JPH08331781A - かご形三相誘導電動機の回転子と固定子のダクト配列 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のシリーズ式通風型のかご形誘導電動機
の回転子の冷却に関連して、固定子の内部の半径方向と
外周の軸方向に通風され、回転子と固定子の鉄心に配置
される複数対の通風間隔片の配置を改良して、各対の通
風間隔片間の隙間によって形成される冷却ダクトによる
冷却が、軸方向中央部と軸方向両端部で均一になるよう
にすることを目的とする。 【構成】 回転子鉄心３５と固定子鉄心３１のそれぞれ
に、軸方向に複数対の通風間隔片を設け、これら複数対
の通風間隔片の間の隙間３３₁〜３３_n、３９₁〜３９_nが
ダクトを形成し、これらの通風間隔片相互の配置間隔は
冷却風の流入側から流出側に向かって逐次狭くされ、回
転子の通風間隔片と固定子の通風間隔片とは半径方向に
整列される構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はかご形三相誘導電動機
の、回転子鉄心の軸方向に複数列設けられる回転子鉄心
の通風間隔片相互間の隙間によって形成される冷却風の
通路と、これら回転子鉄心の通風隙間の列のそれぞれに
対応する固定子鉄心の通風隙間の列と、が互いに半径方
向に整列して冷却風の通路となるシリーズ式冷却機構を
有するかご形三相誘導電動機の通風間隔片の配列に関
し、より具体的には冷却風のダクトを構成する通風間隔
片の軸方向の配置間隔が、流入側では広く流出側では狭
くされて冷却効果が軸方向に均等にされたダクトの配列
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３はシリーズ式冷却機構を有する従来
のかご形三相誘導電動機を示す半体側断面図で、図中の
符号３１′は固定子鉄心３１が分割された個々のブロッ
クを示す。各ブロックは、薄いけい素鋼板などが扇形に
打ち抜かれ、これらの複数枚が一つの円環をなすように
配置され、それらの円環が軸方向に所定の枚数積層され
て一つのブロック３１′を形成し、これらのブロック３
１′と、これと隣接する他のブロック３１′との間には
放射状に延在する棒状、板状あるいは異形断面の通風間
隔片がブロック３１′相互間に放射状のスペーサとして
配置されて、各通風間隔片相互の間は円周方向に所定の
間隔の隙間３３が明けられ、これらの隙間が冷却風の通
路となる。けい素鋼板のブロック３１′と隙間３３は交
互に所定の数だけ軸方向に整列されて固定子鉄心３１を
形成し、固定子鉄心３１の内周の複数の溝に固定子巻線
３４が巻回されて固定子３０となる。各ブロック３１′
は、いずれも同一幅で、それぞれの間の隙間３３が冷却
空気の通路を形成し、軸方向に等間隔に配置される。固
定子３０は固定子取付ブラケット４５を介してハウジン
グ４４に固定され、この固定子取付ブラケット４５に
は、軸線方向に延在する複数の図示しない通風溝が明け
られる。ハウジング４４の軸方向両端はそれぞれ右と左
のカバープレート４３ａと４３ｂに軸受４１、４２を介
して取り付けられる。

【０００３】図３において符号３５は、回転軸４０の外
周に固定され、固定子３０の内方に所定のエアギャップ
を保って取り付けられた回転子鉄心であり、薄いけい素
鋼板などが扇形に打ち抜かれ、これらの複数枚が一つの
円環をなすように配置され、これらの円環が軸方向に所
定の枚数積層されて、回転子鉄心が分割された一つのブ
ロック３５′を形成する。隣接するブロック３５′同士
の間には、複数の通風間隔片が所定の隙間３９を隔てて
円周方向に交互に１列に配置され、これらの隙間３９は
前記の固定子の通風隙間３３に対して半径方向に整列さ
れ、これらのブロック３５′は、固定子の対応するブロ
ック３１′と整列されて回転子鉄心３５となる。回転子
鉄心３５には、かご形導体をはめ込んで固定され、その
軸方向両端間を連結し円周方向に複数のロータバー３６
ａが挿入され回転子３６を構成する。この回転子３６に
は、回転軸４０に近い内方で回転軸４０に平行に複数の
通風溝３７が明けられている。回転子鉄心３５には、前
記の固定子鉄心３１に設けられた複数の通風隙間３３
の、それぞれに対向して、半径方向に整列する同数の通
風隙間３９が所定の間隔を保って配置され、これらの通
風隙間３９の隣接する同士間の間隔が、固定子の通風隙
間３３に対し半径方向に同一で連通する。さらにこれら
の通風隙間（ダクト）３９が軸方向にも複数列配置され
る。図４は、回転子３６に設けられた通風間隔片３８
と、それら相互間の隙間３９の構造の一部を示す模式的
な斜視図であり、回転子内で軸方向に所定の間隔を保っ
て放射状に延在する回転子鉄心の一つのブロック３６₁
と次のブロック３６₂との間には３８、３８、３８のよ
うに複数の通風間隔片が円周方向に所定の隙間３９を保
って半径方向に放射状に延在し、それらの隙間３９の各
々が冷却風の通路（ダクト）を形成するが、これら複数
の通風間隔片３８とそれらの間の隙間３９とを含んだ部
材全体をダクトとも称する。

【０００４】この従来技術における冷却の作動について
説明する。図３の電動機では、ハウジング４４の右端近
くに半径方向外方に設置された図示しない他励ファンか
ら送られる冷却風は、ハウジング４４内をほぼ半径方向
内方に回転軸４０に向かい、回転軸４０の近くで軸線方
向に明けられた複数の通風溝３７に沿って全体としては
軸方向に移動しながら、複数の通風間隔片間に形成され
る隙間３９が半径方向のダクトとなり、これに沿って半
径方向外方に分岐して回転子３６を冷却し、次に前記固
定子３０の通風隙間（ダクト）３３を通過して固定子３
０を冷却して、前述した固定子取付ブラケット４５内の
図示しない通風溝内に至って合流し、軸方向に流れ、ハ
ウジング４４の図の左端の空間部から外方に排出され
る。

【０００５】図５は、実開昭６２−１７２２５５号公報
に開示された従来技術による固定子のパラレル型の冷却
構造としての通風間隔片を示すもので、『回転子に設置
された図示しないフアン又は回転子自身の回転により発
生する冷却風、あるいは別途設置された通風ブロワによ
り発生する冷却風』と記載されていて、冷却風は軸方向
の中央部から流入し、軸方向の左右に分岐して流れるパ
ラレル型で、この考案は回転子の冷却については全く図
解も説明もされていないので、固定子の冷却のみに適用
され、回転子の冷却には全く関係ないものと解される。
この公開公報の図１（本明細書の前記図５）と実用新案
登録請求の範囲には、『回転電機の固定子において、鉄
心中央部（軸方向の）の通風間隔片に較べて鉄心端部に
は通風間隔片を数多く配置したことを特徴とする回転電
機の固定子』と記載されている。以上の点から、本願の
図５に示され、実開昭６２−１７２２５５号公報に公開
された従来技術としての固定子の冷却構造は、回転子と
は無関係に固定子を冷却するための通風間隔片を、軸方
向の中央部にある複数の通風間隔片２２ａ相互間の間隔
を広く、鉄心端部とそれに近い複数の通風間隔片２２ｂ
相互間の間隔を狭く配置したパラレル通風型の冷却機構
に関するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
パラレル通風型のかご形誘導電動機において、回転子の
冷却とは別個に、固定子の冷却を均等に行うために、鉄
心の軸方向中央部にある通風間隔片相互間の間隔を広
く、鉄心端部と、それに近い通風間隔片相互間の間隔を
狭く配置した構成のものは存在していた。しかしシリー
ズ通風型のかご形誘導電動機においては、回転子の冷却
と関連して、軸方向と半径方向とに通風され、しかも鉄
心の軸方向中央部と鉄心両端部の冷却を均一にする構成
は提供されてなく、解決すべき課題として残されてい
た。本発明はこの課題を解決する冷却機構を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上に述べたように、本
発明はシリーズ通風型のかご形誘導電動機において、回
転子鉄心と固定子鉄心とに軸方向の同一の位置で円周方
向に所定の間隔を保って放射状に延在する複数個の通風
間隔片を有する列を、軸方向に複数列設けて連通させ、
さらにこれら複数列の通風間隔片相互間の間隔を、流入
端側では広く、流出端側に向かって狭くなるようにし、
これにより回転子の冷却に使用された冷却風が、回転軸
の近くに軸に平行に設けられた複数の通風溝に沿って流
入側から流出側に軸方向に流れながら半径方向にも流
れ、流入端側から流出端側に向かって逐次狭くなること
から冷却効果が均一になるようにして課題を解決した。

【０００８】

【作用】他励または自励ファンにより送られた冷却風
は、ハウジングの軸方向の一方端から半径方向内方に流
入し、回転軸の近くで軸に平行に設けられた複数の通風
溝内を通過し、流入側から流出側に軸方向に流れ、その
間、回転子鉄心と固定子鉄心とに軸方向に整列して配置
され、半径方向に延在する複数の通風間隔片同士の間に
形成される隙間を通風路として、それに沿って回転子か
ら固定子を経て、半径方向外端に近い固定子取付ブラケ
ットの図示しない通風溝に至り、再び軸方向に流れて合
流し、ハウジングの軸方向の他方端から流出する。これ
らの通風隙間は、流入側から流出側に向かって、回転子
と固定子の鉄心の、あるブロックから次のブロックまで
の間隔を、流入側では広く流出側では狭くなるように設
定されているので冷却効率が均一化される。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例を示すシリーズ
式冷却機構を有するかご形三相誘導電動機を示す半体側
断面図である。固定子鉄心３１を構成する積層されたブ
ロック３１′は、正確には、それぞれの積層厚さのみは
図３に示した従来技術のブロック３１′とは同一でなく
異なるが、発明の要旨は円周方向に分割された複数の通
風間隔片によって画定される複数の通風隙間の軸方向の
配置間隔にあるので、比較を容易にするため、それぞれ
の通風隙間を３３₁〜３３_n、３９₁〜３９_nの下付き数字
で示し、その他の各部には同じ符号を付した。これらｎ
個（ｎは任意の数）の通風隙間３３₁〜３３_nと、回転子
鉄心３５に設けられた通風隙間３９₁〜３９_nとは、個々
の構造は、それぞれ図３に示した通風隙間３３あるいは
３９と同一であるが、それぞれの通風隙間３３₁〜３
３_n、３９₁〜３９_nの間に配置されるけい素鋼板などの
積層厚さと、固定子の通風隙間と回転子の通風隙間と
を、取り付ける位置と間隔とが流入端側では広く、流出
端側では狭くなるようにしてある。固定子の通風隙間３
３₁〜３３_nと、回転子の通風隙間３９₁〜３９_n以外の構
成は、図３に示した従来技術によるシリーズ式冷却機構
を有するかご形三相誘導電動機と同一であるから反復し
ては説明しない。

【００１０】図２は、第２実施例を示す半体側断面図
で、固定子鉄心３１に設けられた通風隙間３３₁〜３３_n
と、回転子鉄心３５に設けられた通風隙間３９₁〜３９_n
とを、ブロックが２個ずつ軸方向に重ねられた区画に分
割し、それぞれの対応する隙間同士も軸方向に整列する
ようにしてある。ブロックは２個ずつでなく、３個以上
ずつに分割してもよい。通風隙間３３₁〜３３_n、３９₁
〜３９_nは、図で右側の冷却風の流入側の第１のセクシ
ョンＳ₁、次の第２のセクションＳ₂、さらに次のセクシ
ョンＳ₃・・・、図で左側の冷却風の流出側のセクショ
ンＳ_n/2とに分割され、同じセクション内では同一の間
隔で、異なるセクションについては、第１のセクション
Ｓ₁から第_n/2のセクションに向かって間隔が狭くなるよ
うに配置されている。図２において、固定子側のセクシ
ョンの図示は省略してあるが、回転子側と同様に配置さ
れている。冷却効果の点からは、図１の第１実施例が有
利であるが、組立てや部品管理の面からは図２の第２実
施例が有利である。

【００１１】

【発明の効果】冷却風の流入側から流出側に向かって、
通風間隔片間の隙間（ダクト）内を通過する冷却風の温
度は逐次上昇し冷却効率は低下するので、それに応じて
ダクト間隔片相互間の間隔を狭くすることにより、流入
側、流出側および中間部の冷却効率が均等にされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す半体側断面図であ
り。

【図２】本発明の第２実施例を示す半体側断面図であ
る。

【図３】従来のシリーズ式冷却機構を有するかご形三相
誘導電動機を示す半体側断面図である。

【図４】図３に示した従来のシリーズ式冷却機構の隣接
する回転子鉄心と、その中間の通風間隔片と通風隙間と
の構造を示す部分斜視図である。

【図５】パラレル式冷却機構を有する従来のかご形三相
誘導電動機を示す半体側断面図である。

【符号の説明】

３０：固定子 ３１：固定子鉄心 ３３₁〜３３_n：固定子の通風隙間 ３５：回転子鉄心 ３６：回転子 ３９₁〜３９_n：回転子の通風隙間 ４０：回転軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の外周から外方に放射状に整列し
   て配置され、回転子の外周に至って円周方向に所定の間
   隔を保って、これらの間隔が円周方向に冷却風の通路を
   画定して円環状に配列された通風間隔片同士の間に形成
   される通風隙間の列と、これらの通風隙間の列が軸方向
   に所定の間隔で配置された複数の列と、これら複数の通
   風隙間の列の相互間にけい素鋼板などが所定の厚さで軸
   方向に積層され複数のブロックに分割された回転子鉄心
   と、この回転子鉄心の外周近くを軸方向に貫通する導電
   体の複数のロータバーと、これら複数のロータバーの両
   端をそれぞれ連結し短絡するエンドリングと、を有する
   回転子と、 前記回転子の外周から所定の隙間を保って前記回転子の
   通風隙間のそれぞれの列の延長線上に放射状に整列して
   配置され、固定子の外周に至って円周方向に所定の間隔
   を保ち相互間に冷却風の通路を画定する複数の固定子の
   通風隙間の列と、これら複数の固定子通風隙間の列の相
   互間にけい素鋼板などが所定の厚さで軸方向に積層さ
   れ、複数のブロックに分割された固定子鉄心と、この固
   定子鉄心の複数の溝に卷回された固定子卷線と、を有す
   る固定子と、 を含んで成り、前記固定子の通風隙間の列が前記回転子
   の通風隙間の列と軸方向に整列して配置され、冷却風を
   軸方向の一方端から他方端に流すシリーズ式冷却機構を
   有するかご形三相誘導電動機において；前記回転子と固
   定子の通風隙間の列間の軸方向間隔は、冷却風の流入側
   で広く流出側で狭くされているかご形三相誘導電動機の
   回転子と固定子のダクト配列。
2. 【請求項２】 前記回転子と固定子の通風隙間相互間の
   間隔が、冷却風の流入側から流出側に向かって漸減する
   ようにされていることを特徴とする請求項１記載のかご
   形三相誘導電動機の回転子と固定子のダクト配列。
3. 【請求項３】 前記通風隙間が軸方向に複数の区画に区
   分して配置され、同一区画内での通風間隔片相互間の間
   隔は等しく、異なる区画では冷却風の流入側に近い区画
   内で広く、流出側に近くなる区画内ほど狭くなるように
   されていることを特徴とする請求項１記載のかご形三相
   誘導電動機の回転子と固定子のダクト配列。