KR20150095757A

KR20150095757A - 전기 회전식 기계

Info

Publication number: KR20150095757A
Application number: KR1020157018116A
Authority: KR
Inventors: 펠릭스 노악; 츠덴엑 슈페라; 크리스토프 슈툭만; 제바스티안 바이스
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-08-21
Also published as: BR112015013455A2; US20150318749A1; WO2014090580A1; EP2744075A1; CN104937813B; US9680340B2; EP2744075B1; CN104937813A

Abstract

본 발명은 전기 회전식 기계(1)에 관한 것으로서, 이 전기 회전식 기계는 하나 이상의 적층 철심(3, 5)과, 전기 회전식 기계(1)의 회전자 내에서 축 방향으로 뻗는 냉각 유로(15)를 통해서, 회전자의 적층 철심(3) 및 고정자의 적층 철심(5)을 통해 반경 방향으로 뻗는 냉각 유로(15, 15')를 따라 공기 흐름(11, 11')을 안내하기 위한 하나 이상의 팬(4, 4')을 구비한다. 이때, 냉각 유로(15, 15')는 회전자와 고정자 사이에 있는 에어 갭(13)에 의해서 중단되어 있다. 에어 갭(13)을 통과하는 공기 흐름(11, 11')의 감소를 줄이기 위해, 에어 갭(13)의 하나 이상의 장소에 협착부(7)가 제공되어 있다. 이로써, 에어 갭(13)을 통해 냉각 유로(15, 15') 사이에서의 공기 흐름(11, 11')의 의도적인 전환이 보장된다. 협착부(7)는 회전자 적층 철심(3)의 박판의 외부 반경을 확대함으로써 그리고/또는 고정자 적층 철심(5)의 박판의 내부 반경을 축소함으로써 생성된다. 추가로, 이 협착부는 링(17) 또는 유연한 밴드에 의해서 추가로 좁혀질 수 있다.

Description

전기 회전식 기계{ELECTRICALLY ROTATING MACHINE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 전기 회전식 기계에 관한 것이다.

전력을 발생하기 위한 전동기 또는 발전기는 전류가 관류하는 권선을 구비한다. 이들 권선은 회전자 및/또는 고정자 내에서 뻗는다. 회전자 및/또는 고정자는, 권선이 이 회전자 및/또는 고정자 내에서 뻗는 경우에는 실질적으로 적층 철심으로 이루어진다. 적층 철심은 위·아래로 적층된, 대부분 스탬핑 공정에 의해서 생성되는 박판으로 구성된다. 이들 박판은 예를 들어 나사 연결부와 같은 고정 기계 장치에 의해서 단단히 고정된다. 전류가 관류하는 권선은 전기 회전식 기계의 작동 중에 가열되고, 자신의 열의 대부분을 적층 철심으로 방출한다. 그렇기 때문에, 이들 적층 철심을 반드시 냉각시킬 필요성이 존재한다. 적층 철심의 냉각을 위해, 초과량의 열을 흡수하기 위하여, 공기가 적층 철심 내에 있는 냉각 유로를 통해 흐를 수 있다. 공기 흐름은 종종 회전자 내에 있는 냉각 유로를 통해서 진행하며, 이들 회전자 내에 있는 냉각 유로는 고정자 내에 있는 냉각 유로 내부와 통한다. 고정자의 냉각 유로를 통과한 후에, 공기 흐름은 대부분 주변으로 방출된다. 이들 냉각 유로는 회전자 내에서 출발하여, 공기 흐름을 회전자 외부 면과 고정자 내부 면 사이에 있는 에어 갭을 통과해서, 후속하는 냉각 유로 내부까지, 외부로 안내한다. 회전자 및/또는 고정자의 전면에 있는 갭이 좁혀져 있지 않으면, 공기 흐름이 고정자의 냉각 유로 내부에 도달하기 전에, 이 공기 흐름의 상당히 큰 부분이 회전자와 고정자 사이에 있는 에어 갭을 통해 세어나간다.

스위스 특허 공보 제461617호에는, 냉각 가스가 축 방향으로 뻗는 에어 갭을 통해 측면으로 배출되는 것을 막기 위해, 전기 회전식 기계의 회전자와 고정자 사이에 있는 갭이 링에 의해서 좁혀질 수 있다는 내용이 공지되어 있다.

본 발명의 과제는, 전기 회전식 기계의 냉각을 개선하는 것이다.

상기 과제는, 도입부에 언급된 유형의 전기 회전식 기계에서, 이 전기 회전식 기계가 하나 이상의 에어 갭 협착부를 구비하고, 이 협착부가 회전자 적층 철심의 박판의 외부 반경의 확대에 의해 그리고/또는 고정자 적층 철심의 박판의 내부 반경의 축소에 의해 형성됨으로써 해결된다.

회전자를 통과하는 냉각 유로를 통해서 그리고 고정자를 통과하는 에어 갭을 통해서 진행하는 공기 흐름은, 회전자로부터 고정자로의 냉각 유로 전환 시 발생하는 손실에 의해서 감소된다. 이 경우에는, 공기의 작은 부분이 에어 갭을 통해 세어나가고, 축 방향으로 회전자와 고정자 사이에서 에어 갭으로부터 배출된다. 예를 들어 에어 갭의 외부 면 부근의 본 발명에 따른 에어 갭 협착부는 외부 면에서 공기 흐름의 배출을 줄여주며, 이로써 고정자 냉각의 개선에 기여한다. 에어 갭을 통해 세어나가는 공기 흐름의 비율은 고작 감소된 양으로 고정자의 냉각에 기여한다. 개별 부품들의 충분한 냉각은 기계의 아무런 방해를 받지 않는 작동을 위해서 그리고 기계의 고효율을 위해서 반드시 필요하다. 냉각을 추가로 개선하기 위해서는, 전면 및 후면에 각각 팬(fan)을 하나씩 설치하는 것이 바람직하다. 이로써, 2개의 팬이 평행하면서도 동일한 방향의 공기 흐름을 발생하는 경우에는, 회전자의 다른 측에 있는 추가의 팬들에 의해서 공기 흐름의 지원이 이루어질 수 있다. 구조 방식에 따라서는, 반대 방향으로 진행하는 두 가지 병렬 공기 흐름도 바람직할 수 있다. 상이한 방향으로 진행하는 공기 흐름은 경우에 따라, 회전자 및 고정자의 중간 영역에서 국한되어 있고 반경 방향으로 뻗는 냉각 유로가 더 많이 관류 되는 상황을 야기한다. 공기 흐름들 중에 한 공기 흐름의 가변적인 유동 속도는, 상기 중간 영역이 의도한 바대로 설정될 수 있게끔 해준다. 전기 회전식 기계, 특히 전동기 또는 발전기에서는 (에어 갭의 높이와 같은) 회전자와 고정자 사이의 반경 방향 간격이 적층 철심(들) 자체의 나머지 치수에 비해 훨씬 작기 때문에, 협착부를 위해서 변경된 반경의 백분율적인 변동은 낮은 한 자릿수 범위 안에 있다. 이와 같이 박판 반경의 작은 변동은 단지 자기장의 작은 변동만을 야기한다. 몇몇 박판의 반경을 변경함으로써 에어 갭을 좁히는 방식의 한 가지 중요한 장점은 적층 철심을 간단히 제조할 수 있다는 것인데, 그 이유는 현재의 선행 기술에 비해 추가의 요소들이 적층 철심에 고정될 필요가 없기 때문이다. 더 나아가, 이와 같은 적층 철심은 추가의 요소, 예를 들어 링을 갖는 적층 철심에 비해 증가된 안정성을 갖는다.

전기 회전식 기계의 한 바람직한 실시 예에서, 에어 갭의 협착부는 회전자 또는 고정자의 외부 면 부근에 각각 제공되어 있다. 적층 철심(들)의 외부 면 부근에 있는 협착부는 대부분, 공기 흐름이 에어 갭을 통해 배출되는 바람직하지 않은 현상을 적절한 방식으로 충분히 감소시킨다. 공기 흐름이 2개 협착부 사이의 영역에서는 자유롭게 이동할 수 있기 때문에, 고정자 또는 회전자의 개별 영역에서의 열 축적이 방지된다. 또한, 공기는 공기 흐름의 내부 영역을 통해서 거의 아무런 방해를 받지 않고 확산된다. 이와 같은 상황은 축 방향으로 회전자 및 고정자의 균일한 냉각을 야기한다. 따라서, 개별 냉각 유로로의 공기 흐름의 분배에 있어 상황에 따라 존재하는 불균형이 부분적으로 보상된다. 회전자와 고정자 사이에 있는 에어 갭의 외부 면에 협착부를 배치하는 것은 제조 공정에서의 약간의 변경만을 야기하는데, 그 이유는 단지 소수의 박판들만 변형되면 되기 때문이다. 제조 공정의 수정이 어려운 경우에는, 변형되지 않은 적층 철심의 박판의 반경과 상이한 반경을 갖는 박판들이 별도로 제조될 수 있고, 추후에 이전의 박판에 일체될 수 있다.

또 다른 한 바람직한 실시 예에서, 협착부는, 회전자 축에 대해 반경 방향으로 뻗어 있고 그 사이에서 냉각 유로가 에어 갭을 가로지르게 되는 영역들에서 각각 에어 갭이 좁혀지도록 분포되어 있다. 이와 같은 형상에서는, 에지 영역에서뿐만 아니라 그 사이에서도, 적층 철심의 상응하는 박판들의 상응하는 반경을 변경시킴으로써 에어 갭의 협착부가 발생된다. 예를 들어 협착부는, 2개 협착부의 각각의 개별 냉각 유로가 나머지 에어 갭으로부터 부분적으로 분리되도록 배치되어 있다. 바람직하게 냉각 유로의 바로 근처에 있는 이들 협착부는 회전자로부터 고정자로의 공기 흐름의 전환을 개선한다. 본 실시 예가 복수의 협착부를 구비하고, 각각의 협착부가 에어 갭을 통과하는 공기 흐름의 장애물이 되기 때문에, 본 실시 예에서는 회전자로부터 고정자까지의 공기 흐름의 관류 효율이 더욱 최적화된다. 공기 흐름을 의도적으로 회전자로부터 고정자로 전환시키는 것은, 에어 갭을 통한 냉각 유로의 개별 전환부들 사이에 협착부를 구비하지 않는 에어 갭을 통한 전환에 비해, 특히 반경 방향으로의 고정자의 냉각 개선을 제공한다.

또 다른 한 바람직한 실시 예에서는, 에어 갭의 협착부가 부분적으로는 회전자 및/또는 고정자의 적층 철심의 박판들의 영역별 반경 변경에 의해서 그리고 이 영역에 하나 이상의 링 또는 유연한 밴드를 고정시킴으로써 나타나며, 이 경우 링 또는 유연한 밴드는 고정자 및/또는 회전자에 고정되어 있다. 전기 회전식 기계가 사용 중에 외부 힘의 작용 또는 충격에 노출되는 경우에는, 회전자가 필요에 따라 단기간 동안 자신의 회전 축을 고정자에 대하여 변경시킬 수 있는 가능성이 있다. 이와 같은 변경은 특히 에어 갭의 협착부 영역에서, 작동 중에 있는 고정자와 회전자의 접촉을 야기할 수 있고, 이로써 재료의 마모를 야기할 수 있다. 이 경우에 상호 마찰되는 표면이 금속이라면, 전기 회전식 기계 내에 있는 금속 입자들에 의해서 전기 회전식 기계가 위험에 빠질 가능성이 상당히 크다. 회전자의 차단 또는 단락은, 전기 회전식 기계 내에 있는 금속 입자들의 결과일 수 있다. 이와 같은 위험 가능성을 최소화하기 위해서는, 좁혀진 에어 갭의 영역에 있는 하나 이상의 얇은 링이 금속 입자들의 마모를 막아야만 한다. 이때 링은, 예를 들어 플라스틱과 같은 유기 재료로부터 제조되는 것이 가장 좋다. 대안적으로는, 고형(solid) 링 대신에 유연한 밴드로 둘레를 감는 방식도 가능하다. 이 밴드는 또한 섬유 구조를 가질 수도 있다. 추가의 링에 의해서는, 회전자 및/또는 고정자의 외부 면의 비평탄성도 보상될 수 있다. 이와 같이 제작된 에어 갭의 내부 면들이 실제로 접촉하는 경우에는, 플라스틱들 간의 마찰 계수가 일반적으로는 금속 표면들 간의 마찰 계수보다 작다. 이와 같이 작은 마찰 계수에 의해서는, 회전자의 회전 축이 단시간 동안 변경될 때에 회전자의 차단 경향이 줄어든다. 추가로, 링 또는 유연한 밴드는, 특히 협착부 영역에서 경우에 따라 발생하는 표면 품질의 부정확성 또는 적층 철심 반경의 부정확성을 보상하기 위해 이용될 수 있다.

본 발명은, 도면에 도시된 실시 예들을 참조하여 아래에서 상세하게 기술되고 설명된다.
도 1은 측면이 좁혀진 에어 갭을 갖는 전기 회전식 기계의 단면을 보여주며,
도 2는 복수의 에어 갭 협착부를 갖는 전기 회전식 기계의 단면을 보여주고,
도 3은 에어 갭 협착부의 또 다른 실시 예를 보여주며, 그리고
도 4는 2개의 팬을 구비하는 전기 회전식 기계의 단면을 보여준다.

도 1은, 측면에 배치된 에어 갭(13) 협착부(7)를 갖는 전기 회전식 기계(1)의 단면을 보여준다. 본 도면은, 축 방향으로 뻗는 하나의 냉각 유로(15) 및 반경 방향으로 뻗는 5개의 냉각 유로(15)를 구비하는 적층 철심(3)으로 이루어진 회전자를 보여준다. 추가로, 한 측에는 회전 축에 연결된 팬(4)이 있다. 그 위에는, 마찬가지로 냉각 유로(15')가 제공된 고정자의 적층 철심(5)이 섹션 방식으로 배치되어 있다. 회전자의 냉각 유로(15) 및 고정자의 냉각 유로(15')는 서로 위·아래로 겹쳐서 배치되어 있고, 에어 갭(13)을 가로지르며, 이 에어 갭은 회전자의 적층 철심(3)과 고정자의 적층 철심(5) 사이에 배치되어 있다. 이때, 냉각 유로(15, 15')는 직교 방향으로 에어 갭(13)을 가로지른다. 하지만, 에어 갭(13)과 냉각 유로(15, 15') 사이에 예각 및/또는 둔각이 형성되는 경우도 생각할 수 있다. 공기 흐름(11)은 팬(4)에 의해 회전 축 근처에서 발생된다. 본 도면에서 공기 흐름(11)은 화살표에 의해 상징적으로 표시된다. 공기 흐름(11)은 팬(4)에 의해 발생 되고, 냉각 유로(15)의 반경 방향 부분을 통해서 축 방향으로 뻗는 회전자의 개별 냉각 유로(15) 내부로 진행한다. 그 다음에는, 회전자의 냉각 유로(15) 내에 있는 공기 흐름(11)이 회전자의 적층 철심(3)과 고정자의 적층 철심(5) 사이에 있는 에어 갭(13)을 가로질러서, 그 위에 놓여 있는 고정자의 냉각 유로(15') 내부와 통한다. 이로써, 공기 흐름(11)은 고정자의 냉각 유로(15)를 통해 외부에 도달하게 되고, 회전자의 적층 철심(3)의 냉각에 그리고 특히 고정자의 적층 철심(5)의 냉각에 기여한다. 냉각 갭(13)의 협착부(7)가 측면에 배치되어 있음을 도면을 통해 알 수 있다. 이 협착부(7)는 회전자의 적층 철심(3)의 에지 영역에 있는 박판들의 반경을 증가시킴으로써 발생된다. 또한, 회전자 적층 철심(3)의 박판들의 반경을 변경하지 않고, 그 대신에 고정자 적층 철심(5)의 상응하는 박판들의 내부 반경을 줄이는 것도 가능하며, 여기서도 이 경우 에어 갭(13)의 에지 영역에 협착부(7)가 나타나게 된다. 선행 기술과 비교되는 이와 같은 구성의 장점은 회전자 적층 철심(3)의 높은 안정성인데, 그 이유는 협착부(7)를 형성하기 위해 추가의 요소를 고정시킬 필요가 없기 때문이다. 협착부(7)에 의해서는, 공기 흐름(11)이 에어 갭(13) 내에서 광범위하게 유지되고, 이로써 더 높은 효율로 회전자의 냉각 유로(15)로부터 고정자의 냉각 유로(15') 내부로 안내될 수 있다. 이 경우에 협착부(7)의 유동 저항은 결정적인 특징이다. 협착부(7) 영역에서는 유동 저항이 심하게 확대되기 때문에, 에어 갭(13)의 작은 협착부(7)만으로도 이미 큰 효과가 나타난다. 협착부(7)는, 회전자의 적층 철심(3)으로부터 고정자의 적층 철심(5) 내부로 흘러가는 공기 흐름의 관류 효율을 더 높여주고, 이로써 고정자의 적층 철심(5)의 냉각을 개선하는 데 기여한다. 추가로, 또 다른 팬(4')이 회전자에 고정될 수도 있으며, 이 팬은 또 다른 공기 흐름(11')을 냉각 유로(15)의 축 방향으로 뻗는 부분 내부로 그리고 계속해서 반경 방향으로 뻗는 냉각 유로(15, 15') 내부로 진행하도록 보장해준다.

도 2는, 복수의 에어 갭(13) 협착부(7)를 갖는 전기 회전식 기계(1)의 단면을 보여준다. 본 실시 예에서는, 회전자의 적층 철심(3)에서 에어 갭(13)을 가로지르는 2개의 냉각 유로(15, 15') 사이에 각각 협착부(7)가 존재한다. 이들 협착부(7)는 박판들에 의해서 형성되며, 이들 박판의 반경은 다른 박판들에 비해 확대되어 있다. 본 실시 예에서도, 공기 흐름은 회전자의 냉각 유로(15)를 가로질러서 고정자의 냉각 유로(15') 내부와 통한다. 이 경우, 추가로 공기 흐름(11)은 가까이 놓여 있는 협착부(7)들 사이의 에어 갭의 제한된 영역으로 국한되어 있고, 증가된 양으로 고정자의 냉각 유로(15') 내부로 유입된다. 열 분배에 따라, 에어 갭(13)의 내부에 놓인 협착부(7)는 상응하는 반경의 증가 그리고 위치에 있어서 매칭될 수 있다. 이 경우에도, 고정자 적층 철심(5)의 개별 박판들의 내부 반경을 줄여서 협착부(7)를 형성하는 것이 가능하다. 이와 같은 실시 예의 장점은, 공기 흐름(11)의 진로를 회전자의 냉각 유로(15)로부터 고정자의 냉각 유로(15')로 전환시키는 과정이 도 1에 기술된 실시 예에 비해 더욱 개선된다는 것이다. 또한, 적층 철심(3, 5) 중 하나에 존재하는 자기장과 관련하여 장점을 내포하는 경우에는, 냉각 유로들 사이에 있는 개별 협착부(7)를 생략하는 것도 가능하다. 추가로, 장점과 결부된 한 실시 예에서는, 에어 갭의 내부 영역에서 공기 흐름(11)의 냉각 효과를 필요에 따라 완전히 차단하지 않기 위해, 개별 냉각 유로(15, 15') 사이에 있는 협착부(7)를 지나치게 좁게 선택하지 않을 수도 있다. 그에 비해, 에어 갭(13)의 외부 협착부(7)는, 공기 흐름(11, 11')이 측면에서 세어나가는 것을 방지하기 위해 통상적인 크기로 형성될 수 있다.

도 3은, 적층 철심(3, 5) 사이에 있는 에어 갭(13) 협착부(7)의 또 다른 가능성을 보여준다. 본 실시 예에는, 회전자의 적층 철심(3) 및 고정자의 적층 철심(5)이 각각 위·아래로 겹쳐서 놓여 있는 상태가 도시되어 있다. 적층 철심(3, 5)의 해칭은 이 적층 철심(3, 5)의 개별 박판들의 정렬 상태를 상징적으로 표시한다. 이때, 에어 갭(13)의 협착부(7)는, 일부는 적층 철심(3, 5)의 몇몇 박판에서 나타나는 반경의 영역별 증가에 의해서 형성되고, 다른 일부는 링(17)에 의해서 형성된다. 이 협착부(7)가 한 측에 단면으로 나타나 있음으로써, 결과적으로는 협착부(7)가 적층 철심(3, 5)의 에지들 중 한 에지에서 국한되거나, 에어 갭(13)의 중심의 한 영역에서 국한되는 두 가지 가능성이 고려된다. 이 경우에 링(17)은 (예컨대 플라스틱 또는 알루미늄과 같은) 단단한 고형물로 이루어질 수 있거나, 유연한 밴드로 이루어질 수 있다. 유연한 밴드의 경우에는 접착 연결이 바람직하다. 고형 링(17)의 경우에는, 예를 들어 강제 결합 방식의 연결 또는 접착 연결이 특히 적합하다. 유연한 밴드를 사용하는 실시 예는 대부분의 적용 예들에서 선호될 수 있는데, 그 이유는 이 경우에는 협착부(7)의 정도(degree)가 경우에 따라 발생하는 허용 오차에 간단한 방식으로 매칭될 수 있기 때문이다. 또한, 특히 얇은 링(7)도 구현될 수 있다. 얇고 유연한 밴드의 제공은 적층 철심(3, 5)의 코팅부로서도 형성될 수 있고, 경우에 따라서는 협착부(7)에 의해 사전에 결정된 영역보다 더 큰 영역으로 연장될 수도 있다.

도 4는 2개의 팬(4, 4')을 구비하는 전기 회전식 기계(1)의 단면을 보여준다. 본 도면은, 또 하나의 팬(4') 및 그로 인해 변경된 공기 흐름(11, 11')을 제외하고는 도 1과 동일하다. 본 도면에서, 공기 흐름(11, 11')은 반대 진행 방향으로 진행한다. 이와 같이 두 가지 공기 흐름(11, 11')이 냉각 유로(15)의 축 방향으로 뻗는 부분에서 상호 협력함으로써, 적층 철심(3, 5)에서 중앙에 국한되어 있는 냉각 유로(15, 15') 내에서는 더 높은 공기 유동율이 나타난다. 이와 같은 증가된 공기 흐름(11, 11')은 중간 냉각 유로(15, 15')에서 더 긴 화살표에 의해 상징적으로 표시된다. 팬(4, 4')이 상이한 치수로 설계된 경우에, 공기 흐름(11, 11')은, 더 집중적으로 냉각되어야만 하는 영역들을 통과하는 냉각 유로(15, 15') 내부로 용이하게 방향 전환될 수 있다.

요약적으로 말해서, 본 발명은 하나 이상의 적층 철심(3, 5)과, 전기 회전식 기계(1)의 회전자 내에서 축 방향으로 뻗는 냉각 유로(15)를 통해서, 회전자의 적층 철심(3) 및 고정자의 적층 철심(5)을 통해 반경 방향으로 뻗는 냉각 유로(15, 15')를 따라 공기 흐름(11, 11')을 안내하기 위한 하나 이상의 팬(4, 4')을 구비하는, 전기 회전식 기계(1)와 관련이 있다. 이때, 냉각 유로(15, 15')는 회전자와 고정자 사이에 있는 에어 갭(13)에 의해서 중단되어 있다. 에어 갭(13)을 통과하는 공기 흐름(11, 11')의 감소를 줄이기 위해, 에어 갭(13)의 하나 이상의 장소에 협착부(7)가 제공되어 있다. 이로써, 에어 갭(13)을 통해 냉각 유로(15, 15') 사이에서의 공기 흐름(11, 11')의 의도적인 전환이 보장된다. 협착부(7)는 회전자 적층 철심(3)의 박판의 외부 반경을 확대함으로써 그리고/또는 고정자 적층 철심(5)의 박판의 내부 반경을 축소함으로써 생성된다. 추가로, 이 협착부는 링(17) 또는 유연한 밴드에 의해서 추가로 좁혀질 수 있다.

Claims

하나 이상의 적층 철심(3, 5)과, 전기 회전식 기계(1)의 회전자 내에서 축 방향으로 뻗는 냉각 유로(15)를 통해서, 회전자 및 고정자를 통해 반경 방향으로 뻗는 냉각 유로(15, 15')를 따라 공기 흐름(11, 11')을 안내하기 위한 하나 이상의 팬(4)을 구비하며, 이때 냉각 유로(15, 15')는 회전자와 고정자 사이에 있는 에어 갭(13)에 의해서 중단되는, 전기 회전식 기계(1)에 있어서,
전기 회전식 기계(1)는 하나 이상의 에어 갭(13) 협착부(7)를 구비하며, 상기 협착부는 회전자 적층 철심(3)의 박판의 외부 반경을 확대함으로써 그리고/또는 고정자 적층 철심(5)의 박판의 내부 반경을 축소함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 회전식 기계(1).
제1항에 있어서, 에어 갭(13)의 협착부(7)는 회전자 또는 고정자의 외부 면 부근에 각각 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기 회전식 기계(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 협착부(7)는, 회전자 축에 대해 반경 방향으로 뻗어 있고 그 사이에서 냉각 유로(15, 15')가 에어 갭(13)을 가로지르게 되는 영역들에서 에어 갭(13)이 에어 갭(13) 협착부(7)를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 회전식 기계(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 에어 갭(13)의 협착부(7)는 부분적으로는 회전자 및/또는 고정자의 적층 철심(3, 5)의 박판들의 영역별 반경 변경에 의해서 그리고 상기 영역에 있는 하나 이상의 링(17) 또는 유연한 밴드에 의해서 나타나며, 상기 링(17) 또는 밴드는 고정자 및/또는 회전자에 고정되는 것을 특징으로 하는, 전기 회전식 기계(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 회전식 기계는 전동기로서 또는 발전기로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 회전식 기계(1).