示す図であ
り、同図は、軸流ファンと回転子鉄心との接合部を軸方
向から見た部分拡大図を示しており、図中、図5に示し
たものと同一符号のものは同じ構成部品を示している。
本実施例は、第2の実施例において、軸流ファンの翼1
4の枚数に対して回転子鉄心3の風穴の数を複数倍にし
たものである。
【0023】すなわち、本実施例においては、図7に示
すように、軸流ファン13A、13Bの翼14が回転子
鉄心3と接合する位置において、各翼によって均等に仕
切られた空間内に複数個の風穴5を略均一に配置し、か
つ、軸流ファンの回転角度が所定の角度にあるとき、翼
14の翼端が風穴5とラップしないように構成してい
る。
【0024】本実施例において、上記のように構成して
いるので、第2の実施例と同様、冷却風の乱れを減少さ
せることができるとともに、風量を充分確保しながら騒
音の発生を抑制することができる。また、風穴に数を第
2の実施例の複数倍としているので、回転子鉄心の温度
分布を風穴のが数を増加した分だけ第2の実施例のもの
より均一化することができ、冷却効率を向上させること
ができる。
【0025】なお、上記実施例においては、風穴の形状
が円形のものを示したが、風穴の形状、大きさは適宜選
定することができ、また、その数も必要に応じて適宜選
定することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、以下の効果を得ることができる。 (1) 軸流ファンを回転子鉄心の両側に配置し、該軸流フ
ァンの翼を回転子の方向に対して同一傾斜としたので、
通風作用が和として働く2個の軸流ファンで冷却風量の
必要量を確保することができる。また、軸流ファンの翼
の外径を従来のラジアルファンを用いたときより減少さ
せることができ、高速回転時における翼の風切り音を減
少させ、低騒音化を図ることができる。
【0027】このため、電気車両が発生する騒音を減少
させ、沿線住民等に対する騒音の影響を小さくすること
ができ、また防音工事等のコストを低減化することが可
能となる。 (2) 上記構成の自己通風形の車両用主電動機において、
回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚数を同一とし、
かつ、翼が回転子鉄心と接する円周方向の位置を略同一
とするとともに、回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の枚
数と同一とし、各風穴を各翼に対応させて円周上に略均
等に配置することにより、軸流ファンの各翼の間を流れ
る風量を均一にすることができ、冷却風の乱れを減少さ
せ、必要な風量を確保しながら、一層低騒音化を図るこ
とができる。
【0028】また、回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の
枚数の複数倍にすることにより、回転子鉄心の温度分布
を均一化することができ、冷却効率を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の車両用主電動機の断面図であ
る。
【図2】本発明の実施例の軸流ファンを外周方向から見
た要部構成図である。
【図3】本発明の第1の実施例の軸流ファンを軸方向か
ら見た部分拡大図である。
【図4】図3の軸流ファンの翼部を展開して示したA方
向矢視図である。
【図5】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図6】第2の実施例において回転子鉄心の風穴と翼の
位置関係を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施例を示す図である。
【図8】従来の車両用主電動機の通風構造を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 フレーム 2 固定子鉄心 3 回転子鉄心 4 エアギャップ 5 風穴 6 固定子コイル 7 回転子カバー 8 回転子軸 9 ファン 10 入気口 11 排気口 12A,12B 通風口 13A,13B 軸流ファン 14 翼 15 ガイドリング 16 ボス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永渕 澄夫 東京都中央区八重洲2丁目7番2号 東洋 電機製造株式会社内 (72)発明者 木山 頌樹 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目8番2号 東洋電機製造株式会社横浜製作所内 (72)発明者 阿部 政俊 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目8番2号 東洋電機製造株式会社横浜製作所内 (72)発明者 鶴田 俊哉 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目8番2号 東洋電機製造株式会社横浜製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子に設けたファンの回転によって冷
    却風を機内に流通させる自己通風形の車両用主電動機に
    おいて、 前記ファンが軸流ファンであり、回転子鉄心の両側に配
    置し、該軸流ファンの翼は回転子の方向に対して同一傾
    斜を有することを特徴とする車両用主電動機。
  2. 【請求項2】 回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚
    数を同一とし、かつ、翼が回転子鉄心と接する円周方向
    の位置を略同一とするとともに、 回転子鉄心に設ける風穴の数を翼の枚数と同一とし、各
    風穴を各翼に対応させて円周上に略均等に配置したこと
    を特徴とする請求項1の車両用主電動機。
  3. 【請求項3】 回転子鉄心の両側の軸流ファンの翼の枚
    数を同一とし、かつ、翼が回転子鉄心と接する円周方向
    の位置を略同一とするとともに、回転子鉄心に設ける風
    穴の数を翼の枚数のn倍(nは正の整数)とし、n個の
    風穴を各翼のそれぞれに対応させて円周上に略均等に配
    置したことを特徴とする請求項1の車両用主電動機。
JP7232250A 1994-09-13 1995-09-11 車両用主電動機 Pending JPH08214500A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7232250A JPH08214500A (ja) 1994-09-13 1995-09-11 車両用主電動機

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6-244719 1994-09-13
JP24471994 1994-09-13
JP7232250A JPH08214500A (ja) 1994-09-13 1995-09-11 車両用主電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08214500A true JPH08214500A (ja) 1996-08-20

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ID=26530360

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JP7232250A Pending JPH08214500A (ja) 1994-09-13 1995-09-11 車両用主電動機

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7646119B2 (en) * 2003-08-01 2010-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine with rotor cooling and corresponding cooling method
CN108023423A (zh) * 2017-12-20 2018-05-11 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 电机转子、电机及压缩机
CN110855043A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 东元电机股份有限公司 部分遮挡式转子组件
CN111799903A (zh) * 2020-07-09 2020-10-20 安徽德科电气科技有限公司 一种高效高压发电机

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