JP2013017307A - Rotating electrical machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、回転子のコイル電力を供給する接続導体を冷却する回転電機に関する。 Embodiments described herein relate generally to a rotating electrical machine that cools connection conductors that supply rotor coil power.
回転電機の回転子のコイルを励磁するために、回転子のシャフトの中心を通して電力が供給される。回転電機の1機あたりの出力が増大すると、回転子のコイルに流す界磁電流もこれに伴って増大する。回転子のシャフトを通る導体およびこの導体をコイルに接続するための接続導体に流れる電流量が増えると、各導体の持つ抵抗や接続抵抗などの抵抗加熱によって導体の温度が上昇する。 In order to excite the rotor coil of the rotating electrical machine, power is supplied through the center of the rotor shaft. When the output per rotating electrical machine increases, the field current flowing through the rotor coil also increases accordingly. When the amount of current flowing through the conductor passing through the rotor shaft and the connection conductor for connecting the conductor to the coil increases, the temperature of the conductor rises due to resistance heating such as resistance and connection resistance of each conductor.
そのため、導体を冷却する機構を備えない従来の回転子の場合、導体の温度が回転子の軸と各導体との間に設けられる絶縁部材の耐熱温度を超えると、絶縁部材の絶縁性能が低下して短絡や地絡する可能性があり、回転電機の信頼性が低下する。また、導体の温度が絶縁部材の耐熱温度を超えない場合であっても、線膨張係数の差に起因して導体とシャフトとの間に熱伸び差が生じ、導体あるいはシャフトが変形する。シャフトが変形すると、振動モードなどの回転中の振動特性が変わってしまう。 Therefore, in the case of a conventional rotor that does not have a mechanism for cooling the conductor, if the temperature of the conductor exceeds the heat resistance temperature of the insulating member provided between the rotor shaft and each conductor, the insulating performance of the insulating member is reduced. As a result, a short circuit or a ground fault may occur, reducing the reliability of the rotating electrical machine. Even if the temperature of the conductor does not exceed the heat resistance temperature of the insulating member, a difference in thermal expansion occurs between the conductor and the shaft due to the difference in coefficient of linear expansion, and the conductor or the shaft is deformed. When the shaft is deformed, vibration characteristics during rotation such as a vibration mode change.
導体の温度が上昇しないように、導体および接続導体の数を増やして各導体あたりの電流量を小さくすることは有効である。しかし、分解および組立の作業効率の低下や、シャフトが長くなるなど回転電機が大型化してしまう。 It is effective to increase the number of conductors and connecting conductors to reduce the current amount per conductor so that the temperature of the conductor does not rise. However, the rotating electrical machine becomes large in size, such as a reduction in work efficiency of disassembly and assembly, and a long shaft.
接続導体を冷却するために、接続導体の内部で折り返す複雑な流路を設けて冷却ガスを循環させる方法が知られている。また、回転子のシャフトに半径方向に中心まで通じる流路を形成し、接続導体の長手方向に延びる冷却孔または接続導体を挿着する穴と接続導体との間に設けられるギャップを設け、流路と冷却孔またはギャップとを使って冷却ガスを循環させる方法が知られている。 In order to cool the connection conductor, a method of circulating a cooling gas by providing a complicated flow path that turns back inside the connection conductor is known. In addition, a flow path leading to the center in the radial direction is formed in the rotor shaft, a cooling hole extending in the longitudinal direction of the connection conductor or a gap provided between the connection conductor and a connection conductor is provided. A method of circulating a cooling gas using a passage and a cooling hole or gap is known.
しかしながら、接続導体の内部で折り返すような流路を設ける方法の場合、流路が入り組んでいるため冷却ガスが流れ難いし、接続導体の断面積が小さくなるため抵抗加熱による発熱量が増え、冷却効率を下げる。また、回転子のシャフトおよび接続導体に半径方向の流路および冷却の孔またはギャップを開けて連通させる方法の場合、シャフトに半径方向に流路を精度よく開通させるのが難しく、流路の位置が少しずれるだけで、回転子のバランスにも影響が出るかもしれない。そして、これらのいずれにおいても、接続導体の加工が複雑になるとともに組立精度が要求される。 However, in the case of a method of providing a flow path that folds inside the connection conductor, the flow path is complicated, so that the cooling gas does not flow easily, and the cross-sectional area of the connection conductor is reduced, so that the amount of heat generated by resistance heating increases and cooling is reduced. Reduce efficiency. In addition, in the case of a method in which a radial flow path and a cooling hole or gap are opened to communicate with the rotor shaft and connection conductor, it is difficult to accurately open the flow path in the radial direction to the shaft, and the position of the flow path A slight deviation may affect the balance of the rotor. In any of these, the processing of the connection conductor becomes complicated and assembly accuracy is required.
そこで、本発明は、回転子のシャフトの半径方向に組み込まれる接続導体の断面積や本数を変えることなく、これら接続導体を冷却する機構を有する回転電機を提供する。 Therefore, the present invention provides a rotating electrical machine having a mechanism for cooling these connection conductors without changing the cross-sectional area and the number of connection conductors incorporated in the radial direction of the shaft of the rotor.
一実施形態の回転電機は、回転子と固定子との間に冷却ガスが流されるガス冷却式の回転電機である。この回転電機の回転子は、シャフトと、第1の導体および第2の導体と、第1のスタッドと、第2のスタッドと、流入口と、流出口とを備える。シャフトは、回転中心に沿う中心孔、およびこの中心孔から半径方向に外周面まで連通するスタッド用孔、が端部に形成されている。第1の導体および第2の導体は、シャフトに対して互いに電気的に絶縁された状態で回転中心に沿う方向へ中心孔に挿入され、回転中心と交差する方向にそれぞれ連通孔を有している。第1のスタッドは、シャフトの半径方向に開通して連通孔につながる第1の通気孔を有し、シャフトに対して電気的に絶縁された状態にスタッド用孔に装着され、第1の導体に接続される。第2のスタッドは、シャフトの半径方向に開通して連通孔につながる第2の通気孔を有し、シャフトに対して電気的に絶縁された状態に第1のスタッドに対して回転中心に線対称の位置のスタッド用孔に装着され、第2の導体に接続される。流入口は、第1の通気孔に連通し、シャフトの外周面に開口する。流出口は、第2の通気孔に連通し、シャフトの回転中心に対して流入孔と線対称の位置に開口するとともに、シャフトの外周面の近傍の位置で回転中心に対して離心方向に冷却ガスに作用する力が流入孔よりも大きい。 The rotating electrical machine according to an embodiment is a gas-cooled rotating electrical machine in which a cooling gas flows between the rotor and the stator. The rotor of the rotating electrical machine includes a shaft, a first conductor and a second conductor, a first stud, a second stud, an inflow port, and an outflow port. The shaft is formed with a center hole along the rotation center and a stud hole communicating from the center hole to the outer peripheral surface in the radial direction. The first conductor and the second conductor are inserted into the center hole in a direction along the center of rotation while being electrically insulated from each other with respect to the shaft, and each has a communication hole in a direction crossing the center of rotation. Yes. The first stud has a first ventilation hole that opens in the radial direction of the shaft and is connected to the communication hole, and is attached to the stud hole in a state of being electrically insulated from the shaft. Connected to. The second stud has a second ventilation hole that opens in the radial direction of the shaft and connects to the communication hole, and is in a state of being electrically insulated with respect to the shaft. It is attached to the stud hole at the symmetrical position and connected to the second conductor. The inflow port communicates with the first ventilation hole and opens on the outer peripheral surface of the shaft. The outflow port communicates with the second vent hole, opens at a position symmetrical to the inflow hole with respect to the rotation center of the shaft, and cools in an eccentric direction with respect to the rotation center at a position near the outer peripheral surface of the shaft. The force acting on the gas is greater than the inflow hole.
第1の実施形態の回転電機1について、図1および図5を参照して説明する。図1に示す回転電機1は、回転子2と固定子3との間に冷却ガスGが流されるガス冷却式の回転電機1である。回転子2の外周に配置される固定子3は、フレーム4の内面に取り付けられている。回転子2の端部2Aは、フレーム4を貫通して延びており、軸受5によって支持され、軸受5よりも中央寄りの位置でオイルシール6によってフレーム4の中に冷却ガスGを密封している。回転子2の鉄心部2Bに装着されるコイル7を励磁するための電力は、回転子2の端部2Aから供給される。
A rotating
回転子2は、図2に示すように、シャフト20と、第1の導体211および第2の導体221と、第1のスタッド212と、第2のスタッド222と、流入口81と、流出口82とを備える。シャフト20は、中心孔201とスタッド用孔202を給電装置が接続される側の端部2Aに有している。中心孔201は、回転中心Lに沿って形成されている。スタッド用孔202は、中心孔201から半径方向へシャフト20の外周面20aまで連通しており、図2および図3に示すように、回転中心Lに対して線対称に一対に、つまりシャフト20を直径方向へ貫通するように形成されている。
As shown in FIG. 2, the
第1の導体211および第2の導体221は、シャフト20に対しておよび互いに電気的に絶縁された状態で、回転中心Lに沿う方向へ中心孔201に挿入されている。第1の実施形態では第1の導体211および第2の導体221と中心孔201との間には、絶縁筒261が装着されている。また、第1の導体211および第2の導体221の間を互いに電気的に絶縁する絶縁板262が挿入されている。中心孔201の奥に位置する第1の導体211および第2の導体221の端に、絶縁部材のエンドブロック261Aが配置されている。第1の導体211および第2の導体221は、回転中心Lに交差する方向にそれぞれ連通孔211A,221Aを有している。それぞれの連通孔211A,221Aは、スタッド用孔202と同軸に配置される。絶縁板262は、第1の導体211および第2の導体221の連通孔211A,221Aと同軸上に連通孔どうしを繋ぐ横断孔262Aを有している。
The
第1のスタッド212は、シャフト20に対して電気的に絶縁された状態にスタッド用孔202に装着され第1の導体211に接続される。第1の実施形態の場合、第1のスタッド212とシャフト20との間を電気的に絶縁するために絶縁筒263Aが装着される。また、第1のスタッド212は、シャフト20の半径方向に開通されて第1の導体211の連通孔211Aにつながる第1の通気孔212Aを有している。
The
第2のスタッド222は、シャフト20に対して電気的に絶縁された状態に、第1のスタッド212に対して回転中心Lに線対称の位置のスタッド用孔202に装着され第2の導体221に接続される。第1の実施形態の場合、第2のスタッド222とシャフト20との間を電気的に絶縁するために、第1のスタッド212と同様に、絶縁筒263Bが装着される。また、第2のスタッド222は、シャフト20の半径方向に開通されて第2の導体221の連通孔221Aにつながる第2の通気孔222Aを有している。
The
なお、回転電機1の出力が大きい場合、第1のスタッド212および第2のスタッド222は、軸方向にそれぞれ複数ずつ、図1における回転子2の場合は2つずつ並べて配置されていてもよい。本実施形態では、説明の都合上、図2ではそれぞれ1つずつ有している場合を示す。
When the output of the rotating
回転子2は、第1のスタッド212をシャフト20に保持する第1の楔213と第2のスタッド222をシャフト20に保持する第2の楔223とを備えている。第1の楔213および第2の楔223は、図2および図3に示すようにシャフト20の回転中心Lと平行にシャフト20の外周に装着され、シャフト20の外周面20aの一部を構成する。このとき第2の楔223の外周面223aは、第1の楔213の外周面213aよりもシャフト20の回転中心Lから遠位に配置される。第1の楔213の外周面213aと第2の楔223の外周面223aの位置がシャフト20の半径方向に異なっていることによって生じるシャフト20の重心の偏りは、第2の楔223の内側を一部刳り貫くなど、重量調整を行なうことで補正される。
The
流入口81は、第1の通気孔212Aに連通してシャフト20の外周面に開口する。第1の実施形態では、図2、図3および図4に示すように、流入口81は、シャフト20の半径方向に第1の通気孔212Aの延長上の位置にある第1の楔213に開口する。流出口82は、第2の通気孔222Aに連通しシャフト20の回転中心Lに対して流入口81の線対称の位置のシャフト20の外周面に開口する。第1の実施形態では、図2、図3および図5に示すように、流出口82は、回転中心Lから第1の通気孔212Aと反対方向に延びる第2の通気孔222Aの延長上にある第2の楔223に開口している。そして、シャフト20の外周面の近傍の位置において、回転中心Lに対して離心方向に冷却ガスGに作用する力は、流入口81の場合に比べて流出口82のほうが大きくなるように設定される。
The
第1の実施形態の場合、図3に示すように、流出口82が設けられる第2の楔223の外周面223aは、流入口81が設けられる第1の楔213の外周面213aよりも回転中心Lから遠位に形成される。図2および図3に示すように、回転中心Lから第1の楔213の外周面213aまでの距離R1、回転中心Lから第2の楔223の外周面223aまでの距離R2とすると、R1<R2である。そして、図3に示すように流出口82は、流入口81よりも回転中心Lに対して遠位に開口する。
In the case of the first embodiment, as shown in FIG. 3, the outer
図4および図5に矢印Wで示す方向に回転子2が回転すると、流出口82の孔口近傍にある冷却ガスGは、流入口81の孔口近傍にある冷却ガスGよりも回転中心Lから遠位に位置する分だけ、大きい遠心力が作用する。その結果、流出口82の孔口近傍の冷却ガスGは、図5に矢印A2で示すように流出口82の外に排出され、流出口82の孔口近傍の圧力が流入口81の孔口近傍の圧力よりも低下する。流出口82は、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222A、連通孔211A,221A、横断孔262Aを介して流入口81まで連通している。したがって、流入口81の孔口近傍の冷却ガスGは、図4に矢印A1で示すように流入口81へ引き込まれる。その結果、冷却ガスGを流入口81から吸い込み、流出口82から排出するように気流が生じる。
When the
第1の実施形態の回転子2は、図2に示すようにフレーム4よりも外側に延びたシャフト20の外周に、第1のコレクタリング214および第2のコレクタリング224が装着されている。第1のコレクタリング214および第2のコレクタリング224は、シャフト20に対して絶縁部材264で電気的に絶縁された状態でシャフト20の軸方向に並べて装着されており、外周面が給電装置に接続される。第1のコレクタリング214は、中心孔201の第1の導体211までシャフト20の半径方向に貫通する第1の接続端子215によって第1の導体211に接続される。第2のコレクタリング224は、中心孔201の第2の導体221までシャフト20の半径方向に貫通する第2の接続端子225によって第2の導体221に接続される。第1の接続端子215および第2の接続端子225は、いずれも絶縁筒265A,265Bを装着されシャフト20に対して絶縁されている。
In the
回転子2の外周に配置されるコイル7は、回転中心Lと平行にシャフト20の外周面20aに形成された溝20bに装着されるストレート部71、および、シャフト20の端部に取り付けられたエンドリング203の内面に沿って装着されストレート部71の端部を接続するベンド部72を備える。コイル7のストレート部71およびベンド部72は、電流が流れるときに回転子2の鉄心にN極とS極の磁極を形成するために一筆書きのように直列に一続きに接続されている。
The
第1のスタッド212および第2のスタッド222は、第1の中継導体216および第2の中継導体226によって、図2に示すようにベンド部72の一つとして用意されるコイル7の端部721,722にそれぞれ接続されている。第1の中継導体216は、回転中心Lに沿う方向にシャフト20の外周面20aに形成される第1のスロット204Aに収納され、第1のスロット204Aを覆うように取り付けられる第1の蓋217によって保持される。第2の中継導体226は、回転中心Lに沿う方向にシャフト20の外周面20aに形成される第2のスロット204Bに収納され、第2のスロット204Bを覆うように取り付けられる第2の蓋227によって保持される。
The
第1の中継導体216は、第1の楔213の内側で第1のスタッド212の外周端に接続され、第1のスロット204Aからシャフト20の半径方向に延び出た部分がコイル7の第1の端部721に接続される。第2の中継導体226は、第2の楔223の内側で第2のスタッド222の外周端に接続され、第2のスロット204Bからシャフト20の半径方向に延び出た部分がコイル7の第2の端部722に接続される。
The
以上のように構成された回転電機1において、第1のコレクタリング214が正極側の給電ブラシに接する場合、給電ブラシから流れる直流電流は、第1の接続端子215、第1の導体211、第1のスタッド212および第1の中継導体216を介して回転子2のコイル7に供給され、負極側になる第2の中継導体226、第2のスタッド222、第2の導体221および第2の接続端子225を経て、第2のコレクタリング224から負極側の給電ブラシへ流れる。給電装置によってコイル7が励磁された状態で、蒸気タービンなどの外部駆動力によって回転子2が回ると、回転電機1は、誘導起電力によって固定子3側のコイルで発電する。
In the rotating
このとき、第1の接続端子215および第2の接続端子225、第1の導体211および第2の導体221、第1のスタッド212および第2のスタッド222は、給電装置から供給される電流によりそれぞれ抵抗加熱され、膨張する。第1の実施形態の場合、図2および図3に示すように、第1の楔213に開口する流入口81から、第1のスタッド212の第1の通気孔212A、第1の導体211の連通孔211A、絶縁板262の横断孔262A、第2の導体221の連通孔221A、第2のスタッド222の第2の通気孔222Aを経て、第2の楔223に開口する流出口82まで、冷却ガスGの流路が構成されている。そして、流出口82は、流入口81よりもシャフト20の回転中心Lに対して遠位に位置している。つまり、流出口82の孔口近傍の冷却ガスGに作用する遠心力は、流入口81の孔口近傍の冷却ガスGに作用する遠心力よりも大きい。
At this time, the
その結果、冷却ガスGは、流入口81から吸い込まれ流出口82へ排出されるように、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aを流れ、第1のスタッド212および第2のスタッド222を冷却する。第1のスタッド212および第2のスタッド222の温度を低く保つことで、第1のスタッド212および第2のスタッド222の抵抗が小さくなり、コイル7に流せる界磁電流が増大する。
As a result, the cooling gas G flows through the
第1の導体211および第2の導体221は、シャフト20の回転中心Lに沿って中心孔201に入っているのに対し、第1のスタッド212および第2のスタッド222は、シャフト20の半径方向に配置されている。そのため通電されることによって温度が上がると、第1の導体211および第2の導体221は、シャフト20の回転中心Lに沿う方向に主に伸びるのに対し、第1のスタッド212および第2のスタッド222は、シャフト20の半径方向に主に伸びる。第1のスタッド212および第2のスタッド222の長さが変化すると、回転中心Lに対するそれぞれの慣性モーメントおよび回転子2の回転モードが変化する。
The
第1の実施形態の回転電機1によれば、回転子2の第1のスタッド212および第2のスタッド222を冷却ガスGで冷やすことによって、第1のスタッド212および第2のスタッド222の熱伸びを抑えるので、回転子2の回転モードが安定し、回転電機1としての信頼性が向上する。
According to the rotating
また、この回転電機1の場合、第1のスタッド212および第2のスタッド222を冷却するための機構として設けられた流路は、流入口81から流出口82まで、シャフト20の回転中心Lを横切る直径方向にしかも直線状に開通している簡単な構造なので、大幅な設計変更をすることなく、組立も簡単である。さらに流路がシャフト20の直径方向に直線状に構成されているので、冷却ガスGを循環させる駆動力が冷却ガスGに作用する遠心力のみであっても、冷却ガスGが淀みなく流れやすい。
In the case of the rotating
なお、第1の接続端子215および第2の接続端子225は、回転子2の端部2Aを支持する軸受5を越えたフレーム4の外側に配置されており、シャフト20の半径方向の長さも小さい。したがって、磁界電流によって第1の接続端子215および第2の接続端子225が加熱されても、回転子2の回転モードにほとんど影響がない。
The
また、回転子2のコイル7に界磁電流を供給する場合、第1の実施形態のようにコレクタリング214,224に給電ブラシを接触させている方法以外に、ブラシレス励磁装置を用いてもよい。この場合は、シャフト20に搭載されるブラシレス励磁機が中心孔201の第1の導体211および第2の導体221に接続される。
Further, when supplying a field current to the
以下に第2から第7の実施形態について、各図を参照して説明する。なお、回転電機1の回転子2の構成は、第1の実施形態の回転電機1の回転子2と同じである。そこで、各実施形態において同じ機能を有する構成は、各図中において同じ符号を付し、詳細な説明は、第1の実施形態の記載および図面を参酌することとする。
The second to seventh embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure of the
第2の実施形態の回転電機1について、図6を参照して説明する。図6に示す回転子2において、絶縁板262に設けられる横断孔262Aは、シャフト20の回転中心Lに沿う方向へ第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aから離れた位置に形成される。第1の導体211は、連通孔211Aを横断孔262Aにつなげるための第1の通風溝211Bを絶縁板262に沿って有している。第2の導体221は、連通孔221Aを横断孔262Aにつなげるための第2の通風溝221Bを絶縁板262に沿って有している。連通孔211A,221Aを設けずに、第1の通風溝211Bおよび第2の通風溝221Bの深さを大きくすることで、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aを横断孔262Aに連通させてもよい。
A rotating
第1の通風溝211Bおよび第2の通風溝221Bの流路断面積は、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aの流路断面積と同じか、それよりも大きくする。第1の導体211および第2の導体221と冷却ガスGとの熱伝達面積を広くするために、第1の通風溝211Bと第2の通風溝221Bは、絶縁板262に沿って幅広に形成する。
The flow passage cross-sectional areas of the
また、シャフト20と第1の導体211および第2の導体221との温度差に起因する変形を少なくするために、横断孔262Aは、シャフト20に対して冷却ガスGを封止しているオイルシール6の近傍から第1の接続端子215や第2の接続端子225が設けられる手前の位置までの間に配置する。フレーム4の内側において冷却ガスGに接している範囲のシャフト20と少なくとも同じ範囲にある第1の導体211および第2の導体221を冷却ガスGで冷やすことで、シャフト20と第1の導体211および第2の導体221との温度差を小さくする。
Further, in order to reduce deformation due to a temperature difference between the
このように、第2の実施形態の回転電機1によれば、第1のスタッド212および第2のスタッド222に加えて第1の導体211および第2の導体221の温度を低く抑えてシャフト20との温度差による回転子2の変形を防止することによって、回転子2の回転モードを安定させ、回転電機1の信頼性を向上する。
As described above, according to the rotating
第3の実施形態の回転電機1について、図7から図9を参照して説明する。この実施形態の回転電機1の回転子2は、コイル7が4極型に構成される。図9に示すように、コイル7は、直列に接続される4つの捲回部731,732,733,734をシャフト20の外周面20aに有している。図9は、回転子2の端部2A側を中心にコイル7を展開して示す。図9中における各矢印の向きは、電流の流れる向きを示す。第1の端部721と第2の端部722が設けられる捲回部731,733は、回転中心Lに対して線対称に配置され、これらの間に回転中心Lに対して線対称に捲回部732,734が配置されている。コイル7に界磁電流が供給されると、捲回部731,733は、シャフト20の外周面20aに同じ磁極を励磁し、捲回部732,734は、捲回部731,733と反対の磁極をシャフト20の外周面20aに励磁する。
A rotating
この回転子2は、図7および図8に示すように、第3のスタッド231と、第3の楔232と、第4の楔233と、第2の流入口83および第2の流出口84とをさらに備える。第3のスタッド231は、図9に示すようにシャフト20の回転中心Lに対して線対称の位置に形成される捲回部732,734どうしを直列に接続する。第3のスタッド231は、図7および図9に示すように、第1のスタッド212および第2のスタッド222に対して回転子2の回転中心Lに立体交差の位置関係に配置されている。第3のスタッド231は、第1のスタッド212および第2のスタッド222と同様に、第3の中継導体234によって捲回部732に接続され、第4の中継導体235によって捲回部734に接続される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
シャフト20は、図8に示すように、回転中心Lに沿う方向に第1のスタッド212および第2のスタッド222よりも中央寄りの位置で回転中心Lを横切ってシャフト20の直径方向に開通される貫通孔205を備えている。第3のスタッド231は、シャフト20に対して電気的に絶縁された状態に貫通孔205に装着される。図8に示すように第3の実施形態では第3のスタッド231とシャフト20との間に絶縁筒266が挿入される。この第3のスタッド231は、シャフト20の直径方向に開通する第3の通気孔231Aを有している。
As shown in FIG. 8, the
図8に示すように第3の楔232は、シャフト20の外周面20aの一部を構成する外周面232aを有し、シャフト20の外周に取り付けられて第3のスタッド231の端部を保持する。第4の楔233は、シャフト20の外周面20aの一部を構成する外周面233aを有し、シャフト20の外周に取り付けられて第3のスタッド231のもう一方の端部を第3の楔232と反対側から保持する。
As shown in FIG. 8, the
第2の流入口83および第2の流出口84は、いずれも第3の通気孔231Aに連通しシャフト20の外周面20aに開口する。第3の実施形態では図8に示すように、第2の流入口83は、第3の通気孔231Aの延長上の位置の第3の楔232に開口している。第2の流出口84は、第3の通気孔231Aの延長上の位置の第4の楔233に開口している。
The
第2の流出口84は、シャフト20の回転中心Lに対して第2の流入口83と線対称の位置に開口し、かつ、シャフト20の外周面20aの近傍の位置でシャフト20の回転中心Lに対して離心方向に冷却ガスGに作用する力が第2の流入口83の場合よりも大きくなるように構成される。
The
第3の実施形態の場合、第1および第2の実施形態の流入口81および流出口82の関係と同様に、第2の流出口84は、図8に示すように、シャフト20の回転中心Lに対して第2の流入口83よりも遠位に配置される。この場合、第4の楔233の外周面233aがシャフト20の回転中心に対して第3の楔232の外周面232aよりも遠位に形成されていることによって、第2の流出口84は第2の流入口83よりもシャフト20の回転中心Lから遠位に配置される。
In the case of the third embodiment, similarly to the relationship between the
つまり、図8に示すように回転中心Lから第3の楔の外周面232aまでの距離R3、回転中心Lから第4の楔233の外周面233aまでの距離R4とすると、R3<R4である。また、第4の楔233の外周面233aが第3の楔232の外周面232aよりもシャフト20の回転中心Lから遠位に形成されることによって生じる慣性モーメントの偏りは、第4の楔233の内面側に穴を設けて調整する。
In other words, as shown in FIG. 8, assuming that the distance R3 from the rotation center L to the outer
慣性モーメントの偏りを相殺するために、第2の流出口84の開口面積を第2の流入口83の開口面積よりも大きくしてもよい。第2の流出口84の開口面積を第2の流入口83の開口面積よりも大きくすると、回転子2が回転するときに第2の流出口84の孔口の近傍において遠心力が作用する冷却ガスGの体積は、第2の流入口83の孔口の近傍において遠心力が作用する冷却ガスGの体積よりも大きくなる。そして、第2の流入口83の孔口の近傍よりも第2の流出口84の孔口の近傍にある冷却ガスGのほうがシャフト20の回転中心Lから離心方向へより多く引き出される。
In order to cancel the bias of the moment of inertia, the opening area of the
第2の流出口84の孔口の近傍の圧力が第2の流入口83の孔口の近傍の圧力よりも低下するので、第3の通気孔231A中の冷却ガスGが第2の流出口84側へ流れる。その結果、第2の流入口83から吸い込まれて第2の流出口84から吐出される冷却ガスGの流れは、促進される。同様に、第1の楔213と第2の楔223との慣性モーメントの偏りを相殺するために、流出口82の開口面積を流入口81の開口面積よりも大きくしてもよい。
Since the pressure in the vicinity of the hole of the
以上のように構成された第3の実施形態の回転電機1において、回転子2に設けられるコイル7が4極に構成される場合であっても、捲回部732,734どうしを直列に接続するためにシャフト20の回転中心Lを横切るように配置される第3のスタッド231を冷却する機構として、回転子2は、第3の通気孔231Aと、この第3の通気孔231Aに連通する第2の流入口83および第2の流出口84を有している。
In the rotating
そしてこの回転子2は、第1の実施形態の回転子2と同様に、コイル7の第1の端部721に接続される第1のスタッド212に第1の通気孔212Aを有し、コイル7の第2の端部722に接続される第2のスタッド222に第2の通気孔222Aを有している。回転子2が回転すると第1の通気孔212Aと第2の通気孔222Aと第3の通気孔231Aにそれぞれ冷却ガスGの気流が発生し、第1のスタッド212、第2のスタッド222、および第3のスタッド231が冷却される。
And this
このように、第3の実施形態の回転電機1によれば、シャフト20と第1のスタッド212、第2のスタッド222および第3のスタッド231との温度差による熱伸びの差が小さくなり、シャフト20に生じる変形が抑えられる。その結果、回転子2の回転モードが安定するので、回転電機1の信頼性が向上する。
Thus, according to the rotating
また、第3の実施形態において、第1のスタッド212、第2のスタッド222、および第3のスタッド231を冷却するための機構は、簡単であるため、大幅な設計変更が不要であり、組立も容易である。さらに、冷却ガスGを流すための流路も直線状であるので、冷却ガスGが淀みなく流れやすく、第1のスタッド212、第2のスタッド222、および第3のスタッド231がそれぞれ斑なく均質に冷却される。
In the third embodiment, since the mechanism for cooling the
第4の実施形態の回転電機1について、図10を参照して説明する。この実施形態の回転電機1は、流入口81および流出口82が第1の実施形態の回転電機1と異なっている。その他の構成は、第1から第3の実施形態のいずれかの回転電機1と同じであるので、これらを図面とともに参酌することとする。なお、第3の実施形態の回転電機1に対応させる場合は、流入口81および流出口82のみならず第2の流入口83および第2の流出口84にも第4の実施形態の流入口81および流出口82に係る技術を適用する。
A rotating
流入口81および流出口82の断面を拡大したものおよびそれぞれの平面図を図10に示す。図10に示すように、流入口81は、シャフト20の回転方向の上流に向かって斜めに延びる導入部811を有している。また、流出口82は、シャフト20の回転方向の下流に向かって斜めに延びる導出部821を有している。そして、第1の楔213の外周面213aおよび第2の楔223の外周面223aは、シャフト20の回転中心Lから半径方向にシャフト20の外周面20aと同じ位置に形成されている。
FIG. 10 shows an enlarged cross section of the
第4の実施形態の場合、図10に示す導入部811は、第1の楔213を越えてシャフト20の外周面20aにまで延びている。シャフト20の外周から見た流入口81の孔口の形状は、図10中の平面図に示すようにシャフト20の回転方向の上流側に向かって先細りになった滴形である。また、流入口81の下流側の縁は、図10中の断面図に示すように上流側へ迫り出し第1の通気孔212Aの一部を覆っている。そして、冷却ガスGがなだらかに流れるように、流入口81は、孔口から第1の通気孔212Aに向かって円弧を描くように緩やかに曲がっている。
In the case of the fourth embodiment, the
シャフト20の外周から見た流出口82の孔口の形状は、図10中の平面図に示すようにシャフト20の回転方向の上流側で第2の通気孔222Aに外接する円形であり、したがって孔口の円の中心は、下流側に偏心した位置にある。また、流出口82は、図10中の断面図に示すように孔口に向かって拡がるいわゆる「すり鉢型」である。形状が簡単であるので、加工するのに高度な技術を要しない。流出口82は、流入口81のように第2の通気孔222Aから孔口に向かって緩やかにシャフト20の回転方向の下流側へ曲がった形状であってもよい。また、第4の実施形態において、流出口82の孔口の開口面積S2は、流入口81の孔口の開口面積S1よりも大きい。
The shape of the hole of the
なお、流出口82の孔口の開口面積S2を流入口81の孔口の開口面積S1よりも大きくする代わりに、第1から第3の実施形態のように、第2の楔223の外周面223aの位置をシャフト20の回転中心Lに対して第1の楔213の外周面213aの位置よりも遠位にすることで、流出口82の位置をシャフト20の回転中心Lに対して流入口81よりも遠位にしてもよい。ただし、この場合でも、流出口82の孔口の近傍で回転中心Lに対して離心方向に冷却ガスGに作用する力のほうが、流入口81の孔口の近傍で回転中心Lに対して離心方向に冷却ガスGに作用する力よりも大きくなるように設定される。
In addition, instead of making the opening area S2 of the hole of the
以上のように流入口81および流出口82が形成された回転電機1は、図10中の矢印Wで示す方向に回転子2が回転すると、冷却ガスGは、流入口81から吸い込まれ、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aと通って、流出口82から排出される。このとき第4の実施形態の回転電機1の流入口81は導入部811を有しており、回転子2が回転することによってシャフト20の外周面20aに沿って相対的に生じる冷却ガスGの流れから流入口81へ向かって冷却ガスGが分流される角度が小さくなるので、流入抵抗が小さくなり冷却ガスGが流入口81から流入しやすくなる。このとき、分流される冷却ガスGの流線に沿うように流入口81の孔口に導入部811を形成することによって、流入抵抗が最小限に抑えられる。流入口81から入る冷却ガスGの流量が増えるので、第1のスタッド212および第2のスタッド222の冷却効果が高まる。また、流れに剥離が生じなくなるので、騒音を発することも無い。回転子2が第3のスタッド231も備えている場合は、第3のスタッド231に対応する第2の流入口83にも流入口81と同様に導入部を設けることで、同じ効果を得る。
In the rotating
第4の実施形態の回転電機1は、流出口82に導出部821も有している。回転子2が回転することによってシャフト20の外周面20aに沿って相対的に生じる冷却ガスGの流れに対して流出口82から冷却ガスGが合流する角度が小さくなるので、出口損失抵抗が軽減されて流出口82から冷却ガスGが排出されやすくなる。シャフト20の外周面20aに沿う冷却ガスGの流れに流出口82から合流する冷却ガスGの流線に沿うように流出口82の孔口の導出部821を形成すると、出口損失抵抗が最小に抑えられ、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aを流れる冷却ガスGの流量が増える。その結果、第1のスタッド212および第2のスタッド222の冷却効果が高まる。
The rotating
第4の実施形態の回転電機1によれば、流入口81および流出口82の孔口における冷却ガスGの流れが安定することによって、第1のスタッド212および第2のスタッド222の温度設計が容易になる。したがって、回転子2の回転モードが安定し、回転電機1の信頼性が向上する。
According to the rotating
第5の実施形態の回転電機1について、図11を参照して説明する。この実施形態の回転電機1は、流入口81の孔口の形状が第1から第3の実施形態のいずれかの回転電機1の流入口81と同じであり、流出口82の孔口の形状が第4の実施形態と異なっている。その他の構成は、第1から第4の実施形態のいずれかの回転電機1と同じであるので、それらの説明を図面とともに参酌することとする。
A rotating
第5の実施形態において流入口81と流出口82が形成される位置は、第4の実施形態の場合と同様に、図11に示すようにシャフト20の回転中心Lから半径方向に同じ距離であって、流出口82の孔口の開口面積は、流入口81の孔口の開口面積よりも大きく設定されている。流出口82の孔口は、第2の通気孔222Aと同心で第2の楔223の外周面223aに向かって拡がる「すり鉢型」に形成された導出部821を有している。つまり、この導出部821は、流出口82の孔口にチャンファ加工を施した状態である。導出部821の形状は簡単であるので複雑な加工を要さない。
In the fifth embodiment, the positions where the
導出部821の角度は、流出口82から吐出される冷却ガスGがシャフト20の外周面20aに沿って流れる冷却ガスGに合流するときの流線に近似した角度にすると、出口損失抵抗が小さくなり、冷却ガスGの流れが安定するので、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aを流れる冷却ガスGの流量が増える。
When the angle of the lead-out
また、シャフト20の回転中心Lに対する慣性モーメントが釣合うように流入口81および流出口82の周囲を形成する。第5の実施形態において、流入口81は第1の楔213に設けられ、流出口82は、第2の楔223に設けられる。そこで、図11に示すように、回転中心Lに面した第1の楔213の内周面に調整穴213Cを設ける。調整穴213Cの大きさおよび数は、流出口82の大きさや形状に応じて適宜決定される。
Moreover, the periphery of the
以上のように構成された回転電機1は、流出口82の孔口の近傍の冷却ガスGが流出口82から排出されやすいので、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aを流れる冷却ガスGの流量が増え、第1のスタッド212および第2のスタッド222の冷却効果が高まる。シャフト20と第1のスタッド212および第2のスタッド222との温度差が小さくなり、回転子2の変形が抑制され、回転子2の回転モードが安定するので、回転電機1の信頼性が向上する。
In the rotating
この実施形態における流出口82の導出部821を形成するための加工は容易である。さらに導出部821を設けることによって第1の楔213と第2の楔223との間に生じる慣性モーメントの偏りは、第2の楔223の内周面に調整穴223Cを加工することで相殺される。つまり、他の実施形態と同様の効果を上述の簡単な加工で得られる。
Processing for forming the
第6の実施形態の回転電機1について、図12を参照して説明する。第6の実施形態の回転電機1は、回転子2における流入口81および流出口82の配置と、冷却ガスGが流れる経路とが、第1から第5の実施形態の場合と異なっている。この実施形態の第1のスタッド212は、第1のスロット204Aに連通する第1の横孔212Bを有している。第2のスタッド222は、第2のスロット204Bに連通する第2の横孔222Bを有している。
A rotating
第1のスロット204Aは、第1の中継導体216がシャフト20の外周面20aよりもベンド部72に向かって延びる位置に流入口81を有している。第2のスロット204Bは、第2の中継導体226がシャフト20の外周面20aよりもベンド部72に向かって延びる位置に流出口82を有している。このとき、流出口82は、第2のスロットに装着される第2の蓋227の端部に形成された拡張部227Aに配置される。この拡張部227Aは、第1のスロット204Aおよび第2のスロット204Bの縁よりもシャフト20の回転中心Lに対して遠位な位置まで第2の中継導体226の外周を囲うように形成されている。したがって、流出口82は、この拡張部227Aに配置されることで、シャフト20の回転中心Lに対して半径方向に流入口81よりも遠位に配置される。
The first slot 204 </ b> A has an
以上のように構成された回転電機1において、回転子2が回転すると、他の実施形態と同様に、流入口81から周囲の冷却ガスGを吸い込み、流出口82から排出する。流入口81から吸い込まれた冷却ガスGは、第1のスロット204A、第1の横孔212B、第1の通気孔212A、連通孔211A、横断孔262A、連通孔221A、第2の通気孔222A、第2の横孔222B、第2のスロット204B、および拡張部227Aの順に、流出口82まで流れる。
In the rotating
なお、第2の実施形態のように、連通孔211Aから第1の通風溝211B、横断孔262A、第2の通風溝221Bを通って、連通孔221Aまで冷却ガスGを流す流路を備えていてもよい。また、第2の蓋227の拡張部227Aを設ける代わりに、第4および第5の実施形態のように、流出口82の開口面積を流入口81の開港面積よりも大きくしてもよい。
Note that, as in the second embodiment, a flow path is provided through which the cooling gas G flows from the
第6の実施形態の回転電機1によれば、第1のスタッド212および第2のスタッド222に加えて第1の中継導体216および第2の中継導体226も冷却される。したがって、第1の中継導体216および第2の中継導体226の変形およびこれらに起因するシャフト20の変形が抑えられる。その結果、回転子2の回転モードが安定し、回転電機1の信頼性が向上する。
According to the rotating
第7の実施形態の回転電機について、図13を参照して説明する。第7の実施形態の回転電機1の回転子2は、図13に示すように端部2Aにファン9を備える。このファン9は、回転子2が回転することによって、回転子2の端部2Aから中央に向かって回転子2と固定子3との間に冷却ガスGを流す。ファン9は、複数のブレード91とこれを支持するボス92とを有している。
A rotating electrical machine according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG. The
流入口81は、ファン9の上流側に開口する。図13に示す第7の実施形態において、第1の楔213は、シャフト20の回転中心Lに沿う方向に内周面に楔流路213Aを有している。この楔流路213Aは、第1のスタッド212の第1の通気孔212Aを流入口81に連通する。楔流路213Aは、内周面に溝として加工されるか、第1の楔213の中を通る孔として加工される。流出口82は、第2の楔223の外周面223aに開口している。流入口81は、楔流路213Aの延長上となる第1の楔213の端面に開口している。
The
したがって、流出口は、シャフト20の回転中心Lに対して半径方向に流入口81よりも遠位に位置する。楔流路213Aが設けられることによって第1の楔213と第2の楔223との間に生じる慣性モーメントの偏りは、第2の楔223の内周面に調整穴あるいは溝を追加加工して相殺する。
Accordingly, the outflow port is located distal to the
第7の実施形態の回転電機1において、回転子2が回転すると、流入口81の孔口の近傍に位置する冷却ガスGおよび流出口82の孔口の近傍に位置する冷却ガスGにそれぞれ作用する遠心力などの力の差によって流入口81から流出口82へと冷却ガスGが流れるとともに、ファン9によって生じるヘッドによっても冷却ガスGが流入口81から流出口82へ流れやすくなる。このときファン9によって生じる冷却ガスGの流れによって、流出口82から冷却ガスGを強制的に吸いだすような減圧領域が流出口82の孔口近傍に発生する。
In the rotating
第7の実施形態の回転電機1によれば、ファン9の上流側に流入口を配置するので、第1の通気孔212Aおよび第2の通気孔222Aに流れる冷却ガスGの流量が増え、第1のスタッド212および第2のスタッド222の温度を低く保持されやすくなる。シャフト20と第1のスタッド212および第2のスタッド222の温度差に起因する回転子2の変形が抑えられるので、回転子2の回転モードが安定する。したがって、回転電機の信頼性が向上する。
According to the rotating
流入口81の孔口の近傍の冷却ガスGに作用する力よりも、流出口82の孔口の近傍の冷却ガスGに作用する力を大きくするためには、第1、第2、第3、第6および第7の実施形態のように回転中心Lから半径方向に流入口81よりも流出口82を遠位にするか、第4および第5の実施形態のように流入口81の孔口の開口面積よりも流出口82の孔口の開口面積を大きくするか、第4および第5の実施形態のように流入口81および流出口82の孔口の形状を冷却ガスGの流線に倣うような形状にする。したがって、これらのいずれの技術を単独で各実施形態に採用してもよいし、組み合わせて各実施形態に採用することも可能である。組み合わせて採用することで、冷却ガスGの流量が増えるので、その分だけ冷却効果が高まる。
In order to make the force acting on the cooling gas G in the vicinity of the hole of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…回転電機、2…回転子、2A…端部、20…シャフト、201…中心孔、202…スタッド用孔、204A…第1のスロット、204B…第2のスロット、205…貫通孔、211…第1の導体、211A…(第1の導体の)連通孔、211B…第1の通風溝、212…第1のスタッド、212…第1の通気孔、213…第1の楔、216…第1の中継導体、221…第2の導体、221A…(第2の導体の)連通孔、221B…第2の通風溝、222…第2のスタッド、222A…第2の通気孔、223…第2の楔、223a…(第2の楔の)外周面、226…第2の中継導体、231…第3のスタッド、231A…第3の通気孔、232…第3の楔、233…第4の楔、233a…(第4の楔の)外周面、262…絶縁板、262A…横断孔、3…固定子、7…コイル、71…ストレート部、72…ベンド部、81…流入口、811…導入部、82…流出口、821…導出部、83…第2の流入口、84…第2の流出口、9…ファン。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記回転子は、
回転中心に沿う中心孔、および前記中心孔から半径方向に外周面まで連通するスタッド用孔、が端部に形成されたシャフトと、
前記シャフトに対しておよび互いに電気的に絶縁された状態で前記回転中心に沿う方向へ前記中心孔に挿入され前記回転中心と交差する方向にそれぞれ連通孔を有した第1の導体および第2の導体と、
前記シャフトの半径方向に開通して前記連通孔につながる第1の通気孔を有し前記シャフトに対して電気的に絶縁された状態に前記スタッド用孔に装着され前記第1の導体に接続される第1のスタッドと、
前記シャフトの半径方向に開通して前記連通孔につながる第2の通気孔を有し前記シャフトに対して電気的に絶縁された状態に前記第1のスタッドに対して前記回転中心に線対称の位置の前記スタッド用孔に装着され前記第2の導体に接続される第2のスタッドと、
前記第1の通気孔に連通し前記シャフトの外周面に開口する流入口と、
前記第2の通気孔に連通し前記シャフトの前記回転中心に対して前記流入口と線対称の位置に開口するとともに前記シャフトの外周面の近傍で前記回転中心に対して離心方向に前記冷却ガスに作用する力が前記流入口よりも大きい流出口と
を備える回転電機。 A gas-cooled rotary electric machine in which a cooling gas flows between a rotor and a stator,
The rotor is
A shaft formed at the end of a center hole along the center of rotation, and a hole for studs communicating from the center hole to the outer peripheral surface in the radial direction;
A first conductor and a second conductor, which are inserted into the center hole in a direction along the rotation center in a state electrically insulated from the shaft and from each other, and each have a communication hole in a direction intersecting the rotation center. Conductors,
A first vent hole that opens in the radial direction of the shaft and connects to the communication hole is provided in the stud hole in a state of being electrically insulated from the shaft and connected to the first conductor. A first stud,
The shaft has a second ventilation hole that opens in the radial direction of the shaft and is connected to the communication hole, and is electrically insulated from the shaft and is line-symmetric with respect to the rotation center with respect to the first stud. A second stud attached to the stud hole in position and connected to the second conductor;
An inflow opening that communicates with the first vent and opens to the outer peripheral surface of the shaft;
The cooling gas communicates with the second vent hole and opens at a position symmetrical with the inflow port with respect to the rotation center of the shaft, and in an eccentric direction with respect to the rotation center in the vicinity of the outer peripheral surface of the shaft. A rotating electrical machine comprising: an outlet having a larger force acting on the inlet than the inlet.
ことを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the outlet is disposed further to the rotation center than the inlet.
ことを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the outlet has a larger opening area than the inlet.
前記シャフトの外周に取り付けられて前記第1のスタッドを保持するとともに前記シャフトの外周面の一部を構成し前記第1の通気孔の延長上の位置に前記流入口を有する第1の楔と、
前記シャフトの外周に取り付けられて前記第2のスタッドを保持するとともに前記シャフトの外周面の一部を構成し前記第2の通気孔の延長上の位置に前記流出口を有する第2の楔と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The rotor is
A first wedge attached to an outer periphery of the shaft to hold the first stud and constituting a part of the outer peripheral surface of the shaft and having the inlet at a position on an extension of the first air hole; ,
A second wedge attached to the outer periphery of the shaft to hold the second stud and to constitute a part of the outer peripheral surface of the shaft and having the outlet at a position on the extension of the second vent hole; ,
The rotating electrical machine according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項4に記載された回転電機。 5. The rotating electrical machine according to claim 4, wherein the second wedge forms an outer peripheral surface distal to the first wedge with respect to the rotation center.
前記第1の導体と前記第2の導体との間に配置されて前記シャフトの回転中心に沿う方向に前記第1の通気孔および前記第2の通気孔から離れた位置で前記回転中心と交差する方向へ開口する横断孔を有した絶縁板をさらに備え、
前記第1の導体は、前記連通孔を前記横断孔につなげる第1の通風溝を前記絶縁板に沿って有し、
前記第2の導体は、前記連通孔を前記横断孔につなげる第2の通風溝を前記絶縁板に沿って有する、
ことを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The rotor is
The rotation center is disposed between the first conductor and the second conductor and intersects the rotation center at a position away from the first ventilation hole and the second ventilation hole in a direction along the rotation center of the shaft. Further comprising an insulating plate having a transverse hole that opens in a direction to
The first conductor has a first ventilation groove that connects the communication hole to the transverse hole along the insulating plate;
The second conductor has a second ventilation groove connecting the communication hole to the transverse hole along the insulating plate.
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein:
前記回転子は、
前記シャフトの直径方向に開通された第3の通気孔を有し前記シャフトに対して電気的に絶縁された状態に前記貫通孔に装着される第3のスタッドと、
前記第3の通気孔に連通し前記シャフトの外周面に開口する第2の流入口と、
前記第3の通気孔に連通し前記シャフトの前記回転中心に対して前記第2の流入口と線対称の位置に開口するとともに前記シャフトの外周面の近傍の位置で前記回転中心に対して離心方向に前記冷却ガスに作用する力が前記第2の流入口よりも大きい第2の流出口と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The shaft has a through hole opened in the diameter direction of the shaft across the rotation center at a position closer to the center than the first stud and the second stud in a direction along the rotation center,
The rotor is
A third stud that has a third ventilation hole opened in a diametrical direction of the shaft and is attached to the through hole in a state of being electrically insulated from the shaft;
A second inflow port communicating with the third vent hole and opening in the outer peripheral surface of the shaft;
Communicating with the third ventilation hole and opening at a position symmetrical to the second inlet with respect to the rotation center of the shaft, and being eccentric from the rotation center at a position near the outer peripheral surface of the shaft. 2. The rotating electrical machine according to claim 1, further comprising a second outlet having a force acting on the cooling gas in a direction larger than the second inlet.
前記第3の通気孔の延長上の位置に前記第2の流入口を有し前記シャフトの外周に取り付けられて前記第3のスタッドの端部を保持する第3の楔と、
前記第3の通気孔の延長上の位置に前記第2の流出口を有し前記シャフトの外周に取り付けられて前記第3のスタッドの端部を保持する第4の楔と
をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載された回転電機。 The rotor is
A third wedge having the second inflow port at a position on the extension of the third vent hole and attached to the outer periphery of the shaft to hold the end of the third stud;
A fourth wedge having the second outflow port at a position on the extension of the third ventilation hole and attached to the outer periphery of the shaft to hold the end of the third stud. The rotating electrical machine according to claim 7, wherein
前記流出口は、前記シャフトの回転方向の下流に向かって斜めに延びる導出部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The inflow port has an introduction portion extending obliquely toward the upstream in the rotational direction of the shaft,
2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the outlet has a lead-out portion extending obliquely toward the downstream in the rotation direction of the shaft.
前記回転中心に沿う方向に前記シャフトの外周面に装着されるストレート部、および前記端部で折り返されるベンド部を備えるコイルと、
前記第1のスタッドを前記ベンド部に電気的に接続する第1の中継導体と、
前記第2のスタッドを前記ベンド部に電気的に接続する第2の中継導体と、
前記シャフトの前記回転中心に沿う方向に前記シャフトの外周面に形成され前記第1の中継導体を収納し前記第1の通気孔に連通しかつ前記第1の中継導体が前記シャフトの外周面よりも前記ベンド部に向かって延びる位置に前記流入口を有する第1のスロットと、
前記シャフトの前記回転中心に沿う方向に前記シャフトの外周面に形成され前記第2の中継導体を収納し前記第2の通気孔に連通しかつ前記第2の中継導体が前記シャフトの外周面よりも前記ベンド部に向かって延びる位置に前記流出口を有する第2のスロットと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The rotor is
A coil having a straight portion attached to the outer peripheral surface of the shaft in a direction along the rotation center, and a bend portion folded at the end;
A first relay conductor that electrically connects the first stud to the bend;
A second relay conductor that electrically connects the second stud to the bend;
The first relay conductor is accommodated in the outer peripheral surface of the shaft in a direction along the rotation center of the shaft, communicates with the first vent hole, and the first relay conductor is from the outer peripheral surface of the shaft. A first slot having the inlet at a position extending toward the bend;
The second relay conductor is formed on the outer peripheral surface of the shaft in a direction along the rotation center of the shaft, accommodates the second vent hole, and the second relay conductor is from the outer peripheral surface of the shaft. The rotary electric machine according to claim 1, further comprising a second slot having the outflow port at a position extending toward the bend portion.
前記回転子と前記固定子との間に前記冷却ガスを流すためのファンをさらに備え、
前記流入口は、前記前記ファンの上流側に開口する
ことを特徴とする請求項1に記載された回転電機。 The rotor is
A fan for flowing the cooling gas between the rotor and the stator;
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the inflow opening opens on an upstream side of the fan.
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CN107306062A (en) * | 2016-04-25 | 2017-10-31 | 株式会社东芝 | The manufacture method of electric rotating machine and electric rotating machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5950746A (en) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Hitachi Ltd | Rotor for rotary electric machine |
JPS59176365U (en) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 株式会社東芝 | rotor of rotating electric machine |
JPH05252697A (en) * | 1991-12-18 | 1993-09-28 | Asea Brown Boveri Ag | Rotor in electric machine with excitation power feeder |
-
2011
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5950746A (en) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Hitachi Ltd | Rotor for rotary electric machine |
JPS59176365U (en) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 株式会社東芝 | rotor of rotating electric machine |
JPH05252697A (en) * | 1991-12-18 | 1993-09-28 | Asea Brown Boveri Ag | Rotor in electric machine with excitation power feeder |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107306062A (en) * | 2016-04-25 | 2017-10-31 | 株式会社东芝 | The manufacture method of electric rotating machine and electric rotating machine |
EP3240146A1 (en) | 2016-04-25 | 2017-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electric rotating machine and manufacturing method for electric rotating machine |
KR101811224B1 (en) | 2016-04-25 | 2017-12-21 | 가부시끼가이샤 도시바 | Rotating electric machine and method of manufacturing rotating electric machine |
US10601282B2 (en) | 2016-04-25 | 2020-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electric rotating machine and manufacturing method for electric rotating machine |
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