电动机器制造技术

技术编号:26045440 阅读:65 留言:0更新日期:2020-10-23 21:25
一种电动机器(10)设置有圆筒形框架(11)、安装在框架(11)内的圆筒形定子(12)、圆筒形转子(13)、旋转轴(14)和托架(15),所述圆筒形转子布置在定子(12)内使得在转子(13)与定子(12)之间设置间隙(G),所述旋转轴以延伸穿过转子(13)的内部的方式安装至转子(13),所述托架安装至框架(11)并且可旋转地支撑旋转轴(14)。定子(12)具有管道(12a),所述管道在定子(12)的轴向中心部分中径向形成并且与间隙(G)连通。所述框架(11)具有:在相反的轴向端部附近将冷却空气(1)供给到内部部分的第一供给开口(16);以及将冷却空气(1)供给到定子(12)的管道(12a)的第二供给开口(17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机器
本专利技术涉及一种电动机器,例如发电机和电马达。
技术介绍
在需要高输出(高功率)和高速旋转的电动机器(例如大型发电机和大型电马达)中,因为响应于高输出而在定子内部和绕组部分(例如线圈端部)处使用厚的高压绝缘纸,并且还因为转子的磁体响应于高速旋转而固定于旋转轴且磁体由环围绕,因此存在定子的绕组部分和转子的磁体部分不容易辐射热或释放热的趋势,这会引起温度升高。对于这一问题,例如下面的专利文献1提出了通过以下措施来冷却定子和转子:即,通过在框架和定子之间提供水冷夹套、在水冷夹套和框架之间形成通风路径、使冷却水在水冷夹套中流动、以及使空气通过通风路径在框架内循环。引用文献列表专利文献专利文献1:日本待审专利申请公开No.2011-211816专利文献2:日本待审专利申请公开No.2008-301646
技术实现思路
技术问题根据对于甚至更高输出和甚至更高旋转速度的需求,上述这种大型电动机器非常需要进一步提高冷却性能。问题的解决方案为了满足上述需求,本专利技术的电动机器包括:筒形框架;筒形定子,所述筒形定子固定至框架的内部;筒形转子,所述筒形转子设置在定子的内部,使得在所述转子和所述定子之间形成间隙;旋转轴,所述旋转轴以穿透所述转子的内部的方式固定至所述转子;以及托架,所述托架固定至所述框架,并且可旋转地支撑所述旋转轴,其中:所述定子具有管道,所述管道在所述定子的轴向方向中部部分处径向形成,并且与所述间隙连通;以及所述框架具有:第一供给开口,冷却空气流通过所述第一供给开口在所述框架的轴向方向两端侧处供给至所述框架中;排出开口,所述框架中的冷却空气流通过所述排出开口排出至所述框架的外部;以及第二供给开口,冷却空气流通过所述第二供给开口供给至所述定子的所述管道。根据本专利技术的电动机器,还包括:冷却水管,所述冷却水管成对地设置在所述框架的轴向方向中部的一端侧和另一端侧处;其中:所述冷却水管在所述框架的轴向方向中部处具有进口,冷却水通过所述进口供给至所述冷却水管,所述冷却水管在所述框架的轴向方向两端侧处具有出口,冷却水通过所述出口从所述冷却水管排出。在根据本专利技术的电动机器中,所述框架是铝金属制造的框架,通过铸造在所述框架的外周表面与内周表面之间形成所述冷却水管。专利技术效果当冷却空气流供给至本专利技术的电动机器的第一供给开口和第二供给开口中时,从第一供给开口供给的冷却空气流在框架中沿轴向方向流向两端侧,同时冷却线圈端部等,并且从排出开口排出至框架的外部。从第二供给开口供给的冷却空气流在定子的管道中流动,同时从定子的轴向方向中部部分冷却定子,并且到达间隙。所述冷却空气流从轴向方向中部部分分支,在间隙中进一步朝向框架的两端侧流动,同时冷却定子的内周表面和转子的外周表面,从间隙流出,并且从排出开口排出至框架的外部。因此,根据本专利技术的电动机器不仅能够冷却线圈端部,还能够从径向外侧向径向内侧来空气冷却定子的轴向方向中部部分的内部,所述中部部分的温度是定子处的最高温度,此外,还能够从轴向方向中部部分向两端侧来空气冷却定子的内周表面和转子的外周表面。因此,即使在响应于高输出在定子的内部和绕组部分(例如线圈端部)处使用厚的高压绝缘纸并且转子响应于高速旋转而固定至旋转轴且永磁体由环包围的情况下,定子的内部、绕组部分(例如线圈端部)和转子的永磁体都被有效冷却,并且能够显著抑制温度的升高。因此,根据本专利技术的电动机器进一步提高了冷却性能,并且能够实现甚至更高的输出和甚至更高的旋转速度。附图说明图1是根据本专利技术的主实施例的电动机器的主要部件的外观图。图2是图1中所示的电动机器的示意剖视图。图3是示出图1和图2中所示的电动机器的冷却水管的结构的视图。图4是用于解释图1中所示的电动机器的冷却水和冷却空气流的供给方向和排出方向的视图。图5是用于解释图2中所示的电动机器的冷却空气流的流动方向的视图。具体实施方式下面将参考附图解释根据本专利技术的电动机器的实施例。不过,本专利技术并不局限于使用附图来解释的下述实施例。<主实施例>下面将参考图1至图5来解释根据本专利技术的电动机器的主实施例。如图1和图2中所示,筒形定子12的外周表面固定至由铝金属(所述铝金属是高传热材料)制造的筒形中空形框架11的轴向方向中部处的内周表面上,使得定子12与框架11同轴。此外,旋转轴14以贯穿定子12的内部并且与定子12同轴的方式设置。旋转轴14在它的两端侧处由一对环形托架15可旋转地支撑,所述一对环形托架固定至框架11的两端侧。永磁体13a以面对定子12的内周表面的方式在旋转轴14的整个圆周上设置于旋转轴14的轴向方向中部处的外周表面上。此外,由具有磁性的铁等制成的筒形环13b以将永磁体13a固定在旋转轴14的外周表面上的方式装配。永磁体13a和环13b等形成转子13。换言之,旋转轴14以贯穿转子13的内部的方式固定至转子13。转子13设置在定子12内部,使得在定子12的内周表面和环13b的外周表面之间形成具有规定距离的间隙G。在框架11的周边表面上在轴向方向两端侧处,第一供给开口16和排出开口18以彼此面对的方式形成,框架11的内部和外部通过所述第一供给开口和排出开口彼此连通。在框体11的周边表面上在轴向方向中部处,多个第二供给开口(在本实施例中,两个第二供给开口)17沿框架11的周向方向以规则间隔形成,通过所述第二供给开口,在定子12的轴向方向中部部分处径向形成且与间隙G连通的多个管道12a和框架11的外部彼此连通。此外,在框架11的外周表面与内周表面之间在轴向方向中部处,螺旋形的不锈钢(SUS)冷却水管21A、21B(见图3)通过铸造而形成,使得这些冷却水管21A和21B在框架11的中部的一端侧和另一端侧处成对布置。冷却水管21A和21B分别具有进口21Aa和21Ba,所述进口在框架11的轴向方向中部处在下部位置处暴露于框架11的外部。冷却水管21A和21B还分别具有出口21Ab和21Bb,所述出口在框架11的轴向方向两端侧处在上部位置处暴露于框架11的外部。在附图中,附图标记19表示线圈端部。在本实施例的这种电动机器10中,如图4中所示,冷却空气流1从第一供给开口16和第二供给开口17供给至框架11中,冷却水2从进口21Aa和21Ba供给至冷却水管21A和21B。然后,如图5中所示,从第一供给开口16供给的冷却空气流1在框架11中沿轴向方向流向两端侧,同时冷却线圈端部19等,并且从排出开口18排出至框架11的外部。从第二供给开口17供给的冷却空气流1在定子12的管道12a中流动,同时从定子12的轴向方向中部部分来冷却定子12,并且到达间隙G。这些冷却空气流1从轴向方向中部部分分支,在间隙G中朝向定子11的两端侧进一步流动,同时冷却定子12的内周表面和转子13的外周表面。从间隙G流出的冷却空气流1与从第一供给开口16供给的冷却空气流1汇合或相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机器,包括:/n筒形框架;/n筒形定子,所述筒形定子固定至所述框架的内部;/n筒形转子,所述筒形转子设置在所述定子的内部,使得在所述转子和所述定子之间形成间隙;/n旋转轴,所述旋转轴以穿透所述转子的内部的方式固定至所述转子;以及/n托架,所述托架固定至所述框架,并且可旋转地支撑所述旋转轴;/n其中:所述定子具有管道,所述管道在所述定子的轴向方向中部部分处径向形成,并且与所述间隙连通;以及/n所述框架具有:第一供给开口,冷却空气流通过所述第一供给开口在所述框架的轴向方向两端侧处供给至所述框架中;排出开口,所述框架中的冷却空气流通过所述排出开口排出至所述框架的外部;以及第二供给开口,冷却空气流通过所述第二供给开口供给至所述定子的所述管道。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180309 JP 2018-0426141.一种电动机器,包括:
筒形框架;
筒形定子,所述筒形定子固定至所述框架的内部;
筒形转子,所述筒形转子设置在所述定子的内部,使得在所述转子和所述定子之间形成间隙;
旋转轴,所述旋转轴以穿透所述转子的内部的方式固定至所述转子;以及
托架,所述托架固定至所述框架,并且可旋转地支撑所述旋转轴;
其中:所述定子具有管道,所述管道在所述定子的轴向方向中部部分处径向形成,并且与所述间隙连通;以及
所述框架具有:第一供给开口,冷却空气流通过所述第一供给开口在所述框架的轴向方向两端侧处供给至所述框架中;排出开口...

【专利技术属性】
技术研发人员:川西浩太
申请(专利权)人:株式会社明电舍
类型:发明
国别省市:日本;JP

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