JPH0218681Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0218681Y2 JPH0218681Y2 JP1982060009U JP6000982U JPH0218681Y2 JP H0218681 Y2 JPH0218681 Y2 JP H0218681Y2 JP 1982060009 U JP1982060009 U JP 1982060009U JP 6000982 U JP6000982 U JP 6000982U JP H0218681 Y2 JPH0218681 Y2 JP H0218681Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- air gap
- cooling gas
- magnetic poles
- guide cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は通風動力損を低減して効率の向上を
図つた回転電機の回転子に関するものである。
図つた回転電機の回転子に関するものである。
〔従来の技術〕
以下、同期機などの回転電機の突極形回転子を
例に説明する。
例に説明する。
従来の同期機の突極形回転子は、第１図及び第
２図に縦断面図及び一部の平面断面図で示すよう
になつていた。図は立て軸形の場合を示し、１は
回転軸、２は回転子スパイダ、３はこの回転子ス
パイダにそう入固着されたリムで、回転子の継鉄
をなす。４はこのリムに設けられた半径方向の複
数の通風ダクトで、複数個のダクト片５及び間隔
環６により通風間隔が形成されている。７はリム
３の締付けボルト、８はナツトである。１０は薄
鋼板を積層してなる複数個の突極形の磁極鉄心
で、締付けボルトにより締付けられており、リム
３の外周に固着されている。１１は磁極鉄心１０
にはめられた界磁コイル、９は磁極で磁極鉄心１
０と界磁コイル１１で構成されている。１２はリ
ム３に取付けられたフアンである。
２図に縦断面図及び一部の平面断面図で示すよう
になつていた。図は立て軸形の場合を示し、１は
回転軸、２は回転子スパイダ、３はこの回転子ス
パイダにそう入固着されたリムで、回転子の継鉄
をなす。４はこのリムに設けられた半径方向の複
数の通風ダクトで、複数個のダクト片５及び間隔
環６により通風間隔が形成されている。７はリム
３の締付けボルト、８はナツトである。１０は薄
鋼板を積層してなる複数個の突極形の磁極鉄心
で、締付けボルトにより締付けられており、リム
３の外周に固着されている。１１は磁極鉄心１０
にはめられた界磁コイル、９は磁極で磁極鉄心１
０と界磁コイル１１で構成されている。１２はリ
ム３に取付けられたフアンである。
次に、１３は固定子わく、１４はこの固定子わ
くに固定支持された固定子鉄心で、半径方向の通
風ダクト１５が設けられている。１６は固定子コ
イル、１７は端囲いである。１８は回転子で１〜
１２で構成され、１９は固定子で１３〜１７で構
成されている。２０は回転子１８と固定子１９と
の間に形成されるエアギヤツプである。
くに固定支持された固定子鉄心で、半径方向の通
風ダクト１５が設けられている。１６は固定子コ
イル、１７は端囲いである。１８は回転子で１〜
１２で構成され、１９は固定子で１３〜１７で構
成されている。２０は回転子１８と固定子１９と
の間に形成されるエアギヤツプである。
上記従来の装置において、回転子１８が回転す
ると、フアン１２により流入した、たとえば冷却
空気のような冷却気体は、界磁コイル１１の端部
を冷却し、矢印のように固定子コイル１６端を通
りこれを冷却する。また、回転子スパイダ２の内
径側に入つた冷却空気は、通風ダクト４を通り、
矢印のように隣接する界磁コイル１１間を流通し
てこれを冷却する。界磁コイル１１間を通る冷却
空気は突極のフアン作用が加わつてエアギヤツプ
２０に噴出し、これを経て固定子通風ダクト１５
を通り、固定子コイル１６及び固定子鉄心１４を
冷却する。
ると、フアン１２により流入した、たとえば冷却
空気のような冷却気体は、界磁コイル１１の端部
を冷却し、矢印のように固定子コイル１６端を通
りこれを冷却する。また、回転子スパイダ２の内
径側に入つた冷却空気は、通風ダクト４を通り、
矢印のように隣接する界磁コイル１１間を流通し
てこれを冷却する。界磁コイル１１間を通る冷却
空気は突極のフアン作用が加わつてエアギヤツプ
２０に噴出し、これを経て固定子通風ダクト１５
を通り、固定子コイル１６及び固定子鉄心１４を
冷却する。
しかるに、回転子１８の機械損（空転損）は風
損と軸受損に分けられ、風損は通風のために必要
な動力として消費され風量の増大に伴つて増大す
る通風動力損と周囲気体との摩擦に消費される損
失で風量に無関係で一定な摩擦損に分けられる。
損と軸受損に分けられ、風損は通風のために必要
な動力として消費され風量の増大に伴つて増大す
る通風動力損と周囲気体との摩擦に消費される損
失で風量に無関係で一定な摩擦損に分けられる。
従来の回転電機の回転子は上記のように構成さ
れているので、磁極９間を通つてエアギヤツプに
流れる冷却気体は、磁極９のフアン作用により磁
極９と同一の周速（同一の角速度）を与えられ、
この周速（角速度）を持つてエアギヤツプ２０に
噴出しており、大きな角運動量を持つたままエア
ギヤツプ２０に噴出することになる。
れているので、磁極９間を通つてエアギヤツプに
流れる冷却気体は、磁極９のフアン作用により磁
極９と同一の周速（同一の角速度）を与えられ、
この周速（角速度）を持つてエアギヤツプ２０に
噴出しており、大きな角運動量を持つたままエア
ギヤツプ２０に噴出することになる。
しかるにエアギヤツプ２０を通過して固定子１
９の通風ダクト１５に入ると、半径方向に設けら
れたこの通風ダクト１５によつて冷却気体は半径
方向のみの流れに変換されるため、エアギヤツプ
２０部で有していた冷却気体の角速度は零とな
る。したがつて、エアギヤツプ２０における大き
な角運動量はこの流れの変更に費やされてしま
い、ほぼそのまま通風動力損となり、十分な効率
が得られないと云う問題点を有していた。
９の通風ダクト１５に入ると、半径方向に設けら
れたこの通風ダクト１５によつて冷却気体は半径
方向のみの流れに変換されるため、エアギヤツプ
２０部で有していた冷却気体の角速度は零とな
る。したがつて、エアギヤツプ２０における大き
な角運動量はこの流れの変更に費やされてしま
い、ほぼそのまま通風動力損となり、十分な効率
が得られないと云う問題点を有していた。
この考案は上記のような従来のものの問題点を
除去するためになされたものであり、隣接する磁
極の一方の磁極頭部の回転方向と逆方向側の端部
に固定され、他方の磁極頭部との間に噴出路を形
成するガイドカバーを設け、磁極間からエアギヤ
ツプに噴出する冷却気体のエアギヤツプ側への出
口を絞り冷却気体を噴出路から回転子の回転方向
と逆方向に噴出させることにより、エアギヤツプ
に噴出する冷却気体の通風動力損を低減し、十分
な効率が得られる回転電機の回転子を提供するこ
とを目的としている。
除去するためになされたものであり、隣接する磁
極の一方の磁極頭部の回転方向と逆方向側の端部
に固定され、他方の磁極頭部との間に噴出路を形
成するガイドカバーを設け、磁極間からエアギヤ
ツプに噴出する冷却気体のエアギヤツプ側への出
口を絞り冷却気体を噴出路から回転子の回転方向
と逆方向に噴出させることにより、エアギヤツプ
に噴出する冷却気体の通風動力損を低減し、十分
な効率が得られる回転電機の回転子を提供するこ
とを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
この考案に係る回転電機の回転子は、隣接する
磁極の一方の磁極頭部の回転方向と逆方向側の端
部にエアギヤツプ側に突出することなく固定さ
れ、他方の磁極頭部との間に噴出路を形成するガ
イドカバーを備えたものである。
磁極の一方の磁極頭部の回転方向と逆方向側の端
部にエアギヤツプ側に突出することなく固定さ
れ、他方の磁極頭部との間に噴出路を形成するガ
イドカバーを備えたものである。
この考案に係る回転電機の回転子のガイドカバ
ーは、たとえば冷却空気のような冷却気体のエア
ギヤツプ側への出口を絞り、冷却気体を回転子ス
パイダ側から回転子リムの通風ダクトを経て磁極
間を通して噴出路からエアギヤツプへ回転子の回
転方向と逆方向に噴出させる。
ーは、たとえば冷却空気のような冷却気体のエア
ギヤツプ側への出口を絞り、冷却気体を回転子ス
パイダ側から回転子リムの通風ダクトを経て磁極
間を通して噴出路からエアギヤツプへ回転子の回
転方向と逆方向に噴出させる。
以下、この考案の一実施例による回転電機の回
転子の構成を図に基づいて説明する。第３図ない
し第６図において、１〜２０は上記従来装置と同
様のものである。２１は隣接する磁極９の磁極頭
部の回転方向と逆方向側の端部にボルト（図示せ
ず）等により固定され、他方の磁極９頭部との間
に噴出路２２を形成するガイドカバーで、ほぼ磁
極９の軸方向全長にわたつて設けられ、磁極鉄心
１０の外周面と共に回転子１８の外周面を構成
し、磁極９間を通つた冷却気体のエアギヤツプ２
０側への出口を絞り冷却気体が噴出路２２からエ
アギヤツプ２０に噴出するときに回転子１８の回
転方向と逆方向に噴出するように構成されてい
る。２３はリム３に設けられた通風ダクト４から
磁極９間に流通した冷却気体が磁極９の上、下か
ら流出するのを防ぐために磁極９間に設けられた
シール板である。
転子の構成を図に基づいて説明する。第３図ない
し第６図において、１〜２０は上記従来装置と同
様のものである。２１は隣接する磁極９の磁極頭
部の回転方向と逆方向側の端部にボルト（図示せ
ず）等により固定され、他方の磁極９頭部との間
に噴出路２２を形成するガイドカバーで、ほぼ磁
極９の軸方向全長にわたつて設けられ、磁極鉄心
１０の外周面と共に回転子１８の外周面を構成
し、磁極９間を通つた冷却気体のエアギヤツプ２
０側への出口を絞り冷却気体が噴出路２２からエ
アギヤツプ２０に噴出するときに回転子１８の回
転方向と逆方向に噴出するように構成されてい
る。２３はリム３に設けられた通風ダクト４から
磁極９間に流通した冷却気体が磁極９の上、下か
ら流出するのを防ぐために磁極９間に設けられた
シール板である。
尚、ガイドカバー２１としては、高磁界中で使
用するため渦電流による過熱の恐れのない非磁性
材料がよく、例えば日本工業規格（JIS）の
G4304（熱間圧延ステンレス鋼板）で規定されて
いるSUS304，SUS316又はアルミニウム、FRP
（ガラス繊維強化プラスチツク）、熱硬化性樹脂積
層板等を使用する。
用するため渦電流による過熱の恐れのない非磁性
材料がよく、例えば日本工業規格（JIS）の
G4304（熱間圧延ステンレス鋼板）で規定されて
いるSUS304，SUS316又はアルミニウム、FRP
（ガラス繊維強化プラスチツク）、熱硬化性樹脂積
層板等を使用する。
上記構成において、回転子１８の回転により、
従来と同様に回転子スパイダ２の内径側に入つた
冷却気体は、通風ダクト４を通り隣接する界磁コ
イル１１間に流通し、これを冷却する。磁極９間
を通る冷却気体はガイドカバー２１によりエアギ
ヤツプ２０側への出口が絞られ風速が高められて
突極のフアン作用が加わつて磁極鉄心１０の頭部
とガイドカバー２１の間の噴出路２２からエアギ
ヤツプ２０に回転子１８の回転方向と逆方向に噴
出する。エアギヤツプ２０を通過した冷却気体は
固定子１９の通風ダクト１５を通り、固定子コイ
ル１６及び固定子鉄心１４を冷却する。また、フ
アン１２による冷却気体の流通は上記従来装置と
同様である。このようにすることによつて通風動
力損が小さくなる原理を回転子１８の周速度と冷
却気体の速度の関係を示した第５図の速度三角形
で説明する。
従来と同様に回転子スパイダ２の内径側に入つた
冷却気体は、通風ダクト４を通り隣接する界磁コ
イル１１間に流通し、これを冷却する。磁極９間
を通る冷却気体はガイドカバー２１によりエアギ
ヤツプ２０側への出口が絞られ風速が高められて
突極のフアン作用が加わつて磁極鉄心１０の頭部
とガイドカバー２１の間の噴出路２２からエアギ
ヤツプ２０に回転子１８の回転方向と逆方向に噴
出する。エアギヤツプ２０を通過した冷却気体は
固定子１９の通風ダクト１５を通り、固定子コイ
ル１６及び固定子鉄心１４を冷却する。また、フ
アン１２による冷却気体の流通は上記従来装置と
同様である。このようにすることによつて通風動
力損が小さくなる原理を回転子１８の周速度と冷
却気体の速度の関係を示した第５図の速度三角形
で説明する。
この速度三角形でわかるように、磁極９出口部
分での冷却気体の絶対速度ｖは磁極９の周速ｕと
磁極に対する冷却気体の相対速度ｗを合成した形
で決まる。ここでｖはv1，v2にｗはw1，w2に対
応する。従来の装置では、磁極９間を通る冷却気
体は磁極９のフアン作用により磁極９とほぼ同一
の周速を与えられるため、磁極９に対する冷却気
体の相対速度w1はほぼ外向きになり、相対速度
w1が磁極間中心線外向と成す角度β1は0゜に接近す
る。これにより冷却気体の絶対速度v1の周速成分
u1は回転子１８の周速ｕに近くなる。これに対し
て、この考案では磁極頭部にガイドカバー２１が
取付けられ、このガイドカバー２１によつて冷却
気体の噴出方向が回転方向と逆方向に向けられ
る。このため冷却気体の磁極９に対する相対速度
w2は、磁極間中心線外向に対して、周速と反対
方向に大きく傾く（角度β2）ことになる。これに
より冷却気体の絶対速度v2の周速成分u2は回転子
１８の周速ｕよりかなり小さくでき、通風量が同
一の場合、通風動力はエアギヤツプ２０に噴出す
る冷却気体の絶対速度の周速成分に比例するため
u2／u1倍に小さくなる。すなわち、エアギヤツプ
２０に噴出する冷却空気の絶対速度の周速成分が
小さくなることによつて角運動量が小さくなつ
て、通風動力損が小さくなる。
分での冷却気体の絶対速度ｖは磁極９の周速ｕと
磁極に対する冷却気体の相対速度ｗを合成した形
で決まる。ここでｖはv1，v2にｗはw1，w2に対
応する。従来の装置では、磁極９間を通る冷却気
体は磁極９のフアン作用により磁極９とほぼ同一
の周速を与えられるため、磁極９に対する冷却気
体の相対速度w1はほぼ外向きになり、相対速度
w1が磁極間中心線外向と成す角度β1は0゜に接近す
る。これにより冷却気体の絶対速度v1の周速成分
u1は回転子１８の周速ｕに近くなる。これに対し
て、この考案では磁極頭部にガイドカバー２１が
取付けられ、このガイドカバー２１によつて冷却
気体の噴出方向が回転方向と逆方向に向けられ
る。このため冷却気体の磁極９に対する相対速度
w2は、磁極間中心線外向に対して、周速と反対
方向に大きく傾く（角度β2）ことになる。これに
より冷却気体の絶対速度v2の周速成分u2は回転子
１８の周速ｕよりかなり小さくでき、通風量が同
一の場合、通風動力はエアギヤツプ２０に噴出す
る冷却気体の絶対速度の周速成分に比例するため
u2／u1倍に小さくなる。すなわち、エアギヤツプ
２０に噴出する冷却空気の絶対速度の周速成分が
小さくなることによつて角運動量が小さくなつ
て、通風動力損が小さくなる。
このように隣接する磁極９間からエアギヤツプ
２０に噴出する冷却気体は、ガイドカバー２１に
よつて回転方向と逆方向に噴出させられることに
なり噴出部での冷却気体の周速（角速度）は回転
子１８の周速よりかなり小さくなるため、この部
分で冷却気体が有する角運動量も小さくなる。従
つてこれがエアギヤツプ２０で消滅することによ
つて、生じる通風動力損が小さくなる。
２０に噴出する冷却気体は、ガイドカバー２１に
よつて回転方向と逆方向に噴出させられることに
なり噴出部での冷却気体の周速（角速度）は回転
子１８の周速よりかなり小さくなるため、この部
分で冷却気体が有する角運動量も小さくなる。従
つてこれがエアギヤツプ２０で消滅することによ
つて、生じる通風動力損が小さくなる。
この考案は以上説明した通り、隣接する磁極の
一方の磁極頭部に固定され、他方の磁極頭部との
間に噴出路を形成するガイドカバーを設け、磁極
間からエアギヤツプに噴出する冷却気体のエアギ
ヤツプ側への出口を絞り冷却気体を噴出路からエ
アギヤツプへ回転子の回転方向と逆方向に噴出さ
せたので、通風動力損を低減でき、十分な効率を
得ることができる。
一方の磁極頭部に固定され、他方の磁極頭部との
間に噴出路を形成するガイドカバーを設け、磁極
間からエアギヤツプに噴出する冷却気体のエアギ
ヤツプ側への出口を絞り冷却気体を噴出路からエ
アギヤツプへ回転子の回転方向と逆方向に噴出さ
せたので、通風動力損を低減でき、十分な効率を
得ることができる。
第１図は従来の突極形回転子を示す縦断面図、
第２図は第１図の−線における断面図、第３
図はこの考案の一実施例による突極形回転子を示
す縦断面図、第４図は第３図の−線における
断面図、第５図はこの考案の原理を説明するため
の原理図、第６図は第４図の部分拡大図である。 図において、２は回転子スパイダ、１８は回転
子、２０はエアギヤツプ、２１はガイドカバー、
２２は噴出路である。尚、図中同一符号は同一又
は相当部分を示す。
第２図は第１図の−線における断面図、第３
図はこの考案の一実施例による突極形回転子を示
す縦断面図、第４図は第３図の−線における
断面図、第５図はこの考案の原理を説明するため
の原理図、第６図は第４図の部分拡大図である。 図において、２は回転子スパイダ、１８は回転
子、２０はエアギヤツプ、２１はガイドカバー、
２２は噴出路である。尚、図中同一符号は同一又
は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転子スパイダ側から半径方向に形成された
通風ダクトを通してエアギヤツプ側に冷却気体
を噴出するようにした回転電機の回転子におい
て、 隣接する磁極の一方の磁極頭部の回転方向と
逆方向側の端部に上記エアギヤツプ側に突出す
ることなく固定され、他方の磁極頭部との間に
噴出路を形成すると共に上記冷却気体の上記エ
アギヤツプ側への出口を絞り上記冷却気体を上
記回転子スパイダ側から回転子リムの通風ダク
トを経て上記磁極間を通して上記噴出路から上
記エアギヤツプへ回転子の回転方向と逆方向に
噴出させるガイドカバーを備えたことを特徴と
する回転電機の回転子。 (2) ガイドカバーの材料は非磁性材料であること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
載の回転電機の回転子。 (3) ガイドカバーの材料はステンレス材であるこ
徴とする実用新案登録請求の範囲第２項記載の
回転電機の回転子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6000982U JPS58162751U (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 回転電機の回転子 |
| US06/486,235 US4496863A (en) | 1982-04-22 | 1983-04-18 | Salient-pole rotor of a rotary electric machine |
| SE8302258A SE455033B (sv) | 1982-04-22 | 1983-04-21 | Med utpreglade poler forsedd rotor for en roterande elektrisk maskin |
| DE3314426A DE3314426C2 (de) | 1982-04-22 | 1983-04-21 | Schenkelpolläufer für eine elektrische Maschine |
| CA000426384A CA1194531A (en) | 1982-04-22 | 1983-04-21 | Salient-pole rotor of a rotary electric machine |
| CH2192/83A CH659552A5 (de) | 1982-04-22 | 1983-04-22 | Rotor fuer elektrische rotationsmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6000982U JPS58162751U (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 回転電機の回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58162751U JPS58162751U (ja) | 1983-10-29 |
| JPH0218681Y2 true JPH0218681Y2 (ja) | 1990-05-24 |
Family
ID=30070273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6000982U Granted JPS58162751U (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 回転電機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58162751U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7805262B2 (ja) * | 2022-07-15 | 2026-01-23 | 株式会社Tmeic | 回転電機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240322U (ja) * | 1975-09-16 | 1977-03-22 |
-
1982
- 1982-04-22 JP JP6000982U patent/JPS58162751U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58162751U (ja) | 1983-10-29 |
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