JPH0297251A

JPH0297251A - 回転電機

Info

Publication number: JPH0297251A
Application number: JP24429488A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Fukuoka; 伸一福岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、たとえば車両用主電動機などの回転電機に係
わり、特に通風冷却構造を改良した回転電機に関する。

（従来の技術）車両用誘導主電動機（以下、ＩＭという）は、通常、メ
インテナンスフリー化と高速化に対応するため、回転子
はカゴ形構造が主流となっており、また、通電時の発熱
による絶縁物の劣化および強度低下を防ぎ、極力小型化
するためにフレーム内に通風ファンを設けた自己通風冷
却構造をとっている。

第７図は、従来のこの種の一般的なＩＭの構造を示し、
軸ａに取付けた通風ファンｂの回転によりフレームＣの
一端側に形成された冷却風人口ｄより冷却風ｅをフレー
ムＣ内に吸引し回転子ｆと固定子ｇとの隙間りおよび回
転子ｆの風穴ｉ・・を通って前記冷却風ｅをフレームＣ
の他端側に形成された冷却風出口ｊから排出し、フレー
ムＣ内部を冷却する構成となっている。

なお、図中には回転子ｆの回転子バーΩ　・を連結する
短絡環であり、ｍは固定子ｇの固定子鉄心ｎのスロット
内に挿入接続された固定子コイル０のコイルエンド部を
示す。

（発明か解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の構成にあっては、つぎ
のような問題点がある。すなわち、通風ファンｂの回転
により回転子ｆと固定子ｇとの隙間り等を流れてきた冷
却風ｅの内、回転子ｆの回転により生じる遠心方向へ向
かう冷却風ｅは、第８図に示す固定子鉄心ｎの端部にあ
る固定子コイル０のコイルエンド部ｍに形成された隙間
ｐ・・を通りフレームＣの内面に沿って通風ファンｂに
向かって流れる。

このとき、フレームＣと固定子コイル０のコイルエンド
部ｍとの間に形成され空間Ａの冷却風ｅ・・の流れは第
９図に示すように乱流となり、この乱流状態のまま通風
ファンｂの羽根部人口Ｂに吸引され、通風ファンｂを通
って排出口ｊから外部に」非出される。

上記Ａ部での乱流は、通風ファンｂの羽根部入口である
風取入口Ｂに近いため、通風ファンｂに向かう他の冷却
風ｅ　・の流れにも影響して通風ファンｂの通風能力を
低下させ、冷却効率を向上さぜる上での障害となってい
た。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その）畳
的とするところは、比較的簡単な構造でありなから、回
転′重機内部の冷却効率を向上させることかでき、発熱
に対する信頼性の高い高性能な回転電機を提供しようと
するものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は」二足課題を解決すべく、フレーム内に通風フ
ァンを内蔵し、この通風ファンの回転によりフレームの
一端側に形成された冷却風入口より冷却風をフレーム内
に吸引し、少なくとも回転子と固定子との隙間を通って
前記冷却風をフレムの他端側に形成された冷却風出口か
ら導出する通風冷却構造を有する回転電機において、前
記通風ファンの風上側に固定子コイルの外周を囲繞する
状態かつ先端部を通風ファンの風取入口近傍の臨まぜた
状態に環状の冷却風案内部材を設けたものである。

（作用）すなわち、本発明は上記の構成とすることにより、通風
ファンの回転により回転子と固定子との隙間等を流れて
きた冷却風の内、回転子の回転により生じる遠心方向へ
向かう冷却風は、固定子コイルのコイルエンド部に形成
された隙間を通るが、この冷却風は冷却風案内部材によ
って案内されて乱流を起こすことなく通風ファンに向か
って流れ、また、通風ファンに向かう他の冷却風の流れ
に影響を与えることもない。これにより、通風能力か向
上し、冷却効率の向上が可能となる。

（実施例）以下、本発明の第１の実施例を第１図および第２図を参
照して説明する。

第２図は本発明の回転電機としての車両用誘導主電動機
（Ｉ　Ｍ）の構造を示し、図中１は軸受２ａ、２ｂを介
してフレーム３に回転河能に爪側けられ軸であり、この
軸１には、積層回転子鉄心４のスロット内に回転子バー
５・・・を複数個挿入し、その両端にリング状の短絡環
６，６を接合してなる回転子７か取付けられている。

さらに、前記フレーム４には、回転子７を囲繞する状態
に固定子鉄心８のスロット内に固定子コイル９を挿入接
続してなる固定子］０か設けられている。そして、固定
子コイル９に通電することにより軸］か回転するように
なっている。

また、軸１には、通風ファン１１が嵌着されて一体に回
転するようになっており、この通風ファン１１の回転に
よりフレーム３の一端側に形成された冷却風人口１２よ
り冷却風Ｆをフレーム３内に吸引し回転子７と固定子１
０との隙間１３および回転子７の風穴１４・・を通って
前記冷却風Ｆをフレーム３の他端側に形成された冷却風
出口１５から排出し、フレーム３内部を冷却する構成と
なっている。そして、通電時のコイル等の発熱を極力防
止するようになっている。

さらに、第１図に示すように、通風ファン１１の風上側
には、固定子コイル９のコイルエンド部９ａの外周を一
定の隙間Ｇを持って囲繞する状態かつ先端部を通風ファ
ン］１の羽根部人口である風取入口Ｂの近傍の臨ませた
状態に環状の冷却風案内部材としての円筒状カイト］６
が固定子１゜の端面にポルト１７・を介して取付けられ
ている。

しかして、この円筒状ガイド１６を設けた構成によれば
、冷却風Ｆの流れは下記のように改善される。すなわち
、通風ファン］］−の回転により回転子７と固定子１ｏ
との隙間１３および回転子７の風穴］４・・を通って流
れてきた冷却風Ｆの内、回転子７０回転により生じる遠
心方向へ向かう冷却風Ｆは、従来例に説明したように固
定子コイル９のコイルエンド部９ａに形成された隙間（
図示しない）を通る。この隙間を通った冷却風Ｆは円筒
状カイト１６の内面に沿い通風ファン１１の羽根部の風
取入口Ｂに向がって流れ、通風ファン］］の回転により
排出口１５より外部に排出される。

このとき、固定子コイル９のコイルエンド部９ａに形成
された隙間を通った冷却風Ｆは円筒状ガイド１６の内面
に沿って通風ファン１１に向かう流れとなる。このため
、フレーム３と円筒状ガイド］６との空間Ａ部分は、円
筒状カイト１６により冷却風Ｆが遮られるため冷却風Ｆ
の乱流は生じなくなる。また、円筒状ガイド１６と固定
子コイル９との間の隙ｍＪ　Ｇを小さく設定することに
より、冷却風Ｆの流れは整流となり通風ファン１１の排
風効率を向上することかできる。また、隙間Ｇを小さく
することにより、冷却風Ｆの風速が速くなり、固定子コ
イル９の冷却効果を向上させることか可能となる。

第３図および第４図は、本発明の第２の実施例を示すも
ので、固定子コイル９の冷却効果をさらに向上させるべ
く第１の実施例の円筒状ガイド１６の代りに、内周面側
に突起部２０ａ・・・を一体成形した突起部イ］の円筒
状カイト２ｏを使用するようにしたものである。これは
、上記突起部２０ａ・が固定子コイル９のコイルエンド
部９ａ９ａ間に介在するようにしたもので、その突起部
２０ａ・・・の形状は、固定子コイル９のコイルエンド
部９ａ・に効率良く冷却風Ｆが流れるように前記コイル
エンド部９ａとガイｌ−’　２０との間に一定の間隔を
有するようにしたものである。

また、第５図および第６図は、本発明の第３の実施例を
示すもので、冷却風案内部材としての円筒状ガイド２］
をフレーム３にボルト２２を介して取付けたもので、円
筒状ガイド２１は、主極コイル２３および補助極コイル
２４と一定の隙間を揺する形状となっており、冷却風Ｆ
は主極コイル２３および補助極コイル２４と円筒状ガイ
ド２１との間を通り通風ファン１１に向かって流れるこ
とになる。

その他、本発明は要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能なことは勿論である。

なお、」二連の第２．第３の実施例の説明において、前
述の一実施例と同一部分は同一の符号を付して詳細な説
明は省略する。

「発明の効果コ以」二説明したように、本発明によれば、冷却風案内部
材を設けるといった簡単な構造でありながら、回転電機
内部の冷却風の流れを改善させることかできて冷却効率
を向上でき、これにより、コイル等の発熱を低減し絶縁
物の劣化促進による寿命低下を改善できる。

また、現状と同等の冷却効果とするならば、通風ファン
の外径を小さくすることで、通風ファンの羽根部より生
じる風切音を低減することか可能となるといった効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は要部の拡大図、第２図は一部断面図、第３
図および第４図は本発明の第２の実施例を示すもので、
第３図は要部の拡大図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線
に沿う断面図、第５図およびＳ６図は本発明の第３の実
施例を示すもので、第５図は要部の拡大図、第６図は第
５図の■−■線に沿う断面図、第７図ないし第９図は従
来例を示すもので、第７図は一部断面図、第８図はコイ
ルエンド部の拡大図、第９図は通風ファン羽根部近傍の
拡大図である。３・・フレーム、７・・回転子、９・・・固定子コイル
、１０・・・固定子、１１・・通風ファン、・冷却風入
口、３　・・隙間、５・・・冷却風出口、１・・・冷却風案内部材（円筒状ガイド）Ｆ・・・冷却風。

Claims

【特許請求の範囲】

フレーム内に通風ファンを内蔵し、この通風ファンの回
転によりフレームの一端側に形成された冷却風入口より
冷却風をフレーム内に吸引し、少なくとも回転子と固定
子との隙間を通って前記冷却風をフレームの他端側に形
成された冷却風出口から導出する通風冷却構造を有する
回転電機において、前記通風ファンの風上側に固定子コ
イルの外周を囲繞する状態かつ先端部を通風ファンの風
取入口近傍の臨ませた状態に環状の冷却風案内部材を設
けたことを特徴とする回転電機。