JPS63245240A - 誘導電動機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はかご形ｘｓ電動機に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 一般にかご形回転子を用いた誘導電動機は、直流電動機
に比べて整流子、ブラシといった保守上の制約となるも
のがなく、構造が簡単でかつ堅牢であることから一般産
業用機械の駆動源として広く用いられている。

特に、電鉄車両業界において車両駆動用主電動機として
直流電動機がその主流を占めているが。

最近のパワーエレクトロニクスの発達により車両搭載可
能な交流可変速電源（車両用ＶＶＶＦインバータ主回路
電源）が開発されたことにより、上述のかご形誘導電動
機を駆動用主電動機として用いる駆動システムが保守点
検の容易さ並びに電力回生効率に優れて省エネルギー効
果が高いことから注目されている。

ところで、従来の誘導電動機には第３図に示すように構
成したものがある。この誘導電動機では。

固定子コイルに３相電流を印加し回転磁界を作るとロー
ターバー９に電流が流れ１回転子が回転を開始するが、
この際ローターバー９および回転子鉄心３には銅損ある
いは鉄損により熱が発生する。

そこで、この発生する熱によるローターバー９及び回転
子鉄心３の温度上昇を押えるため、回転子鉄心３に鉄心
スラストダクト１５を設け、この中にファン１３によっ
て冷却風を通風することによりローターバー９および回
転子鉄心３に発生する熱を放熱させて冷却を行なう構成
になっていた。

しかしながら、ローターバー９の銅損による発熱は回転
子鉄心３よりも多く、その軸方向の温度勾配は第４図に
示すようになっており、この図に示されるようにロータ
ーバー９の位置により温度勾配の生ずる理由は回転子鉄
心３内部の鉄心スラストダクト１５の冷却風取入側では
冷却風の温度が低く回転子鉄心３を十分に冷却すること
が可能であるが、冷却風が鉄心スラストダクト１５内を
流れていく過程で回転子に発生する熱を吸収し、冷却風
排出側では冷却風の温度もかなり上昇するため、冷却風
排出側では回転子鉄心３を十分冷却することができなく
なることによるものである。

したがって、ローターバー９には第４図に示すような温
度勾配を生じ、場合によっては温度上昇度値を越えてし
まう虞れがある。また、従来の回転子の構造においては
、鉄心押え１６．１７およびローターバー９のエンドリ
ング１８との関係により回転子鉄心３内部の鉄心スラス
トダクト１５の位置をさらにローターバー９側に近づけ
ることが不可能であるため、温度の高い冷却風排出側の
ローターバー９を十分に冷却することができないという
欠点があった。また、回転子鉄心３内部の鉄心スラスト
ダクト１５の通風量を多くするため回転子鉄心３内部の
鉄心スラストダクト１５の数または断面積を大きくする
と回転子鉄心３の磁気回路断面積が小さくなり、特性上
の問題が生じてくる。

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので。

その目的とするところは、回転子鉄心の磁気回路断面積
を減少させることなく冷却風排出側のローターバ一温度
を下げ回転子及び固定子を略均−に冷却することができ
るようにした電動機を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は従来の誘導電動機で用いられていた鉄心スラス
トダクト１５及びファン１３を廃止し、これに替って回
転子鉄心３、固定子鉄心１２に冷却風通路としてラジア
ルダクト１０．１１を形成したことを特徴とするもので
ある。

（実施例） 本発明による誘導電動機を第１図に示す本発明による誘
導電動機は、回転子軸１の回転子鉄心３が圧入される部
分に数か所リブ２を設けて回転子鉄心３のラジアルダク
ト１０に達する冷却風通路つまり、スラストダクト１３
を形成し、そのリブ２に前記冷却風通路を導通するラジ
アルダクト１０を数か所有する回転子鉄心３を圧入して
いる。

また固定子鉄心１２にも回転子鉄心３に設けたラジアル
ダクトｌＯを軸方向の位置をほぼ同一としたラジアルダ
クト１１が設けられ冷却風通路を形成している。

第２図に本発明による誘導電動機のラジアルダクト部の
断面図を示す。

（発明作用） 本発明により誘導電動機は従来とは全く異なる冷却風通
路により冷却されることになる。

第５図に従来の誘導電動機の冷却風通路を示す。

従来の冷却方式ではファン１３により冷却風を取り入れ
回転子鉄心３のスラストダクト１０及び回転子鉄心３、
固定子鉄心１２とのギャップを通り誘導電動機の外部へ
排出されていたものである。

第６図に本発明による誘導電ａ機の冷却風通路を示す１
本発明による冷却方式では１回転子が回転することによ
り、それがひとつのファンの役割を果たし誘導電動機の
左右両端に設けられた風取入口より冷却風が左右両方向
から取入れられる。

取入れられた冷却風は回転子軸１と回転子鉄心３との間
に設けられた冷却風通路を通り、回転子鉄心３に設けら
れたラジアルダクト１０及び固定子鉄心１２に設けたラ
ジアルダクト１１を通り、誘導電動機のフレーム部から
外部に排出される。

この冷却方式を実施することにより第７図に示す様に従
来冷却しにくく温度上昇の問題のあった冷却風排出側の
ローターバー９が充分冷却出来るばかりでなく１回転子
鉄心、固定子コイル１４．固定子鉄心３等も充分に冷却
することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明では従来の誘導電動機の冷却方
式として採用されていたファン１３、鉄心スラストダク
ト１５を廃止し、それに替り回転子鉄心３及び固定子鉄
心１２にラジアルダクト１０．１１を設けたことにより
、従来の冷却方式とは異なった冷却径路が形成され、こ
れにより回転子鉄心３の磁気回路断面積を減少させるこ
とな〈従来温度の高かった冷却風排出側のローターバー
９を充分冷却することが出来、結果的にローターバー９
のみならず誘導電動機全体を均一に冷却することが出来
る等の優れた効果を有している。また従来のファン１３
を廃止したことにより誘導電動機のスラスト方向の寸法
を小さくすることが可能なり、誘導電動機の小形軽量化
に多大の効果を与えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による誘導型！ｔ１機を示す縦断図。 第２図は第１図の横断面、第３図は従来の誘導電動機の
縦断図、第４図は第３図の誘導電動機によるローターバ
ーの温度勾配を示す図、第５Ｉｉ！ｌは従来の誘導電動
機の冷却風−径路を示す図、第６図は本発明の誘導ｆｉ
ｔ！ｐＨ機の冷却風径路を示す図、第７図は第６図の誘
導電動機のローターバーの温度勾配を示す図である。 １・・・回転子軸　　　　１０・・・ラジアルダクト２
・・・リブ　　　　　　１１・・・ラジアルダクト３・
・・回転子鉄心　　　１２・・・固定子鉄心４・・・回
転子間隔片　　１３・・・スラストダクト５・・・フレ
ーム　　　　１４・・・固定子コイル６・・・固定子間
隔片　　１５・・・鉄心スラストダクト７・・・排風出
口　　　　１６・・・鉄心押え８・・・排風入口　　　
　１７・・・鉄心押え９・・・ローターバー　・１８・
・・コンドリング代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 フｔｎ風 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. かご形回転子を有する誘導電動機に於て、回転子軸の回
   転子鉄心が圧入される部分に軸方向に沿ったリブを軸ま
   わりに数ケ所設け、前記リブに回転子を圧入することに
   より冷却風用スラストダクトを形成し、前記回転子内部
   には前記スラストダクトと連絡する冷却風用ラジアルダ
   クトを設け、かつ固定子鉄心内部にも前記回転子鉄心に
   設けたラジアルダクトと軸方向の位置をほぼ同一とした
   冷却風用ラジアルダクトを設けたことを特徴とする誘導
   電動機。