WO2020145560A1 - 고압전동기의 회전자 - Google Patents

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WO2020145560A1
WO2020145560A1 PCT/KR2019/018749 KR2019018749W WO2020145560A1 WO 2020145560 A1 WO2020145560 A1 WO 2020145560A1 KR 2019018749 W KR2019018749 W KR 2019018749W WO 2020145560 A1 WO2020145560 A1 WO 2020145560A1
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WO
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rotor
flow path
rotating shaft
core
present
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/018749
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English (en)
French (fr)
Inventor
이현우
김주섭
백승호
이상전
Original Assignee
효성중공업 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating 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
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26—Rotor cores with slots for windings

Definitions

  • the present invention relates to a rotor of a high pressure motor, and more particularly, to a rotor of a high pressure motor equipped with a cooling passage through the rotor.
  • An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, it is to secure the maximum amount of air flowing through the rotor of the electric motor.
  • the present invention is made of a steel plate is stacked and installed on a rotating shaft to rotate integrally with the rotating shaft and surround the edge to form a core slot at regular intervals and air along the center
  • a rotor core having a first flow path formed therebetween and a second flow path radially formed with respect to the first flow path between the steel plates
  • a copper bar installed in the core slot and extending parallel to the rotation axis, and ends of the copper bars It includes an end ring for connecting, and a blocking hole which is installed between the end of the rotor core and the end ring to block the flow of air to the first flow path between the copper bars.
  • the blocking hole is installed in a compression plate at the end of the rotor core and is made in a cylindrical shape.
  • the leading end of the blocking hole is in contact with the inner diameter surface of the end ring.
  • the blocking hole is installed in an area corresponding to the inner diameter of the end ring.
  • An internal fan is installed at positions corresponding to both ends of the rotating shaft to form an air flow flowing in the first flow path.
  • An inclined guide surface is formed on the inner surface of the blocking hole to be inclined toward the rotation axis.
  • the air flowing into the rotor of the high-voltage electric motor can be reliably transferred to the first flow path formed through the inside of the rotor in the longitudinal direction. That is, by placing a block so that air does not flow between the copper bars located between the end ring of the rotor and the compression plate, the air flowed into the rotor is flowed through the first flow path so that the rotor core and the copper bar There is an effect that the cooling is made smooth.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a high-voltage motor employing a preferred embodiment of the rotor of the high-voltage motor according to the present invention.
  • Figure 2 is a partially separated perspective view showing an important configuration of the rotor according to the present invention.
  • Figure 3 is a partial cross-sectional view showing an important configuration of the embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a state diagram showing the flow of air along the first and second flow paths in the high-pressure motor employing the rotor of the embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a partial cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the rotor temperature of the present invention and the prior art.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • the rotating shaft 10 of the high-voltage motor is rotatably supported at both ends of a bearing (not shown) in the frame 12.
  • a bearing not shown
  • the frame 14 In the drawing, only a part of the frame 14 is shown for convenience.
  • the rotating shaft 10 is provided with a rotor 20 so that the rotating shaft 10 and the rotor 20 are integrally rotated.
  • the rotor 20 interacts with the stator 40 to produce rotation of the rotating shaft 10.
  • the outer surface of the rotor 20 and the inner surface of the stator 40 are faced at a predetermined interval.
  • the stator 40 surrounds the outer surface of the rotor 20, and the stator 40 is fixedly installed on the frame 12.
  • a spider 14 for fixing the rotor 20 to the rotating shaft 10 is installed on the rotating shaft 10.
  • the rotor 20 is fixed to the spider 14 so that the rotation shaft 10 and the rotor 20 are integrally rotated.
  • the spider 14 also serves to form the first flow path 31 to be described below.
  • An inner fan 16 is provided at positions corresponding to both ends of the rotating shaft 10.
  • the inner fan 16 serves to supply external air to the first flow path 31 formed inside the rotor 20.
  • the inner fan 14 receives air and rotates while supplying air to the first flow path 31 without rotation, or without rotation, by rotating the rotating shaft 10 as in this embodiment. You can also supply.
  • Reference numeral 18 is a guide to guide the air flow formed by the inner fan 14 to the first flow path 31.
  • the rotor 20 is fixed to the rotating shaft 10 by the spider 14, and has a rotor core 22.
  • the rotor core 22 is made of a predetermined thickness by stacking a plurality of steel plates.
  • a plurality of core slots 23 are formed around the outer edge of the rotor core 22.
  • the core slot 23 is formed to have a certain size and a certain interval.
  • the rotor core 22 may be stacked with a plurality of steel plates and spot welded to be coupled to each other.
  • a through hole 23' is formed in the center of the steel plate constituting the rotor core 22, and the rotating shaft 10 and the spider 12 are positioned therein.
  • a first flow path 31 to be described below is formed in the through hole 23'.
  • a finger plate (not shown) is installed between the rotor cores 22 to form a second flow path 33 to be described below.
  • the finger plate is installed between the steel plates constituting the rotor core 22 to constitute the second flow path 33.
  • the cross section shape of the finger plate has the same shape as the cross section of the steel plate constituting the rotor core 22.
  • a copper bar 24 is installed in the core slot 23 of the rotor core 22.
  • the copper bar 24 is seated on the core slot 23 of the rotor core 22.
  • the copper bar 24 extends parallel to the rotating shaft 10.
  • a plurality of the copper bars 24 are disposed around the edges of the rotor core 22 by being installed in the core slots 23. Both ends of the copper bar 24 protrude and extend more than both ends of the rotor core 22.
  • Compression plates 28 are installed at both ends of the rotor core 22.
  • the compression plate 26 serves to closely adhere the steel sheets constituting the rotor core 22.
  • the compression plate 26 is installed at both ends of the rotor 20 to close the steel plates of the rotor core 22.
  • a plurality of plate slots 27 are formed even around the edge of the compression plate 26.
  • the plate slot 27 is formed at a position corresponding to the core slot 23.
  • the copper bar 24 is located in the plate slot 27.
  • the compression plate 26 is made of the same or similar shape to the cross-sectional shape of the rotor core 22.
  • a through hole 27' corresponding to the through hole 23' of the rotor core 22 is formed in the center of the compression plate 26.
  • the compression plate 26 is provided with a blocking opening 28.
  • the blocking hole 28 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 2.
  • the blocking hole 28 serves to block the flow of air in the radial direction around the rotating shaft 10 through between the compression plate 26 and the end ring 30 to be described below.
  • a copper bar 24 extending from an end of the rotor core 22 is located. Since the copper bars 24 have an interval equal to that of the core slot 23, there are gaps between the copper bars 24 so that air can flow.
  • the blocking hole 28 blocks air from flowing into the gap between the copper bars 24. Since the flow of air toward the copper bar 24 is blocked by the blocking opening 28, most of the air flow formed by the inner fan 16 can flow toward the first flow path 31.
  • the blocking hole 28 is fixedly installed on the compression plate 26.
  • the length of the blocking hole 28 protruding from the compression plate 26 is equal to or longer than an interval between the compression plate 26 and the end ring 30. This is to be able to shield all the gap between the compression plate 26 and the end ring (30).
  • the position at which the blocking hole 28 is installed on the compression plate 26 is a position corresponding to the inner diameter of the end ring 30, as shown in FIG. 3 and the like. The position where the outer surface of the front end of the blocking hole 28 can be in contact with the inner diameter surface of the end ring 30 is best. This is to prevent the blocking hole 28 from acting as an obstacle in the process of blast welding the end ring 30 to the end of the copper bar 24.
  • end ring 30 to connect the ends of the copper bars 24 located in the core slots 23. End portions of the copper bars 24 are connected to each other by the end ring 30.
  • the end ring 30 is formed in a substantially ring shape. The end ring 30 is coupled by blast welding to the copper bars 24.
  • a first flow path 31 is made along the outer surface of the rotating shaft 10.
  • the first flow path 31 is formed by a through hole 23' of the rotor core 22, a through hole 27' of the compression plate 26, and the like. Airflow formed by the inner fan 16 flows into the first flow path 31. Airflow formed by the inner fan 16 at both ends of the rotor 20 flows into the first flow path 31.
  • a plurality of second flow paths 32 are formed in the rotor 20 in communication with the first flow paths 31.
  • the second flow path 32 is formed by a finger plate between the rotor cores 22 constituting the rotor 20.
  • the second flow path 32 is formed in a radial direction with respect to the first flow path 31. The air flowing in the radial direction through the second flow path 32 is transferred to the stator 40 surrounding the rotor 20 to perform cooling.
  • the rotor 20 When power is applied to the high-voltage motor, the rotor 20 rotates by the interaction between the rotor 20 and the stator 40, thereby creating rotation of the rotating shaft 10. The rotation of the rotating shaft 10 is transmitted to the outside and used.
  • the high-voltage electric motor also installs a separate heat exchanger to discharge the heat generated outside.
  • the inner fan 16 is rotated to guide the outside air through the guide 18 to be supplied to the first flow path 31. As illustrated in FIG. 4, the inner fan 16 forms airflow at both ends of the rotating shaft 10 and sends air toward the first flow path 31 in the direction of the arrow.
  • the air moved to the first flow path 31 flows to the second flow paths 32 while passing through the first flow path 31 and receives heat while passing through the rotor core 22. Air flows from the first flow path 31 to the second flow path 32 even by centrifugal force caused by rotation of the rotor 20. The air passing through the second flow path 32 is moved through a gap between the outer surface of the rotor 20 and the inner surface of the stator 40 and a flow path radially formed in the stator 40 to move the frame ( 12) It is discharged through the passage in the back.
  • FIG. 6 shows the results of measuring the winding temperature in the high-voltage motor adopting the rotor 20 of the present invention and the high-voltage motor not.
  • the temperature measurement was performed using a resistance method, and the bar shown on the right side was 83.07K as the temperature measured in a conventional high-voltage motor, so the winding temperature limit of 80K was exceeded.
  • the temperature was about 8K lower than the previous one, and it was lower than the winding temperature limit.
  • the compression plate 26 there is a compression plate 26 at both ends of the rotor core 22, and the compression plate 26 has blocking holes 28 and 28', but the rotor core 22 is provided. It is not necessary to use the compression plate 26 if compression is not required when laminating the steel sheets constituting the.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
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Abstract

본 발명은 고압전동기용 회전자에 관한 것이다. 본 발명에서는 회전자(20)의 내부에 형성된 제1유로(31)로 들어가는 공기가 제1유로(31)의 입구측에서 방사방향으로 유동되지 않도록 차단구(28)를 설치하였다. 상기 차단구(28)가 상기 제1유로(31)의 입구 주변을 둘러 설치됨에 의해 내부팬(16)에 의해 형성된 기류의 대부분이 제1유로(31)로 유동되어 회전자코어(22)에 대한 방열이 원활하게 될 수 있다.

Description

고압전동기의 회전자
본 발명은 고압전동기의 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자를 통과하는 냉각유로가 구비된 고압전동기의 회전자에 관한 것이다.
미세먼지 등의 환경 문제와 석탄이나 석유와 같은 화석연료 고갈 문제가 부각됨에 따라, 전기의 효율적 활용에 대한 필요가 늘어나고 있다. 예를 들어 전기를 사용하여 동작하는 전동기에서도 그 기대수명 및 효율을 향상시키기 위해서 다양한 기술들이 개발되고 있다.
전동기의 동작중에는 회전자에서 많은 열이 발생하여 회전자를 구성하는 회전자코어, 동바 및 엔드링 등의 온도가 올라가고, 이들의 성능이 떨어지면서 전동기 자체의 성능도 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 회전자 코어 내에서의 공기의 유동량이 일정 이상이 되도록 하기 위해서 내부팬을 사용하는 등 다양한 방법이 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전동기의 회전자 내부를 유동하는 공기량을 최대로 확보하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 강판이 적층되어 만들어져 회전축에 설치되어 회전축과 일체로 회전하고 가장자리를 둘러 코어슬롯이 일정 간격으로 형성되고 중심을 따라 공기가 유동되는 제1유로가 형성되며 강판사이에 상기 제1유로에 대해 방사방향으로 제2유로가 형성된 회전자코어와, 상기 코어슬롯에 설치되어 상기 회전축과 나란히 연장되는 동바와, 상기 동바들의 단부를 연결하는 엔드링과, 상기 회전자코어의 단부와 상기 엔드링의 사이에 설치되어 상기 제1유로로 이동되는 공기가 상기 동바 사이로 유동되는 것을 차단하는 차단구를 포함한다.
상기 차단구는 상기 회전자코어의 단부에 있는 압축판에 설치되는 것으로 원통형상으로 만들어진다.
상기 차단구의 선단은 상기 엔드링의 내경면에 접촉된다.
상기 차단구는 상기 엔드링의 내경에 대응되는 영역에 설치된다.
상기 회전축의 양단에 해당되는 위치에는 내부팬이 설치되어 상기 제1유로로 유동되는 기류를 형성한다.
상기 차단구의 내면에는 상기 회전축을 향해 경사지게 경사안내면이 형성된다.
본 발명에 의한 고압전동기용 회전자에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 고압전동기의 회전자 내로 유동되는 공기가 회전자 내부를 길이방향으로 관통하여 형성되는 제1유로로 확실하게 전달될 수 있도록 하였다. 즉, 회전자의 엔드링과 압축판 사이에 위치하는 동바들 사이로 공기가 유동되지 않도록 차단구를 두어 회전자 내부로 유동된 공기가 상기 제1유로로 모두 유동되도록 하여 회전자 코어와 동바 등에 대한 냉각이 원활하게 이루어지게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 고압전동기의 회전자의 바람직한 실시례가 채용된 고전압전동기의 구성을 보인 개략단면도.
도 2는 본 발명에 의한 회전자의 중요부 구성을 보인 부분분리 사시도.
도 3은 본 발명 실시례의 중요부 구성을 보인 부분단면도.
도 4는 본 발명 실시례의 회전자가 채용된 고압전동기에서 제1유로와 제2유로를 따라 공기가 유동되는 것을 보인 동작상태도.
도 5는 본 발명의 다른 실시례의 구성을 보인 부분단면도.
도 6은 본 발명과 종래 기술의 회전자 온도를 보인 그래프.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 회전자의 바람직한 실시례가 채용된 고압전동기의 구성을 도 1을 참고하여 살펴본다.
고압전동기의 회전축(10)은 프레임(12)에 있는 베어링(도시되지 않음)에 회전가능하게 양단이 지지된다. 도면에서는 편의상 상기 프레임(14)의 일부만을 도시하고 있다.
상기 회전축(10)에는 회전자(20)가 설치되어 상기 회전축(10)과 회전자(20)가 일체로 회전된다. 상기 회전자(20)는 고정자(40)와 상호작용하여 상기 회전축(10)의 회전을 만들어낸다. 이를 위해 상기 회전자(20)의 외면과 상기 고정자(40)의 내면 사이에는 소정의 간격을 둔 상태로 마주보게 된다. 일반적으로 상기 회전자(20)의 외면을 상기 고정자(40)가 둘러싸는데 상기 고정자(40)는 상기 프레임(12)에 고정되어 설치된다.
상기 회전축(10)에는 상기 회전자(20)를 회전축(10)에 고정하기 위한 스파이더(14)가 설치된다. 상기 스파이더(14)에 상기 회전자(20)가 고정되어 상기 회전축(10)과 상기 회전자(20)가 일체로 회전된다. 상기 스파이더(14)는 아래에서 설명될 제1유로(31)를 형성하는 역할도 한다.
상기 회전축(10)의 양단에 해당되는 위치에는 내부팬(16)이 있다. 상기 내부팬(16)은 상기 회전자(20)의 내부에 형성된 제1유로(31)로 외부의 공기를 공급하는 역할을 한다. 상기 내부팬(14)은 별도의 동력을 전달받아 회전하면서 공기를 제1유로(31)로 공급하거나 별도의 동력없이, 본 실시례에서와 같이 상기 회전축(10)의 회전에 의해 회전되면서 공기를 공급할 수도 있다. 도면부호 18은 상기 내부팬(14)에 의해 형성되는 기류가 제1유로(31)로 안내되도록 하는 가이드이다.
상기 회전자(20)는 상기 스파이더(14)에 의해 상기 회전축(10)에 고정되는 것으로, 회전자코어(22)가 있다. 상기 회전자코어(22)는 다수개의 강판이 적층되어 소정의 두께로 만들어지는 것이다. 상기 회전자코어(22)의 외면 가장자리를 둘러서는 다수개의 코어슬롯(23)이 형성되어 있다. 상기 코어슬롯(23)은 일정한 크기로 일정한 간격을 가지게 형성된다. 상기 회전자코어(22)는 다수개의 강판이 적층되고 스팟용접되어 서로 결합될 수 있다. 상기 회전자코어(22)를 구성하는 강판의 중앙에는 관통공(23')이 형성되어 있고, 이에는 상기 회전축(10)과 스파이더(12)가 위치된다. 상기 관통공(23')에 아래에서 설명될 제1유로(31)가 형성된다.
상기 회전자코어(22)의 사이 사이에는 핑거플레이트(도시되지 않음)가 설치되어 아래에서 설명될 제2유로(33)를 형성한다. 상기 핑거플레이트는 회전자코어(22)를 구성하는 강판 사이에 설치되어 제2유로(33)를 구성한다. 상기 핑거플레이트의 단면형상은 상기 회전자코어(22)를 구성하는 강판의 단면과 동일한 형상을 가진다.
상기 회전자코어(22)의 코어슬롯(23)에는 동바(24)가 설치된다. 상기 동바(24)는 회전자코어(22)의 코어슬롯(23)에 안착된다. 상기 동바(24)는 상기 회전축(10)과 평행하게 연장된다. 상기 동바(24)는 상기 코어슬롯(23)에 설치됨에 의해 상기 회전자코어(22)의 가장자리를 둘러서 다수개가 배치된다. 상기 동바(24)의 양단부는 상기 회전자코어(22)의 양단부보다 더 돌출되어 연장된다.
상기 회전자코어(22)의 양단부에는 압축판(28)이 설치된다. 상기 압축판(26)은 상기 회전자코어(22)를 구성하는 강판들을 밀착시키는 역할을 한다. 상기 압축판(26)은 상기 회전자(20)의 양단부에 설치되어 회전자코어(22)의 강판들을 밀착시키게 된다. 상기 압축판(26)의 가장자리를 둘러서도 다수개의 판슬롯(27)이 형성되어 있다. 상기 판슬롯(27)은 상기 코어슬롯(23)과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 판슬롯(27)에는 상기 동바(24)가 위치된다. 상기 압축판(26)은 상기 회전자코어(22)의 단면 형상과 동일하거나 유사한 형상으로 만들어진다. 상기 압축판(26)의 중앙에는 상기 회전자코어(22)의 관통공(23')과 대응되는 관통공(27')이 형성된다.
상기 압축판(26)에는 차단구(28)가 설치된다. 상기 차단구(28)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 전체적으로 원통형상으로 형성된다. 상기 차단구(28)는 상기 압축판(26)과 아래에서 설명될 엔드링(30)의 사이를 통해 회전축(10)을 중심으로 방사방향으로 공기가 유동되는 것을 차단하는 역할을 한다. 상기 압축판(26)과 엔드링(30)의 사이의 방사방향에 해당되는 공간에는 상기 회전자코어(22)의 단부에서 연장된 동바(24)가 위치한다. 상기 동바(24)들은 상기 코어슬롯(23)의 간격만큼의 간격을 가지므로, 상기 동바(24) 사이에는 틈새들이 있어 공기가 유동될 수 있다. 하지만 상기 차단구(28)는 상기 동바(24) 사이의 틈새로 공기가 유동되는 것을 차단한다. 상기 차단구(28)에 의해 상기 동바(24) 쪽으로 공기가 유동되는 것이 차단되므로 내부팬(16)에 의해 형성된 기류는 제1유로(31)쪽으로 거의 대부분이 유동될 수 있다. 상기 차단구(28)는 상기 압축판(26)에 고정되어 설치된다.
상기 차단구(28)는 상기 압축판(26)으로부터 돌출되는 길이가 상기 압축판(26)과 엔드링(30) 사이의 간격만큼 또는 그보다 길게 되는 것이 좋다. 이는 상기 압축판(26)과 엔드링(30) 사이에 틈새를 모두 차폐할 수 있도록 하기 위함이다. 상기 차단구(28)가 상기 압축판(26)에 설치되는 위치는 도 3 등에서 볼 수 있는 바와 같이, 엔드링(30)의 내경에 대응되는 위치이다. 상기 차단구(28)의 선단 외면이 엔드링(30)의 내경면에 접촉될 수 있는 위치가 가장 좋다. 이는 상기 엔드링(30)을 상기 동바(24)의 단부에 블레이징용접하는 과정에서 상기 차단구(28)가 방해요소로서 작용하지 않도록 하기 위함이다.
상기 코어슬롯(23)들에 위치된 동바(24)들의 단부를 연결하도록 엔드링(30)이 있다. 상기 엔드링(30)에 의해서 상기 동바(24)들의 단부가 서로 연결된다. 상기 엔드링(30)은 대략 링형상으로 만들어진다. 상기 엔드링(30)은 상기 동바(24)들에 블레이징용접되어 결합된다.
본 발명의 회전자(20)가 상기 회전축(10)의 스파이더(14)에 설치되면 상기 회전축(10)의 외면을 따라 제1유로(31)가 만들어진다. 상기 제1유로(31)는 상기 회전자코어(22)의 관통공(23')과 상기 압축판(26)의 관통공(27') 등에 의해 형성되는 것이다. 상기 제1유로(31)로는 상기 내부팬(16)에 의해 형성된 기류가 유동된다. 상기 제1유로(31)로는 상기 회전자(20)의 양단부에 있는 내부팬(16)에 의해 형성된 기류가 유입된다.
상기 제1유로(31)와 연통되어 다수개의 제2유로(32)가 상기 회전자(20)에 형성된다. 상기 회전자(20)를 구성하는 회전자코어(22)의 사이에 있는 핑거플레이트에 의해 상기 제2유로(32)가 형성된다. 상기 제2유로(32)는 상기 제1유로(31)에 대해 방사방향으로 형성된다. 상기 제2유로(32)를 통해 방사방향으로 유동된 공기는 상기 회전자(20)를 둘러싸고 있는 고정자(40)로 전달되어 냉각작용을 하게 된다.
한편, 다른 실시례로서 도 5에 도시된 바와 같이, 차단구(28')를 전체적으로 깔때기 형상으로 만들어서 내면에 안내경사면(29)이 형성되도록 하는 것이다. 상기 안내경사면(29)이 형성되어 있음으로 해서 상기 제1유로(31)로 공기가 보다 원활하게 유동되도록 할 수 있다. 본 실시례의 다른 구성들은 위의 실시례와 동일하므로 별도의 설명을 생략한다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 고압전동기의 회전자가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
고압전동기에 전원이 인가되면 상기 회전자(20)와 고정자(40) 사이의 상호작용에 의해 상기 회전자(20)가 회전하면서 상기 회전축(10)의 회전을 만들어낸다. 상기 회전축(10)의 회전은 외부로 전달되어 사용된다.
이와 같은 과정에서 상기 회전자(20)와 고정자(40)에는 열이 발생하고, 이 열을 외부로 방출하지 않게 되면, 상기 회전자(20)나 고정자(40)의 동작효율이 떨어지게 된다. 이를 위해 고압전동기에서는 별도의 열교환기를 설치하여 발생하는 열을 외부로 배출하기도 한다.
본 발명에서는 상기 회전자(20)와 고정자(40) 측으로 보다 많은 공기를 공급할 수 있도록 하고 있다. 즉, 상기 내부팬(16)이 회전하여 외부의 공기를 상기 가이드(18)를 통해 안내하여 제1유로(31)로 공급되도록 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 내부팬(16)이 상기 회전축(10)의 양단에서 기류를 형성하여 화살표 방향으로 제1유로(31)를 향해 공기를 보낸다.
상기 제1유로(31)로 이동된 공기는 상기 제1유로(31)를 통과하면서 상기 제2유로(32)들로 유동되어 상기 회전자코어(22)를 통과하면서 열을 전달받는다. 상기 제1유로(31)에서 상기 제2유로(32)로는 회전자(20)의 회전에 의한 원심력으로도 공기가 유동된다. 상기 제2유로(32)를 빠져나간 공기는 상기 회전자(20)의 외면과 상기 고정자(40)의 내면 사이의 틈새와 상기 고정자(40)에 방사방향으로 형성된 유로를 통해 이동되어 상기 프레임(12) 등에 있는 통로를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이 공기가 고압전동기 내에서 유동되는 과정에서 상기 제1유로(31)로 들어가는 입구에서 상기 차단구(28)에 의해 공기가 안내되어 대부분의 공기가 상기 제1유로(31)로 들어갈 수 있게 된다. 따라서, 제1유로(31)로 상기 내부팬(16)에 의해 형성된 기류가 대부분 유동하면서 상기 회전자(20)에서 발생된 열을 보다 확실하게 배출할 수 있게 된다.
도 6에는 본 발명의 회전자(20)를 채용한 고압전동기와 그렇지 않은 고압전동기에서의 권선온도를 측정한 결과가 도시되어 있다. 본 그래프에서는 온도 측정을 저항법을 사용하여 하였고, 우측에 표시된 막대가 종래의 고압전동기에서 측정된 온도로서 83.07K가 나와서 권선온도 제한치인 80K를 넘었다. 하지만, 본 발명의 회전자를 채용한 고압전동기에서는 우측에 표시된 바와 같이 74.45K가 나와서 기존보다 약 8K정도의 온도가 떨어졌고, 권선온도제한치보다 낮은 값으로 된 것을 알 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도시된 실시례에서는 상기 회전자코어(22)의 양단에 압축판(26)이 있고 상기 압축판(26)에 차단구(28,28')가 있는 것으로 되어 있으나, 상기 회전자코어(22)를 구성하는 강판의 적층시에 압축이 필요없다면 반드시 압축판(26)을 사용하여야 하는 것은 아니다.

Claims (6)

  1. 강판이 적층되어 만들어져 회전축에 설치되어 회전축과 일체로 회전하고 가장자리를 둘러 코어슬롯이 일정 간격으로 형성되고 중심을 따라 공기가 유동되는 제1유로가 형성되며 강판사이에 상기 제1유로에 대해 방사방향으로 제2유로가 형성된 회전자코어와,
    상기 코어슬롯에 설치되어 상기 회전축과 나란히 연장되는 동바와,
    상기 동바들의 단부를 연결하는 엔드링과,
    상기 회전자코어의 단부와 상기 엔드링의 사이에 설치되어 상기 제1유로로 이동되는 공기가 상기 동바 사이로 유동되는 것을 차단하는 차단구를 포함하는 고압전동기용 회전자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 차단구는 상기 회전자코어의 단부에 있는 압축판에 설치되는 것으로 원통형상으로 만들어지는 고압전동기용 회전자.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 차단구의 선단은 상기 엔드링의 내경면에 접촉되는 고압전동기용 회전자.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 차단구는 상기 엔드링의 내경에 대응되는 영역에 설치되는 고압전동기용 회전자.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전축의 양단에 해당되는 위치에는 내부팬이 설치되어 상기 제1유로로 유동되는 기류를 형성하는 고압전동기용 회전자.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단구의 내면에는 상기 회전축을 향해 경사지게 경사안내면이 형성되는 고압전동기용 회전자.
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