JPH0320982B2 - - Google Patents
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- JPH0320982B2 JPH0320982B2 JP57012851A JP1285182A JPH0320982B2 JP H0320982 B2 JPH0320982 B2 JP H0320982B2 JP 57012851 A JP57012851 A JP 57012851A JP 1285182 A JP1285182 A JP 1285182A JP H0320982 B2 JPH0320982 B2 JP H0320982B2
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- rotating
- connecting member
- rectifier
- intermediate connecting
- rotating shaft
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
- H02K11/042—Rectifiers associated with rotating parts, e.g. rotor cores or rotary shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/38—Structural association of synchronous generators with exciting machines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はブラシレス回転電機の回転整流装置に
係り、特に整流素子取付の改良と冷却構成の改良
を図つた回転整流装置に関する。
係り、特に整流素子取付の改良と冷却構成の改良
を図つた回転整流装置に関する。
［発明の技術的背景］
近年、ブラシレス回転電機は無保守化の利点か
らニーズが強し、その実積が憎してきていると同
時にその適用分野の拡大も盛んである。第１図
は、従来のブラシレス回転電機の具体的な構成例
を断面図にて示したものである。第１図におい
て、回転電機本体１の回転軸２の同軸上には、回
転整流器３及び交流励磁機４が装着され、交流励
磁機４の回転子に発生する交流出力を回転整流器
３により直流に変換し、回転電機本体１の界磁巻
線５を励磁するように電気的に接続されている。
らニーズが強し、その実積が憎してきていると同
時にその適用分野の拡大も盛んである。第１図
は、従来のブラシレス回転電機の具体的な構成例
を断面図にて示したものである。第１図におい
て、回転電機本体１の回転軸２の同軸上には、回
転整流器３及び交流励磁機４が装着され、交流励
磁機４の回転子に発生する交流出力を回転整流器
３により直流に変換し、回転電機本体１の界磁巻
線５を励磁するように電気的に接続されている。
また、回転整流器３は第２図に示す如く、回転
軸２上に嵌着された円形リング６およびその内周
面に絶縁物７を介して冷却器８を配置し、且つこ
の冷却器８に整流素子９を固着して構成される。
さらに、整流素子９を冷却は冷却器８の側面に設
けられた冷却用フイン１０が回転することによ
り、周囲の冷却空気と接触し熱交換することによ
つて行なわれる。
軸２上に嵌着された円形リング６およびその内周
面に絶縁物７を介して冷却器８を配置し、且つこ
の冷却器８に整流素子９を固着して構成される。
さらに、整流素子９を冷却は冷却器８の側面に設
けられた冷却用フイン１０が回転することによ
り、周囲の冷却空気と接触し熱交換することによ
つて行なわれる。
［背景技術の問題点］
ところで、以上の様に構成された回転整流器に
おいては、整流素子９の取付位置が回転軸２に嵌
着された円形リング６に絶縁物７、冷却器８を介
して固着されるため、回転軸２及び円形リング６
の回転軸２への嵌着リング部６ａをかわした外周
部とする必要があり、取付径は回転軸２の径及び
嵌着リング部６ａの径によつて決まり、大とな
る。そのため、これの回転により生じる回転遠心
力は、例えば1500r.p.m以上の高速機においては、
整流素子９に加わる回転遠心力が整流素子９の耐
遠心力強度を越える場合が生じ、ブラシレスが不
可能となる。
おいては、整流素子９の取付位置が回転軸２に嵌
着された円形リング６に絶縁物７、冷却器８を介
して固着されるため、回転軸２及び円形リング６
の回転軸２への嵌着リング部６ａをかわした外周
部とする必要があり、取付径は回転軸２の径及び
嵌着リング部６ａの径によつて決まり、大とな
る。そのため、これの回転により生じる回転遠心
力は、例えば1500r.p.m以上の高速機においては、
整流素子９に加わる回転遠心力が整流素子９の耐
遠心力強度を越える場合が生じ、ブラシレスが不
可能となる。
また、整流素子９を冷却する冷却器８の取付径
が大となるため、高速機においては冷却空気との
接触による摩擦熱が大きくなつて、冷却効果が有
効的に作用せず、整流素子９の通電電流容量を減
少させなければならないという問題が生じる。
が大となるため、高速機においては冷却空気との
接触による摩擦熱が大きくなつて、冷却効果が有
効的に作用せず、整流素子９の通電電流容量を減
少させなければならないという問題が生じる。
上述したように、従来の回転整流器においては
整流素子の取付径が大となることにより生ずる強
度及び冷却上の難点がある。そしてこのことは、
回転整流器の素子が半導体であるため強度的に充
分考慮する必要があること、および素子の冷却が
重要であることの点から、その改善策が強く要望
されてきている。
整流素子の取付径が大となることにより生ずる強
度及び冷却上の難点がある。そしてこのことは、
回転整流器の素子が半導体であるため強度的に充
分考慮する必要があること、および素子の冷却が
重要であることの点から、その改善策が強く要望
されてきている。
［発明の目的］
本発明の目的は、整流素子の取付径を小さくし
て、遠心力を小さくできると共に整流素子の冷却
を効率的に行なうことができ、さらな回転電機の
小形化ならびに軽量化を図ることが可能な高速機
にも適用可能な極めて信頼性の高いブラシレス回
転電機の回転整流装置を提供することにある。
て、遠心力を小さくできると共に整流素子の冷却
を効率的に行なうことができ、さらな回転電機の
小形化ならびに軽量化を図ることが可能な高速機
にも適用可能な極めて信頼性の高いブラシレス回
転電機の回転整流装置を提供することにある。
［発明の概要］
上記の目的を達成するために、回転電機本体の
回転軸上に交流励磁機と回転整流器とを装着し、
これらを電気的に接続して成るブラシレス回転電
機において、 第１の発明では、回転電機本体の回転軸と交流
励磁機の回転軸とを中間接続部材を介して連結す
ると共に、回転整流器を中間接続部材内部に配置
し、かつ交流励磁機の回転軸または中間接続部材
に吸気孔としての通風孔を設けると共に、中間接
続部材の外周面に、回転整流器を構成する整流素
子を冷各する冷却器のフイン部に貫通する排気孔
としての通風孔を設けるようにし、 また、第２の発明では、回転電機本体の回転軸
と交流励磁機の回転軸とを中間接続部材を介して
連結すると共に、回転整流器を中間接続部材内部
に配置し、かつ中間接続部材の外周面に、回転方
向に傾斜した吸気孔および排気孔としての複数個
の通風孔を設けるようにしている。
回転軸上に交流励磁機と回転整流器とを装着し、
これらを電気的に接続して成るブラシレス回転電
機において、 第１の発明では、回転電機本体の回転軸と交流
励磁機の回転軸とを中間接続部材を介して連結す
ると共に、回転整流器を中間接続部材内部に配置
し、かつ交流励磁機の回転軸または中間接続部材
に吸気孔としての通風孔を設けると共に、中間接
続部材の外周面に、回転整流器を構成する整流素
子を冷各する冷却器のフイン部に貫通する排気孔
としての通風孔を設けるようにし、 また、第２の発明では、回転電機本体の回転軸
と交流励磁機の回転軸とを中間接続部材を介して
連結すると共に、回転整流器を中間接続部材内部
に配置し、かつ中間接続部材の外周面に、回転方
向に傾斜した吸気孔および排気孔としての複数個
の通風孔を設けるようにしている。
［発明の実施例］
以下、第１の発明の一実施例について図面を参
照して説明する。第３図は、第１の発明によるブ
ラシレス回転電機（同期機）の構成例を断面的に
示したもので、図において第１図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略する。
照して説明する。第３図は、第１の発明によるブ
ラシレス回転電機（同期機）の構成例を断面的に
示したもので、図において第１図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略する。
すなわち、第３図に示す如く、回転軸２を回転
電機本体１の回転軸２ａと交流励磁機４の回転軸
２ｂとに２分割し、その２分割接合部に回転整流
器３を配置する。また、交流励磁機４の構成軸２
ｂの中心に対し、吸気孔Ｄとしての通風孔１１を
設ける。
電機本体１の回転軸２ａと交流励磁機４の回転軸
２ｂとに２分割し、その２分割接合部に回転整流
器３を配置する。また、交流励磁機４の構成軸２
ｂの中心に対し、吸気孔Ｄとしての通風孔１１を
設ける。
一方、回転整流器３は第４図に示す如く、回転
軸２ａ、２ｂに嵌着した取付フランジ１２ａ、１
２ｂの間に中間接続部材としての保持環１３、を
連結ボルト１４により固着し、この保持環１３の
内周面に絶縁物７を介して、冷却器８を配置し、
且つその冷却器８の側面には第５図に示す如く冷
却用フイン１０を設け、フイン部の保持環１３に
対し、フイン部に貫通する排気孔としての通風孔
１５を設けて構成する。ここで、冷却用フイン１
０の形状、寸法は、整流素子９の電流容量による
発熱量を回転による保持環１３に設けた通風孔１
５、のフイン作用により充分冷却されるよう考慮
する。
軸２ａ、２ｂに嵌着した取付フランジ１２ａ、１
２ｂの間に中間接続部材としての保持環１３、を
連結ボルト１４により固着し、この保持環１３の
内周面に絶縁物７を介して、冷却器８を配置し、
且つその冷却器８の側面には第５図に示す如く冷
却用フイン１０を設け、フイン部の保持環１３に
対し、フイン部に貫通する排気孔としての通風孔
１５を設けて構成する。ここで、冷却用フイン１
０の形状、寸法は、整流素子９の電流容量による
発熱量を回転による保持環１３に設けた通風孔１
５、のフイン作用により充分冷却されるよう考慮
する。
かかる如く構成した回転整流装置は、回転軸２
を２分割して、その２分割接合部に回転整流器３
を配置したので、その配置部には回転軸が存在せ
ず、整流素子９の取付位置は、従来技術の第２図
に示した回転軸２及び円形リング６の嵌着リング
部６ａ、をかわす必要がなくなり、その分だけ取
付径を充分に小さくすることが出来る。また、整
流素子９を固着する冷却器８の取付径も小さくす
ることが出来る。従つて、回転の際整流素子９に
加わる回転遠心力を低下させることが可能とな
り、高速機に対しても整流素子９の耐遠心力強度
の範囲内におさめることが可能となる。また、冷
却器８、および冷却用フイン１０、の取付径も小
さくなるため、高速回転における冷却空気との摩
擦熱を低く抑えて整流素子９を有効的に冷却する
ことが出来る。さらにこの場合、整流素子９の冷
却は、保持環１３に設けた通風孔１５の回転によ
るフアン作用により、第４図に示した矢印の如
く、交流励磁機の回転軸２ａに設けた通風孔１１
から吸気される冷却空気を冷却器８のフイン部を
通過させることにより有効に熱交換されるもので
ある。
を２分割して、その２分割接合部に回転整流器３
を配置したので、その配置部には回転軸が存在せ
ず、整流素子９の取付位置は、従来技術の第２図
に示した回転軸２及び円形リング６の嵌着リング
部６ａ、をかわす必要がなくなり、その分だけ取
付径を充分に小さくすることが出来る。また、整
流素子９を固着する冷却器８の取付径も小さくす
ることが出来る。従つて、回転の際整流素子９に
加わる回転遠心力を低下させることが可能とな
り、高速機に対しても整流素子９の耐遠心力強度
の範囲内におさめることが可能となる。また、冷
却器８、および冷却用フイン１０、の取付径も小
さくなるため、高速回転における冷却空気との摩
擦熱を低く抑えて整流素子９を有効的に冷却する
ことが出来る。さらにこの場合、整流素子９の冷
却は、保持環１３に設けた通風孔１５の回転によ
るフアン作用により、第４図に示した矢印の如
く、交流励磁機の回転軸２ａに設けた通風孔１１
から吸気される冷却空気を冷却器８のフイン部を
通過させることにより有効に熱交換されるもので
ある。
次に、第１の発明のように、回転軸２ａ，２ｂ
の間（実際には、中間接続部材）に回転整流器３
を設けて、回転軸２ａ，２ｂおよび回転整流器３
が遠心力に耐え得ることについて説明する。
の間（実際には、中間接続部材）に回転整流器３
を設けて、回転軸２ａ，２ｂおよび回転整流器３
が遠心力に耐え得ることについて説明する。
一般に、回転体の遠心力は、物理工学の文献で
自明のように、次式で表わされる。
自明のように、次式で表わされる。
Fc＝Ｋ・Ｒ・ω2 ……(1)
但し、
Fc：遠心力、
Ｋ：回転体の材料で決まる定数
Ｒ：回転半径、
ω；回転角速度
本主題の回転整流器においては、半導体素子で
ある整流素子が回転部に取付けられる時、その取
付け位置（取付け半径）によつて整流素子に加わ
る遠心力の大きさが異なる。すなわち、上記(1)式
で、回転角速度ωが同一とした時、取付け半径Ｒ
を小さくすることが遠心力を小さくすることにな
る。従来構成の問題点については、「背景技術の
問題点」の項で既に述べている。第１の発明の構
成では、中間接続部材に整流素子を取付けること
により、整流素子の取付け半径を小とすることが
できる。すなわち、回転軸２ａ，２ｂをかわす必
要がなくなるので、前述した従来の問題点を回避
できることになる。
ある整流素子が回転部に取付けられる時、その取
付け位置（取付け半径）によつて整流素子に加わ
る遠心力の大きさが異なる。すなわち、上記(1)式
で、回転角速度ωが同一とした時、取付け半径Ｒ
を小さくすることが遠心力を小さくすることにな
る。従来構成の問題点については、「背景技術の
問題点」の項で既に述べている。第１の発明の構
成では、中間接続部材に整流素子を取付けること
により、整流素子の取付け半径を小とすることが
できる。すなわち、回転軸２ａ，２ｂをかわす必
要がなくなるので、前述した従来の問題点を回避
できることになる。
一方、動力を伝達するシヤフトについては、第
２図に示した従来の構成については、もし回転整
流器３にアンバランスがある場合、シヤフトが受
けるアンバランス力は次のようになる。すなわ
ち、例えば回転整流リングR1の部分に１ｇのア
ンバランスがあつた場合には、シヤフト半径r1に
対しては、（R1／r1）×１ｇのアンバランスがある
のと同等となる。第２図の場合には、R1＞r1（一
般に、R1／r1＝2.5）であるので、シヤフトは
R1／r1倍のアンバランス力に耐える強度が必要と
なる。
２図に示した従来の構成については、もし回転整
流器３にアンバランスがある場合、シヤフトが受
けるアンバランス力は次のようになる。すなわ
ち、例えば回転整流リングR1の部分に１ｇのア
ンバランスがあつた場合には、シヤフト半径r1に
対しては、（R1／r1）×１ｇのアンバランスがある
のと同等となる。第２図の場合には、R1＞r1（一
般に、R1／r1＝2.5）であるので、シヤフトは
R1／r1倍のアンバランス力に耐える強度が必要と
なる。
これに対して、第１の発明のように、中間接続
部材内径側に整流素子を取付ける構成では、整流
素子の取付け半径R1′は、シヤフト径に相当する
中間接続部材の半径r1′と同等または小さくなり、
回転整流器３に１ｇのアンバランスがあつた場合
でも、中間接続部材に対する強度は１ｇを超すこ
とはなく、剛性も従来構成のシヤフトよりも小さ
くて済むことになる。
部材内径側に整流素子を取付ける構成では、整流
素子の取付け半径R1′は、シヤフト径に相当する
中間接続部材の半径r1′と同等または小さくなり、
回転整流器３に１ｇのアンバランスがあつた場合
でも、中間接続部材に対する強度は１ｇを超すこ
とはなく、剛性も従来構成のシヤフトよりも小さ
くて済むことになる。
例えば、整流素子取付空間＝R1−r1＝R1′
とし、
（従来構成）
R1′＝150
r1′＝［｛外半径（165）
＋内半径（150）｝／２］
とし、１ｇのアンバランスがあつた場合、
従来構成のものでは、
Ｗ＝１ｇ×（250／100）＝2.5ｇ
シヤフトの断面二次モーメントを
Ｉ＝（π／64）×（２×100）4
とする。このＩを仮にＩ＝１とすると、たわみｖ
は ｖ＝（Ｗ／Ｉ）＝2.5／１＝2.5 となる。
は ｖ＝（Ｗ／Ｉ）＝2.5／１＝2.5 となる。
これに対して、第１の発明構成のものでは、
Ｗ＝１ｇ×（150／157.5）＝0.953ｇ
シヤフトの断面二次デタントＩを
Ｉ＝（π／64）×｛（２×165）4
−（２×150）4
とする。すなわち、従来構成のＩ＝１に対して、
第１の発明構成のＩはＩ＝2.35となる。よつて、
たわみｖは ｖ＝（Ｗ／Ｉ）＝0.953／2.35 ＝0.406 となる。
第１の発明構成のＩはＩ＝2.35となる。よつて、
たわみｖは ｖ＝（Ｗ／Ｉ）＝0.953／2.35 ＝0.406 となる。
以上の例からもわかるように、従来構成と第１
の発明構成で、回転整流器３取付位置で１ｇのア
ンバランスがあつた場合でも、たわみは1/6のた
わみでよく、シヤフトとの剛性は低く抑えること
が可能で、この意味でもメリツトがある。
の発明構成で、回転整流器３取付位置で１ｇのア
ンバランスがあつた場合でも、たわみは1/6のた
わみでよく、シヤフトとの剛性は低く抑えること
が可能で、この意味でもメリツトがある。
上述したように、第１の発明によれば、回転電
機本体１の回転軸２ａと交流励磁機４の回転軸２
ｂとを中間接続部材を介して直結すると共に、こ
の中間接続部材内部に回転整流器３を配置し、交
流励磁機４の回転軸２ｂに吸気孔としての通風孔
１１を設けると共に、中間接続部材の外周面に、
回転整流器３を構成する整流素子９を冷却する冷
却器８のフイン部に貫通する排気孔としての通風
孔１５を設けるようにしたので、整流素子取付径
を小さくしかつ、中間接続部材に設けた通風孔１
５と冷却器８に設けた効果的な冷却用フイン１０
により、高速回転における回転遠心力の低下と有
効的な整流素子９の冷却効果を実現して、高速機
に適したブラシレス回転電機の回転整流装置を得
ることができる。
機本体１の回転軸２ａと交流励磁機４の回転軸２
ｂとを中間接続部材を介して直結すると共に、こ
の中間接続部材内部に回転整流器３を配置し、交
流励磁機４の回転軸２ｂに吸気孔としての通風孔
１１を設けると共に、中間接続部材の外周面に、
回転整流器３を構成する整流素子９を冷却する冷
却器８のフイン部に貫通する排気孔としての通風
孔１５を設けるようにしたので、整流素子取付径
を小さくしかつ、中間接続部材に設けた通風孔１
５と冷却器８に設けた効果的な冷却用フイン１０
により、高速回転における回転遠心力の低下と有
効的な整流素子９の冷却効果を実現して、高速機
に適したブラシレス回転電機の回転整流装置を得
ることができる。
次に、第２の発明の一実施例について説明す
る。第６図は、第２の発明による回転整流装置の
構成例を断面的に示す図、第７図は第６図のＸ−
Ｘ，Ｙ−Ｙ部の断面図を示したものであり、第３
図〜第５図と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略する。
る。第６図は、第２の発明による回転整流装置の
構成例を断面的に示す図、第７図は第６図のＸ−
Ｘ，Ｙ−Ｙ部の断面図を示したものであり、第３
図〜第５図と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略する。
すなわち、保持環１３には第７図に示す如く回
転方向に傾斜した吸気孔、排気孔としての通風孔
を複数個１５ａ，１５ｂに穿かき、その半数は回
転軸２ａ，２ｂが回転することによつて外周部冷
却媒体が整流素子９が取り付けられた整流器室１
８に入り込むように通風孔１５ａとして設けら
れ、耐の半数は回転することによつて内部媒体を
外部へ吹き出すような方向に通風孔１５ｂとして
設けるものである。また、冷却器８の端部には多
くの冷却用フイン１０を設けており、通風孔１５
ａ，１５ｂより流入又は流出する冷却媒体と接触
し熱伝達が増すように構成している。
転方向に傾斜した吸気孔、排気孔としての通風孔
を複数個１５ａ，１５ｂに穿かき、その半数は回
転軸２ａ，２ｂが回転することによつて外周部冷
却媒体が整流素子９が取り付けられた整流器室１
８に入り込むように通風孔１５ａとして設けら
れ、耐の半数は回転することによつて内部媒体を
外部へ吹き出すような方向に通風孔１５ｂとして
設けるものである。また、冷却器８の端部には多
くの冷却用フイン１０を設けており、通風孔１５
ａ，１５ｂより流入又は流出する冷却媒体と接触
し熱伝達が増すように構成している。
かいかる如く構成した回転整流装置では、回転
軸を２分割してその２分割接合部に回転整流器３
を配置するようにしたので、その配置部には回転
軸が存在せず、整流素子９の取付け位置は、上記
第１の発明の同様に回転軸２及び円形リング６の
嵌着リング部６ａ、をかわす必要がなくなり、そ
の分だけ取り付け径を充分に小さくすることがで
きる。すなわち整流素子９を取りつける冷却用フ
イン１０の取付け径も小さくすることができる。
そして、これらの効果としては整流素子９に加わ
る回転遠心力を低下させることが可能となり、整
流素子９の耐遠心力強度の範囲内に納めることが
できる。
軸を２分割してその２分割接合部に回転整流器３
を配置するようにしたので、その配置部には回転
軸が存在せず、整流素子９の取付け位置は、上記
第１の発明の同様に回転軸２及び円形リング６の
嵌着リング部６ａ、をかわす必要がなくなり、そ
の分だけ取り付け径を充分に小さくすることがで
きる。すなわち整流素子９を取りつける冷却用フ
イン１０の取付け径も小さくすることができる。
そして、これらの効果としては整流素子９に加わ
る回転遠心力を低下させることが可能となり、整
流素子９の耐遠心力強度の範囲内に納めることが
できる。
一方、冷却面からみると第２と発明の構成は、
回転軸２ａ，２ｂが回転することにより通風孔１
５ａより整流器室１８に外部冷却媒体をとり入
れ、通風孔１５ｂのフア作用により整流器室１８
内の冷却媒体を図示矢印の如く外部へ吹き出す。
すなわち、円形リング６に設けたピツクアツプ形
通風孔１５ａ，１５ｂによつて、整流素子９で発
生する熱を除去して冷却することになる。
回転軸２ａ，２ｂが回転することにより通風孔１
５ａより整流器室１８に外部冷却媒体をとり入
れ、通風孔１５ｂのフア作用により整流器室１８
内の冷却媒体を図示矢印の如く外部へ吹き出す。
すなわち、円形リング６に設けたピツクアツプ形
通風孔１５ａ，１５ｂによつて、整流素子９で発
生する熱を除去して冷却することになる。
上述したように、第２の発明構成による回転整
流装置は、耐遠心力に対して強度の高い構成を実
現できるとともに整流素子９の効率的な冷却を行
なうことができる。すなわち、 (a) 整流素子９を取り付ける径を小さくすること
によつて、従来より高速機に対してもブラシレ
ス励磁方式が採用可能となり、信頼性の高い機
器を実現することができる。
流装置は、耐遠心力に対して強度の高い構成を実
現できるとともに整流素子９の効率的な冷却を行
なうことができる。すなわち、 (a) 整流素子９を取り付ける径を小さくすること
によつて、従来より高速機に対してもブラシレ
ス励磁方式が採用可能となり、信頼性の高い機
器を実現することができる。
(b) 密閉された整流器室１８の冷却、換気する通
風孔１５ａ，１５ｂを設けることによつて、整
流素子９で発生する熱を確実に除去して冷却す
ることができる。すなわち、単純な構成によつ
て冷却、換気できることは、信頼性の高い構成
の機器を実現できることとなり、その効果が極
めて大きい。
風孔１５ａ，１５ｂを設けることによつて、整
流素子９で発生する熱を確実に除去して冷却す
ることができる。すなわち、単純な構成によつ
て冷却、換気できることは、信頼性の高い構成
の機器を実現できることとなり、その効果が極
めて大きい。
尚、本発明は上述した構成に限定されるもので
はなく、次のようにしても同様に実施することが
できる。
はなく、次のようにしても同様に実施することが
できる。
(a) 上記第１の発明において、整流素子９の冷却
は保持環１３に設けた通風孔１５の回転による
フアン作用により、第８図に示す矢印の如く冷
却器８の冷却用フイン１０に冷却空気を通過さ
せることにより熱交換させるが、その冷却空気
の吸気を取付フランジ１２ａ，１２ｂに設けた
通風孔１６による行なうようにしても、同様の
効果を得られることが出来る。この場合には、
特に通風孔の加工が上記の如く軸中心に設ける
場合に比較して、容易であり、かつ通風孔の個
数の増減により吸気の調整が可能となる。
は保持環１３に設けた通風孔１５の回転による
フアン作用により、第８図に示す矢印の如く冷
却器８の冷却用フイン１０に冷却空気を通過さ
せることにより熱交換させるが、その冷却空気
の吸気を取付フランジ１２ａ，１２ｂに設けた
通風孔１６による行なうようにしても、同様の
効果を得られることが出来る。この場合には、
特に通風孔の加工が上記の如く軸中心に設ける
場合に比較して、容易であり、かつ通風孔の個
数の増減により吸気の調整が可能となる。
(b) 以上では、同期機として説明したが、もちろ
ん無整流子電動機と称される可変速回転機に対
しても適用できることは自白である。
ん無整流子電動機と称される可変速回転機に対
しても適用できることは自白である。
(c) また、回転方向が変わる回転電機において、
特に前記第２の発明の吸気孔としての通風孔１
５ａ、排気孔としての通風孔１５ｂは、逆回転
では通風孔１５ｂが吸気孔、通風孔１５ａが排
気孔となるため、本発明は可変速、可逆運転回
転電機において適用できるものであることが分
る。
特に前記第２の発明の吸気孔としての通風孔１
５ａ、排気孔としての通風孔１５ｂは、逆回転
では通風孔１５ｂが吸気孔、通風孔１５ａが排
気孔となるため、本発明は可変速、可逆運転回
転電機において適用できるものであることが分
る。
(d) 前記第２の発明における通風孔１５ａ，１５
ｂは各々保持環１３の円周上の軸方向の異なつ
た円周上に設けたものを示したが、同一軸方向
の円周位置に通風孔１５ａと通風孔１５ｂを設
けてもよいことはもちろんである。一方、通風
孔１５ａ，１５ｂは第９図に示すように湾曲し
た曲線状の通風孔であつて、その入口、出口部
も第９図の如く、流体力学的に、抵抗が少ない
ような形状を有する構成とすることにより、通
風量が増加して素子の冷却効果を一段と向上さ
せ得ることは明らかである。
ｂは各々保持環１３の円周上の軸方向の異なつ
た円周上に設けたものを示したが、同一軸方向
の円周位置に通風孔１５ａと通風孔１５ｂを設
けてもよいことはもちろんである。一方、通風
孔１５ａ，１５ｂは第９図に示すように湾曲し
た曲線状の通風孔であつて、その入口、出口部
も第９図の如く、流体力学的に、抵抗が少ない
ような形状を有する構成とすることにより、通
風量が増加して素子の冷却効果を一段と向上さ
せ得ることは明らかである。
(e) 第１０図は、保持環１３の外周部に比較的少
ない空隙をあけて固定側に隔壁１７を設けた例
を示すもので、温度の低い吸気媒体と温度の高
い排気媒体とが混合しないという効果がある。
ない空隙をあけて固定側に隔壁１７を設けた例
を示すもので、温度の低い吸気媒体と温度の高
い排気媒体とが混合しないという効果がある。
〔発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、整流素子
の取付径を小さくして、遠心力を小さくできると
共に整流素子の冷却を効率的に行なうことがで
き、さらに回転電機の小形化ならびに軽量化を図
ることが可能な高速機にも適用可能な極めて信頼
性の高いブラシレス回転電機の回転整流装置が提
供できる。
の取付径を小さくして、遠心力を小さくできると
共に整流素子の冷却を効率的に行なうことがで
き、さらに回転電機の小形化ならびに軽量化を図
ることが可能な高速機にも適用可能な極めて信頼
性の高いブラシレス回転電機の回転整流装置が提
供できる。
第１図は従来のブラシレス回転電機を示す断面
図、第２図は、第１図の回転整流装置の拡大断面
を示す図、第３図は第１の発明の一実施例を示す
断面図、第４図は第３図の回転整流装置の拡大断
面図、第５図は第４図の“Ｘ”−“Ｘ”矢視切断面
を示す斜視図、第６図および第７図は第２の発明
の実施例を示す断面図、第８図ないし第１０図は
その他の実施例をそれぞれ示す断面図である。 １……回転電機本体、２，２ａ，２ｂ……回転
軸、３……回転整流器、４……交流励磁機、５…
…界磁巻線、６……円形リング、７……絶縁物、
８……冷却器、９……整流素子、１０……冷却用
フイン、１１……（軸）通風孔、１２……取付フ
ランジ、１３……保持環、１４……連結ボルト、
１５……通風孔、１６……通風孔、１７……隔
壁、１８……整流器室。
図、第２図は、第１図の回転整流装置の拡大断面
を示す図、第３図は第１の発明の一実施例を示す
断面図、第４図は第３図の回転整流装置の拡大断
面図、第５図は第４図の“Ｘ”−“Ｘ”矢視切断面
を示す斜視図、第６図および第７図は第２の発明
の実施例を示す断面図、第８図ないし第１０図は
その他の実施例をそれぞれ示す断面図である。 １……回転電機本体、２，２ａ，２ｂ……回転
軸、３……回転整流器、４……交流励磁機、５…
…界磁巻線、６……円形リング、７……絶縁物、
８……冷却器、９……整流素子、１０……冷却用
フイン、１１……（軸）通風孔、１２……取付フ
ランジ、１３……保持環、１４……連結ボルト、
１５……通風孔、１６……通風孔、１７……隔
壁、１８……整流器室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転電機本体の回転軸上に交流励磁機と回転
整流器とを装着し、これらを電気的に接続して成
るブラシレス回転電機において、 前記回転電機本体の回転軸と交流励磁機の回転
軸とを中間接続部材を介して連結すると共に、前
記回転整流器を前記中間接続部材内部に配置し、 かつ前記交流励磁機の回転軸または前記中間接
続部材に吸気孔としての通風孔を設けると共に、
前記中間接続部材の外周面に、前記回転整流器を
構成する整流素子を冷却する冷却器のフイン部に
貫通する排気孔としての通風孔を設けるようにし
た ことを特徴とするブラシレス回転電機の回転整流
装置。 ２ 回転電機本体の回転軸上に交流励磁機と回転
整流器とを装着し、これらを電気的に接続して成
るブラシレス回転電機において、 前記回転電機本体の回転軸と交流励磁機の回転
軸とを中間接続部材を介して連結すると共に、前
記回転整流器を前記中間接続部材内部に配置し、 かつ前記中間接続部材の外周面に、回転方向に
傾斜した吸気孔および排気孔としての複数個の通
風孔を設けるようにした。 ことを特徴とするブラシレス回転電機の回転整流
装置。 ３ 前記回転方向に傾斜した複数個の通風孔は前
記中間接続部材の同一軸方向位置の円周上に設け
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
２項に記載のブラシレス回転電機の回転整流装
置。 ４ 前記回転方向に傾斜した複数個の通風孔は前
記中間接続部材の各々異なつた軸方向位置の円周
上に設けるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載のブラシレス回転電機の回転
整流装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012851A JPS58133152A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | ブラシレス回転電機の回転整流装置 |
| US06/458,842 US4472649A (en) | 1982-01-29 | 1983-01-18 | Brushless rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57012851A JPS58133152A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | ブラシレス回転電機の回転整流装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28711190A Division JPH03173336A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | ブラシレス回転電機の回転整流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58133152A JPS58133152A (ja) | 1983-08-08 |
| JPH0320982B2 true JPH0320982B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=11816894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57012851A Granted JPS58133152A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | ブラシレス回転電機の回転整流装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4472649A (ja) |
| JP (1) | JPS58133152A (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4628219A (en) * | 1985-09-13 | 1986-12-09 | Sundstrand Corporation | Rectifier assembly for mounting in a rotor |
| US4755736A (en) * | 1986-12-30 | 1988-07-05 | Sundstrand Corporation | Generator system with integral permanent magnet generator exciter |
| US5119466A (en) * | 1989-05-24 | 1992-06-02 | Asmo Co., Ltd. | Control motor integrated with a direct current motor and a speed control circuit |
| US5006741A (en) * | 1989-07-06 | 1991-04-09 | Sundstrand Corporation | Brushless generator with concentrically arranged rectifier assembly |
| JPH03173336A (ja) * | 1990-10-26 | 1991-07-26 | Toshiba Corp | ブラシレス回転電機の回転整流装置 |
| US6124567A (en) * | 1998-12-10 | 2000-09-26 | Illinois Tool Works Inc. | Die cast housing for welding machine generator |
| JP4056751B2 (ja) * | 2002-01-28 | 2008-03-05 | 株式会社デンソー | 車両用交流発電機の整流装置 |
| US20040021437A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-05 | Maslov Boris A. | Adaptive electric motors and generators providing improved performance and efficiency |
| US20050046375A1 (en) * | 2002-07-31 | 2005-03-03 | Maslov Boris A. | Software-based adaptive control system for electric motors and generators |
| US20050045392A1 (en) * | 2002-07-31 | 2005-03-03 | Maslov Boris A. | In-wheel electric motors |
| US20050127856A1 (en) * | 2002-07-31 | 2005-06-16 | Wavecrest Laboratories | Low-voltage electric motors |
| US20040263099A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-12-30 | Maslov Boris A | Electric propulsion system |
| US6903470B2 (en) * | 2002-08-22 | 2005-06-07 | Honeywell International, Inc. | High speed generator with high-power rotating rectifiers cooling system |
| DE102004013919A1 (de) * | 2004-03-22 | 2005-10-20 | Siemens Ag | Elektromotor |
| US7166944B2 (en) * | 2005-02-18 | 2007-01-23 | Visteon Global Technologies, Inc. | Cooling plate for alternator rectifier |
| DE102007030969A1 (de) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Siemens Ag | Haltevorrichtung für im Inneren eines Rotorkörpers angeordnete elektrische Bauteile einer Erregerschaltung sowie Rotor mit einer solchen Haltevorrichtung |
| US20100213775A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-08-26 | C.E. Niehoff & Co. | High power density generator |
| US8546983B2 (en) | 2010-10-14 | 2013-10-01 | Remy Technologies, Llc | Split drain system and method for an electric machine module |
| US10243424B2 (en) * | 2013-04-18 | 2019-03-26 | Oeco, Llp | Mast-mounted aircraft generator |
| EP2800256B1 (en) * | 2013-04-30 | 2015-12-09 | Siemens Aktiengesellschaft | A technique for electrically connecting a generator and an exciter |
| JP6997695B2 (ja) * | 2018-10-16 | 2022-01-18 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ブラシレス回転電機 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA587388A (en) * | 1957-03-12 | 1959-11-17 | Westinghouse Electric Corporation | Alternating current dynamoelectric machine |
| US3371235A (en) * | 1965-05-12 | 1968-02-27 | Westinghouse Electric Corp | Component support and interconnection arrangement in a rotating rectifier exciter |
| US3354330A (en) * | 1965-10-29 | 1967-11-21 | Oerlikon Engineering Company | Dynamo-electric machine carrying radially mounted rectifiers |
| GB1142815A (en) * | 1966-04-21 | 1969-02-12 | Parsons C A & Co Ltd | Improvements in and relating to dynamo-electric machines |
| FR1553639A (ja) * | 1966-10-26 | 1969-01-10 | ||
| US3733505A (en) * | 1971-02-08 | 1973-05-15 | V Kildishev | Induction transducer of the excitation current of a synchronous generator |
| CH552298A (de) * | 1972-03-10 | 1974-07-31 | Kraftwerk Union Ag | Elektrische maschine, insbesondere synchrongenerator, mit einer erregeranordnung. |
| US3829725A (en) * | 1973-02-21 | 1974-08-13 | Westinghouse Electric Corp | Rectifier assembly for brushless excitation systems |
| US4155019A (en) * | 1973-06-27 | 1979-05-15 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Coupling assembly for mutually coupling a generator rotor having a superconductive exciter winding and a shaft carrying exciter current leads |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57012851A patent/JPS58133152A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-18 US US06/458,842 patent/US4472649A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4472649A (en) | 1984-09-18 |
| JPS58133152A (ja) | 1983-08-08 |
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