JPH09163682A - 電動機のロータ冷却構造 - Google Patents

電動機のロータ冷却構造

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JPH09163682A
JPH09163682A JP7314396A JP31439695A JPH09163682A JP H09163682 A JPH09163682 A JP H09163682A JP 7314396 A JP7314396 A JP 7314396A JP 31439695 A JP31439695 A JP 31439695A JP H09163682 A JPH09163682 A JP H09163682A
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JP
Japan
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rotor
gap
cooling liquid
electric motor
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
JP7314396A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatake Hatsutori
雅威 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3,600r.p.m.を超える高速電動機
のロータを効率良く冷却して、ロータの熱ひずみの発生
を防止する。 【解決手段】 ロータ鉄心部13を所定の間隙27を設
けてロータキャン17で覆い、ロータシャフト14内部
に流体通路19、21を設けると共に、間隙27に対応
する位置に流体通路19、21の開口部20、22を設
け、ロータシャフト14の一端から流体通路19、21
に冷却液を注入してロータ鉄心部13とロータキャン1
7との間を流通させてロータ鉄心部13を冷却し、冷却
液をロータシャフト14の他端から排出可能な構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機のロータ冷
却構造に関し、特に、3,600r.p.m.を超える
高速電動機のロータを冷却する冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機においては、ステータ及びロータ
の巻線に電流が流れるため、ステータ及びロータの温度
が上昇する。すなわち、電流が流れると、電流の強さの
2乗及び巻線の抵抗に比例するジュール熱がステータ及
びロータに発生する。この結果、電動機に供給された電
力がジュール熱となって消費され、電動機の効率が下が
ると共に、ロータに熱応力によるひずみが発生するとい
う弊害がある。特に、密封されたモータケーシング内に
あっては、これらの弊害を引き起こす温度上昇が激し
い。したがって、高速でロータを回転させる高速電動機
にあっては、ロータの冷却をどの様な方法で行うかが問
題となる。
【0003】そこで、従来の電動機においては、ロータ
の回転によりモータケーシング内の雰囲気が攪拌される
ことを利用して、ロータに発生する熱をモータケーシン
グの内部雰囲気を介してモータケーシングに伝達し、伝
達された熱をモータケーシングから外部に放出してい
る。
【0004】また、近年にあっては、ロータにインペラ
を設けてモータケーシングの内部雰囲気をより強力に攪
拌可能とし、冷却率を向上させる冷却構造が提案されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
モータケーシングの内部雰囲気を介してロータを冷却す
る構造にあっては、熱伝導率が悪い気体をロータから発
生する熱の運搬媒体として利用することになるため、ロ
ータの冷却効果を更に改善することができる余地があ
る。
【0006】したがって、本発明の目的は、3,600
r.p.m.を超える高速電動機のロータを効率良く冷
却してロータの熱ひずみの発生を防止し、電動機の効率
を向上させ、更には電動機自体を小型化することができ
る電動機のロータ冷却構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明においては、ロータ鉄心部を所定の間隙を設
けてロータキャンで覆い、ロータシャフト内部に流体通
路を設けると共に、間隙に対応する位置に通路の開口部
を設けた電動機のロータ冷却構造を提供する。本発明の
電動機のロータ冷却構造によれば、ロータシャフトの一
端から流体通路に冷却液を注入してロータとキャンとの
間を流通させてロータを冷却し、冷却液をロータシャフ
トの他端から排出可能な構成とすることができる。
【0008】また、本発明においては、更に、ロータ鉄
心部とロータキャンとの間隙に、冷却液を圧送するため
の補助インペラを設けることができる。
【0009】なお、ロータシャフト内に設けられた流体
通路の開口部やロータ鉄心部とロータキャンとの間隙に
設けられた補助インペラは、ロータ鉄心部とロータキャ
ンとの間隙にスムーズに冷却液を流すことができれば良
く、その数や形状等は問わない。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に係る電動機のロータ冷却
構造の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明のロータ冷却構造の一実施
形態である立型誘導電動機の断面図である。まず、この
水冷式誘導電動機の全体的な構成を簡単に説明する。誘
導電動機は、電流を通ずることによって回転磁界を形成
する固定子巻線12を備えたステータ11と、固定子巻
線12によって形成された回転磁界により回転する、ロ
ータバー(図示せず)を備えたロータ鉄心部13と、ロ
ータ鉄心部13を支持し、モータケーシング10内壁に
設けられた上側ベアリング15及び下側ベアリング16
によって両端が軸支されたロータシャフト14とをモー
タケーシング10内部に備えることによって構成されて
いる。
【0012】次に、本発明の電動機のロータ冷却構造を
具体的に説明する。ロータの冷却は、例えば、水等の冷
却液をロータシャフト14の下端から注入して行われ
る。
【0013】すなわち、この誘導電動機には、ロータ鉄
心部13の全体を所定の間隙27を設けて覆うロータキ
ャン17が設けられる。これにより、ロータとステータ
との間隙に、ロータ冷却用の冷却液を流す必要はなく、
また、冷却液が電動機内部に漏れる虞もない。また、ロ
ータシャフト14の下方には、冷却液を注入するための
注入用流体通路19が設けられると共に、ロータ鉄心部
13とロータキャン17との間隙27に冷却液を注入す
るための注入用開口部20が設けられている。また、ロ
ータシャフト14の上方には、ロータ鉄心部13とロー
タキャン14との間隙27から冷却液を排出するための
排出用開口部22を設けると共に、この排出用開口部2
2に接続され、ロータ鉄心部13を冷却した冷却液を電
動機外部に排出するための排出用流体通路21が設けら
れている。
【0014】本実施例においては、ロータを下方から上
方に向かって冷却する構造を採用したため、ロータシャ
フト14の下端から注入された冷却液をロータシャフト
14の上端から排出することができるように、補助イン
ペラ18をロータキャン17の下端、即ち、間隙27に
設け、冷却液を上方に向かって圧送することとしてい
る。
【0015】また、ロータシャフト14の上端部及び下
端部には、回転するロータシャフト14に容易に冷却液
を注入し、排出することができるように、結合部材2
4、26を介して補助パイプ23、25が設けられ、ロ
ータシャフト14と共に回転しないように構成されてい
る。
【0016】なお、図示していないが、ロータシャフト
14に設けられた2つの補助パイプ23、25を、加圧
ポンプや冷却装置等を介して接続することにより、冷却
液を循環させて効率よくロータ鉄心部13の冷却を行う
ことができる。
【0017】以上の構成からなるロータ冷却構造を備え
た電動機の動作を以下に説明する。
【0018】まず、電動機を始動後、補助パイプ23か
ら冷却液がロータシャフト14の注入用流体通路19に
注入される。
【0019】ロータシャフト14の注入用流体通路19
に注入された冷却液は、注入用開口部20から、ロータ
鉄心部13とロータキャン17との間隙27に流れ込
み、ロータ鉄心部13の回転に伴って回転する補助イン
ペラ18によって圧送される。その結果、冷却液は、ロ
ータ14とロータキャン17との間隙27を上方に向か
って流れロータ鉄心部13表面から熱を奪う。このよう
に、ロータ鉄心部13を冷却することができるため、ロ
ータの熱ひずみの発生を防止することができる。また、
ロータキャン17の外側は、モータケーシング10内の
雰囲気により冷却される。
【0020】熱を奪った冷却液は、ロータ鉄心部13の
上部に達し、ロータ鉄心部13とロータキャン17との
間から、排出用開口部22を通って排出用流体通路21
に流れ込む。そして、排出用流体通路21を通って、補
助パイプ25から電動機外に排出される。
【0021】なお、本実施例においては、冷却液をロー
タシャフト14の下方から上方に向かって流れるように
注入したが、ロータシャフト14の上方から下方に向か
って流れるように冷却液を注入しても良い。また、本実
施例では、立型誘導電動機を例にして説明したが、本発
明の電動機のロータ冷却構造を、その他の電動機につい
ても適用することができることはいうまでもない。
【0022】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、種々
の改良及び変更をなし得ることはもちろんである。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータ鉄心部を所定の間隙を設けてロータキャンで覆
い、ロータシャフト内部に流体通路を設けると共に、間
隙に対応する位置に流体通路の開口部を設け、ロータシ
ャフトの一端から流体通路に冷却液を注入してロータ鉄
心部とロータキャンとの間を流通させてロータを冷却す
る構成としたため、簡単な構成でロータを効率良く冷却
できる。したがって、熱応力によるロータのアンバラン
ス発生を防止することができ、ひいては、電動機自身の
効率をアップさせることができる。
【0024】また、ロータ鉄心部とロータキャンとの間
隙に、前記冷却液を圧送するための補助インペラを設け
たため、冷却液をロータ鉄心部とロータキャンとの間隙
を効率よく流すことができ、冷却効率も向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電動機のロータ冷却構造の一実施態様
を示す断面図である。
【符号の説明】
10 モータケーシング 11 ステータ 12 固定子巻線 13 ロータ鉄心部 14 ロータシャフト 15 上側ベアリング 16 下側ベアリング 17 ロータキャン 18 補助インペラ 19 注入用流体通路 20 注入用開口部 21 排出用流体通路 22 排出用開口部 23、25 補助パイプ 24、26 結合部材 27 間隙

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータ鉄心部を所定の間隙を設けてロー
    タキャンで覆い、 ロータシャフト内部に流体通路を設けると共に、前記間
    隙に対応する位置に前記流体通路の開口部を設け、 前記ロータシャフトの一端から前記流体通路に冷却液を
    注入して前記ロータ鉄心部と前記ロータキャンとの間隙
    を流通させてロータ鉄心部を冷却し、前記冷却液を前記
    ロータシャフトの他端から排出可能な構成とすることを
    特徴とする電動機のロータ冷却構造。
  2. 【請求項2】 前記間隙に、前記冷却液を圧送するため
    の補助インペラを設ける請求項1記載の電動機のロータ
    冷却構造。
JP7314396A 1995-12-01 1995-12-01 電動機のロータ冷却構造 Pending JPH09163682A (ja)

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