JPS5929847A - 電動始動手段付発電機直結フライホイ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電気エネルギを回転体の貫性エネルギに変
換して蓄積しておき、必要時に再び電気エネルギに変換
して供給する電動始動手段付発電機直結フライホイール
装置に関するものである。

この種の装置は、別個の始動回転用電動機を連結した発
電機にフライホイール装置を直結したもの、あるいは、
サイリスクを用いた静止形始動装置を使用することによ
り始動回転用電動機を発電機と兼用した発電電ｗＪ機に
フライホイール装置を直結したものなどがある。いづれ
の場合も大きな慣性効果を得るために、フライホイール
の直径が増大し、重量も数百トンに達するものがある。

したがって、軸的り防止や、振動の低減、及び据付面積
の縮少などの観点から、横軸形よりも立て軸形に構成さ
れる傾向にある。

以下、電動始動手段付発電機として、従来の装置もこの
発明の一実施例の装置も発電電動機の場合について説明
する。

従来の立て軸発電電動機直結フライホイール装置は、第
１図に縦断面図で示すようになっていた。

（１）は発電電動機で、次のように構成されている。

（２）は回転子で、中空の中間軸（３）に回転子継鉄が
固層され、このｇ鉄のタ１−円周に複数個の界磁極が取
付けられている。（４）け中間軸（３）に直結された中
空の上軸で、外部に設置偏シたサイリスク始動装置（図
示は略す）あるいけ励磁装置からの励磁電流を通電する
だめのスリップリング（５）が取付けらｈでいる。（６
）は固定子で、固定子鉄心（７）に固定子巻線が装着さ
れ、固定子フレーム（８）に支持されている。

（９）は上軸（４）を半径方向に支持する下部案内軸受
で、上部ブラケット（１０）に支持されている。（１１
）は中間軸（３）を半径方向に支持する中間系内ｕｊ受
で、中間グラケンｌ−（１２）に支持されている。

（１３）は複数枚の比較的大径の中心孔（１４ａ）が設
けられだ円板（１４）からなるフライホイールで、多数
本の締付はボルト（１５）により締付けられ、中間軸（
３）　＋７）　下端に直結さノｔている。

（１６）はフライホイール（１３）の下端に取（＝Ｉけ
られた中空状のスラストカラー、（１７）は中空状のス
ラスト軸受で、回転子（２）及びフライホイール（１３
）からなる回転部の全重量を支持している。（１８）け
スラストカラー（１６）を半径方向に支持する下部案内
軸受、（１９）はこの下部案内軸受及びスラスト嘲受（
１７）を支持する下部ブラケット、（２０）は鉄Ｊ坊コ
ンクリートからなる基礎である。

上記発電市１ｘＪＪ機直結フライホイール装置の運転ば
１次のようにする。）まず、サイリスク始動装置からの
励磁により発電電動機（１）を電動機として始動し、定
格回転数までフライホイール（１３）　ヲ加Ａし１回転
・λ件エネルギとして蓄積してひく。必要時（で応じ、
発電電ｆｉＩ＋機（１）を発電機として運転し電気エネ
ルギに変換して供給する。

フライホイール円板の慣性効果ｉｄ＋、）Ｄ　　で表わ
され、上記中心孔を設けたものは次式のような関係とな
る。

ｃｉＤ２，１ｑ（ａｏ　’−ｄｉ’　）Ｘ／ここに、ｄ
ｌ：フライホイール円板の内径ｄＯ：フライホイール円
板の外径 ｌ：フライホイールの長さ また、フライホイー・ル円板の重量Ｗけ、次のようにな
る。

Ｗ、１−（ｄｏ　２−ｄｉ　２　）Ｘ／したがって、フ
ライホイール円板の内径の４乗（ｄｌ）が外径のそれに
比べて十分小さければ、内径ｄ１の大きさがＧＤ２に与
える影響は少ない。一方内径ｄ１の重量に与える影＃ば
、２乗で効いてくるので犬きく、中心孔（１４ａ）を設
けた円板（１４）による重量 量軽減の効具は大きい。

しかしｆｘから上述した従来装置では、フライホイール
（１３）の円板（１４）に中心孔（１４ａ）を設けたこ
とで、フライホイール（１３）の重量が軽減し、スラス
ト軸受撰が低減するという効果がある。しかし、フライ
ホイール（１３）外周部と周囲雰囲気との間の摩擦現象
によりフライホイール（１３）に熱エネルギーが発生し
て円板（１４）が加熱され、円板（１４）が熱変形した
り、その熱変形により締付ポル）　（１５）に過大な応
力が作用するという欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点に鑑みてなさ
れたものであり、フライホイールの円板間に冷却気体を
半径方向に通気させる通気路と、冷却気体を円板の内周
側から通気路に案内する第１のガイドと、冷却の気体を
円板の外周側から通気路に案内する第２のガイドとを設
けることにより、フライホイールに発生する熱エネルギ
ーを除去することができる冷却特性の優れた電動始動手
段付発電機直結フライホイール装置を提供することを目
白つとしている。

以下、この発明の一実施例を第２図ないし第４図（て基
づいて説明する。図において、（１）ないしく２０）は
上述した従来装置の構成と同様である。（２１）ｌ＃ｉ
′各円板（１４）間にその円板（１４）の内周部と外周
部とを貫通する貫通溝を放射状に複数個設けて構成した
通気路であり、図は一例として隣接する円板（１４）の
何れか一方に貫通溝を設けて通気路（２１）を構成した
場合を示し、（２２）け円板（１４）の内周側に設けら
れ、図示しない冷却ファン等により矢印Ａのようにフラ
イホイール（１３）の円板（１４）の中心孔（１４ａ）
に通気された冷却気体を通気路（２１）に案内する第１
のガイド、（２３）けフライホイール（１３）の外周の
基礎（２０）に設けられ、冷却気体を円板（１４）の外
周側から通気路（２１）に案内する第２のガイドである
。

フライホイール（１３）の円板（１４）の中心孔（１４
ａ）に６却フアン等によって冷却気体を矢印六方向に通
気し、その冷却気体を第１のガイド（２２）により円板
（１４）の円周側から円板（１４）間に設けた通気路（
２１）に案内して半径方向に通気し、円板（１４）の外
１＋１１１雰囲気中に噴出させる。さらに、その冷却気
体を第２のガイド（２３）　Ｋより円板（１４）の外周
側から通気路（２１）に案内して半径方向に通気させる
。しかる鎌、矢印Ｂに示すように冷却気体を円板（１４
）板 外に導出させている。このように円＊　（１４）間に設
けた通気路（２１）中を半径方向に冷却気体を通気して
円板（１４）を冷却し、フライホイール（１３）に発生
する熱エネルギーを除去するようにしている。また、第
５図に示すように第１のガイド（２２）、第２のガイド
（２３）の取＜−を位置を変えて、冷却気体の通気経路
を上記実施例と逆経路とするようにしてもよい。

尚、上記実施例では隣接する円板（１４）の何れか一方
に貫通溝を設けて通気路（２１）を構成した場合につい
て述べたが、隣接する円板（１４）の両方に貫通溝を設
けて通気路（２１）を構成するようにしてもよい。

寸だ、上記実施例では第２のガイド（２３）を基礎（２
０）に設けた場合について述べたが、第２のガイ１’　
（２３）を円板（１４）の外周面に設けるようにしても
よい。

始 また、上記実施例では電動＄切手段付発電機として発電
電動機の場合を説明したが、始−１回転用電動機付発電
機の場合にも適用できるものである。

この発明は以上説明した通り、フライホイールの円板間
に冷却気体を半径方向に通気させる通気路と、冷却気体
を円板の内周側から通気路に案内する第１のガイドと、
冷却気体を円板の外周側から通気路に案内する第２のガ
イドとを設け、通気路に冷却気体を半径方向に通気させ
たので、フライホイールに発生する熱エネルギーを除去
することができ、冷却特性の優れた電動始動手段付発電
機直結フライホイール装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動始動手段付発電機直結フライホイー
ル装置り示シ縦断面図、第２図はこの発明の一実施例に
よる電動始動手股付発電機直結７ライホイ°−ル装置の
要部縦断面図、第３図及び第４図はこの発明に係るフラ
イホイールを示す平面図および要部正面図、第５図はこ
の発明の他の実施例を示す要部縦断面図である。 図において、（２）は回転子、（１３）はフライホイー
ル、（１４）は円板、（１４ａ）は中心孔、（２１）は
通気路、（２２）は第１のガイド、（２３）は第２のガ
イドである。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　理　人　　葛　　野　　　　信　　−第１図 第２図 ｍ 第３図 第す図 ２θ ２３８−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鍬ｔを軽減する中心孔が設けられた複数の円板か
   ら構成され、立て軸Ｏｊ電動始動手段付発電機の回転子
   に直結されたフライホイールを備えたものにおいて、上
   記円板間に冷却気体を半径方向に通気させる通気路と、
   上記冷却気体を上記円板の円周側から上記通気路に案内
   する第１のガイドと、上記冷却気体を上記円板の外周側
   から上記通気路に案内する第２のガイドとを設けたこと
   を特許：とする電動始動手段付発電機直結フライホイー
   ル装置。
2. （２）通気路は隣接する円板の何れか一方に荷を形成し
   て構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電動始動手段付発電機直結フライホイール装置。