WO1986003069A1 - Liquid-cooled motor - Google Patents

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WO1986003069A1
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laminated core
liquid
cooling
stator
face plate
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Jiro Nakano
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Fanuc Ltd
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
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    • Y10S174/32—High voltage cable, e.g. above 10kv, corona prevention having means for cooling

Definitions

  • the present invention relates to a liquid-cooled AC motor in which a stator has a cooling fluid circulation passage in a laminated core and directly liquid-cools the stator, and more particularly to an improvement in a structure for preventing water leakage in the cooling fluid passage.
  • Conventional technology relates to a liquid-cooled AC motor in which a stator has a cooling fluid circulation passage in a laminated core and directly liquid-cools the stator, and more particularly to an improvement in a structure for preventing water leakage in the cooling fluid passage.
  • Air-cooled motors have already been widely used so that a cooling air passage is formed in the laminated core and the stator is directly cooled by air, as a structure for taking heat from the iron loss and copper loss generated in the laminated core of the AC motor stator and cooling it.
  • a cooling fluid circulation passage is formed in the laminated core, and this circulation passage is provided from outside.
  • a cooling type AC motor which introduces cooling water to achieve heat removal cooling in the circulation passage and then recovers the heat removal coolant to the outside has already been provided.
  • the laminated core is welded at a plurality of locations on the outer periphery in a state where the laminated core is compressed by an external pressure, and a resin material is further impregnated between the laminated cores to be formed in the laminated core.
  • the coolant passage is formed with a water leakage prevention structure without liquid leakage, the water leakage prevention structure of the coolant passage must be further improved in order to maintain the water leakage prevention performance over the long service life of the motor. Disclosure of the invention for which
  • an object of the present invention is to improve the compressibility between the laminated cores from the outer periphery to the inner periphery as part of such a coolant leakage prevention structure for a liquid-cooled motor. This is intended to improve the performance of preventing the coolant passage from leaking due to the impregnated resin.
  • the present invention relates to a liquid cooling motor having a stator core having a cooling liquid passage, wherein each face plate is applied to both axial end surfaces of the motor lamination core, and the face plate and the lamination
  • a liquid-cooled motor characterized in that a compressive force is applied to the laminated core through a double-sided plate by fastening a screw bolt that penetrates the cooling passage of the core and is provided between the laminated cores.
  • the compression degree is improved and equalized from the outer periphery to the inner periphery of the laminated core, and the impregnated resin is impregnated between the laminated cores having such a high degree of compression to improve the performance of preventing leakage of the coolant passage. is there.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a liquid cooling motor according to the present invention, showing a main part structure relating to a liquid cooling action of one embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the liquid cooling motor as viewed from one end thereof. '' Best mode for carrying out the invention
  • the liquid-cooled motor has a rotor 12 rotatably supported by a rotor shaft 10 at the center, and an outer periphery of the rotor 12.
  • a stator that is, a stator 14 is provided at a portion with a gap G therebetween.
  • the stator 14 has a core 16 laminated in the axial direction of the rotor shaft 10, and an excitation winding (shown in the drawing) is provided in a slot 18 formed in the laminated core 16 as is well known. None) is inserted.
  • face plates only one face plate 20 can be seen in FIG.
  • a weld 24 is provided in the axial direction, and the face plates 20 and 22 and the laminated core 16 are integrally joined. Welds 24 are provided at appropriate locations around the west of the motor.
  • the laminated core 16 is provided with passages 26a and 26b for circulating the coolant in a circumferentially symmetric distribution.
  • These coolant passages 26a and 26b are, of course, formed in advance by punching out each core at the time of punching, and a passage extending in the axial direction at the stage when a large number of cores are laminated to form a laminated core 16. It is. Now, for example, when the coolant is introduced from the outside into the passage 26a during operation of the motor, the coolant flows through the passage 26a, and the bypass 26c formed at the end of the laminated core 16 is formed. After flowing into the passage 26b and flowing out after passing through the passage 26b, the laminated core 16 is directly cooled by a cooling liquid having a heat capacity larger than that of the air cooling system. The heat loss of iron and copper generated in the throttle 14 is removed by cooling water.
  • a screw bolt 30 is inserted from the double-sided plates 20 and 22 into the cooling passages 26 a and 26 b formed in the above-described laminated core 16 to form a nut.
  • an appropriate compressive force is applied to the laminated core 16 from the inner surfaces of the face plates 20 and 22.
  • Such a compressive force is applied by applying a welding portion 24 or a resin assembly process before the resin is immersed between the cores of the laminated core 16 and the inner surfaces of the coolant passages 26a, 26b, 26c.
  • a welding portion 24 or a resin assembly process before the resin is immersed between the cores of the laminated core 16 and the inner surfaces of the coolant passages 26a, 26b, 26c.
  • the through holes of the screw bolts 30 formed in the face plates 20 and 22 are filled with a hardening resin material so that the liquid flows from the coolant passages 26 a and 26 b to the outside of the face plates 20 and 22. What is necessary is just to make it the structure which seals the leak of this.
  • a screw bolt is inserted through a face plate into a coolant passage formed in a laminated core in a stator of a liquid-cooled motor, and the screw bolt is fastened.
  • a structure for applying a compressive force from the inner surface of the face plate to the laminated core is provided, so that the adhesion between adjacent cores is remarkably improved, and the resin is soaked in the laminated core having such a high adhesion.
  • the performance of preventing water leakage in the coolant passage has been significantly improved.

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  • Power Engineering (AREA)
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Description

明 細 書
液 冷 モ ー タ 技 術 分 野
本発明はステータの積層コアに冷却液の循環通路を有してス テータを直接液冷した液冷交流モータに関し、 特にその冷却液 通路の漏水防止構造の改善に関する。 従 来 技 術
交流モータのステータにおける積層コァに発生する鉄損熱、 銅損熱を奪熱冷却する構造として積層コアに冷却用空気通路を 形成してステータを直接空冷するように空冷モータは既に従来 から汎用されている （例えば、 米国特許第 4 , 534 , 686 号参照） が、 熱容量の大きい液体冷却によって冷却効率の向上を図るベ く積層コアに冷却液の循環通路を形成し、 この循環通路に外部 から冷却水を導入して該循環通路で奪熱冷却を達成し、 次いで 外部に奪熱冷却液を回収するようにした冷却方式の交流モータ も既に提供されている。
上述した液冷モータの冷却構造においては、 積層コアを外部 圧力によって圧縮した状態で外周に複数個所の溶接を施し、 更 に積層コア間に樹脂材料を含浸させ、 該積層コア内に形成され た冷却液通路を液漏れのない漏水防止構造に形成しているが、 モ一タの長い耐用期間に亘つて漏水防止性能を維持するには冷 却液通路の漏水防止構造を更に改善するこ とが要請されている 発 明 の 開 示
依って、 本発明の目的は、 このよう な液冷モータの冷却液漏 れ防止構造の一環として、 積層コァ間の圧縮性を外周から内周 に亘つて均等に付与し、 含浸樹脂による冷却液通路の漏水防止 性能を向上させよう とするものである。
上述した発明目的に鑑みて、 本発明は、 ステータの積層コア に冷却液通路を有した液冷モータにおいて、 上記モータの積層 コァの軸方向両端面に各面板を充当すると共に前記面板と前記 積層コアの冷却通路とに貫通揷設した、 ねじボル トの締結によ つて両面板を介して前記積層コァに圧縮力を付与したことを特 徴とする液冷モータを提供し、 積層コア間の圧縮度を積層コア の外周部から内周部に亘つて向上かつ均等化させ、 含浸樹脂が、 このような高圧縮度の積層コア間に舍浸して冷却液通路の漏水 防止性能を高めるものである。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明による液冷モータの液冷作用に係る要部構造 を示した 1実施例の部分断面図、 第 2図は同液冷モータの一端 側から見た側面図である。 ' 発明を実施するための最良の態様
先ず、 第 2図に示すように、 本発明の実施例による液冷モー タは中心部にロータ軸 1 0 によって回転可能に支持されたロ ー タ 1 2を有し、 このロータ 1 2 の外周部に空隙 Gを距てて固定 子、 即ちステータ 1 4が設けられている。 このステータ 1 4 は ロータ軸 1 0 の軸心方向に積層されたコア 1 6を有し、 この積 層コア 1 6 に形成されたスロ ッ ト 1 8内に周知の如く 、 励磁巻 線 （図示なし） が挿設されている。 このとき、 多数枚のコアが 積層された積層コア 1 6 の軸方向の両面には面板 （第 2図では 一方の面板 2 0 だけが見えるが、 反対側にもう一枚の面板 2 2 がある） が充当され、 一方の面板 2 0から他方の面板 2 2 に向 けて軸方向に溶接部 2 4が施され、 面板 20 , 22と積層コア 1 6 とが一体に接合されている。 溶接部 2 4 はモータの周西の適宜 複数個所に設けられている。 さて、 積層コア 1 6には冷却液の 循環用の通路 26 a , 26 bが周方向に略対称分布によつそ設けら れている。 これらの冷却液通路 26 a , 26 b は勿論、 各コアの打 抜き加工時に予め型抜き形成され、 多数のコアを積層化して積 層コア 1 6を形成した段階に軸方向に延長した通路となるもの である。 いま、 モータの作動中に例えば通路 26 a に冷却液が外 部から導入される と、 該冷却液はその通路 26 aを流動し、 積層 コア 1 6 の端部において形成された側路 26 cを轻て通路 26 bに 流入し、 該通路 26 bを通過後に外部に流出されるこ とにより、 積層コア 1 6を直接的に熱容量が空冷方式より大きい冷却液に よつて冷却するもので、 ス ロ ッ ト ル 1 4に発生する鉄損熱及び 銅損熱を冷却水で奪熱するものである。
こ 、で第 1図を参照すると、 本発明では、 上述した積層コア 1 6 に形成した冷却通路 26 a , 26 b中に両面板 20 , 22からねじ ボル ト 3 0を挿通し、 ナ ツ ト 3 2を用いて該ねじボル ト 3 0を 締め上げるこ とにより面板 20 , 22 の内面から積層コア 1 6 に適 正度の圧縮力が付与されている。 このような圧縮力の付与は溶 接部 2 4を施したり、 樹脂を積層コア 1 6 のコア間及び冷却液 通路 26 a , 26 b , 26 c の内面に舍浸させる前段階のモータ組立 過程で行われるものであり、 これによつて積層コア 1 6 に対し、 溶接部 2 4 (第 2図） が設けられる外周部ばかりでなり、 空隙 Gを介してロータ 1 2 と対向する内周部においても等しく軸方 向の圧縮力が加えられるので積層コア 1 6 の各隣接コア間にお ける密着度が著し く 向上している。 故に、 かかる積層コア 1 6 に対して溶接部 2 4を施して面板 20 , 22及び積層コア 16を接合 させた後に樹脂による舍浸を施せば、 冷却液通路 26 a , 26 b , 26 cにおいては充分に相互密着したコア間に樹脂が浸透し、 従 つて液漏れ防止性能が著し く 向上されることとなる。 なお、 面 板 20 , 22に形成されたねじボル ト 3 0 の揷通孔には硬化性の樹 脂材料を充填して冷却液通路 26 a , 26 bから面板 20 , 22の外部 への液の漏洩を密封する構造とすればよい。
以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、 液冷モー タのステータにおける積層コアに形成された冷却液通路に面板 を介してねじボル トを挿通し、 このねじボル トを締結すること によつて面板内面から積層コアに圧縮力を付与する構造を設け たから隣接コァ間の密着度が著し く 向上され、 かつそのような 高密着度を有した積層コァに樹脂の舍浸を施したから、 冷却液 通路における漏水防止性能が著し く 向上したものである。
また、 ボル トの締結の際にその締めつけ力を一定化すること は容易であり、 従って圧縮力を一定化することが容易なことも 明らかである。

Claims

請 求 ，の 範 囲
1. 中心部にロータ軸を有したロータと、 そのロータの外周 に空隙を介して設けられるステータとを具備し、 そのステータ の積層コアに複数の冷却液通路を有した液冷モータにおいて、 前記ステータの積層コァの軸方向両端面に夫々充当された面板 と、 前記面板と前記積層コ アの冷却通路とに貫通揷設されたね じボル トを有する複数の締付け手段とを備え、 前記両面板を共 に前記積層コァの前記軸方向両端面に向けて前記締付け手段に より押圧し、 該積層コアに圧縮力を付与したことを特徴とする 液冷モ一タ。
2 . 前記締付け手段のねじボル トはその頭部が前記面板の一 方に形成された凹所内に着座され、 該ボル ト と協働する前記締 付け手段のナ ッ ト も前記面板の他方に形成された凹所内に着座 されている請求の範面第 1 項に記載の液冷モー 。
3 . 前記両面板に形.成された前記ねじボル ト と前記ナ ッ トの 凹所を夫々樹脂材によって密封した請求の範囲第 2項に記載の 液冷モータ。
4 . 前記締付け手段のねじボル ト の締結後に前記積層コアの 冷却液通路を樹脂含浸によつてコ ーティ ングし、 漏水防止構造 とした請求の範囲第 1項に記載の液冷モータ。
5 . 前記複数の締付け手段は、 前記ステ一夕 の中心に対して 略対称に分布、 配設されている請求の範囲第 1項に記載の液冷 モータ。
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JP59238589A JPS61121729A (ja) 1984-11-14 1984-11-14 液冷モ−タ
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