JP2017208877A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
回転電機は、回転軸を有する回転子と、回転子を囲うように設置された固定子と、扇状の鋼板を積層して構成された固定子を拘束するための固定子拘束部材と、固定子を覆うように構成された筐体と、固定子を支持するために固定子拘束部材と筐体との間に配置された弾性支持部材とを有する。 A rotating electrical machine includes a rotor having a rotating shaft, a stator installed so as to surround the rotor, a stator restraining member for restraining a stator configured by stacking fan-shaped steel plates, and a stator A housing configured to cover the stator, and an elastic support member disposed between the stator restraining member and the housing to support the stator.
回転電機では、回転子の回転運動に伴って発生した電磁加振力が回転子と固定子に作用する。この電磁加振力は固定子の半径方向に作用し、回転子の回転運動によって力の分布が時時刻刻と変化する。この電磁加振力が主な原因となり、固定子の軸と直交する方向に固定子が振動する。また、運転開始時または短絡時に、固定子拘束部材と弾性支持部材との取り付け点の接線方向に、定常運転時以上の大きなトルクが発生する。固定子の振動は、弾性支持部材を介して筺体に伝達し、筺体から振動と騒音が発生する問題があった。 In a rotating electrical machine, an electromagnetic excitation force generated with the rotational movement of the rotor acts on the rotor and the stator. This electromagnetic excitation force acts in the radial direction of the stator, and the force distribution changes with time due to the rotational movement of the rotor. This electromagnetic excitation force is the main cause, and the stator vibrates in a direction perpendicular to the stator axis. Further, at the start of operation or at the time of a short circuit, a large torque is generated in the tangential direction of the attachment point between the stator restraining member and the elastic support member. The vibration of the stator is transmitted to the housing through the elastic support member, and there is a problem that vibration and noise are generated from the housing.
従来の発明では、固定子の半径方向に可撓性を有する板状または棒状の弾性支持部材により固定子の半径方向の振動の伝達を低減し、固定子の接線方向のトルクに耐えられる強度を有する回転電機の支持構造が提案されている（特許文献１）。 In the conventional invention, the transmission of vibration in the radial direction of the stator is reduced by a plate-like or bar-like elastic support member having flexibility in the radial direction of the stator, and the strength capable of withstanding the tangential torque of the stator is obtained. A supporting structure for a rotating electrical machine having been proposed (Patent Document 1).
このような回転電機にあっては、弾性支持部材は固定子の半径方向の剛性が接線方向の剛性よりも小さく、半径方向に可撓性を有するため、電磁加振力による固定子の半径方向の振動が筺体に伝達することを抑制することが可能である。また、弾性支持部材は固定子の接線方向の剛性が半径方向の剛性よりも大きいため、運転開始時または短絡時に発生する接線方向の大きなトルクに耐える強度を有する。しかし、その一方で、弾性支持部材の接線方向の剛性が大きいので、固定子の接線方向の振動が筺体に伝達してしまうという問題があった。 In such a rotating electrical machine, the elastic support member has a rigidity in the radial direction of the stator that is smaller than a rigidity in the tangential direction and has flexibility in the radial direction. It is possible to suppress the transmission of vibrations to the housing. Further, the elastic support member has a strength that can withstand a large torque in the tangential direction generated at the start of operation or at the time of a short circuit because the rigidity in the tangential direction of the stator is larger than the rigidity in the radial direction. However, on the other hand, since the rigidity of the elastic support member in the tangential direction is large, there has been a problem that vibration in the tangential direction of the stator is transmitted to the housing.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、固定子の軸と直交する方向の振動が筺体に伝達することを抑制しながらも、固定子の接線方向のトルクに耐えられる強度を有する、回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The torque in the tangential direction of the stator is suppressed while suppressing the vibration in the direction orthogonal to the axis of the stator from being transmitted to the housing. It aims at providing the rotary electric machine which has the intensity | strength which can endure.
上述した目的を達成するため、本発明の回転電機は、回転軸を有する回転子と、前記回転子を囲むように配置された固定子と、前記固定子の周囲に配置された固定子拘束部材と、前記固定子を覆う筺体とを備え、前記固定子の軸と直交する方向に可撓性を有する弾性支持部材が、前記固定子拘束部材と筺体と間に配置されており、前記筺体の内側には、剛性支持部材が固定されており、前記弾性支持部材は、前記固定子の接線方向に変形した場合に前記剛性支持部材と接触可能である。 In order to achieve the above-described object, a rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor having a rotation shaft, a stator disposed so as to surround the rotor, and a stator restraining member disposed around the stator. And a housing that covers the stator, and an elastic support member that is flexible in a direction orthogonal to the axis of the stator is disposed between the stator restraining member and the housing, A rigid support member is fixed inside, and the elastic support member can contact the rigid support member when deformed in a tangential direction of the stator.
本発明によれば、固定子の軸と直交する方向の振動が筺体に伝達することを抑制しながらも、固定子の接線方向のトルクに耐えられる強度を有する、回転電機を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a rotating electrical machine having a strength capable of withstanding the torque in the tangential direction of the stator while suppressing the vibration in the direction perpendicular to the axis of the stator from being transmitted to the housing.
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態１．
本発明は、固定子と回転子との間に発生する電磁加振力に起因する固定子の振動の筺体への伝達を低減し、運転開始および短絡時に発生するトルクに耐えられる強度を有する回転電機の固定子の支持構造に関するものであり、図１に、本発明の実施の形態１の回転電機の断面を示す。また、図２は、本発明の実施の形態１の回転電機の横断面図である。
The present invention reduces the transmission of the stator vibration caused by the electromagnetic excitation force generated between the stator and the rotor to the housing and has a strength capable of withstanding the torque generated at the start of operation and short circuit. FIG. 1 shows a cross section of the rotating electric machine according to
本発明の実施の形態１による回転電機において、回転子１を囲うように固定子２が設置されている。固定子２は扇状の電磁鋼板を積層させて形成されており、積層構造を周方向に拘束するために固定子の周囲に固定子拘束部材３が取り付けられている。固定子を覆うように筺体７が配置され、筺体７の内側には、仕切り枠８が配置されている。仕切り枠８は固定子２および固定子拘束部材３と接触しておらず、固定子拘束部材３と仕切り枠８の間には空間９がある。また、仕切り枠８は、回転軸方向に離隔した複数の環状部材からなる。
In the rotating electrical machine according to
固定子を支持するため固定子拘束部材３には、弾性支持部材６が設置されている。弾性支持部材６は、上板４と下板５とを備えており、上板４の上端部が、固定子拘束部材３に固定子され、下板５の両端が仕切り枠８に接続されている。回転軸を垂線とする図１においてみて、弾性支持部材６は、概ね、固定子の接線方向に延びていると言えるが、より詳細には、下板５は、上板４の下端部において、回転軸を垂線とする図１においてみて、固定子の接線方向と直交する向きに延びており、上板４は、回転軸を垂線とする図１においてみて、下板５の延びる長さよりも長く固定子の接線方向に延びている。よって、回転軸を垂線とする図１においてみて、弾性支持部材６は、概ねＴ字状をなしている。
An elastic support member 6 is installed on the
さらに、本実施の形態１の回転電機には、剛性支持部材１２が設けられている。本発明では、剛性支持部材は、筺体の内側において、筺体の内面自体または筺体と一体的に固定されている部分に支持されているものとする。本実施の形態１では、剛性支持部材１２は、第１部分である下側部材１１と、第２部分である上側部材１０ａと、第３部分である上側部材１０ｂとを備えている。
Further, the rotating electrical machine of the first embodiment is provided with a
第１部分である下側部材１１は、下板５における、上板４が延びる接線方向の一方の向き側の面（下側の面）と、対向するように配置されている。下側部材１１は、弾性支持部材６の非変形状態において、下板５と接触しないように配置されている。また、第１部分である下側部材１１は、筺体７に支持されている。
The
第２部分である上側部材１０ａと、第３部分である上側部材１０ｂとは、ともに、下板５における、上板４が延びる接線方向の他方の向き側の面（上側の面）と、対向するように配置されている。なおかつ、第２部分である上側部材１０ａと、第３部分である上側部材１０ｂとは、上板４が延びる接線方向と直交する方向に関して、上板４の下端部を挟んでいる。すなわち、第２部分である上側部材１０ａと、第３部分である上側部材１０ｂとは、上板４の下端部における、上板４が延びる接線方向と直交する方向に関して相互に反対側の面と、対向するように配置されている。第２部分である上側部材１０ａおよび第３部分である上側部材１０ｂは、ともに、弾性支持部材６の非変形状態において、下板５および上板４と接触しないように配置されている。また、これら上側部材１０ａ、１０ｂは、回転軸方向に延びており、上側部材１０ａ、１０ｂの、回転軸方向における両端がともに、仕切り枠８に支持されている。
The
本発明の実施の形態１による回転電機の支持構造において、弾性支持部材の上板４は固定子２の半径方向へ可撓性を有しており、下板５は固定子２の接線方向へ可撓性を有している。これにより、弾性支持部材６は固定子２の軸と直交する全ての方向に対して可撓性を有している。
In the rotating electrical machine support structure according to
回転電機の運転開始時または短絡時に、固定子拘束部材３と弾性支持部材の上板の接続点において、固定子の接線方向に大きなトルクが発生する。このトルク発生した場合、弾性支持部材の下板は大きく変形することになるが、その変形量が定常運転以上になった場合に弾性支持部材の下板５は、剛性支持部材の上側部材１０ａ，１０ｂまたは下側部材１１に接触する。
A large torque is generated in the tangential direction of the stator at the connection point between the
この構成によれば、回転電機の定常運転時において、弾性支持部材６が、固定子の半径方向と接線方向に可撓性を有しているため、電磁加振力によって生じた固定子２の軸と直交する全ての方向の振動の筺体７への伝達を低減することが可能である。また、回転電機の運転時または短絡時に大きなトルクが発生し、弾性支持部材の下板５が定常運転時と比較して大きく変形しても、剛性支持部材１２が固定子２を支持することで、回転電機の破損を防ぐことが可能である。
According to this configuration, the elastic support member 6 has flexibility in the radial direction and the tangential direction of the stator during steady operation of the rotating electrical machine. It is possible to reduce transmission of vibrations in all directions orthogonal to the axis to the
短絡時にトルクが発生した場合の弾性支持部材の下板の変位Ｘ１は次式で与えられる。
Ｘ１＝Ｐ／Ｋ１ （１）
式中のＰは１個の弾性支持部材６に発生する荷重、Ｋ１は弾性支持部材の下板５のばね定数である。
ばね定数Ｋ１は次式で与えられる。
Ｋ１＝（２ＡＢ３Ｅ１）／［（Ｃ−Ｄ）／２］３ （２）
式中のＡは弾性支持部材の下板５の幅、Ｂは弾性支持部材の下板５の厚さ、Ｃは弾性支持部材の下板５の長さ、Ｄは弾性支持部材の上板４の幅、Ｅ１は弾性支持部材の下板５の縦弾性係数である。
Displacement X 1 of the lower plate of the resilient support members when the torque is generated during a short circuit is given by the following equation.
X 1 = P / K 1 (1)
P in the equation is a load generated in one elastic support member 6, and K 1 is a spring constant of the
The spring constant K 1 is given by the following equation.
K 1 = (2AB 3 E 1 ) / [(C−D) / 2] 3 (2)
In the formula, A is the width of the
短絡時に固定子の支持部にトルクが発生した場合、弾性支持部材の下板５は、剛性支持部材１２がなければ、トルクを受けて接線方向にＸ１変形し、破損する恐れがある。この時、弾性支持部材と剛性支持部材との間にＸ１より小さいギャップ（隙間）を設けて剛性支持部材１２を設置しておくと、隙間がなくなり、剛性支持部材１２がトルクを受けるようになり、破損を防ぐことができる。
If the torque is generated in the support portion of the stator during a short circuit, the
図１において剛性支持部材の上側部材１０ａ，１０ｂは、回転電機の図１の紙面において左右それぞれに２固設置されており、２個分のばね定数Ｋ２は次式で与られる。
Ｋ２＝（２ＦＧ３Ｅ２）／［Ｈ／２］３ （３）
式中のＦは剛性支持部材の上側部材１０の幅、Ｇは剛性支持部材の上側部材１０の厚さ、Ｈは剛性支持部材の上側部材１０の長さ、Ｅ２は剛性支持部材の上側部材１０の縦弾性係数である。
そして、Ｋ２＞Ｋ１であることが望ましい。
In FIG. 1, the
K 2 = (2FG 3 E 2 ) / [H / 2] 3 (3)
The width of the upper member 10 of the F is the rigid support member in the formula, G is the thickness of the upper member 10 of the rigid support member, H is the length of the upper member 10 of the rigid support member, the upper member of the E 2 are rigid support member A longitudinal modulus of elasticity of 10;
And it is desirable that K 2 > K 1 .
剛性支持部材の下側部材の固定子外周接線方向に垂直な断面積は、弾性支持部材の上板の断面積以上であることが望ましい。たとえば、剛性支持部材１２は、縦弾性係数が７０〜２１０ＭＰａの材料、アルミニウム、ステンレス、一般構造用圧延鋼材などを用いて構成することができる。また、弾性支持部材６と剛性支持部材１２との材料を異なるようにしてもよいが、電磁鋼板から構成される固定子の静荷重（重量）を支えるため、弾性支持部材６としては鉄鋼材が望ましい。
The cross-sectional area perpendicular to the stator outer tangent direction of the lower member of the rigid support member is preferably equal to or greater than the cross-sectional area of the upper plate of the elastic support member. For example, the
以上のように構成された本実施の形態１によれば、弾性支持部材が、固定子の半径方向と接線方向に可撓性を有しているため、電磁加振力によって生じた固定子の軸と直交する方向の振動の筺体への伝達を低減することが可能である。また、回転電機の運転時または短絡時に大きなトルクが発生し、弾性支持部材が定常運転時よりも多く変形しても、弾性支持部材が剛性支持部材に接触することで、固定子が支持され、回転電機の破損を防ぐことが可能である。すなわち、固定子の軸と直交する方向の振動が筺体に伝達することを抑制しながらも、固定子の接線方向のトルクに耐えられる強度を有する、回転電機を得ることができる。 According to the first embodiment configured as described above, the elastic support member has flexibility in the radial direction and the tangential direction of the stator, so that the stator generated by the electromagnetic excitation force is It is possible to reduce the transmission of vibration in the direction orthogonal to the axis to the housing. In addition, when the rotating electric machine is operated or short-circuited, a large torque is generated, and even if the elastic support member is deformed more than during steady operation, the elastic support member comes into contact with the rigid support member, so that the stator is supported. It is possible to prevent damage to the rotating electrical machine. That is, it is possible to obtain a rotating electrical machine having a strength capable of withstanding the torque in the tangential direction of the stator while suppressing the vibration in the direction perpendicular to the axis of the stator from being transmitted to the housing.
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、以下に説明する内容を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。図３は、本発明の実施の形態２による回転電機を示す断面図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is the same as the first embodiment described above except for the contents described below. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rotating electrical machine according to
本発明の実施の形態２による回転電機において、回転子１を囲うように固定子２が設置されている。積層構造である固定子の周方向を拘束するために、固定子の周囲に固定子拘束部材３が取り付けられ、固定子２を覆うように筺体７が配置されている。
In the rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention, the
固定子を支持するため、固定子拘束部材３と筺体７との間に角波形の弾性支持部材１０６が設置されている。より詳細には、弾性支持部材１０６は、回転軸を垂線とする図３においてみて、コ字状（矩形の一辺を除去した文字状）またはＵ字状の凹凸が交互に接線方向に並ぶ形状を有している。
In order to support the stator, an
また、本実施の形態２の回転電機は、剛性支持部材１１２を有する。剛性支持部材１１２は、複数の部分からなり、それら部分はそれぞれ、回転軸を垂線とする図３においてみて、弾性支持部材１０６の凹部内に配置されている。換言すると、剛性支持部材１１２は、弾性支持部材１０６の角波内に配置され、各剛性支持部材は固定子拘束部材３と弾性支持部材６との接点から垂直に下した直線上にある。また、弾性支持部材の角波の数は１以上であれば良い。
The rotating electrical machine of the second embodiment has a
本発明の実施の形態２による回転電機の支持構造において、弾性支持部材１０６は角波形であるので、固定子２の軸と直交する全ての方向に対して可撓性を有している。
In the support structure for a rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention, the
回転電機の運転開始時または短絡時に、固定子拘束部材３と弾性支持部材との接続点において、固定子の接線方向に大きなトルクが発生する。このトルク発生した場合、弾性支持部材１０６は接線方向に大きく変形することになるが、その変形量の定常運転以上になった場合に弾性支持部材１０６は、剛性支持部材１２に接触する。
A large torque is generated in the tangential direction of the stator at the connection point between the
この構成によれば、弾性支持部材１０６が、固定子の半径方向と接線方向に可撓性を有しているため、電磁加振力によって生じた固定子２の軸と直交する方向の振動の筺体７への伝達を低減することが可能である。また、回転電機の運転開始時または短絡時に大きなトルクが発生し、弾性支持部材１０６が大きく変形しても、剛性支持部材１１２が固定子２を支持することで、回転電機の破損を防ぐことが可能ある。
According to this configuration, since the
短絡時にトルクが発生した場合の弾性支持部材１０６の変位Ｘ２は次式で与えられる。
Ｘ２＝Ｐ／Ｋ２ （４）
式中のＫ２は弾性支持部材１０６のばね定数である。
Displacement X 2 of the
X 2 = P / K 2 (4)
K 2 in the equation is a spring constant of the
ばね定数Ｋ２は次式で与えられる。
Ｋ２＝（ＩＪ３Ｅ３）／［４（Ｎ１Ｌ３＋Ｎ２Ｍ３）］ （５）
式中のＩは弾性支持部材１０６の幅（図２のＤに相当）、Ｊは弾性支持部材１０６の厚さ、Ｌは弾性支持部材１０６の接線方向と平行な部位の長さ、Ｍは弾性支持部材１０６の接線方向と垂直な部位の長さ、Ｎ１は長さＬ部の数、Ｎ２は長さＭ部の数、Ｅ３は弾性支持部材１０６の縦弾性係数である。短絡時に固定子の支持部にトルクが発生した場合、弾性支持部材１０６は、剛性支持部材１１２がなければ、トルクを受けて接線方向にＸ２変形し、破損する恐れがある。この時、弾性支持部材と剛性支持部材との間にＸ２より小さいギャップ（隙間）を設けて剛性支持部材１１２を設置しておくと、隙間がなくなり、剛性支持部材１１２がトルクを受けるようになり、破損を防ぐことができる。
The spring constant K 2 is given by the following equation.
K 2 = (IJ 3 E 3 ) / [4 (N 1 L 3 + N 2 M 3 )] (5)
In the formula, I is the width of the elastic support member 106 (corresponding to D in FIG. 2), J is the thickness of the
剛性支持部材１１２の固定子外周接線方向に垂直な断面積は、弾性支持部材１０６の断面積以上であることが望ましい。
The cross-sectional area perpendicular to the stator outer peripheral tangent direction of the
弾性支持部材１０６と剛性支持部材１１２との材料を異なるようにしてもよいが、電磁鋼板から構成される固定子の静荷重（重量）を支えるため、弾性支持部材１０６として鉄鋼材が望ましい。たとえば、縦弾性係数が７０〜２１０ＭＰａの材料、アルミニウム、ステンレス、一般構造用圧延鋼材などを用いてもよい。
Although the
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、以下に説明する内容を除いては、上述した実施の形態２と同様であるものとする。図４は、本発明の実施の形態３による回転電機を示す断面図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is the same as the second embodiment described above except for the contents described below. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a rotating electrical machine according to
本発明の実施の形態３による回転電機において、回転子１を囲うように固定子２が設置されている。積層構造である固定子の周方向を拘束するために、固定子の周囲に固定子拘束部材３が取り付けられ、固定子２を覆うように筺体７が配置されている。
In the rotating electrical machine according to
固定子を支持するため、固定子拘束部材３と筺体７との間に角波形の弾性支持部材２０６が設置されている。より詳細には、弾性支持部材２０６は、回転軸を垂線とする図４においてみて、コ字状（矩形の一辺を除去した文字状）またはＵ字状の凹凸が交互に接線方向に並ぶ形状を有している。
In order to support the stator, an
また、本実施の形態３の回転電機は、剛性支持部材２１２を有する。剛性支持部材２１２は、複数の部分からなり、それら一部は、回転軸を垂線とする図４においてみて、弾性支持部材２０６の凹部内に配置されている。また、剛性支持部材２１２の別の一部は、筺体７から延び、且つ、剛性支持部材２１２において筺体７から延びる部分と沿うように配置されている。換言すると、剛性支持部材２１２の一部は、弾性支持部材２０６の角波内に配置され、剛性支持部材２１２は、各剛性支持部材は固定子拘束部材３と弾性支持部材２０６との接点から垂直に下した直線上にある。また、弾性支持部材の角波の数は１以上であれば良い。
Further, the rotating electrical machine of the third embodiment has a
本発明の実施の形態３による回転電機の支持構造において、弾性支持部材２０６は角波形であるので、固定子２の軸と直交する全ての方向に対して可撓性を有している。
In the support structure for a rotating electrical machine according to
回転電機の運転開始時または短絡時に、固定子拘束部材３と弾性支持部材との接続点において、固定子の接線方向に大きなトルクが発生する。このトルク発生した場合、弾性支持部材２０６は接線方向に大きく変形することになるが、その変形量の定常運転以上になった場合に弾性支持部材２０６は、剛性支持部材２１２に接触する。
A large torque is generated in the tangential direction of the stator at the connection point between the
この構成によれば、弾性支持部材２０６が、固定子の半径方向と接線方向に可撓性を有しているため、電磁加振力によって生じた固定子２の軸と直交する方向の振動の筺体７への伝達を低減することが可能である。また、回転電機の運転開始時または短絡時に大きなトルクが発生し、弾性支持部材２０６が大きく変形しても、剛性支持部材２１２が固定子２を支持することで、回転電機の破損を防ぐことが可能ある。
According to this configuration, since the
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４は、以下に説明する内容を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。図５は、本発明の実施の形態４による回転電機を示す断面図である。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment is the same as the first embodiment described above except for the contents described below. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a rotating electrical machine according to Embodiment 4 of the present invention.
本発明の実施の形態４による回転電機において、回転子１を囲うように固定子２が設置されている。固定子２には周方向を拘束するための固定子拘束部材３が固定子の周囲には配置され、固定子を覆うように筺体７が配置されている。なお、本実施の形態４では、後述する構成に伴い、回転子１の中心および固定子２の中心は、筺体７の中心からずれている（弾性支持部材３０６の筺体７側の基部と反対側にずれている）。
In the rotating electrical machine according to the fourth embodiment of the present invention, the
半円部を有する板状の弾性支持部材３０６が固定子拘束部材３と筺体７との間に固定子２を支持するように配置されている。上側部材３１０と下側部材３１１とを備えている剛性支持部材３１２が、２個の弾性支持部材に挟まれるように配置されている。上側部材１０の下端部と、下側部材１１の上端部とは、鉤状になっており、その鉤状は、互いに組み合うように向き合っている。より詳細には、対応する一対の弾性支持部材３０６の一対の半円部の中に、対応する一対の鉤状の部分が組み合って収容されている。
A plate-like
本発明の実施の形態４による回転電機の支持構造において、弾性支持部材３０６は半円部を有しているので、固定子２の軸と直交する全ての方向に対して可撓性を有している。
In the rotating electrical machine support structure according to Embodiment 4 of the present invention, since the
回転電機の運転開始時または短絡時生じたトルクによって、弾性支持部材３０６が大きく変形した場合、剛性支持部材の上側部材と下側部材は接触する。
When the
この構成によれば、弾性支持部材３０６が、固定子の半径方向と接線方向に可撓性を有しているため、電磁加振力によって生じた固定子２の軸と直交する方向の振動の筺体７への伝達を低減することが可能である。また、回転電機の運転開始時または短絡時に生じたトルクによって弾性支持部材３０６が大きく変形しても、剛性支持部材３１２が固定子２を支持するため、回転電機の破損を防ぐことが可能ある。
According to this configuration, since the
短絡時にトルクが発生した場合の弾性支持部材６の変位Ｘ３は次式で与えられる。
Ｘ３＝Ｐ／Ｋ３ （６）
Displacement X 3 elastic support members 6 when the torque is generated during a short circuit is given by the following equation.
X 3 = P / K 3 (6)
図５において、回転電機の左右にそれぞれに円弧状の弾性支持部材が２個設置してあり、Ｋ３は円弧２個分のばね定数である。
ばね定数Ｋ３は次式で与えられる。
Ｋ３＝６ＱＲ３Ｅ４／Ｓ３ （７）
式中のＱは弾性支持部材３０６の幅（図２のＤに相当）、Ｒは弾性支持部材３０６の厚さ（図３のＪに相当）、Ｓは弾性支持部材３０６の円弧の長さ、Ｅ４は弾性支持部材３０６の縦弾性係数である。短絡時に固定子の支持部にトルクが発生した場合、弾性支持部材３０６は、剛性支持部材３１２がなければ、トルクを受けて接線方向にＸ２変形し、破損する恐れがある。この時、Ｘ３未満で剛性支持部材の鉤状の部位同士が接触するように剛性支持部材３１２を設置しておくと、隙間がなくなり、剛性支持部材３１２がトルクを受けるようになり、破損を防ぐことができる。
5, arc-shaped elastic support members respectively to the left and right rotary electric machine Yes installed two, K 3 is the spring constant of the two partial arcs.
The spring constant K 3 is given by the following equation.
K 3 = 6QR 3 E 4 / S 3 (7)
In the formula, Q is the width of the elastic support member 306 (corresponding to D in FIG. 2), R is the thickness of the elastic support member 306 (corresponding to J in FIG. 3), S is the length of the arc of the
剛性支持部材３１２の鉤状の部位同士が接触する断面積は、弾性支持部材３０６の固定子外周接線方向に垂直な断面積以上であることが望ましい。
It is desirable that the cross-sectional area where the flange-shaped portions of the
弾性支持部材３０６と剛性支持部材３１２との材料を異なるようにしてもよいが、電磁鋼板から構成される固定子の静荷重（重量）を支えるため、弾性支持部材３０６として鉄鋼材が望ましい。たとえば、縦弾性係数が７０〜２１０ＭＰａの材料、アルミニウム、ステンレス、一般構造用圧延鋼材などを用いてもよい。
Although the
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, various modifications can be made by those skilled in the art based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is self-explanatory.
１ 回転子、２ 固定子、３ 固定子拘束部材、６、１０６、２０６、３０６ 弾性支持部材、７ 筺体、１２、１１２、２１２、３１２ 剛性支持部材、１０ａ、１０ｂ、３１０ 上側部材、１１、３１１ 下側部材。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記回転子を囲むように配置された固定子と、
前記固定子の周囲に配置された固定子拘束部材と、
前記固定子を覆う筺体とを備え、
前記固定子の軸と直交する方向に可撓性を有する、弾性支持部材が、前記固定子拘束部材と筺体と間に配置されており、
前記筺体の内側には、剛性支持部材が固定されており、
前記弾性支持部材は、前記固定子の接線方向に変形した場合に前記剛性支持部材と接触可能である、
回転電機。 A rotor having a rotation axis;
A stator arranged to surround the rotor;
A stator restraining member disposed around the stator;
A housing that covers the stator,
An elastic support member having flexibility in a direction perpendicular to the axis of the stator is disposed between the stator restraining member and the housing,
A rigid support member is fixed inside the housing,
The elastic support member can contact the rigid support member when deformed in a tangential direction of the stator.
Rotating electric machine.
前記下板は、前記上板の下端部において、前記固定子の接線方向と直交する向きに延びており、
前記上板は、前記下板の延びる長さよりも長く前記固定子の接線方向に延びており、
前記剛性支持部材は、第１部分である下側部材と、第２部分である上側部材と、第３部分である上側部材とを備えており、
前記第１部分である下側部材は、前記下板における、前記上板が延びる接線方向の一方の向き側の面と、対向するように配置されており、
前記第２部分である上側部材と、前記第３部分である上側部材とは、ともに、前記下板における、前記上板が延びる接線方向の他方の向き側の面と、対向するように配置されており、
前記第２部分である上側部材と、前記第３部分である上側部材とは、前記上板が延びる接線方向と直交する方向に関して、前記上板を挟んでいる、
請求項１の回転電機。 The elastic support member includes an upper plate and a lower plate,
The lower plate extends in a direction perpendicular to the tangential direction of the stator at the lower end of the upper plate,
The upper plate extends in the tangential direction of the stator longer than the length of the lower plate;
The rigid support member includes a lower member that is a first portion, an upper member that is a second portion, and an upper member that is a third portion,
The lower member, which is the first portion, is disposed so as to face the surface on one side of the tangential direction in which the upper plate extends in the lower plate,
The upper member, which is the second part, and the upper member, which is the third part, are both disposed so as to face the surface of the lower plate on the other tangential side in which the upper plate extends. And
The upper member that is the second portion and the upper member that is the third portion sandwich the upper plate with respect to a direction orthogonal to a tangential direction in which the upper plate extends.
The rotating electrical machine according to claim 1.
前記剛性支持部材は、複数の部分からなり、それら部分はそれぞれ、前記弾性支持部材の凹部内に配置されている、
請求項１の回転電機。 The elastic support member has a shape in which irregularities are alternately arranged in a tangential direction,
The rigid support member is composed of a plurality of portions, each of which is disposed in a recess of the elastic support member.
The rotating electrical machine according to claim 1.
前記剛性支持部材は、複数の部分からなり、それら一部は、前記弾性支持部材の凹部内に配置されており、
前記剛性支持部材の別の一部は、前記筺体から延び、且つ、前記剛性支持部材において前記筺体から延びる部分と沿うように配置されている、
請求項１の回転電機。 The elastic support member has a shape in which irregularities are alternately arranged in a tangential direction,
The rigid support member is composed of a plurality of parts, some of which are disposed in the recesses of the elastic support member,
Another part of the rigid support member extends from the housing and is arranged along a portion of the rigid support member that extends from the housing.
The rotating electrical machine according to claim 1.
前記上側部材の下端部と、前記下側部材の上端部とは、鉤状になっており、鉤状は、互いに組み合うように向き合っており、
前記剛性支持部材が、２つの前記弾性支持部材に挟まれるように配置されている、
請求項１の回転電機。 The rigid support member includes an upper member and a lower member,
The lower end portion of the upper member and the upper end portion of the lower member have a hook shape, and the hook shapes face each other so as to be combined with each other,
The rigid support member is disposed so as to be sandwiched between the two elastic support members.
The rotating electrical machine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016097815A JP2017208877A (en) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016097815A JP2017208877A (en) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Rotary electric machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017208877A true JP2017208877A (en) | 2017-11-24 |
Family
ID=60417223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2016097815A Pending JP2017208877A (en) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Rotary electric machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017208877A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116760229A (en) * | 2023-06-27 | 2023-09-15 | 光陆机电有限公司 | Stable three-phase asynchronous motor |
-
2016
- 2016-05-16 JP JP2016097815A patent/JP2017208877A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116760229A (en) * | 2023-06-27 | 2023-09-15 | 光陆机电有限公司 | Stable three-phase asynchronous motor |
| CN116760229B (en) * | 2023-06-27 | 2024-01-23 | 光陆机电有限公司 | Stable three-phase asynchronous motor |
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