JP2007189849A - Rotor of salient pole electric rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、突極形回転電機の回転子に係り、特に突磁極コイルの冷却性を改善した突極形回転電機の回転子に関する。 The present invention relates to a rotor of a salient pole type rotating electrical machine, and more particularly to a rotor of a salient pole type rotating electrical machine with improved cooling performance of salient pole coils.
従来の突極形回転電機の回転子として図3ないし図5に示すものが知られている。図3ないし図5は、従来の4極タイプにおける突極形回転電機の回転子の主要部を示すもので、図3は回転子の主要部を示す断面図、図4は図3のIV−IV線に沿って切断して平面状に展開した展開断面図、図5は回転子の主要部を示す斜視図である。 As a rotor of a conventional salient pole type rotating electric machine, those shown in FIGS. 3 to 5 are known. 3 to 5 show a main part of a rotor of a salient pole type rotating electrical machine in a conventional four-pole type. FIG. 3 is a sectional view showing the main part of the rotor, and FIG. FIG. 5 is a developed sectional view taken along the line IV and developed in a plane, and FIG. 5 is a perspective view showing the main part of the rotor.
図3ないし図5において、回転子軸1には回転子鉄心2が装着されている。この回転子鉄心2には、放射方向に延びる4個の突磁極鉄心部2aが形成されていて、各突磁極鉄心部2aには突磁極コイル3が巻装されている。各突磁極コイル3は、ほぼ長方形のコイル導体と、そのコイル導体よりもやや小形で相似形の長方形状の導体間絶縁材とが互い違いに配列され多数が積層され、両者間の絶縁がなされている。各突磁極コイル3は、その軸方向両側に設けられた絶縁カラー4,4を介して突磁極シュー5と回転子鉄心2の段部2bに挟まれて固定されている。突磁極シュー5は、突磁極コイル3を巻装した後に突磁極鉄心部2aに押さえボルト6により取り付けられている。
3 to 5, a
隣合う突磁極コイル3,3の対向する側面には、L字状をなす複数個のコイル押さえ部材7が配設されている。これらコイル押さえ部材7は、回転子軸1の軸方向に沿って間隔をおいて設けられ、それぞれ回転子鉄心2および回転子軸1に螺合された植込みボルト8および植込みボルト8に螺合するナット9により、突磁極コイル3,3の側面を押さえつけるようにして回転子鉄心2および回転子軸1に取り付けられている。
A plurality of L-shaped
このコイル押さえ部材7は、回転子が極めて高速で回転することにより突磁極コイル3の導体および導体間絶縁材に強い遠心力が働くことから、この遠心力によって突磁極コイル3内の導体および導体間絶縁材が移動したり、飛び出したりするのを防止するために設けられている。図5では、コイル押さえ部材7は、二ヶ所に配置されている状態を示している。
The
隣合う突磁極コイル3,3間の回転子軸1側には、回転子軸1の軸方向に沿って延びる通風路10が構成されている。この通風路10は、回転子鉄心2の軸方向両側に開口しており、その両開口の入口部からそれぞれ冷却風が強制的に送り込まれている。
A
また通風路10は、隣合う突磁極コイル3,3間にも開口されており、通風路10に供給された冷却風は、この隣合う突磁極コイル3,3間とコイル押さえ部材7との間の隙間を通して放出されるようになっている(特許文献1参照)。
上記のようなコイル押さえ部材7を取り付けた突極形回転電機の回転子においては、突磁極コイル3の軸方向両端部や突磁極鉄心部2aの先端部は、回転子の外側の空気や通風路10を流れる多量の冷却空気で冷却されるので、温度上昇が比較的低く抑さえられる。
In the rotor of the salient pole type rotating electrical machine to which the
しかしながら、突磁極コイル3の軸方向に沿う側面は、隣接する突磁極コイル3,3間にコイル押さえ部材7が存在するために突磁極コイル3の側面の長手方向に沿う冷却風の流れが阻害されており、この冷却風の流れによる冷却が期待できない。このため突磁極コイル3の軸方向中央部は、突磁極コイル3,3間とコイル押さえ部材7間の隙間から放出される冷却風による冷却に依存することになり、突磁極コイル3の軸方向中央部に対する冷却性が悪く、温度上昇が大きくなり、突磁極コイル3内の温度差が大きくなっていた。
However, the side surface along the axial direction of the
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、突磁極コイルの軸方向中央部の温度上昇を抑え、突磁極コイル内の温度差も低減できて突磁極コイルの小形化および長寿命化を図ることのできる突極形回転電機の回転子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to suppress the temperature rise in the axial center portion of the salient pole coil and reduce the temperature difference in the salient pole coil, thereby reducing the size and length of the salient pole coil. An object of the present invention is to provide a salient pole type rotating electrical machine rotor capable of extending the service life.
上記の課題を解決するため、本発明による突極形回転電機の回転子においては、回転子軸に、放射方向に延びる複数個の突磁極鉄心部を有する回転子鉄心を装着し、この回転子鉄心の突磁極鉄心部にそれぞれ突磁極コイルを巻装し、隣接する突磁極コイル間の回転子軸側に回転子軸の軸方向に沿って延びる通風路を構成するとともに隣接する突磁極コイルの各側面を押さえつける複数個の押さえ部材を、回転子軸の軸方向に所定の間隔をおいて配設した突極形回転電機の回転子において、回転子鉄心の通風路の入り口部に、開口面積が拡大する方向に傾斜する傾斜部を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the rotor of the salient pole type rotating electrical machine according to the present invention, a rotor core having a plurality of salient magnetic cores extending in the radial direction is attached to the rotor shaft. A salient magnetic coil is wound around each of the salient magnetic cores of the iron core, and an air passage extending along the axial direction of the rotor shaft is formed on the rotor shaft side between adjacent salient magnetic pole coils. In the rotor of a salient pole type rotating electrical machine in which a plurality of pressing members for pressing each side surface are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the rotor shaft, the opening area is provided at the entrance of the ventilation path of the rotor core It is characterized in that an inclined portion is provided which is inclined in a direction in which the angle is enlarged.
本発明によれば、通風路の入り口部に開口面積が大きくなる傾斜部が形成されているために、入り口部から冷却風が通風路内に流れ込みやすくなり、通風路内の風量が増大して突磁極コイルの側面を冷却する風量を増大させることができる。これにより突磁極コイルの軸方向中央部の温度上昇を抑えることができ、突磁極コイル内の温度差も低減することができて突磁極コイルの小形化および長寿命化を図ることができる。 According to the present invention, since the inclined portion having the large opening area is formed at the entrance portion of the air passage, the cooling air easily flows into the air passage from the entrance portion, and the air volume in the air passage increases. The air volume for cooling the side surface of the salient pole coil can be increased. As a result, the temperature rise in the central portion in the axial direction of the salient pole coil can be suppressed, the temperature difference in the salient pole coil can be reduced, and the salient pole coil can be reduced in size and extended in life.
以下、本発明の一実施の形態を説明する。図1は、本発明による突極形回転電機の回転子の主要部を示す断面図である。図2は、図1のII−II線に沿って切断して平面状に展開した展開断面図である。図1および図2において、回転子軸1には回転子鉄心2が装着されている。この回転子鉄心2には、放射方向に延びる4個の突磁極鉄心部2aが形成されていて、各突磁極鉄心部2aには突磁極コイル3が巻装されている。各突磁極コイル3は、平板状のコイル導体と、そのコイル導体とほぼ同じ形状で同じ大きさの導体間絶縁材とが互い違いに配列され多数が積層され、両者間の絶縁がなされたエッジワイズ形となっていて、端部を外側に向けて巻装されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a rotor of a salient pole type rotating electric machine according to the present invention. FIG. 2 is a developed cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 and 2, a
各突磁極コイル3は、その軸方向両側に設けられた絶縁カラー4,4を介して突磁極シュー5と回転子鉄心2の段部2bに挟まれて固定されている。突磁極シュー5は、突磁極コイル3を巻装した後に突磁極鉄心部2aに押さえボルト6により取り付けられている。
Each
また隣合う突磁極コイル3,3間には、L字状をなす複数個のコイル押さえ部材7が回転子軸1の軸方向に沿って間隔をおいて配設されており、それぞれ突磁極鉄心部2aおよび回転子軸1に螺合された植え込みボルト8および植込みボルト8に螺合する締付けナット9を介して回転子鉄心2および回転子軸1に固定されている。
In addition, a plurality of L-shaped
隣合う突磁極コイル3,3間の回転子軸1側には、回転子軸1の軸方向に沿って延びる通風路10が構成されている。この通風路10は、回転子鉄心2の軸方向両側に開口しており、その両開口の入り口部からそれぞれ冷却風が強制的に送り込まれている。
A
また通風路10は、隣合う突磁極コイル3,3間にも開口されており、通風路10に供給された冷却風は、この隣合う突磁極コイル3,3間とコイル押さえ部材7との間の隙間を通して放出されるようになっている。
The
ここで本実施の形態においては、通風路10の入り口部を構成する回転子鉄心2の軸方向両側の開口部に、開口面積が拡大する方向に傾斜する傾斜部2cが形成されている。この傾斜部2cは、回転子鉄心2の突磁極鉄心部2aに面取り加工を施して構成することができる。
Here, in the present embodiment, inclined
このように構成すれば、通風路10における冷却風の入り口部が傾斜部2cにより広がっているために、通風路10内に空気が流れ込みやすくなり、通風路10内の風量を増大させることができる。これにより通風路10内から突磁極コイル3,3間およびコイル押さえ部材7,7間を通して外部に放出される冷却風量を増大させることができるので、突磁極コイル3の側面の冷却性を改善して軸方向中央部の温度上昇を抑えることができ、突磁極コイル3内の温度差も低減されて突磁極コイル3の小形化および長寿命化を図ることができる。
If comprised in this way, since the entrance part of the cooling air in the
また、通風路10を形成する側面部分の端部だけでなくて回転子鉄心2の端部にも傾斜部2cを設けることにより、回転子軸1にかかる遠心力を低減することができ、回転子軸1の応力増大を防ぐことができる。すなわち、かりに傾斜部2cを、通風路10を形成する側面部分の端部のみとすれば、その外周に位置する回転子鉄心2や突磁極コイル3や突磁極シュー5などの部品の遠心力は変わらないままで、しかも回転子軸1の断面積が減ることになり回転子軸1の応力が増大してしまうが、この実施形態では上記構成により回転子軸10の応力の増大を防ぐことができる。
Further, by providing the
1…回転子軸
2…回転子鉄心
2a…突磁極鉄心部
2b…段部
2c…傾斜部
3…突磁極コイル
4…絶縁カラー
5…突磁極シュー
6…押さえボルト
7…コイル押さえ部材
8…植込みボルト
9…ナット
10…通風路
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006007004A JP2007189849A (en) | 2006-01-16 | 2006-01-16 | Rotor of salient pole electric rotating machine |
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- 2006-01-16 JP JP2006007004A patent/JP2007189849A/en active Pending
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