[发明专利]全封闭型旋转电机、框架构造及框架构造的设计方法

说明书

一种全封闭型旋转电机、框架构造及框架构造的设计方法，其目的是通过更简洁化的结构来确保全封闭型旋转电机的冷却能力。全封闭型旋转电机具备：转子，具有转子轴(11)和转子铁芯(12)；定子，具有定子铁芯(21)和定子绕组；结合侧轴承及反结合侧轴承；框架构造(40)容纳转子铁芯和定子；结合侧轴承托架及反结合侧轴承托架；以及内扇。框架构造(40)具有通过通风路入口开口及通风路出口开口与闭空间连通的至少一个通风路(41)，伴随着冷却用气体穿过通风路(41)而产生的通风路压力损失在规定的容许压力损失范围内。

技术领域

本发明涉及全封闭型旋转电机、其框架构造及框架构造的设计方法。

背景技术

旋转电机通常具备转子和定子，所述转子具有转子轴及转子铁芯，所述定子具有配设在转子的外侧的定子铁芯和将定子铁芯贯通的定子绕组。

在全封闭型旋转电机中，转子铁芯及定子被容纳在框架等形成的闭空间内。用来将在定子及转子铁芯中产生的热除去的冷却，通常通过闭空间内的空气等的冷却用气体的循环和从机内的冷却用气体向外界气体等的冷却介质的热移动来进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－74708号公报

专利文献2：日本特开2007－244177号公报

专利文献3：日本特许第6255377号公报

发明内容

在全封闭型旋转电机中，在具备具有冷却管的冷却器的情况下，从闭空间内的冷却用气体向冷却管内的外界气体或冷却水等的冷却介质的热移动，通过从冷却管的外表面向内表面的热移动、即经由冷却管的导热来进行。

另一方面，在不具有冷却管的情况下，由于为通过外界气体进行的热除去，所以较多采用在框架的顶部或侧部的外侧表面上设置有多个翅片的翅片框架方式(参照专利文献1)。

此外，在具有作为冷却介质而使用外界气体的冷却器的情况或翅片框架方式的情况下，为了强制地使外界气体流动，通常将安装于转子轴的外扇设置在闭空间的外侧。

关于闭空间内，为了冷却用气体的循环，通常设置有安装于转子轴的内扇。此外，为了冷却用气体的循环，还有在框架上形成有沿轴向延伸的冷却用气体的通路的情况(参照专利文献2)。该通路通常在周向上相互隔开间隔而配设，在框架上没有形成通路的区域的框架的外表面上设置有翅片(参照专利文献3)。

图7是表示以往的全封闭型旋转电机的结构例的横剖视图。框架构造40被腿43从下方支承。在框架构造40的周向上，沿周向相互隔开间隔而配设有通风孔。即，在上方的两侧形成有2个上方通风路42a，此外，在两侧的设置有腿43及腿肋板43a的部分分别形成有下方通风路42b。

框架构造40的外部翅片设置在框架构造40的外表面各自的区域中。即，在框架构造40中被形成有上方通风路42a的2个部分夹着的框架构造40外表面的顶部的区域中设置有多个翅片。此外，在被形成有上方通风路42a的部分和形成有下方通风路42b的部分夹着的两侧的框架构造40外表面的侧部的区域中设置有多个翅片。进而，在被形成有下方通风路42b的2个部分夹着的框架构造40外表面的底部的区域中设置有多个翅片。

在通常的许多全封闭型旋转电机中，定子铁芯21的径向的外表面在运转状态下密接在框架构造40的内表面上。因此，在定子铁芯21及定子绕组中产生的热从定子铁芯21传递给框架构造40，被从框架构造40的外表面向外界气体放散。

另一方面，关于由转子铁芯12产生的热，由于不存在通过向定子铁芯21的热传导的移动路径，所以需要通过冷却用气体除去。因此，为了确保闭空间内的循环而需要通风路。但是，通风路的存在会妨碍对于由定子铁芯21产生的热向外界气体的散热较重要的翅片的设置。