JPH0595158U - 回転電機の固定子巻線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】固定子巻線の内部に保持片により、並びに固定
子巻線間に保持片により空隙を形成して放熱面積を増
し、さらに空隙内に冷却風を通し固定子巻線を冷却して
温度上昇を低減させ、小形軽量，出力アップ化を図るも
のである。 【構成】固定子巻線（ｍコイル）１，固定子巻線（ｉコ
イル）２の内部の中央部に細長い保持片で所定の大きさ
の空隙（１ａ），（２ａ）を設ける。そして、空隙内に
冷却風を通す。並びに、固定子鉄心の同一スロツト
（６）内の固定子巻線間に細長い保持片で所定の大きさ
の空隙（12ａ）を設ける。そして、空隙内に冷却風を通
す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、固定子巻線の内部または固定子巻線間に空隙を設けた回転電機の固 定子巻線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に回転電機の固定子巻線においては、固定子巻線の温度上昇を低減させる ため固定子巻線を形成する導体の断面積を大きくし、固定子巻線の電流密度を下 げることによって発生する熱損失量を低減する方法がとられていた。 しかしながら、小形大容量が求められる昨今、固定子巻線を固定子鉄心のスロ ツト内に隙間なく収納する集中巻線方式がとられ、アンペア・ターンを増して磁 束密度を大にする傾向になってきた。これを図５，図６に示す。

【０００３】 図５，図６において、１は固定子巻線（ｍコイル）、２は固定子巻線（ｉコイ ル）、３は磁極（ｍ）、４は磁極（ｉ）、5aは固定子鉄心５のけい素鋼板、６は スロツト、７は支持板をそれぞれ示す。 かように固定子巻線１，２を固定子鉄心５のスロツト６に隙間なく収納して磁 束密度を大にするため、熱放散が悪く大きく電流密度を下げなければ温度上昇の 低減が図れず、したがって、導体の断面積を大きくしなければならなくなる。す なわち、固定子巻線の占める容積が大きく限られたスペースに収納できなく、磁 極を深く形成する必要が生じてくる。 しかし、磁極を深く形成すると磁気回路に影響を及ぼし、小形軽量，出力アッ プ化が図れなくなる欠点が生ずる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、所要の磁束密度と所要のアンペア・ターンを確保し、限られた固定子 鉄心のスロツト内に固定子巻線を収納し、しかも温度上昇を低減させ、規格内の 温度上昇にするにはどのような手段を講じればよいかという点が解決しようとす る課題である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そのような課題を解決するために、つぎのような手段を講じた。

【０００６】 第１に、固定子巻線の内部の中央部に細長い保持片により所定の大きさの空隙 を設ける。その保持片には長方形で所要の長さの絶縁パイプを用い、固定子巻線 の内部の中央部に設ける。または、コ形の絶縁物を対称に入れてもよいし、円形 の絶縁パイプを入れてもよい。あるいは、熱伝導性のよい金属製で上記形状のも のにし、外周に絶縁皮膜を設けたものを用いてもよい。

【０００７】 上記の場合、固定子鉄心のスロツト部の幅を僅かに広げる。これは空隙部にと られる面積を償うためのものであり、磁気回路に殆ど影響のない程度の幅のもの である。また上記スロツト部の幅を広げない場合、アンペア・ターンを等しくす るには空隙分の断面積だけ電線を細くするこになるが、それでも従来技術の集中 巻線方式のものより、放熱面積の増加と空隙に冷却風を通すため、冷却効果が非 常によく出力アップが図られる。

【０００８】 第２に、固定子鉄心の同一スロツト内の固定子巻線と固定子巻線との間に細長 い保持片により所定の大きさの空隙を設ける。その保持片には前述の形状，材質 のものを用いる。

【０００９】

【作用】

かかる手段によりつぎのような作用がある。 すなわち、固定子巻線の内部の中央部に細長い保持片により空隙を設けたこと により、固定子巻線の放熱面積が増し、さらに空隙内を冷却風が通るため冷却効 率がよく，固定子巻線の温度上昇の低減が図られる。ここで、固定子巻線の内部 の中央部に空隙を設けるのは、中央部が一番温度が高くなる部分であるので好ま しいからである。

【００１０】 また、固定子鉄心の同一スロツト内の固定子巻線と固定子巻線との間に細長い 保持片により空隙を設けたことにより、固定子巻線の放熱面積が増し、さらに冷 却風が通るため冷却効率がよく、両固定子巻線の温度上昇の低減が図られる。 以下、本考案を図面に基づいて詳細説明する。

【００１１】 図１，図２は図５，図６に類して表した本考案の一実施例，他の実施例の要部 構成を示すものであり、1aは固定子巻線（ｍコイル）１内部の空隙、2aは固定子 巻線（ｉコイル）２内部の空隙、12a は固定子巻線（ｍコイル）１と固定子巻線 （ｉコイル）２間の空隙を示している。 また、図３，図４は図１，図２の理解を容易にするため示したものであり、図 ３は細長い保持片８の具体例を示し、図４は固定子巻線１，２を示している。

【００１２】 すなわち、図１においては固定子巻線（ｍコイル）１の内部の中央部に細長い 保持片８、保持片8aまたは保持片8bにより、所定の大きさの空隙1aが設けられ、 また固定子巻線（ｉコイル）２の内部には保持片により同様にして所定の大きさ の空隙2aが設けられてなる。

【００１３】 このようにすることにより、固定子巻線１，固定巻線２共に放熱面積が増し、 さらに空隙1a，空隙2a内を冷却風Ｗが通る構造であるため、冷却効率がよく固定 子巻線の温度上昇の低減が図られる。 ここで、空隙分だけ固定子巻線の巻きスペースが減少するので、その分を償う ため磁気回路には殆ど影響のない程度にスロツト６の幅を広げ幅Ａだけ広げてい る。 なお、スロツトの幅を広げない場合、アンペア・ターンを等しくするには空隙 分の断面積だけ電線を細くすることになるが、それでも従来技術集中巻線方式の ものより冷却効果が非常によいため、出力アップが図られる。

【００１４】 図２においては、固定子巻線（ｍコイル）１と固定子巻線（ｉコイル）２との 間に細長い保持片８，保持片8aまたは保持片8bにより、所定の大きさの空隙12a が設けられてなる。 このようにすることにより、固定子巻線１，固定子巻線２の放熱面積が増し、 さらに空隙12a 内を冷却風ｗが通る構造であるため、冷却効率がよく、固定子巻 線の温度上昇の低減が図られる。 なお、空隙分だけ固定子巻線の巻きスペースが減少し、その分を償うため磁気 回路に殆ど影響のない程度にスロット６の幅を広げ幅Ａだけ広げている。また、 スロットの幅を広げない場合は前述した通りである。 なお、図１，図２において、固定子巻線の内部や固定子巻線間の両方に空隙を 設けてもよいことは言うまでもない。

【００１５】 図３は細長い保持片の具体例を示し、８，8a，8bは保持片である。 すなわち、保持片８は、長方形の絶縁パイプまたは熱伝導性のよい金属製で外 周に絶縁皮膜を設けた長方形のパイプである。 また、保持片8aは、コ形の絶縁物または熱伝導性のよい金属製で外周に絶縁皮 膜を設けたものである。固定子巻線には２ケ対称に設ける。 さらにまた、保持片8bは、円形の絶縁パイプまたは熱伝導性のよい金属製で外 周に絶縁皮膜を設けたものである。固定子巻線には２ケ対称に設ける。

【００１６】 図４は固定子巻線を示し、（ａ）は固定子巻線（ｍコイル）１の巻き方を、（ ｂ）は固定子巻線（ｉコイル）２の巻き方をそれぞれ示している。 さらに、（ｂ）は固定子巻線（ｉコイル）２の内部の中央譜に保持片８を設け た一例をも示す。

【００１７】

【考案の効果】

固定子巻線の内部の中央部、並びに固定子巻線と固定子巻線との間に空隙を設 けることにより放熱面積が増し、さらに空隙内を冷却風が通る構造まであるため に冷却効果が非常によく、従来技術集中巻線方式のものより温度上昇を低減させ ることができ、出力アップすることができる。 また、回転電機の小形軽量，出力アップ化が図られるそのため、同じ出力に対 する重量が減少し、出力当たりの原価低減，低価格製品を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【００１８】

【図１】図１は本考案の一実施例の要部構成を示す斜め
投影縦断面図である。

【図２】図２は本考案の他の実施例の要部構成を示す斜
め投影縦断面図である。

【図３】図３は保持片の具体例を示す拡大斜視図であ
る。

【図４】図４の（ａ）は固定子巻線（ｍコイル）を，
（ｂ）は固定子巻線（ｉコイル）をそれぞれ示す拡大斜
視図である。

【図５】図５は従来例を示す斜め投影縦断面図である。

【図６】図６は従来の他の例を示す斜め投影縦面図であ
る。

【００１９】

【符号の説明】

１ 固定子巻線（ｍコイル） 1a 空隙 ２ 固定子巻線（ｉコイル） 2a 空隙 ３ 磁極（ｍ） 3a 挿入部 ４ 磁極（ｉ） 4a 挿入部 12a 空隙 ５ 固定子鉄心 5a けい素鋼板 ６ スロット ７ 支持板 ８ 保持片 8a 保持片 8b 保持片

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子巻線（１）（２）の内部に細長い
   保持片で所定の大きさの空隙を設けたことを特徴とする
   回転電機の固定子巻線。
2. 【請求項２】 固定子鉄心の同一スロツト（６）内の固
   定子巻線（１）（２）との間に細長い保持片で所定の大
   きさの空隙を設けたことを特徴とする回転電機の固定子
   巻線。