JPH09261924A - 回転子の冷却方法 - Google Patents
回転子の冷却方法Info
- Publication number
- JPH09261924A JPH09261924A JP9039796A JP9039796A JPH09261924A JP H09261924 A JPH09261924 A JP H09261924A JP 9039796 A JP9039796 A JP 9039796A JP 9039796 A JP9039796 A JP 9039796A JP H09261924 A JPH09261924 A JP H09261924A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- refrigerant
- stator
- rotor core
- collar
- Prior art date
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- Pending
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】冷却能力が高く、強度の優れた回転子の冷却方
法を提供すること。 【解決手段】固定子２の内周側に、空隙を介し対向させ
た、回転子３の冷却方法において、回転子コア３１の軸
方向両側に、外周側に傾斜側面３３ｃを有する円周溝３
３を設けた段部３２およびカラ４よりなる係止部材を設
け、傾斜側面３３ｃに、固定子２側に設けたノズル５１
から冷媒を吹き付ける。回転子３に発生した熱は、回転
子コア３１と段部３２およびカラ４との接触面を通り、
冷媒により持ち去られるので、エンドリング３５および
ロータバー３４に熱応力が掛かることはない。
法を提供すること。 【解決手段】固定子２の内周側に、空隙を介し対向させ
た、回転子３の冷却方法において、回転子コア３１の軸
方向両側に、外周側に傾斜側面３３ｃを有する円周溝３
３を設けた段部３２およびカラ４よりなる係止部材を設
け、傾斜側面３３ｃに、固定子２側に設けたノズル５１
から冷媒を吹き付ける。回転子３に発生した熱は、回転
子コア３１と段部３２およびカラ４との接触面を通り、
冷媒により持ち去られるので、エンドリング３５および
ロータバー３４に熱応力が掛かることはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の回転子
の冷却方法に関する。
の冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、固定子と、空隙を介
し対向させて設けた回転子の冷却方法として、固定子側
に設けたノズルから回転子のエンドリングに向けて冷却
液を吹き付けるものがある（例えば、特開昭６４−１６
２３８号 公報）。
し対向させて設けた回転子の冷却方法として、固定子側
に設けたノズルから回転子のエンドリングに向けて冷却
液を吹き付けるものがある（例えば、特開昭６４−１６
２３８号 公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、誘導形回転
電機の回転子は強磁性体の積層した回転子コアに、ＡＬ
等、線膨張係数の大きいロータバーとエンドリングを一
体にダイキャストして形成する。ところが、従来の技術
では、冷却能力は高いものの、冷却液でエンドリングを
部分的に冷却するので、ロータコアとロータバーの線膨
張係数差による熱応力が、起動および負荷変動時ロータ
バーに繰り返し掛かり、ロータバーが疲労破損すること
が考えられる。そこで、本発明は、冷却能力が高く、強
度の優れた回転子の冷却方法を提供することを課題とす
る。
電機の回転子は強磁性体の積層した回転子コアに、ＡＬ
等、線膨張係数の大きいロータバーとエンドリングを一
体にダイキャストして形成する。ところが、従来の技術
では、冷却能力は高いものの、冷却液でエンドリングを
部分的に冷却するので、ロータコアとロータバーの線膨
張係数差による熱応力が、起動および負荷変動時ロータ
バーに繰り返し掛かり、ロータバーが疲労破損すること
が考えられる。そこで、本発明は、冷却能力が高く、強
度の優れた回転子の冷却方法を提供することを課題とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、固定子コアのスロットに巻線を収納した固定子の内
周側に、空隙を介し対向させた回転子コアを有する回転
子の冷却方法において、回転子コアの軸方向両側面に、
外周側に傾斜側面を持つ円周溝を設けた係止部材を設
け、この円周溝に冷媒を吹き付ける。
め、固定子コアのスロットに巻線を収納した固定子の内
周側に、空隙を介し対向させた回転子コアを有する回転
子の冷却方法において、回転子コアの軸方向両側面に、
外周側に傾斜側面を持つ円周溝を設けた係止部材を設
け、この円周溝に冷媒を吹き付ける。
【０００５】
【発明の実施の形態】固定子コアのスロットに巻線を収
納した固定子の内周側に、空隙を介し対向させた回転子
コアを有する回転子の冷却方法において、回転子コアの
軸方向両側面に密着させてシャフトの段部とカラを設
け、段部とカラの外周側に傾斜側面を持つ円周溝を設
け、固定子側に設けたノズルから、円周溝の傾斜側面に
向けて、冷媒を吹き付ける。回転子コアに発生した熱
は、シャフトの段部およびカラとの接触面を通り冷媒に
より持ち去られるので、エンドリングおよびロータバー
に熱応力が掛かることはない。
納した固定子の内周側に、空隙を介し対向させた回転子
コアを有する回転子の冷却方法において、回転子コアの
軸方向両側面に密着させてシャフトの段部とカラを設
け、段部とカラの外周側に傾斜側面を持つ円周溝を設
け、固定子側に設けたノズルから、円周溝の傾斜側面に
向けて、冷媒を吹き付ける。回転子コアに発生した熱
は、シャフトの段部およびカラとの接触面を通り冷媒に
より持ち去られるので、エンドリングおよびロータバー
に熱応力が掛かることはない。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例を示す正断面図、図２は図
１の部分断面図である。この例は、誘導電動機の回転子
に適用する場合である。フレーム１の内径には、積層コ
アのスロット内に巻線を設けた固定子２を嵌め合わせて
ある。固定子２の内周側には、空隙を介し、回転子３を
対向させてある。回転子３には、円板状の薄板を積層し
た回転子コア３１に、ロータバー３４とエンドリング３
５をダイキャストにより一体に形成してある。回転子コ
ア３１の一方側面は、側面にエンドリング３５を収納す
るリング溝３７と、外周面にノズル５１の傾斜方向に傾
斜させた傾斜側面３３Ｃを有する円周溝３３を設けたシ
ャフト３０の段部３２に密着させてある。回転子コア３
１の他方側面は、側面にエンドリング３５を収納するリ
ング溝３７と、外周面にノズル５１の傾斜方向に傾斜さ
せた傾斜側面３３Ｃを有する円周溝３３を設けたカラ４
の側面に密着させてある。なお、円周溝３３は傾斜側面
３３Ｃを設けずストレートにしてもよい。回転子コア３
１とカラ４をシャフト３０に焼き嵌めしてある。円周溝
３３に対向させて、冷媒を吹き出す複数のノズル５１
を、冷媒１０を吹き出したとき、冷媒１０が傾斜側面３
３Ｃの根元近傍に当たるように、放射状に設けてある。
なお、回転子３の回転方向が決まっているときは、ノズ
ル５１の向きを回転方向に傾斜させると、冷媒１０の吹
き付けによる抵抗が減り、回転電機の効率が良くなる。
ノズル５１は、固定子２の両側面に設けた一対の冷媒供
給ジャケット５の内周側に放射状に設けてあり、ノズル
５１のおのおのの外端はリングの連通環５２に連通させ
てある。連通環５２の外径側の上側には、連通穴５３を
設けてある。連通穴５３は冷媒供給ジャケット５の外径
側に連通している。冷媒供給ジャケット５の上側には、
連通穴５３を囲んでＯリング収納溝５４を設けてあり、
Ｏリング収納溝５４内にＯリング５５を収納し、下側に
は軸方向の切り欠き５６を設けてある。冷媒供給ジャケ
ット５の外径側はフレーム１の内周側に嵌め合わてあ
る。フレーム１には、連通穴５３と連通する冷媒供給穴
１１を設けてある。冷媒供給穴１１には、冷媒供給配管
６を接続し、ポンプ等の冷媒供給装置７から冷媒１０を
与圧して供給するようにしてある。冷媒供給ジャケット
５と固定子２の間のフレーム１の下側には、円周溝３３
と対向する位置に冷媒排出口１２を設けてあり、冷媒回
収配管８を接続し、真空ポンプ等の冷媒回収装置９で冷
媒１０を吸引して回収するようにしてある。なお、冷媒
供給装置７と冷媒回収装置９間に放熱装置（図示せず）
を設け，冷媒１０を循環させてもよい。
する。図１は本発明の実施例を示す正断面図、図２は図
１の部分断面図である。この例は、誘導電動機の回転子
に適用する場合である。フレーム１の内径には、積層コ
アのスロット内に巻線を設けた固定子２を嵌め合わせて
ある。固定子２の内周側には、空隙を介し、回転子３を
対向させてある。回転子３には、円板状の薄板を積層し
た回転子コア３１に、ロータバー３４とエンドリング３
５をダイキャストにより一体に形成してある。回転子コ
ア３１の一方側面は、側面にエンドリング３５を収納す
るリング溝３７と、外周面にノズル５１の傾斜方向に傾
斜させた傾斜側面３３Ｃを有する円周溝３３を設けたシ
ャフト３０の段部３２に密着させてある。回転子コア３
１の他方側面は、側面にエンドリング３５を収納するリ
ング溝３７と、外周面にノズル５１の傾斜方向に傾斜さ
せた傾斜側面３３Ｃを有する円周溝３３を設けたカラ４
の側面に密着させてある。なお、円周溝３３は傾斜側面
３３Ｃを設けずストレートにしてもよい。回転子コア３
１とカラ４をシャフト３０に焼き嵌めしてある。円周溝
３３に対向させて、冷媒を吹き出す複数のノズル５１
を、冷媒１０を吹き出したとき、冷媒１０が傾斜側面３
３Ｃの根元近傍に当たるように、放射状に設けてある。
なお、回転子３の回転方向が決まっているときは、ノズ
ル５１の向きを回転方向に傾斜させると、冷媒１０の吹
き付けによる抵抗が減り、回転電機の効率が良くなる。
ノズル５１は、固定子２の両側面に設けた一対の冷媒供
給ジャケット５の内周側に放射状に設けてあり、ノズル
５１のおのおのの外端はリングの連通環５２に連通させ
てある。連通環５２の外径側の上側には、連通穴５３を
設けてある。連通穴５３は冷媒供給ジャケット５の外径
側に連通している。冷媒供給ジャケット５の上側には、
連通穴５３を囲んでＯリング収納溝５４を設けてあり、
Ｏリング収納溝５４内にＯリング５５を収納し、下側に
は軸方向の切り欠き５６を設けてある。冷媒供給ジャケ
ット５の外径側はフレーム１の内周側に嵌め合わてあ
る。フレーム１には、連通穴５３と連通する冷媒供給穴
１１を設けてある。冷媒供給穴１１には、冷媒供給配管
６を接続し、ポンプ等の冷媒供給装置７から冷媒１０を
与圧して供給するようにしてある。冷媒供給ジャケット
５と固定子２の間のフレーム１の下側には、円周溝３３
と対向する位置に冷媒排出口１２を設けてあり、冷媒回
収配管８を接続し、真空ポンプ等の冷媒回収装置９で冷
媒１０を吸引して回収するようにしてある。なお、冷媒
供給装置７と冷媒回収装置９間に放熱装置（図示せず）
を設け，冷媒１０を循環させてもよい。
【０００７】さらに、実施例では誘導電動機の回転子の
例について説明したが、エンドリングを持たない磁気軸
受の回転子や永久磁石を設けた同期回転電機の回転子に
適用してもよい。この場合は、段部３２とカラ４の側面
にエンドリング３５を収納するリング溝３７を設けず平
坦とし、回転子コア３１の両側面に段部３２とカラ４の
側面を直接密着させる。
例について説明したが、エンドリングを持たない磁気軸
受の回転子や永久磁石を設けた同期回転電機の回転子に
適用してもよい。この場合は、段部３２とカラ４の側面
にエンドリング３５を収納するリング溝３７を設けず平
坦とし、回転子コア３１の両側面に段部３２とカラ４の
側面を直接密着させる。
【０００８】以下に、動作を説明する。冷媒供給装置７
から与圧された冷媒１０が、冷媒供給配管６、冷媒供給
穴１１、連通穴５３、連通環５２を通りノズル５１か
ら、円周溝３３の傾斜側面３３Ｃの根元近傍に吹き付け
られると、冷媒１０は傾斜側面３３Ｃを伝わり遠心力に
より吹き飛ばされる。このとき、冷媒１０は傾斜側面３
３Ｃを根元から外周に向かってなぞってゆくので、接触
する面が広くなり吸熱がよくなる。そして、回転子３に
発生した銅損や鉄損による熱は、段部３２とカラ４を通
り、円周溝３３で冷媒１０に奪われる。熱を奪った冷媒
１０は、傾斜側面３３Ｃで吹き飛ばされ、冷媒排出口１
２付近に溜まる。冷媒排出口１２付近に溜った冷媒１０
は、冷媒回収配管８を通り、冷媒回収装置９により吸引
され回収される。
から与圧された冷媒１０が、冷媒供給配管６、冷媒供給
穴１１、連通穴５３、連通環５２を通りノズル５１か
ら、円周溝３３の傾斜側面３３Ｃの根元近傍に吹き付け
られると、冷媒１０は傾斜側面３３Ｃを伝わり遠心力に
より吹き飛ばされる。このとき、冷媒１０は傾斜側面３
３Ｃを根元から外周に向かってなぞってゆくので、接触
する面が広くなり吸熱がよくなる。そして、回転子３に
発生した銅損や鉄損による熱は、段部３２とカラ４を通
り、円周溝３３で冷媒１０に奪われる。熱を奪った冷媒
１０は、傾斜側面３３Ｃで吹き飛ばされ、冷媒排出口１
２付近に溜まる。冷媒排出口１２付近に溜った冷媒１０
は、冷媒回収配管８を通り、冷媒回収装置９により吸引
され回収される。
【０００９】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
回転子コアは通常のままで、回転子コアの両側面に密着
させたシャフトの段部とカラに設けた円周溝の傾斜側面
に冷媒を吹き付けることにより、回転子コアに発生した
熱を奪うようにしたので、発熱源に近い所で効率良く冷
却でき、エンドリングおよびロータバーに熱応力が掛か
ることがないので強度的に優れ、冷媒を回収するように
したので回転電機の内部に冷媒が溜まることがないとい
う効果がある。
回転子コアは通常のままで、回転子コアの両側面に密着
させたシャフトの段部とカラに設けた円周溝の傾斜側面
に冷媒を吹き付けることにより、回転子コアに発生した
熱を奪うようにしたので、発熱源に近い所で効率良く冷
却でき、エンドリングおよびロータバーに熱応力が掛か
ることがないので強度的に優れ、冷媒を回収するように
したので回転電機の内部に冷媒が溜まることがないとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す正断面図。
【図２】図１の部分断面図。
１ フレーム １０ 冷媒 １１ 冷媒供給穴 １２ 冷媒排出口 ２ 固定子 ３ 回転子 ３０ シャフト ３１ 回転子コア ３２ 段部 ３３ 円周溝 ３３Ｃ 傾斜側面 ３４ ロータバー ３５ エンドリング ３７ リング溝 ４ カラ ５ 冷媒供給ジャケット ５１ ノズル ５２ 連通環 ５３ 連通穴 ５４ Ｏリング収納溝 ５５ Ｏリング ５６ 切り欠き ６ 冷媒供給配管 ７ 冷媒供給装置 ８ 冷媒回収配管 ９ 冷媒回収装置
Claims (2)
- 【請求項１】固定子コアのスロットに巻線を収納した固
定子の内周側に、空隙を介し対向させた回転子コアを有
する回転子の冷却方法において、 前記回転子コアの軸方向両側面に密着させてシャフトの
段部とカラを設け、前記段部と前記カラの外周側に傾斜
側面を持つ円周溝を設け、固定子側に設けたノズルか
ら、前記円周溝の傾斜側面に向けて、冷媒を吹き付ける
ことを特徴とする回転子の冷却方法。 - 【請求項２】前記冷媒を、前記回転子の回転方向に向け
て傾斜させて吹き付ける請求項１に記載の回転子の冷却
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9039796A JPH09261924A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 回転子の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9039796A JPH09261924A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 回転子の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261924A true JPH09261924A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13997460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9039796A Pending JPH09261924A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 回転子の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261924A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0976480A2 (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-02 | H.S.D. S.r.l. | An electric chuck |
| JP2002286605A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 高歪速度疲労試験方法及び装置 |
| CN102832726A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 中国科学院电工研究所 | 一种混合型电机定子蒸发冷却*** |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP9039796A patent/JPH09261924A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0976480A2 (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-02 | H.S.D. S.r.l. | An electric chuck |
| EP0976480A3 (en) * | 1998-07-29 | 2000-08-16 | H.S.D. S.r.l. | An electric chuck |
| US6144123A (en) * | 1998-07-29 | 2000-11-07 | H.S.D. S.R.L. | Electric chuck |
| JP2002286605A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 高歪速度疲労試験方法及び装置 |
| CN102832726A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 中国科学院电工研究所 | 一种混合型电机定子蒸发冷却*** |
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