JP2005051881A

JP2005051881A - 回転電機

Info

Publication number: JP2005051881A
Application number: JP2003204397A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hara; 英敬原
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】比較的簡単な構成で、誘導電動機などの回転電機の絶縁劣化箇所の十分な絶縁回復処理を行なう。
【解決手段】フレーム１０を、固定子鉄心１１の軸方向端面１１ａ付近で第１フレーム１と第２フレーム４に分割し、第１フレーム１と第２フレーム４の軸方向端面同士を、締結ねじ７を介して取り外し可能に連結する。また、ブラケット６と第２フレーム４の軸方向端面同士を、締結ねじ８を介して取り外し可能に連結する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導電動機などの回転電機に係り、特にそのフレーム構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、誘導電動機の固定子コイルが絶縁劣化した場合の対処方法として、気吹き、洗浄、ワニス処理という工程で進める絶縁回復処理が行われている。この絶縁回復処理では、特に、外気に曝されて特に絶縁劣化が激しい箇所、例えばコイルエンドや固定子コイルのスロット入り口を重点的に処理する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−１６９４５１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような絶縁回復処理は、ブラケットを取り外し、ロ一タを引き抜いた上で、ロータの軸方向に沿った方向から行なう必要がある。この場合、フレームとコイルエンドとの隙間が狭いと、絶縁劣化箇所であるコイルエンド外周面やスロット入り口の絶縁回復処理が行ないにくい。このため、コイルエンド外周面やスロット入り口において、絶縁回復処理が不十分となる箇所が発生する可能性がある。一方、絶縁回復処理を行ない易くするためにフレームとコイルエンド間の距離を大きくする、つまりフレーム直径を大きくすることが考えられる。このようにすると誘導電動機全体の質量が増えて大重量化されてしまう。誘導電動機には、例えば、エレベータのかごの昇降制御に用いる誘導電動機のように、例えば精密機器に用いられるそれと比較して重いものが存在する。前述のように誘導電動機がさらに重量化されると、ブラケットの着脱ならびにロータの挿入および引き抜きがさらに困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、比較的簡単な構成で絶縁劣化箇所の十分な絶縁回復処理を行うことができる回転電機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係わる回転電機は、円筒状のフレームと、このフレームの内周面に沿って配設され、その内周面に軸方向に沿って形成される複数のスロットを有する円筒状の固定子鉄心と、前記各スロットに収納され、前記固定子鉄心の軸方向端面より延出するコイルエンドを備えた固定子コイルとを具備し、前記フレームを、前記固定子鉄心の軸方向端面近傍又は前記コイルエンドの外周近傍で分割し、各分割フレーム同士を取り外し可能に連結した構造としたことを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、フレームを、コイルエンドの外周近傍で分割して、各分割フレーム同士を取り外し可能に連結した構造としたことにより、フレームを取り外した状態において、コイルエンドの外周およびスロットの端部近くの絶縁回復処理を十分に行なうことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、誘導電動機では、円筒状のフレーム１０の内周面に沿って、円筒状の固定子鉄心１１が配設される。
【０００９】
この固定子鉄心１１は、その内周面に、軸方向に沿って複数のスロット２が貫通して形成される。各スロット２には、所望の磁極を構成するように固定子コイルが収納される。
また、スロット２に収納された固定子コイルは、その一部分が固定子鉄心１１の軸方向端面１１ａより外側に延出された部分（コイルエンド３）を有する。
【００１０】
前述したフレーム１０は、固定子鉄心１１の軸方向端面１１ａ付近で、第１フレーム１と第２フレーム４とに、軸方向に直交する周方向に沿って分割されている。
【００１１】
これら第１フレーム１と第２フレーム４は、その軸方向端面同士が４本の締結ねじ７を介して取り外し可能に連結されるようになっている。締結ねじ７を挿通できるように第２フレーム４の周壁で軸方向に貫通する貫通孔４ａが形成され、また、第２フレーム４と当接する第１フレーム１の周壁の端面には、締結ねじ７を螺合するための雌ねじ孔１ａが形成される。つまり、第１フレーム１と第２フレーム４は、４本の締結ねじ７が第２フレーム４の貫通孔４ａにそれぞれ挿通され、これら挿通された締結ねじ７を例えば右回転させて第１フレーム１の雌ねじ孔１ａにそれぞれ螺合させることで連結されている。
【００１２】
また、これら連結された第１フレーム１と第２フレーム４は、第１フレーム１の雌ねじ孔１ａに螺合されていた４本の締結ねじ７を左回転させて緩めることで螺合を解き、これらの締結ねじ７を第２フレーム４の貫通孔４ａから引き抜くことで分離される。
【００１３】
固定子鉄心１１の中空部には、軸と一体の回転子鉄心とコイルからなるロータ５が配設される。このロータ５の軸は、軸受け（図示せず）を介してブラケット６により回転可能に支持されている。
【００１４】
ブラケット６と第２フレーム４は、その軸方向端面同士が４本の締結ねじ８により取り外し可能に連結されるようになっている。つまり、第２フレーム４とブラケット６は、ブラケット６の軸方向端面の外周付近で軸方向に貫通するように形成された貫通孔６ａに４本の締結ねじ８をそれぞれ挿通させ、これら挿通された締結ねじ８を例えば右回転させて、ブラケット６と当接する第２フレーム４の周壁の端面に形成された雌ねじ孔４ｂに螺合させることで連結されている。この連結状態では、ブラケット６の軸方向端面６１は、第２フレーム４の軸方向端面４１を閉塞する。
【００１５】
また、これら連結された第２フレーム４とブラケット６は、第２フレーム４の雌ねじ孔４ｂに螺合されていた４本の締結ねじ８を緩めて螺合を解き、これらの締結ねじ８をブラケット６の貫通孔６ａから引き抜くことで分離される。
【００１６】
また、図１〜図３に示したように、ブラケット６の軸方向端面において、第１フレーム１と第２フレーム４とを連結する締結ねじ７の取り付け箇所に対応する位置およびその周辺には切り欠き部６ｂが形成されている。これにより、第２フレーム４とブラケット６が連結されているか否かに関係なく、第２フレーム４の貫通孔４ａに締結ねじ７を挿通させ、この締結ねじ７を雌ねじ孔１ａに螺合させることができる。
【００１７】
以上説明した誘導電動機において、コイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口に対する気吹き、洗浄、またはワニス処理などの絶縁回復処理を行なう際の工程について説明する。
【００１８】
まず、第１の例として、図１に示したような、第１フレーム１、第２フレーム４およびブラケット６が連結された状態から、締結ねじ８を全て取り外して、第２フレーム４とブラケット６を分離する。そして、ブラケット６に支持されたロータ５を固定子鉄心１１の中空部から引き抜く。次に、締結ねじ７を全て取り外して、第１フレーム１と第２フレーム４を分離する。
【００１９】
第１フレーム１と第２フレーム４を分離すると、第１フレーム１のコイルエンド３の外周面が図４に示したように露出する。また、スロット２の入り口も露出する。この露出した状態では、図１に示した矢印Ｂの示す方向からコイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口に対する絶縁回復処理を十分に行なうことができる。この絶縁回復処理の終了後は、第１フレーム１と第２フレーム４を締結ねじ７により連結し、ロータ５を固定子鉄心１１の中空部に配設し、このロータ５を支持するブラケット６を締結ねじ８により第２フレーム４と連結する。
【００２０】
また、第２の例として、図１に示したような、第１フレーム１、第２フレーム４およびブラケット６が連結された状態から、第２フレーム４とブラケット６を分離させずに、ブラケット６の切り欠き部６ｂを介して露出する締結ねじ７を全て取り外して、第１フレーム１と第２フレーム４を分離し、ロータ５を固定子鉄心１１の中空部から引き抜いた上でコイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口の絶縁回復処理を行ない、この絶縁回復処理の終了後、ロータ５を第１フレーム１の固定子鉄心１１の中空部に配設し、第１フレーム１と第２フレーム４を締結ねじ７により連結する工程としてもよい。
【００２１】
つまり、ブラケット６に切り欠き部６ｂを設けない場合と比較して、締結ねじ８を取り外す工程を省略できるので、絶縁回復処理に要する作業工程を短縮することができる。
【００２２】
なお、前述したブラケット６に切り欠き部６ｂを設けずに、図５に示すように、第２フレーム４の周壁の軸方向端面に切り欠き部４ｃを形成し、この切り欠き部４ｃにおける軸方向端面から周壁を軸方向に貫通する貫通孔４ａを形成し、締結部材７により第１フレーム１と第２フレーム４を取り外し可能に連結した構造としてもよい。
【００２３】
この構造において、第２フレーム４とブラケット６を連結した状態で、第１フレーム１と第２フレーム４を分離するには、軸方向に直交した方向から、締結ねじ７の頭部に工具を嵌合させて、この締結ねじ７を緩める必要があるので、締結ねじ７の頭部を、工具と嵌合できる形状、例えば六角形状に加工する。そして、第２フレーム４とブラケット６を連結した状態で、第１フレーム１と第２フレーム４を分離できるように、切り欠き部４ｃの高さを、雌ねじ孔１ａの長さに締結部材７の頭部の高さを加えた寸法以上とする。
【００２４】
また、フレーム１０は、固定子鉄心１１の軸方向端面１１ａ付近に限らず、コイルエンド３の外周近傍で、第１フレーム１と第２フレーム４とに、軸方向に直交する方向に沿って分割してもよい。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図６〜図８を参照して説明する。
ここでは、図１〜図３に示される実施形態の構成要素と同一部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態では、第１の実施形態で説明した第２フレーム４とブラケット６の軸方向端面同士を固着させて一体型の構造としている。以下、第２フレーム４とブラケット６を固着させた部材を一体型ブラケット１３と称して説明する。
【００２６】
一体型ブラケット１３と第１フレーム１は、その軸方向端面同士が４本の締結ねじ１４を介して取り外し可能に連結されるようになっている。また、締結ねじ１４を挿通できるように一体型ブラケット１３の周壁で軸方向に貫通する貫通孔１３ａが形成され、また、一体型ブラケット１３の軸方向端面と当接する第１フレーム１の周壁の端面には、締結ねじ１４を螺合するための雌ねじ孔１ｂが形成される。つまり、一体型ブラケット１３と第１フレーム１は、４本の締結ねじ１４が一体型ブラケット１３の貫通孔１３ａにそれぞれ挿通され、これら挿通された締結ねじ１４が例えば右回転されて第１フレーム１の雌ねじ孔１ｂにそれぞれ螺合されることで連結されている。
【００２７】
また、これら連結された一体型ブラケット１３と第１フレーム１は、第１フレーム１の雌ねじ孔１ｂに螺合されていた４本の締結ねじ１４を緩めて螺合を解きこれら締結ねじ１４を一体型ブラケット１３の貫通孔１３ａから引き抜くことで分離される。
【００２８】
このような構造の誘導電動機でコイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口の絶縁回復処理を行なう際には、まず、締結ねじ１４を全て取り外して、第１フレーム１と一体型ブラケット１３を分離し、ロータ５を引き抜く。すると、第１の実施形態で説明したように、コイルエンド３の外周面とスロット２の入り口が露出する。
【００２９】
つまり、第１の実施形態と比較して、用いる締結ねじの数を少なくできるので、絶縁回復処理を行なうための作業工程を短縮させることができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図９〜図１１を参照して説明する。
ここでは、図１〜図８に示される実施形態の構成要素と同一部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施形態にしたがった誘導電動機では、第２の実施形態で説明した一体型ブラケット１３の周壁のうち、貫通孔１３ａの形成部分を除いた部分を軸方向に沿って切り欠いたブラケット２１を第１フレームに取り外し可能に連結し、この切り欠き部分に、当該切り欠き部分と同一の形状をもつフレーム２２をそれぞれ嵌合させて、これらのフレーム２２を第１フレーム１に取り外し可能に連結させた構造としている。
【００３１】
ブラケット２１と第１フレーム１は、第２の実施形態で説明した一体型ブラケット１３と同様に、その軸方向端面同士が４本の締結ねじ１４により取り外し可能に連結される。また、フレーム２２と第１フレーム１は、その軸方向端面同士がそれぞれ２本づつの締結ねじ２４により取り外し可能に連結されるようになっている。つまり、各フレーム２２と第１フレーム１は、フレーム２２の周壁で軸方向に貫通するように形成された貫通孔２２ａに２本の締結ねじ２４がそれぞれ挿通され、これら締結ねじ２４が例えば右回転されて、フレーム２２と当接する第１フレーム１の周壁の端面に形成された雌ねじ孔１ｃに螺合されることで連結されている。
【００３２】
また、これら連結されたフレーム２２と第１フレーム１は、第１フレーム１の雌ねじ孔１ｃに螺合された２本の締結ねじ２４を緩めて螺合を解き、これらの締結ねじ２４をフレーム２２の貫通孔２２ａから引き抜くことで分離される。
【００３３】
このような構造の誘導電動機で、コイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口の一部分の絶縁回復処理を行なう際には、複数のフレーム２２のうち、絶縁回復処理を行なうコイルエンド３の外周面を覆うフレーム２２とフレーム１を連結する締結ねじ２４を２本とも取り外して、第１フレーム１とフレーム２２を分離する。
【００３４】
このような構造とすれば、第１フレーム１とブラケット２１を分離してロータを固定子鉄心１１から引き抜くことなく、フレーム２２を第１フレームから取り外すだけでコイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口の絶縁回復処理を行なうことができるので、第１の実施形態と比較して、絶縁回復処理に要する作業工程を短縮させることができ、コイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口の絶縁状態を確認することも容易になる。
【００３５】
また、コイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口の一部分のみの絶縁回復処理を行なう際には、この処理対象のコイルエンド３の外周面およびスロット２の入り口を覆うフレーム２２を第１フレームから取り外す工程のみでよいので、作業工程がより短縮される。
【００３６】
以上説明した実施形態では、本発明を誘導電動機に適用した場合について説明したものであるが、本発明はこれに限らず、回転電機のコイルエンドの外周近傍で分割し、各分割フレームを取り外し可能に連結した構造であれば、誘導電動機以外の電動機および発電機などにも適用可能であることは勿論である。
【００３７】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、フレームを、コイルエンドの外周近傍で分割し、各分割フレーム同士を取り外し可能に連結した構造としたので、比較的簡単な構成で絶縁劣化箇所の絶縁回復処理を十分に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にしたがった誘導電動機の構造の一形態を示す正面図。
【図２】図１に示した誘導電動機のブラケットの軸方向端面を示す図。
【図３】図１に示した誘導電動機の斜視図。
【図４】図１に示した誘導電動機のブラケットおよび第２フレームを取り外した状態を示す図。
【図５】図１に示した誘導電動機の構造の変形例。
【図６】本発明の第２の実施形態にしたがった誘導電動機の構造の一例を示す正面図。
【図７】図６に示した誘導電動機のブラケットの軸方向端面を示す図。
【図８】図６に示した誘導電動機の斜視図。
【図９】本発明の第３の実施形態にしたがった誘導電動機の構造の一例を示す図。
【図１０】図９に示した誘導電動機のブラケットの軸方向端面を示す図。
【図１１】図９に示した誘導電動機の斜視図。
【符号の説明】
１…フレーム、１ａ，１ｂ，１ｃ…雌ねじ孔、２…スロット、３…コイルエンド、４…第２フレーム、４ａ…貫通孔、４ｂ…雌ねじ孔、５…ロータ、６…ブラケット、６ａ…貫通孔、７，８…締結ねじ、１０…フレーム、１１…固定子鉄心、１３…一体型ブラケット、１３ａ…貫通孔、１４…締結ねじ、２１…ブラケット、２２…フレーム、２２ａ…貫通孔、２４…締結ねじ。

Claims

円筒状のフレームと、
このフレームの内周面に沿って配設され、その内周面に軸方向に沿って形成される複数のスロットを有する円筒状の固定子鉄心と、
前記各スロットに収納され、前記固定子鉄心の軸方向端面より延出するコイルエンドを備えた固定子コイルと
を具備し、
前記フレームを、前記固定子鉄心の軸方向端面近傍又は前記コイルエンドの外周近傍で分割し、各分割フレーム同士を取り外し可能に連結した構造としたことを特徴とする回転電機。
円筒状のフレームと、
このフレームの内周面に沿って配設され、その内周面に軸方向に沿って形成される複数のスロットを有する円筒状の固定子鉄心と、
前記各スロットに収納され、前記固定子鉄心の軸方向端面より延出するコイルエンドを備えた固定子コイルと、
前記固定子鉄心の中空部に配設されるロータと、
このロータを回転可能に支持し、前記フレームの軸方向端面を閉塞し、かつ前記フレームに対して取り外し可能なブラケットと
を具備した回転電機において、
前記フレームを、前記固定子鉄心の軸方向端面近傍又は前記コイルエンドの外周近傍で軸方向に直交する方向に複数に分割し、前記固定子鉄心の外周壁を覆う第１のフレームと、前記スロットから延出したコイルエンドの外周を覆う第２のフレームとで構成し、
前記第１のフレームの軸方向端面と前記第２のフレームの一方の軸方向端面とを締結部材を介して取り外し可能に連結し、
前記ブラケットの軸方向端面と前記第２のフレームの他方の軸方向端面とを締結部材を介して取り外し可能に連結した構造としたことを特徴とする回転電機。
前記第１のフレームの軸方向端面と第２のフレームの一方の軸方向端面とを連結する締結部材は、前記第２のフレームの他方の軸方向端面と前記ブラケットの軸方向端面とが締結部材を介して連結されている状態で取り外し可能であることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
円筒状のフレームと、
このフレームの内周面に沿って配設され、その内周面に軸方向に沿って形成される複数のスロットを有する円筒状の固定子鉄心と、
前記各スロットに収納され、前記固定子鉄心の軸方向端面より延出するコイルエンドを備えた固定子コイルと、
前記固定子鉄心の中空部に配設されるロータと、
このロータを回転可能に支持し、前記フレームの軸方向端面を閉塞するブラケットと
を具備した回転電機において、
前記フレームを、前記固定子鉄心の軸方向端面近傍又は前記コイルエンドの外周近傍で軸方向に直交する方向に複数に分割し、前記固定子鉄心の外周壁を覆う第１のフレームと、前記スロットから延出したコイルエンドの外周を覆う第２のフレームとで構成し、
前記第１のフレームの軸方向端面と前記第２のフレームの軸方向端面とを締結部材を介して取り外し可能に連結した構造としたことを特徴とする回転電機。
前記第２のフレームの軸方向端面を前記ブラケットの軸方向端面で閉塞した部材を軸方向に沿って分割し、前記ロータを回転可能に支持する部分を含む部材と、前記支持部分を含まない部材とで構成し、
前記支持部分を含む部材の軸方向端面と前記第１のフレームの軸方向端面とを締結部材を介して取り外し可能に連結し、
前記支持部分を含まない部材の軸方向端面と前記第１のフレームの軸方向端面とを締結部材を介して取り外し可能に連結した構造としたことを特徴とする請求項４に記載の回転電機。