JPH09149599A - 全閉形回転電機 - Google Patents
全閉形回転電機Info
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- JPH09149599A JPH09149599A JP7307125A JP30712595A JPH09149599A JP H09149599 A JPH09149599 A JP H09149599A JP 7307125 A JP7307125 A JP 7307125A JP 30712595 A JP30712595 A JP 30712595A JP H09149599 A JPH09149599 A JP H09149599A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
- H02K9/18—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the external part of the closed circuit comprises a heat exchanger structurally associated with the machine casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/18—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with ribs or fins for improving heat transfer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、全閉形回転電機の冷却特性の向上を
はかることにより回転電機を小形化するものである。 【解決手段】固定子枠４の内面及び外面の通風路４ａ，
４ｂに、内部ファン９及び外部ファン１２による冷却風
を通すことにより、前記固定子枠４を介して回転電機の
固定子鉄心５，固定子巻線６，回転子鉄心７，回転子巻
線８に発生する熱損失を回転電機の機外に放熱し冷却す
る回転電機において、内側通風路４ａ内に軸方向に連続
した放熱リブ４ｃを設けたことを特徴とする。 【効果】本発明によれば、冷却特性の向上により温度上
昇の低減となり、温度上昇値を同一とする設計とするこ
とによりマシンサイズの低減となる。
はかることにより回転電機を小形化するものである。 【解決手段】固定子枠４の内面及び外面の通風路４ａ，
４ｂに、内部ファン９及び外部ファン１２による冷却風
を通すことにより、前記固定子枠４を介して回転電機の
固定子鉄心５，固定子巻線６，回転子鉄心７，回転子巻
線８に発生する熱損失を回転電機の機外に放熱し冷却す
る回転電機において、内側通風路４ａ内に軸方向に連続
した放熱リブ４ｃを設けたことを特徴とする。 【効果】本発明によれば、冷却特性の向上により温度上
昇の低減となり、温度上昇値を同一とする設計とするこ
とによりマシンサイズの低減となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は全閉形回転電機に係
り、特に、内部ファンにより循環された冷却風が固定子
枠の内側通風路を通る冷却通路と、外部ファンによる冷
却風が固定子枠の外側通風路を通る冷却通路とを有して
いるものに好適な全閉形回転電機に関する。
り、特に、内部ファンにより循環された冷却風が固定子
枠の内側通風路を通る冷却通路と、外部ファンによる冷
却風が固定子枠の外側通風路を通る冷却通路とを有して
いるものに好適な全閉形回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の全閉形回転電機の一般的な構造を
図４（ａ),（ｂ）に示す。該図に示すごとく、全閉形回
転電機は、回転子軸１と、該回転子軸１に嵌合された回
転子巻線８を有する回転子鉄心７と、該回転子鉄心７と
所定の間隙（エアーギャップ１０）をもって対向配置さ
れ、固定子巻線６を有すると共に、その外周面が固定子
枠４の内面に嵌合されている固定子鉄心５と、前記回転
子軸１を回転可能に支持するベアリング２と、前記固定
子枠４内に固定子鉄心５と回転子鉄心７を収納した状態
で該固定子枠４の軸方向両端を閉鎖するブラケット３
と、このブラケット３の外部に配置され、前記回転子軸
１と共に回転することにより固定子枠４の外周に形成さ
れる外側通風路に外部冷却風を送る外部ファン１２と、
この外部ファン１２を覆い、該外部ファン１２の冷却風
を外側通風路に案内するエンドカバー１３とより概略構
成される。
図４（ａ),（ｂ）に示す。該図に示すごとく、全閉形回
転電機は、回転子軸１と、該回転子軸１に嵌合された回
転子巻線８を有する回転子鉄心７と、該回転子鉄心７と
所定の間隙（エアーギャップ１０）をもって対向配置さ
れ、固定子巻線６を有すると共に、その外周面が固定子
枠４の内面に嵌合されている固定子鉄心５と、前記回転
子軸１を回転可能に支持するベアリング２と、前記固定
子枠４内に固定子鉄心５と回転子鉄心７を収納した状態
で該固定子枠４の軸方向両端を閉鎖するブラケット３
と、このブラケット３の外部に配置され、前記回転子軸
１と共に回転することにより固定子枠４の外周に形成さ
れる外側通風路に外部冷却風を送る外部ファン１２と、
この外部ファン１２を覆い、該外部ファン１２の冷却風
を外側通風路に案内するエンドカバー１３とより概略構
成される。
【０００３】このような構成において、固定子鉄心５，
固定子巻線６，回転子鉄心７、及び回転子巻線８に発生
する熱損失の大半は、固定子鉄心５を通して熱伝導にて
固定子枠４に伝熱される。また、一部の熱損失は、回転
子巻線８の端部のファン作用により、点線矢印で示すご
とく、内部冷却風が撹拌され固定子枠４の内面、及びブ
ラケット３の内面に熱伝導により固定子枠４に伝熱され
る。固定子枠４に伝熱された熱損失は、外部ファン１２
による外部冷却風（実線矢印で示す）により回転電機の
機外へ放熱され冷却される。
固定子巻線６，回転子鉄心７、及び回転子巻線８に発生
する熱損失の大半は、固定子鉄心５を通して熱伝導にて
固定子枠４に伝熱される。また、一部の熱損失は、回転
子巻線８の端部のファン作用により、点線矢印で示すご
とく、内部冷却風が撹拌され固定子枠４の内面、及びブ
ラケット３の内面に熱伝導により固定子枠４に伝熱され
る。固定子枠４に伝熱された熱損失は、外部ファン１２
による外部冷却風（実線矢印で示す）により回転電機の
機外へ放熱され冷却される。
【０００４】従来の全閉形回転電機の他の構造例を図５
（ａ),（ｂ）に示す（実開昭62−88454 号公報参照）。
この従来例が上述した図４（ａ),（ｂ）に示す全閉形回
転電機と異なるのは、固定子枠４が、周方向に所定間隔
をもち、かつ、軸方向に連続して形成された通風路４ａ
を内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路４ａの周方向間で複数個形成された通風路４ｂ
を外側に有することと、固定子枠４内に配置され、回転
子軸１と共に回転することにより固定子鉄心５と回転子
鉄心７を冷却した内部冷却風を前記内側通風路４ａに送
り循環させる内部ファン９を有している点である。
（ａ),（ｂ）に示す（実開昭62−88454 号公報参照）。
この従来例が上述した図４（ａ),（ｂ）に示す全閉形回
転電機と異なるのは、固定子枠４が、周方向に所定間隔
をもち、かつ、軸方向に連続して形成された通風路４ａ
を内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路４ａの周方向間で複数個形成された通風路４ｂ
を外側に有することと、固定子枠４内に配置され、回転
子軸１と共に回転することにより固定子鉄心５と回転子
鉄心７を冷却した内部冷却風を前記内側通風路４ａに送
り循環させる内部ファン９を有している点である。
【０００５】このような構造における冷却風の流れを矢
印で示す。まず、内部ファン９にて動力を得た内部冷却
風は、点線矢印で示すごとく、固定子枠４内面の内側通
風路４ａを通った後エアーギャップ１０とアキシャルダ
クト１１に分配通風され、再び内部ファン９に戻り循環
される。また、外部冷却風は、実線矢印で示すごとく、
外部ファン１２の動力によりエンドカバー１３に設けら
れたエンドカバー入気口１３ａより冷却風が流入し、固
定子枠４の外面に設けられた外側通風路４ｂを通り放出
される。
印で示す。まず、内部ファン９にて動力を得た内部冷却
風は、点線矢印で示すごとく、固定子枠４内面の内側通
風路４ａを通った後エアーギャップ１０とアキシャルダ
クト１１に分配通風され、再び内部ファン９に戻り循環
される。また、外部冷却風は、実線矢印で示すごとく、
外部ファン１２の動力によりエンドカバー１３に設けら
れたエンドカバー入気口１３ａより冷却風が流入し、固
定子枠４の外面に設けられた外側通風路４ｂを通り放出
される。
【０００６】更に、この他の従来例としては、実開平1
−113562 号公報に記載されたものがある。この例を図
６（ａ),（ｂ),（ｃ）に示す。
−113562 号公報に記載されたものがある。この例を図
６（ａ),（ｂ),（ｃ）に示す。
【０００７】該図に示す例では、上述した従来例と比べ
ると外部ファンが無く、それに代えて、内側通風路４ａ
にヒートパイプ１５の一端を突出させると共に、ヒート
パイプ１５の反対側（外枠１６の外側）のヒートパイプ
１５に複数の放熱フィン１７を設けて、受熱面積の増大
を図っている。
ると外部ファンが無く、それに代えて、内側通風路４ａ
にヒートパイプ１５の一端を突出させると共に、ヒート
パイプ１５の反対側（外枠１６の外側）のヒートパイプ
１５に複数の放熱フィン１７を設けて、受熱面積の増大
を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した図４の例で
は、内部冷却風は撹拌されるのみであるため、この撹拌
されることによる放熱量は極めて小さく（一計算例では
全体の１２％）、伝熱量には限界が生じるという欠点が
ある。
は、内部冷却風は撹拌されるのみであるため、この撹拌
されることによる放熱量は極めて小さく（一計算例では
全体の１２％）、伝熱量には限界が生じるという欠点が
ある。
【０００９】また、図５に示した例では、固定子枠４に
伝熱される経路は、固定子鉄心５からの熱伝導（Ａ）と
内部冷却風による熱伝達（Ｂ）の二つの経路であり、そ
の合計の伝熱により回転電機の温度上昇が左右される。
例えば、固定子鉄心５と固定子枠４との嵌合面積を増大
すれば熱伝導（Ａ）の伝熱量は大きくなるが、熱伝達
（Ｂ）の伝熱量は小さくなる。一方、内側通風路４ａを
増大すれば熱伝達（Ｂ）は大きくなるが、熱伝導（Ａ）
の伝熱量は小さくなる。従って、伝熱量には限界が生じ
るという欠点がある。
伝熱される経路は、固定子鉄心５からの熱伝導（Ａ）と
内部冷却風による熱伝達（Ｂ）の二つの経路であり、そ
の合計の伝熱により回転電機の温度上昇が左右される。
例えば、固定子鉄心５と固定子枠４との嵌合面積を増大
すれば熱伝導（Ａ）の伝熱量は大きくなるが、熱伝達
（Ｂ）の伝熱量は小さくなる。一方、内側通風路４ａを
増大すれば熱伝達（Ｂ）は大きくなるが、熱伝導（Ａ）
の伝熱量は小さくなる。従って、伝熱量には限界が生じ
るという欠点がある。
【００１０】更に、図６に示した例では、固定子枠４の
外部となるヒートパイプ１５の片方端に放熱フィン１７
を有するため、ヒートパイプ１５の軸方向配置のピッチ
は、少なくとも放熱フィン１７の外径以上となり、受熱
面積の増大には限界が生じる。また、固定子枠４の外部
側には、冷却ファンを有しておらず、自然放熱による放
熱となるため、やはり伝熱量には限界が生じるという欠
点がある。
外部となるヒートパイプ１５の片方端に放熱フィン１７
を有するため、ヒートパイプ１５の軸方向配置のピッチ
は、少なくとも放熱フィン１７の外径以上となり、受熱
面積の増大には限界が生じる。また、固定子枠４の外部
側には、冷却ファンを有しておらず、自然放熱による放
熱となるため、やはり伝熱量には限界が生じるという欠
点がある。
【００１１】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、固定子鉄心から固定子枠への
熱伝導による伝熱量を低減することなしに、内部冷却風
による固定子枠への熱伝達による伝熱量を増大し、冷却
効率の高い全閉形回転電機を提供するにある。
その目的とするところは、固定子鉄心から固定子枠への
熱伝導による伝熱量を低減することなしに、内部冷却風
による固定子枠への熱伝達による伝熱量を増大し、冷却
効率の高い全閉形回転電機を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方
向に連続して形成された通風路を内側に有すると共に、
軸方向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複
数個形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子
枠と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有す
る固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対
向配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合
される回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持す
るベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子
鉄心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖す
るブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置さ
れ、前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子
鉄心と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風
路に送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部
に配置され、前記回転子軸と共に回転することにより前
記外側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備え、
前記固定子枠の内側通風路に放熱リブを軸方向に連続し
て設けた全閉形回転電機。
達成するために、周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方
向に連続して形成された通風路を内側に有すると共に、
軸方向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複
数個形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子
枠と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有す
る固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対
向配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合
される回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持す
るベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子
鉄心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖す
るブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置さ
れ、前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子
鉄心と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風
路に送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部
に配置され、前記回転子軸と共に回転することにより前
記外側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備え、
前記固定子枠の内側通風路に放熱リブを軸方向に連続し
て設けた全閉形回転電機。
【００１３】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を径方向外方に凹部を形成し
て内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路の周方向間に所定間隔を持って径方向外方に突
出している複数の放熱リブが設けられて複数個形成され
た通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定
子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心
と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、
回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合される回転子
鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持するベアリング
と、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納し
た状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケット
と、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、前記回転子
軸と共に回転することにより前記固定子鉄心と回転子鉄
心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に送り循環さ
せる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配置され、前
記回転子軸と共に回転することにより前記外側通風路に
外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記固定子枠の
内側通風路の外側に、前記外側通風路を形成する前記放
熱リブの径方向端部と略同程度の長さまで延びる別の放
熱リブを設けると共に、該内側通風路外側の放熱リブと
対向する内側通風路内に放熱リブを軸方向に連続して設
けた全閉形回転電機。
連続して形成された通風路を径方向外方に凹部を形成し
て内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路の周方向間に所定間隔を持って径方向外方に突
出している複数の放熱リブが設けられて複数個形成され
た通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定
子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心
と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、
回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合される回転子
鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持するベアリング
と、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納し
た状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケット
と、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、前記回転子
軸と共に回転することにより前記固定子鉄心と回転子鉄
心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に送り循環さ
せる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配置され、前
記回転子軸と共に回転することにより前記外側通風路に
外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記固定子枠の
内側通風路の外側に、前記外側通風路を形成する前記放
熱リブの径方向端部と略同程度の長さまで延びる別の放
熱リブを設けると共に、該内側通風路外側の放熱リブと
対向する内側通風路内に放熱リブを軸方向に連続して設
けた全閉形回転電機。
【００１４】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記
固定子枠の内側通風路の数を５乃至１２個にしたり、或
いは前記固定子枠の内側通風路に設けられた放熱リブの
放熱面積と、前記固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との
比率を１.５ 乃至５の範囲に設定したり、更には前記内
部ファンにより循環された冷却風が前記固定子枠の内側
通風路を通ることにより固定子枠を経て放熱される熱量
と、前記回転子鉄心から熱伝導にて前記固定子枠を経て
放熱される熱量との比率が０.４乃至０.６５の範囲に設
定されている全閉形回転電機としたことを特徴とする。
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記
固定子枠の内側通風路の数を５乃至１２個にしたり、或
いは前記固定子枠の内側通風路に設けられた放熱リブの
放熱面積と、前記固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との
比率を１.５ 乃至５の範囲に設定したり、更には前記内
部ファンにより循環された冷却風が前記固定子枠の内側
通風路を通ることにより固定子枠を経て放熱される熱量
と、前記回転子鉄心から熱伝導にて前記固定子枠を経て
放熱される熱量との比率が０.４乃至０.６５の範囲に設
定されている全閉形回転電機としたことを特徴とする。
【００１５】このような構成とすれば、固定子枠の内面
通風路に放熱リブを軸方向に連続的に設けているため冷
却面積の増大が図られ、また、外部ファンを有している
ので、固定子枠に伝熱された熱を外部冷却風に伝熱させ
ることができるため冷却効果が高まるし、更に内気送風
循環路が形成されるので、内部冷却風による熱伝達にて
固定子枠への伝熱量を増大できるため冷却効率を高める
ことができる。
通風路に放熱リブを軸方向に連続的に設けているため冷
却面積の増大が図られ、また、外部ファンを有している
ので、固定子枠に伝熱された熱を外部冷却風に伝熱させ
ることができるため冷却効果が高まるし、更に内気送風
循環路が形成されるので、内部冷却風による熱伝達にて
固定子枠への伝熱量を増大できるため冷却効率を高める
ことができる。
【００１６】従って、固定子鉄心から固定子枠への熱伝
導による伝熱量を低減することなしに、固定子枠内面の
伝熱面積が増大し熱抵抗が減少するので、回転電機の温
度上昇が低減し冷却効率の向上が図れる。
導による伝熱量を低減することなしに、固定子枠内面の
伝熱面積が増大し熱抵抗が減少するので、回転電機の温
度上昇が低減し冷却効率の向上が図れる。
【００１７】また、固定子枠の内側通風路の数が多すぎ
ると、固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積が減少し、この
部分の接触熱抵抗が増大するため回転電機の温度上昇は
高くなるので、内側通風路の数を最適にする範囲が存在
する。通風，伝熱解析の結果、数は５〜１２個が最適で
ある。
ると、固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積が減少し、この
部分の接触熱抵抗が増大するため回転電機の温度上昇は
高くなるので、内側通風路の数を最適にする範囲が存在
する。通風，伝熱解析の結果、数は５〜１２個が最適で
ある。
【００１８】更に、固定子鉄心から固定子枠を経て放熱
される量と、内側空気に一旦熱が伝わり、そして放熱さ
れる量の比に最適値があり、固定子巻線温度は放熱量の
比により変化し、放熱量の比が０.４乃至０.６５で固定
子巻線温度は低くなり、高い冷却性能が得られる。
される量と、内側空気に一旦熱が伝わり、そして放熱さ
れる量の比に最適値があり、固定子巻線温度は放熱量の
比により変化し、放熱量の比が０.４乃至０.６５で固定
子巻線温度は低くなり、高い冷却性能が得られる。
【００１９】また、内面通風路の放熱リブの放熱面積に
最適値があり、放熱リブの放熱面積と、固定子枠と固定
子鉄心の嵌合面積との比率が１.５ 乃至５の範囲が最適
で、高い冷却性能が得られる。
最適値があり、放熱リブの放熱面積と、固定子枠と固定
子鉄心の嵌合面積との比率が１.５ 乃至５の範囲が最適
で、高い冷却性能が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づいて
本発明を説明する。図１（ａ）、及び（ｂ）に本発明の
全閉形回転電機の一実施例を示す。
本発明を説明する。図１（ａ）、及び（ｂ）に本発明の
全閉形回転電機の一実施例を示す。
【００２１】該図に示す本実施例の全閉形回転電機は、
従来例として説明した図５（ａ）,（ｂ）と、その概略
構成は略同一なので、ここでの詳細説明は省略する。
従来例として説明した図５（ａ）,（ｂ）と、その概略
構成は略同一なので、ここでの詳細説明は省略する。
【００２２】該図の如く、本実施例では、固定子枠４の
内側に、径方向外側に凹状をなし、周方向に所定間隔を
もって６個の内側通風路４ａを形成し、この各々の内側
通風路４ａ内に、軸方向に連続した複数の放熱リブ４ｃ
を設けたことを特徴としている。この複数の放熱リブ４
ｃは、固定子枠４の内側通風路４ａの外側に外側通風路
４ｂを形成する放熱リブの径方向端部と略同程度の長さ
まで延び、かつ、内側通風路４ａの外側の放熱リブと対
向する内側通風路４ａ内に軸方向に連続して設けられて
いる。
内側に、径方向外側に凹状をなし、周方向に所定間隔を
もって６個の内側通風路４ａを形成し、この各々の内側
通風路４ａ内に、軸方向に連続した複数の放熱リブ４ｃ
を設けたことを特徴としている。この複数の放熱リブ４
ｃは、固定子枠４の内側通風路４ａの外側に外側通風路
４ｂを形成する放熱リブの径方向端部と略同程度の長さ
まで延び、かつ、内側通風路４ａの外側の放熱リブと対
向する内側通風路４ａ内に軸方向に連続して設けられて
いる。
【００２３】このような構成における冷却風の流れにつ
いて説明する。まず、内部冷却風の流れは点線矢印で示
す如く、内部ファン９にて動力を得た冷却風は、固定子
枠４の内面に設けられた内側通風路４ａを通った後、エ
アーギャップ１０とアキシャルダクト１１とに分配通風
され、再び内部ファン９に戻り循環される。また、外部
冷却風の流れを実線矢印で示すごとく、外部ファン１２
の動力によりエンドカバー１３に設けられたエンドカバ
ー入気口１３ａより冷却風が流入し、固定子枠４の外面
に設けられた外側通風路４ｂを通り放出される。
いて説明する。まず、内部冷却風の流れは点線矢印で示
す如く、内部ファン９にて動力を得た冷却風は、固定子
枠４の内面に設けられた内側通風路４ａを通った後、エ
アーギャップ１０とアキシャルダクト１１とに分配通風
され、再び内部ファン９に戻り循環される。また、外部
冷却風の流れを実線矢印で示すごとく、外部ファン１２
の動力によりエンドカバー１３に設けられたエンドカバ
ー入気口１３ａより冷却風が流入し、固定子枠４の外面
に設けられた外側通風路４ｂを通り放出される。
【００２４】次に、熱の流れについて説明すると、固定
子鉄心５，固定子巻線６，回転子鉄心７、及び回転子巻
線８に発生する熱損失（以下機内発生損失という）は、
固定子鉄心５を通して熱伝導にて固定子枠４に伝熱され
るものと、内部ファン９による内部冷却風で熱伝達にて
固定子枠４に伝熱されるものとがある。固定子枠４に伝
熱された機内発生損失は、外部ファン１２による外部冷
却風により回転電機の機外へ放熱され冷却される。
子鉄心５，固定子巻線６，回転子鉄心７、及び回転子巻
線８に発生する熱損失（以下機内発生損失という）は、
固定子鉄心５を通して熱伝導にて固定子枠４に伝熱され
るものと、内部ファン９による内部冷却風で熱伝達にて
固定子枠４に伝熱されるものとがある。固定子枠４に伝
熱された機内発生損失は、外部ファン１２による外部冷
却風により回転電機の機外へ放熱され冷却される。
【００２５】ここで本実施例のように、固定子枠４の内
側通風路４ａ内に軸方向に連続した放熱リブ４ｃを設け
ることにより、伝熱面積が増大し内部冷却風に伝熱され
た機内損失は有効に固定子枠４に伝熱される。また、外
部ファン１２を有しているので、固定子枠４に伝熱され
た熱を外部冷却風に伝熱させることができるため冷却効
果が高まるし、更に６個の内気送風循環路が形成される
ので、内部冷却風による熱伝達にて固定子枠４への伝熱
量を増大できるため冷却効率を高めることができる。
側通風路４ａ内に軸方向に連続した放熱リブ４ｃを設け
ることにより、伝熱面積が増大し内部冷却風に伝熱され
た機内損失は有効に固定子枠４に伝熱される。また、外
部ファン１２を有しているので、固定子枠４に伝熱され
た熱を外部冷却風に伝熱させることができるため冷却効
果が高まるし、更に６個の内気送風循環路が形成される
ので、内部冷却風による熱伝達にて固定子枠４への伝熱
量を増大できるため冷却効率を高めることができる。
【００２６】このため、固定子鉄心５と固定子枠４との
接触面積を減ずる事なしに、換言すれば固定子鉄心５か
ら熱伝導にて固定子枠４への熱抵抗を増大することなし
に、内部冷却風による熱伝達にて固定子枠４に伝熱する
熱抵抗を減少することができる。この結果、回転電機の
温度上昇は低減することになる。
接触面積を減ずる事なしに、換言すれば固定子鉄心５か
ら熱伝導にて固定子枠４への熱抵抗を増大することなし
に、内部冷却風による熱伝達にて固定子枠４に伝熱する
熱抵抗を減少することができる。この結果、回転電機の
温度上昇は低減することになる。
【００２７】本発明者等の実測結果によれば、図４で説
明した従来例における固定子巻線の温度上昇は１３５℃
であるのに対し、内気送風循環路を６個とした本実施例
では８８℃であり−３５％低減された。また、図５で説
明した従来例における固定子巻線の温度上昇は１０２℃
であるのに対し、本実施例の８８℃は−１４％の低減と
なる。更に、図６で説明した従来例における固定子巻線
の温度上昇は１８０℃と推定され、本実施例のほうが効
果が大きいことが理解される。
明した従来例における固定子巻線の温度上昇は１３５℃
であるのに対し、内気送風循環路を６個とした本実施例
では８８℃であり−３５％低減された。また、図５で説
明した従来例における固定子巻線の温度上昇は１０２℃
であるのに対し、本実施例の８８℃は−１４％の低減と
なる。更に、図６で説明した従来例における固定子巻線
の温度上昇は１８０℃と推定され、本実施例のほうが効
果が大きいことが理解される。
【００２８】本発明による他の実施例を図２に示す。該
図に示す本実施例では、固定子枠４の内側通風路４ａの
内面を波状にすることにより複数の放熱リブ４ｃを軸方
向に連続して形成したものである。
図に示す本実施例では、固定子枠４の内側通風路４ａの
内面を波状にすることにより複数の放熱リブ４ｃを軸方
向に連続して形成したものである。
【００２９】本実施例のように、内側通風路４ａの内面
に波状の放熱リブ４ｃを軸方向に連続して形成すること
により内部冷却風の流れが乱れ、熱伝達率が向上し熱抵
抗を低減することができる。
に波状の放熱リブ４ｃを軸方向に連続して形成すること
により内部冷却風の流れが乱れ、熱伝達率が向上し熱抵
抗を低減することができる。
【００３０】また、固定子枠４の内側通風路４ａ内の放
熱リブ４ｃの形状を軸方向に捩ること、或いは表面に凹
凸を設けること、更には放熱リブ４ｃの数を増加するこ
とによっても同様の効果が得られる。
熱リブ４ｃの形状を軸方向に捩ること、或いは表面に凹
凸を設けること、更には放熱リブ４ｃの数を増加するこ
とによっても同様の効果が得られる。
【００３１】図３は固定子鉄心５の外側の径が３００mm
から１０００mmの全閉形回転電機における固定子枠４の
内側通風路４ａの数に対する固定子枠４と固定子鉄心５
間の接触熱抵抗、及び内側通風路４ａの部分の通風路熱
抵抗の一計算例である。該図は縦軸左に内側通風路４ａ
の熱抵抗（Ｋ／Ｗ）、縦軸右に固定子枠４と固定子鉄心
５の接触部熱抵抗（Ｋ／Ｗ）、横軸に内側通風路４ａの
数を示す。固定子枠４に伝熱される経路は固定子鉄心５
からの熱伝導（Ａ）と内部冷却風による熱伝達（Ｂ）の
二つの経路がある。内側通風路４ａの数が少なすぎる
と、実線で示すごとく、内部冷却風による固定子枠４の
内面への熱伝達による伝熱量が小さくなる。つまり、通
風路熱抵抗が増大し回転電機の温度上昇は高くなる。ま
た、内側通風路４ａの数が多すぎると、点線で示すごと
く、固定子枠４と固定子鉄心５の嵌合面積が減少し接触
熱抵抗が増大するため回転電機の温度上昇は高くなる。
このため、これら両者を満足するための内側通風路４ａ
の数を最適にする範囲が存在する。通風，伝熱解析の結
果の例が図３であり、該図より明らかなように、両者を
満足する内側通風路４ａの数は５〜１２個が最適であ
り、全体として回転電機の温度上昇が低減する。
から１０００mmの全閉形回転電機における固定子枠４の
内側通風路４ａの数に対する固定子枠４と固定子鉄心５
間の接触熱抵抗、及び内側通風路４ａの部分の通風路熱
抵抗の一計算例である。該図は縦軸左に内側通風路４ａ
の熱抵抗（Ｋ／Ｗ）、縦軸右に固定子枠４と固定子鉄心
５の接触部熱抵抗（Ｋ／Ｗ）、横軸に内側通風路４ａの
数を示す。固定子枠４に伝熱される経路は固定子鉄心５
からの熱伝導（Ａ）と内部冷却風による熱伝達（Ｂ）の
二つの経路がある。内側通風路４ａの数が少なすぎる
と、実線で示すごとく、内部冷却風による固定子枠４の
内面への熱伝達による伝熱量が小さくなる。つまり、通
風路熱抵抗が増大し回転電機の温度上昇は高くなる。ま
た、内側通風路４ａの数が多すぎると、点線で示すごと
く、固定子枠４と固定子鉄心５の嵌合面積が減少し接触
熱抵抗が増大するため回転電機の温度上昇は高くなる。
このため、これら両者を満足するための内側通風路４ａ
の数を最適にする範囲が存在する。通風，伝熱解析の結
果の例が図３であり、該図より明らかなように、両者を
満足する内側通風路４ａの数は５〜１２個が最適であ
り、全体として回転電機の温度上昇が低減する。
【００３２】つまり、冷却効率を増大することにより回
転電機の温度上昇を低減し信頼性を高めることになる。
通常、温度上昇は規格にて規定値があり、温度上昇を同
一とする設計とする場合にはマシンサイズの低減につな
がる。
転電機の温度上昇を低減し信頼性を高めることになる。
通常、温度上昇は規格にて規定値があり、温度上昇を同
一とする設計とする場合にはマシンサイズの低減につな
がる。
【００３３】次に、内気循環方式では、固定子鉄心５か
ら固定子枠４を経て放熱される量と、内側空気に一旦熱
が伝わり、そして放熱される量に比に最適値があると考
え、放熱量の比を変えて固定子巻線温度の上昇を調べ
た。その結果を図７に示す。
ら固定子枠４を経て放熱される量と、内側空気に一旦熱
が伝わり、そして放熱される量に比に最適値があると考
え、放熱量の比を変えて固定子巻線温度の上昇を調べ
た。その結果を図７に示す。
【００３４】該図に示すごとく、固定子巻線温度は放熱
量の比により変化し、放熱量の比が０.４〜０.６５で固
定子巻線温度は低くなり、この範囲で高い冷却性能を示
した。
量の比により変化し、放熱量の比が０.４〜０.６５で固
定子巻線温度は低くなり、この範囲で高い冷却性能を示
した。
【００３５】固定子鉄心の外側の径が３００mmから１０
００mmの全閉形回転電機で、この放熱量の比を０.６５
以上にするには、固定子枠内流路を多くとらなければな
らず、このため嵌合部接触面積の値が小さくなり、冷却
性能を示す固定子巻線温度が高くなってしまう。
００mmの全閉形回転電機で、この放熱量の比を０.６５
以上にするには、固定子枠内流路を多くとらなければな
らず、このため嵌合部接触面積の値が小さくなり、冷却
性能を示す固定子巻線温度が高くなってしまう。
【００３６】図７から明らかなごとく、固定子鉄心と固
定子枠との接触面積を大きくとり、かつ、内側空気の熱
の放熱される量を増やして、この内側空気から放熱され
る量の比率を、固定子鉄心から固定子枠を経て放熱され
る量の半分以上まで高めることが必要であることが判っ
た。
定子枠との接触面積を大きくとり、かつ、内側空気の熱
の放熱される量を増やして、この内側空気から放熱され
る量の比率を、固定子鉄心から固定子枠を経て放熱され
る量の半分以上まで高めることが必要であることが判っ
た。
【００３７】このため固定子枠内の冷却風流路を多くと
らずに、固定子枠内の冷却風流路の熱抵抗を下げること
が必要になった。この対策として、固定子枠内の冷却風
流路の内側に放熱リブを付け、固定子枠内の冷却風流路
の熱抵抗を下げることとした。従来の固定子枠内の冷却
風流路に放熱リブが無い内気循環方式の場合では、上述
した放熱量の比は０.２〜０.３であり、構造を変えたに
もかかわらず内気循環の無い場合に比べ冷却効率はあま
り増えなかった。
らずに、固定子枠内の冷却風流路の熱抵抗を下げること
が必要になった。この対策として、固定子枠内の冷却風
流路の内側に放熱リブを付け、固定子枠内の冷却風流路
の熱抵抗を下げることとした。従来の固定子枠内の冷却
風流路に放熱リブが無い内気循環方式の場合では、上述
した放熱量の比は０.２〜０.３であり、構造を変えたに
もかかわらず内気循環の無い場合に比べ冷却効率はあま
り増えなかった。
【００３８】更に、固定子鉄心の外側の径が３００mmか
ら１０００mmの全閉形回転電機では、内側通風路内に設
けられた放熱リブの放熱面積に最適値がある。図８に示
すように、内側通風路内の放熱リブの放熱面積と、固定
子鉄心と固定子枠の嵌合面積との比をとると１.５〜５
が最適であった。つまり、内側通風路内の放熱リブの面
積は、固定子鉄心と固定子枠の嵌合面積よりも多く必要
であることがわかる。この場合に、内側空気を経て放熱
される量と固定子鉄心から固定子枠を経て放熱される量
が最適になる。
ら１０００mmの全閉形回転電機では、内側通風路内に設
けられた放熱リブの放熱面積に最適値がある。図８に示
すように、内側通風路内の放熱リブの放熱面積と、固定
子鉄心と固定子枠の嵌合面積との比をとると１.５〜５
が最適であった。つまり、内側通風路内の放熱リブの面
積は、固定子鉄心と固定子枠の嵌合面積よりも多く必要
であることがわかる。この場合に、内側空気を経て放熱
される量と固定子鉄心から固定子枠を経て放熱される量
が最適になる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、周方向に
所定間隔をもち、かつ、軸方向に連続して形成された通
風路を内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前
記内側通風路の周方向間で複数個形成された通風路を外
側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定子枠の内面に
嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心と、該固定子
鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、回転子巻線を
有すると共に回転子軸に嵌合される回転子鉄心と、前記
回転子軸を回転可能に支持するベアリングと、前記固定
子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納した状態で該固
定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケットと、前記閉鎖
された固定子枠内に配置され、前記回転子軸と共に回転
することにより前記固定子鉄心と回転子鉄心を冷却した
内部冷却風を前記内側通風路に送り循環させる内部ファ
ンと、前記固定子枠の外部に配置され、前記回転子軸と
共に回転することにより前記外側通風路に外部冷却風を
送る外部ファンとを備え、前記固定子枠の内側通風路に
放熱リブを軸方向に連続して設けた全閉形回転電機。
所定間隔をもち、かつ、軸方向に連続して形成された通
風路を内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前
記内側通風路の周方向間で複数個形成された通風路を外
側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定子枠の内面に
嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心と、該固定子
鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、回転子巻線を
有すると共に回転子軸に嵌合される回転子鉄心と、前記
回転子軸を回転可能に支持するベアリングと、前記固定
子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納した状態で該固
定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケットと、前記閉鎖
された固定子枠内に配置され、前記回転子軸と共に回転
することにより前記固定子鉄心と回転子鉄心を冷却した
内部冷却風を前記内側通風路に送り循環させる内部ファ
ンと、前記固定子枠の外部に配置され、前記回転子軸と
共に回転することにより前記外側通風路に外部冷却風を
送る外部ファンとを備え、前記固定子枠の内側通風路に
放熱リブを軸方向に連続して設けた全閉形回転電機。
【００４０】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を径方向外方に凹部を形成し
て内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路の周方向間に所定間隔を持って径方向外方に突
出している複数の放熱リブが設けられて複数個形成され
た通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定
子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心
と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、
回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合される回転子
鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持するベアリング
と、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納し
た状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケット
と、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、前記回転子
軸と共に回転することにより前記固定子鉄心と回転子鉄
心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に送り循環さ
せる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配置され、前
記回転子軸と共に回転することにより前記外側通風路に
外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記固定子枠の
内側通風路の外側に、前記外側通風路を形成する前記放
熱リブの径方向端部と略同程度の長さまで延びる別の放
熱リブを設けると共に、該内側通風路外側の放熱リブと
対向する内側通風路内に放熱リブを軸方向に連続して設
けた全閉形回転電機。
連続して形成された通風路を径方向外方に凹部を形成し
て内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路の周方向間に所定間隔を持って径方向外方に突
出している複数の放熱リブが設けられて複数個形成され
た通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定
子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心
と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、
回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合される回転子
鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持するベアリング
と、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納し
た状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケット
と、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、前記回転子
軸と共に回転することにより前記固定子鉄心と回転子鉄
心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に送り循環さ
せる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配置され、前
記回転子軸と共に回転することにより前記外側通風路に
外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記固定子枠の
内側通風路の外側に、前記外側通風路を形成する前記放
熱リブの径方向端部と略同程度の長さまで延びる別の放
熱リブを設けると共に、該内側通風路外側の放熱リブと
対向する内側通風路内に放熱リブを軸方向に連続して設
けた全閉形回転電機。
【００４１】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記
固定子枠の内側通風路の数を５乃至１２個にしたり、或
いは前記固定子枠の内側通風路に設けられた放熱リブの
放熱面積と、前記固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との
比率を１.５ 乃至５の範囲に設定したり、更には前記内
部ファンにより循環された冷却風が前記固定子枠の内側
通風路を通ることにより固定子枠を経て放熱される熱量
と、前記回転子鉄心から熱伝導にて前記固定子枠を経て
放熱される熱量との比率が０.４乃至０.６５の範囲に設
定されている全閉形回転電機としたものであるから、固
定子枠の内面通風路に放熱リブを軸方向に連続的に設け
ているため冷却面積の増大が図られ、また、外部ファン
を有しているので、固定子枠に伝熱された熱を外部冷却
風に伝熱させることができるため冷却効果が高まるし、
更に内気送風循環路が形成されるので、内部冷却風によ
る熱伝達にて固定子枠への伝熱量を増大できるため冷却
効率を高めることができる。
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備え、前記
固定子枠の内側通風路の数を５乃至１２個にしたり、或
いは前記固定子枠の内側通風路に設けられた放熱リブの
放熱面積と、前記固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との
比率を１.５ 乃至５の範囲に設定したり、更には前記内
部ファンにより循環された冷却風が前記固定子枠の内側
通風路を通ることにより固定子枠を経て放熱される熱量
と、前記回転子鉄心から熱伝導にて前記固定子枠を経て
放熱される熱量との比率が０.４乃至０.６５の範囲に設
定されている全閉形回転電機としたものであるから、固
定子枠の内面通風路に放熱リブを軸方向に連続的に設け
ているため冷却面積の増大が図られ、また、外部ファン
を有しているので、固定子枠に伝熱された熱を外部冷却
風に伝熱させることができるため冷却効果が高まるし、
更に内気送風循環路が形成されるので、内部冷却風によ
る熱伝達にて固定子枠への伝熱量を増大できるため冷却
効率を高めることができる。
【００４２】また、固定子枠の内側通風路の数が多すぎ
ると、固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積が減少し、この
部分の接触熱抵抗が増大するため回転電機の温度上昇は
高くなるので、内側通風路の数を最適にする範囲が存在
する。通風，伝熱解析の結果、数は５〜１２個が最適で
あり、更に、固定子鉄心から固定子枠を経て放熱される
量と、内側空気に一旦熱が伝わり、そして放熱される量
の比に最適値があり、固定子巻線温度は放熱量の比によ
り変化し、放熱量の比が０.４乃至０.６５で固定子巻線
温度は低くなり、高い冷却性能が得られ、また、内面通
風路の放熱リブの放熱面積に最適値があり、放熱リブの
放熱面積と、固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との比率
が１.５ 乃至５の範囲が最適で、高い冷却性能が得られ
る。
ると、固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積が減少し、この
部分の接触熱抵抗が増大するため回転電機の温度上昇は
高くなるので、内側通風路の数を最適にする範囲が存在
する。通風，伝熱解析の結果、数は５〜１２個が最適で
あり、更に、固定子鉄心から固定子枠を経て放熱される
量と、内側空気に一旦熱が伝わり、そして放熱される量
の比に最適値があり、固定子巻線温度は放熱量の比によ
り変化し、放熱量の比が０.４乃至０.６５で固定子巻線
温度は低くなり、高い冷却性能が得られ、また、内面通
風路の放熱リブの放熱面積に最適値があり、放熱リブの
放熱面積と、固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との比率
が１.５ 乃至５の範囲が最適で、高い冷却性能が得られ
る。
【００４３】従って、固定子鉄心から固定子枠への熱伝
導による伝熱量を低減することなしに、固定子枠内面の
伝熱面積が増大し熱抵抗が減少するので、回転電機の温
度上昇が低減し冷却効率の向上が図れる。
導による伝熱量を低減することなしに、固定子枠内面の
伝熱面積が増大し熱抵抗が減少するので、回転電機の温
度上昇が低減し冷却効率の向上が図れる。
【図１】本発明の全閉形回転電機の一実施例を示し、
（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面縦断面図
である。
（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面縦断面図
である。
【図２】本発明の全閉形回転電機の他の実施例を示し、
側面縦断面の部分拡大図である。
側面縦断面の部分拡大図である。
【図３】本発明の全閉形回転電機の一実施例における伝
熱特性を示し、内側通風路の数に対する内側通風路の熱
抵抗と固定子枠と固定子鉄心の接触部熱抵抗の関係の特
性図である。
熱特性を示し、内側通風路の数に対する内側通風路の熱
抵抗と固定子枠と固定子鉄心の接触部熱抵抗の関係の特
性図である。
【図４】従来の全閉形回転電機の一例を示し、（ａ）は
正面縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面縦断面図である。
正面縦断面図、（ｂ）は（ａ）の側面縦断面図である。
【図５】従来の全閉形回転電機の他の例を示し、（ａ）
は正面縦断面図、（ｂ）は(ａ)の側面縦断面図である。
は正面縦断面図、（ｂ）は(ａ)の側面縦断面図である。
【図６】従来の全閉形回転電機の更に他の例を示し、
（ａ）は正面半断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、
（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
（ａ）は正面半断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、
（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【図７】本発明の全閉形回転電機の一実施例における放
熱量比による固定子巻線温度上昇を示す特性図である。
熱量比による固定子巻線温度上昇を示す特性図である。
【図８】本発明の全閉形回転電機の一実施例における面
積比による固定子巻線温度上昇を示す特性図である。
積比による固定子巻線温度上昇を示す特性図である。
１…回転子軸、２…ベアリング、３…ブラケット、４…
固定子枠、４ａ…内側通風路、４ｂ…外側通風路、４ｃ
…固定子枠内面通風路放熱リブ、５…固定子鉄心、６…
固定子巻線、７…回転子鉄心、８…回転子巻線、９…内
部ファン、１０…エアーギャップ、１１…アキシャルダ
クト、１２…外部ファン、１３…エンドカバー、１３ａ
…エンドカバー入気口。
固定子枠、４ａ…内側通風路、４ｂ…外側通風路、４ｃ
…固定子枠内面通風路放熱リブ、５…固定子鉄心、６…
固定子巻線、７…回転子鉄心、８…回転子巻線、９…内
部ファン、１０…エアーギャップ、１１…アキシャルダ
クト、１２…外部ファン、１３…エンドカバー、１３ａ
…エンドカバー入気口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 平吉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備えた全閉
形回転電機において、 前記固定子枠の内側通風路に放熱リブを軸方向に連続し
て設けたことを特徴とする全閉形回転電機。 - 【請求項２】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を径方向外方に凹部を形成し
て内側に有すると共に、軸方向に連続し、かつ、前記内
側通風路の周方向間に所定間隔を持って径方向外方に突
出している複数の放熱リブが設けられて複数個形成され
た通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠と、該固定
子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する固定子鉄心
と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向配置され、
回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合される回転子
鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持するベアリング
と、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄心を収納し
た状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖するブラケット
と、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、前記回転子
軸と共に回転することにより前記固定子鉄心と回転子鉄
心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に送り循環さ
せる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配置され、前
記回転子軸と共に回転することにより前記外側通風路に
外部冷却風を送る外部ファンとを備えた全閉形回転電機
において、 前記固定子枠の内側通風路の外側に、前記外側通風路を
形成する前記放熱リブの径方向端部と略同程度の長さま
で延びる別の放熱リブを設けると共に、該内側通風路外
側の放熱リブと対向する内側通風路内に放熱リブを軸方
向に連続して設けたことを特徴とする全閉形回転電機。 - 【請求項３】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備えた全閉
形回転電機において、 前記固定子枠の内側通風路の内面を波状にすることによ
り複数の放熱リブを軸方向に連続して形成したことを特
徴とする全閉形回転電機。 - 【請求項４】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備えた全閉
形回転電機において、 前記固定子枠の内側通風路の数を５乃至１２個にしたこ
とを特徴とする全閉形回転電機。 - 【請求項５】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備えた全閉
形回転電機において、 前記固定子枠の内側通風路に設けられた放熱リブの放熱
面積と、前記固定子枠と固定子鉄心の嵌合面積との比率
を１.５ 乃至５の範囲に設定したことを特徴とする全閉
形回転電機。 - 【請求項６】周方向に所定間隔をもち、かつ、軸方向に
連続して形成された通風路を内側に有すると共に、軸方
向に連続し、かつ、前記内側通風路の周方向間で複数個
形成された通風路を外側に有する略円筒状の固定子枠
と、該固定子枠の内面に嵌合され、固定子巻線を有する
固定子鉄心と、該固定子鉄心と所定の間隙をもって対向
配置され、回転子巻線を有すると共に回転子軸に嵌合さ
れる回転子鉄心と、前記回転子軸を回転可能に支持する
ベアリングと、前記固定子枠内に固定子鉄心と回転子鉄
心を収納した状態で該固定子枠の軸方向両端を閉鎖する
ブラケットと、前記閉鎖された固定子枠内に配置され、
前記回転子軸と共に回転することにより前記固定子鉄心
と回転子鉄心を冷却した内部冷却風を前記内側通風路に
送り循環させる内部ファンと、前記固定子枠の外部に配
置され、前記回転子軸と共に回転することにより前記外
側通風路に外部冷却風を送る外部ファンとを備えた全閉
形回転電機において、 前記内部ファンにより循環された冷却風が前記固定子枠
の内側通風路を通ることにより固定子枠を経て放熱され
る熱量と、前記回転子鉄心から熱伝導にて前記固定子枠
を経て放熱される熱量との比率が０.４乃至０.６５の範
囲に設定されていることを特徴とする全閉形回転電機。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7307125A JPH09149599A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 全閉形回転電機 |
| IN1974CA1996 IN188836B (ja) | 1995-11-27 | 1996-11-14 | |
| US08/749,941 US5925947A (en) | 1995-11-27 | 1996-11-14 | Totally-enclosed type motor |
| DE69624071T DE69624071T2 (de) | 1995-11-27 | 1996-11-21 | Eingeschlossener Motortyp |
| EP96118709A EP0776081B1 (en) | 1995-11-27 | 1996-11-21 | Totally-enclosed type motor |
| KR1019960057546A KR100424046B1 (ko) | 1995-11-27 | 1996-11-26 | 완전-폐쇄형모터 |
| CN96121770A CN1078399C (zh) | 1995-11-27 | 1996-11-26 | 全封闭型电动机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7307125A JPH09149599A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 全閉形回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09149599A true JPH09149599A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17965340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7307125A Pending JPH09149599A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | 全閉形回転電機 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5925947A (ja) |
| EP (1) | EP0776081B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09149599A (ja) |
| KR (1) | KR100424046B1 (ja) |
| CN (1) | CN1078399C (ja) |
| DE (1) | DE69624071T2 (ja) |
| IN (1) | IN188836B (ja) |
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