JP6159979B2 - Rotor structure of rotating electrical machine - Google Patents
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Description
本発明は、発熱した界磁巻線における局所的な高温部位を解消するようにした回転電機の回転子構造に関する。 The present invention relates to a rotor structure of a rotating electrical machine that eliminates a local high-temperature region in a heated field winding.
従来から、複数の磁極を外周部に有する突極形回転子を備えた回転電機が提供されている。このような突極形回転子においては、径方向外側に向けて突出する複数の磁極鉄心を、周方向において等間隔に配置しており、それらの磁極鉄心の外周には、界磁巻線が絶縁板を介して巻き付けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a rotating electrical machine including a salient pole type rotor having a plurality of magnetic poles on an outer peripheral portion. In such salient-pole rotors, a plurality of magnetic cores protruding outward in the radial direction are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and field windings are arranged on the outer periphery of these magnetic cores. It is wound through an insulating plate.
そして、上述したような、従来の回転電機の回転子構造としては、例えば、特許文献1に開示されている。
And as a rotor structure of the conventional rotary electric machine as mentioned above, it is indicated by
ここで、静止側の固定子に対して、突極形回転子を回転させるためには、界磁巻線に励磁電流を流して、当該界磁巻線の内側に磁界を発生させる必要がある。このように、界磁巻線に励磁電流が流されると、界磁巻線は、その電流の流れによって発熱する。これに対して、発熱した界磁巻線においては、冷却風等による外周面からの放熱や、磁極鉄心への熱伝達によって、冷却が行われている。 Here, in order to rotate the salient pole type rotor with respect to the stationary side stator, it is necessary to pass an exciting current through the field winding to generate a magnetic field inside the field winding. . Thus, when an exciting current is passed through the field winding, the field winding generates heat due to the flow of the current. On the other hand, the heated field winding is cooled by heat radiation from the outer peripheral surface by cooling air or the like, or by heat transfer to the magnetic pole core.
しかしながら、上述したように、磁極鉄心と界磁巻線との間には、絶縁板が介在されているため、発熱した界磁巻線から磁極鉄心への熱伝達が、効率的に行われない場合がある。これにより、界磁巻線には、局所的な高温部位が発生してしまうおそれがあり、このような、界磁巻線における局所的な高温部位は、機械の小型軽量化を妨げる要因となっている。 However, as described above, since an insulating plate is interposed between the magnetic core and the field winding, heat transfer from the generated field winding to the magnetic core is not efficiently performed. There is a case. As a result, there is a possibility that a local high-temperature portion may occur in the field winding, and such a local high-temperature portion in the field winding becomes a factor that hinders the reduction in size and weight of the machine. ing.
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、界磁巻線からの熱伝達を効率的に行って、発熱した界磁巻線の温度上昇を抑えることにより、機械の小型軽量化を図ることができる回転電機の回転子構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problem, and efficiently reduces the temperature and weight of the machine by efficiently transferring heat from the field winding and suppressing the temperature rise of the generated field winding. An object of the present invention is to provide a rotor structure of a rotating electrical machine that can be realized.
上記課題を解決する第1の発明に係る回転電機の回転子構造は、
回転軸の外周部から径方向外側に向けて突出し、周方向において等間隔で配置される複数の磁極鉄心と、
前記磁極鉄心の外周に巻き付けられる界磁巻線と、
前記磁極鉄心の外周面と前記界磁巻線の内周面との間に介在される複数の絶縁板とを備え、
前記界磁巻線は、
回転方向上流側に形成される上流側辺部と、
回転方向下流側に形成される下流側辺部とを有し、
前記上流側辺部における最も高温となる部位に対接した前記絶縁板と、前記下流側辺部における最も高温となる部位に対接した前記絶縁板とのうち、少なくとも、前記上流側辺部における最も高温となる部位に対接した前記絶縁板を、全ての絶縁板の中で最も高い熱伝導率を有すると共に、残りの絶縁板に比較して強度の低い高熱伝導性絶縁板とし、
しかも、周方向において隣接した前記界磁巻線間に設けられ、回転方向上流側に配置された前記界磁巻線における前記下流側辺部の外周面、及び、回転方向下流側に配置された前記界磁巻線における前記上流側辺部の外周面を、周方向外側から押さえる押さえ部材を備え、
前記押さえ部材が前記外周面を押さえる押圧位置は、前記高熱伝導性絶縁板と径方向において対向しない位置とする
ことを特徴とする。
The rotor structure of the rotating electrical machine according to the first invention for solving the above-described problem is
A plurality of magnetic cores that protrude radially outward from the outer periphery of the rotating shaft and are arranged at equal intervals in the circumferential direction;
A field winding wound around the outer periphery of the magnetic core;
A plurality of insulating plates interposed between the outer peripheral surface of the magnetic core and the inner peripheral surface of the field winding;
The field winding is
An upstream side formed on the upstream side in the rotational direction;
A downstream side portion formed on the downstream side in the rotation direction,
Of the insulating plate in contact with the highest temperature portion in the upstream side portion and the insulating plate in contact with the highest temperature portion in the downstream side portion, at least in the upstream side portion The insulating plate that is in contact with the highest temperature portion has the highest thermal conductivity among all the insulating plates, and is a highly thermally conductive insulating plate having a lower strength than the remaining insulating plates ,
Moreover, it is provided between the field windings adjacent to each other in the circumferential direction, and is arranged on the outer peripheral surface of the downstream side portion of the field winding arranged on the upstream side in the rotational direction and on the downstream side in the rotational direction. A pressing member for pressing the outer peripheral surface of the upstream side portion of the field winding from the outer circumferential side;
The pressing position at which the pressing member presses the outer peripheral surface is a position that does not face the high thermal conductivity insulating plate in the radial direction .
上記課題を解決する第2の発明に係る回転電機の回転子構造は、
前記高熱伝導性絶縁板は、
前記上流側辺部の回転軸方向中央部、及び、前記下流側辺部の回転軸方向中央部と対接して、介在される
ことを特徴とする。
The rotor structure of the rotating electrical machine according to the second invention for solving the above-described problem is
The high thermal conductivity insulating plate is
It is characterized by being interposed in contact with the central portion in the rotational axis direction of the upstream side portion and the central portion in the rotational axis direction of the downstream side portion.
上記課題を解決する第3の発明に係る回転電機の回転子構造は、
前記高熱伝導性絶縁板は、
窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素のうち、少なくとも1つの材料を含む
ことを特徴とする。
The rotor structure of the rotating electrical machine according to the third invention for solving the above-described problem is
The high thermal conductivity insulating plate is
It contains at least one material selected from aluminum nitride, aluminum oxide, silicon nitride, and boron nitride.
従って、本発明に係る回転電機の回転子構造によれば、界磁巻線の上流側辺部及び下流側辺部における最も高温となる部位に対接した絶縁板を、全ての絶縁板の中で最も高い熱伝導率を有する高熱伝導性絶縁板とすることにより、界磁巻線における局所的な高温部位から磁極鉄心への熱伝達を、効率的に行うことができる。これにより、励磁電流によって発熱した界磁巻線の温度上昇を抑えることができ、このように、界磁巻線に対する冷却性能を向上させた分、機械の小型軽量化を図ることができる。 Therefore, according to the rotor structure of the rotating electrical machine according to the present invention, the insulating plates that are in contact with the highest temperature portions in the upstream side portion and the downstream side portion of the field winding are arranged in all the insulating plates. By using a high thermal conductivity insulating plate having the highest thermal conductivity, heat transfer from a local high temperature region in the field winding to the magnetic core can be performed efficiently. Thereby, the temperature rise of the field winding generated by the exciting current can be suppressed, and the size and weight of the machine can be reduced as much as the cooling performance for the field winding is improved.
以下、本発明に係る回転電機の回転子構造について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a rotor structure of a rotating electrical machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、回転電機1は、静止側の固定子2と、回転側の突極形回転子3とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating
固定子2は、円筒状をなしており、複数枚の磁性体鋼板(積層鋼板)を軸方向に積み重ねることにより形成されている。これに対して、突極形回転子3は、固定子2の径方向内側において、当該固定子2と同軸状に配置されると共に、ハウジング(図示省略)に対して回転可能に支持されている。
The
ここで、図1乃至図4に示すように、突極形回転子3は、回転軸部11、ファン12、回転子継鉄13、磁極鉄心14、磁極頭部15、界磁巻線17、及び、コイル押さえ部材18等から構成されている。
Here, as shown in FIGS. 1 to 4, the
回転軸部11は、突極形回転子3の回転中心となるものであって、その軸方向両端部が、軸受(図示省略)を介して、上記ハウジングに回転可能に支持されている。そして、回転軸部11における軸受よりも軸方向内側の軸方向両端部には、ファン12が同軸状に固定されている。つまり、ファン12は、回転軸部11が回転すると、その回転軸部11と共に回転する。
The rotating
また、回転軸部11の軸方向中央部には、回転子継鉄13が、回転軸部11の軸方向に沿って延在するように、一体的に形成されている。更に、回転子継鉄13の外周部には、複数の磁極鉄心14が形成されており、これらの磁極鉄心14は、回転子継鉄13の外周部から径方向外側に向けて突出すると共に、周方向において等間隔で配置されている。
Further, a
なお、上述したように、回転軸部11、回転子継鉄13、及び、磁極鉄心14は、一体的に形成されており、塊状の磁性材料から切り出すことにより成形されている。
As described above, the
そして、磁極鉄心14の外周には、界磁巻線(コイル)17が巻き付けられている。これにより、界磁巻線17は、径方向から見た平面視では、枠状で、且つ、矩形をなすこととなり、回転軸方向一端側に形成される回転軸方向一端側辺部(以下、一端側辺部と称す)17a、回転軸方向他端側に形成される回転軸方向他端側辺部(以下、他端側辺部と称す)17b、回転方向上流側に形成される回転方向上流側辺部(以下、上流側辺部と称す)17c、及び、回転方向下流側に形成される回転方向下流側辺部(以下、下流側辺部と称す)17dから構成されることになる。
A field winding (coil) 17 is wound around the outer periphery of the
これに対して、磁極鉄心14の径方向外側端面(頂面)には、磁極頭部15が複数のボルト16によって固定されている。この磁極頭部15の径方向外側端面(頂面)は、固定子2の内周面に沿うような、円弧状をなしており、当該固定子2の内周面との間において、径方向における所定量の隙間を有している。
On the other hand, a
このとき、磁極頭部15は、界磁巻線17を径方向外側から覆うように設けられるため、その界磁巻線17は、回転子継鉄13と磁極頭部15とによって、径方向両側から挟持された状態となっている。これにより、突極形回転子3の回転に伴って発生する遠心力が、界磁巻線17に作用しても、この界磁巻線17は、磁極頭部15によって径方向内側に向けて押さえ付けられているため、当該界磁巻線17の磁極鉄心14からの逸脱を防止することができる。
At this time, the
また、図1,2,4,5に示すように、磁極鉄心14の外周面と界磁巻線17の内周面との間には、複数の絶縁板31及び絶縁板(高熱伝導性絶縁板)32が、それらの外周面周方向及び内周面周方向に沿って、1枚ずつ介在されている。
In addition, as shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5, a plurality of
磁極鉄心14と一端側辺部17aとの間には、2枚の絶縁板31が介在されている。同様に、磁極鉄心14と他端側辺部17bとの間には、2枚の絶縁板31が介在されている。
Two insulating
一方、磁極鉄心14と上流側辺部17cとの間には、2枚の絶縁板31と1枚の絶縁板32が介在されている。同様に、磁極鉄心14と下流側辺部17dとの間には、2枚の絶縁板31と1枚の絶縁板32が介在されている。
On the other hand, two insulating
この点について詳細に説明すると、上流側辺部17cの回転軸方向両側部には、絶縁板31が対接しており、上流側辺部17cの回転軸方向中央部には、絶縁板32が対接している。また、下流側辺部17dの回転軸方向両側部には、絶縁板31が対接しており、下流側辺部17dの回転軸方向中央部には、絶縁板32が対接している。
This will be described in detail. The insulating
ここで、絶縁板31,32は、例えば、エポキシ樹脂を用いて形成されており、絶縁板32の熱伝導率は、絶縁板31の熱伝導率よりも高くなっている。このように、絶縁板32の熱伝導率を絶縁板31の熱伝導率よりも向上させるためには、絶縁板32を形成するためのエポキシ樹脂に対して、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の高熱伝導性添加材(フィラー)のうち、少なくとも1つの添加材を添加することにより、可能となっている。
Here, the insulating
但し、材質に上述した高熱伝導性添加材が含まれると、その材料強度は低下してしまうため、絶縁板32の強度は、絶縁板31の強度よりも低くなってしまう。即ち、絶縁板32は、熱伝導率が絶縁板31の熱伝導率よりも高く、且つ、強度が絶縁板31の強度よりも低い絶縁板となっている。
However, if the high thermal conductivity additive described above is included in the material, the strength of the material is lowered, so that the strength of the insulating
このように、絶縁板31の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する絶縁板32を設けることにより、界磁巻線17における絶縁板32と対接した部分は、界磁巻線17における絶縁板31と対接した部分よりも、磁極鉄心14への熱伝導性が向上されている。
As described above, by providing the insulating
更に、図2乃至図4に示すように、周方向において隣接した各界磁巻線17間には、複数のコイル押さえ部材18が、回転軸方向に並んで設けられている。これらのコイル押さえ部材18は、楔状をなしており、ボルト19によって回転子継鉄13に固定されている。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of
つまり、コイル押さえ部材18は、周方向において隣接した2つの界磁巻線17のうち、回転方向上流側に配置された界磁巻線17における下流側辺部17dの外周面と、回転方向下流側に配置された界磁巻線17における上流側辺部17cの外周面とに、それぞれ対接した状態で、ボルト19によって径方向外側から径方向内側に向けて締め付け固定されている。
That is, the
このように、楔状をなすコイル押さえ部材18をボルト19によって固定すると、ボルト19の締め付け力は、コイル押さえ部材18に作用した後、当該コイル押さえ部材18の幅方向両側に配置された各界磁巻線17に対して、押圧力として働く。即ち、回転方向上流側に配置された界磁巻線17における下流側辺部17dの外周面と、回転方向下流側に配置された界磁巻線17における上流側辺部17cの外周面とは、それぞれ周方向外側から押さえ付けられている。
As described above, when the wedge-shaped
これにより、突極形回転子3の回転に伴って発生する遠心力が、界磁巻線17に作用しても、この界磁巻線17における上流側辺部17cの外周面及び下流側辺部17dの外周面が、コイル押さえ部材18によって押え付けられているため、上記遠心力の分力による界磁巻線17の変形(巻きずれ)を防止することができる。
Thereby, even if the centrifugal force generated with the rotation of the
このとき、コイル押さえ部材18が、回転方向上流側に配置された下流側辺部17dの外周面、及び、回転方向下流側に配置された上流側辺部17cの外周面を押さえ付ける押圧位置は、絶縁板32と径方向において対向しない位置となっており、絶縁板31と径方向において対向する位置となっている。
At this time, the pressing position where the
このように、コイル押さえ部材18の押圧位置を、絶縁板32と径方向において対向する位置とするのではなく、絶縁板31と径方向において対向する位置とすることにより、その押圧力による絶縁板32の破損を防止している。即ち、上述したように、絶縁板32に対する熱伝導性の向上を図るのに伴って、その強度が絶縁板31の強度よりも低くなってしまうため、絶縁板31,32のうち、比較してより強度が高くなる絶縁板31に対向して、コイル押さえ部材18を設けることにより、絶縁板32を保護するようにしている。
Thus, the pressing position of the
また、周方向において隣接した各界磁巻線17間には、磁極鉄心14を突出部としたことによって、回転軸方向に延びる空間が、形成されることになる。このような、回転軸方向に延びる空間は、冷却風Fを回転軸方向に向けて流すための通風路20となっており、その冷却風Fは、ファン12が回転軸部11と共に回転することによって発生する。つまり、ファン12は、回転軸部11の軸方向両端部にそれぞれ設けられているため、そのファン12の回転によって発生した冷却風Fは、通風路20を、回転軸方向両側から回転軸方向中央部に向けて流れる。
Further, a space extending in the rotation axis direction is formed between the
これにより、冷却風Fは、界磁巻線17における一端側辺部17aの外周面及び他端側辺部17bの外周面に衝突したり、通風路20内に進入して、その進入方向両側部(流れ方向両側部)に位置する上流側辺部17cの外周面及び下流側辺部17dの外周面に接触したりする。この結果、界磁巻線17は、励磁電流が流されることによって発熱することになるが、冷却風Fによる各外周面からの放熱よって、その温度上昇が抑制される。
Thereby, the cooling air F collides with the outer peripheral surface of the one
しかしながら、通風路20を構成する上流側辺部17c及び下流側辺部17dにおける回転軸方向中央部は、冷却風Fの流れ方向最下流側に位置すると共に、コイル押さえ部材18によって、回転軸方向両側から挟まれた状態となっている。これにより、上流側辺部17cの回転軸方向中央部及び下流側辺部17dの回転軸方向中央部には、冷却風Fが到達し難くなっている。従って、それらの回転軸方向中央部に対する冷却効果は、その他の部位に対する冷却効果よりも低下するため、それらの回転軸方向中央部の温度は、その他の部位の温度よりも高くなる傾向にある。
However, the central portion in the rotation axis direction of the
更に、突極形回転子3の回転時においては、その回転方向とは逆方向となる方向から、対向風を受けることになるが、1つの界磁巻線17の中でも、回転方向上流側の部位と、回転方向下流側の部位とを比較してみると、回転方向下流側の部位には、その対向風が接触する一方、回転方向上流側の部位には、その対向風が殆ど接触しない。これにより、回転方向上流側の部位は、回転方向下流側の部位よりも、冷却され難く、温度が高くなる傾向にある。
Further, when the
つまり、上流側辺部17c及び下流側辺部17dの中でも、回転軸方向中央部は、回転軸方向両側部よりも、温度が高くなる。更に、上流側辺部17cの回転軸方向中央部と、下流側辺部17dの回転方向中央部とを比べてみれば、上流側辺部17cの回転軸方向中央部は、下流側辺部17dの回転軸方向中央部よりも、温度が高くなる。
That is, among the
なお、発熱した界磁巻線17内における温度分布については、図2及び図4に示すように、ドットの密度で表している。即ち、ドット密度が高くなるに従って、高温となることを示している。 The temperature distribution in the field winding 17 that has generated heat is represented by the density of dots as shown in FIGS. That is, as the dot density increases, the temperature increases.
そこで、本発明に係る回転子構造においては、高温となる上流側辺部17c及び下流側辺部17dの回転軸方向中央部に対して、熱伝導性の向上を図るため、それらの回転軸方向中央部と磁極鉄心14との間のみに、高熱伝導率となる材質で形成された絶縁板32を設けるようにしている。即ち、上流側辺部17cの回転軸方向中央部及び下流側辺部17dの回転軸方向中央部から磁極鉄心14への熱伝導を、効率的に行わせることにより、界磁巻線17の温度上昇を全体的に抑制する。
Therefore, in the rotor structure according to the present invention, in order to improve the thermal conductivity with respect to the central portion in the rotational axis direction of the
但し、下流側辺部17dの回転軸方向中央部における温度の大きさによっては、その回転軸方向中央部と対接する絶縁板を、絶縁板31とし、上流側辺部17cの回転軸方向中央部と対接する絶縁板のみを、絶縁板32としても構わない。
However, depending on the temperature at the central portion in the rotational axis direction of the
また、上述した実施形態のように、ファン12を回転軸部11の軸方向両端部に設けるようにした、両側吸込み構造を採用する場合には、1つの界磁巻線17の中でも、上流側辺部17cの回転軸方向中央部及び下流側辺部17dの回転軸方向中央部が、冷却風Fが流れる最下流部となり、比較的に高温となるため、それらの回転軸方向中央部に対接する絶縁板のみを、絶縁板32としている。
Further, in the case where a double-sided suction structure in which the
これに対して、ファン12を、回転軸部11の軸方向一端部及び他端部のうち、軸方向一端部に設けるようにした、片側吸込み構造を採用する場合には、1つの界磁巻線17の中でも、上流側辺部17c及び下流側辺部17dにおけるファン12から遠くなる側の回転軸方向側部(ファン12と対向する回転軸方向側部の反対側の回転軸方向側部)が、冷却風が流れる最下流部となり、比較的に高温となるため、その回転軸方向側部に対接する絶縁板のみを、絶縁板32とすれば良い。
On the other hand, in the case of adopting the one-side suction structure in which the
即ち、上流側辺部17c及び下流側辺部17dの中で、最も高温となる部位に対接する絶縁板を、絶縁板32とすれば良い。
In other words, the insulating
以上より、界磁巻線17に励磁電流を流すことにより、当該界磁巻線17の内側に磁界を発生させることができる。そして、固定子2側において発生させた磁界(回転磁界)と、突極形回転子3側において発生させた上記磁界との間における、反発力及び吸引力を利用することにより、突極形回転子3を固定子2に対して回転させることができる。このとき、界磁巻線17は、励磁電流が流されることによって発熱する。
As described above, a magnetic field can be generated inside the field winding 17 by passing an exciting current through the field winding 17. Then, by utilizing the repulsive force and the attractive force between the magnetic field (rotating magnetic field) generated on the
これと同時に、回転軸部11の回転と共に、ファン12が回転することにより、当該ファン12の回転によって発生した冷却風Fは、通風路20の回転軸方向一端側及び他端側に向けてそれぞれ供給された後、その回転軸方向一端側及び他端側から進入して、当該通風路20の回転軸方向中央部に向けて流れる。
At the same time, as the rotating
これにより、冷却風Fは、界磁巻線17における一端側辺部17aの外周面及び他端側辺部17bの外周面に衝突したり、界磁巻線17における上流側辺部17cの外周面及び下流側辺部17dの外周面に接触したりする。この結果、発熱した界磁巻線17の熱は、それらの外周面から放出される。
Thereby, the cooling air F collides with the outer peripheral surface of the one
このとき、2つのファン12による両側吸込みと、通風路20内における2つのコイル押さえ部材18の設置とによって、上流側辺部17cの回転軸方向中央部及び下流側辺部17dの回転軸方向中央部が、高温になるおそれがある。
At this time, due to the suction on both sides by the two
しかしながら、それらの局所的な高温部位と対接するように、絶縁板32を介在させているため、上流側辺部17cの回転軸方向中央部及び下流側辺部17dの回転軸方向中央部から磁極鉄心14への熱伝達が効率的に行われる。これにより、界磁巻線17の温度上昇が全体的に抑えられる。
However, since the insulating
なお、絶縁板31においても、界磁巻線17から磁極鉄心14への熱伝達が行われると共に、上記対向風の界磁巻線17への衝突によっても、その外周面から放熱が行われる。
In the insulating
従って、本発明に係る回転子構造によれば、界磁巻線17における局所的に高温となる高温部位に対接して、熱伝導率を高くした絶縁板32を設けることにより、その局所的な高温部位から磁極鉄心14への熱伝達を、効率的に行うことができるので、励磁電流によって発熱した界磁巻線17の温度上昇を全体的に抑えることができる。よって、界磁巻線17に対する冷却性能を向上させた分、突極形回転子3の径寸法を小さくすることができるので、回転電機1の小型軽量化を図ることができる。
Therefore, according to the rotor structure of the present invention, by providing the insulating
1 回転電機
2 固定子
3 突極形回転子
11 回転軸部
12 ファン
13 回転子継鉄
14 磁極鉄心
15 磁極頭部
16 ボルト
17 界磁巻線
17a 回転軸方向一端側辺部
17b 回転軸方向他端側辺部
17c 回転方向上流側辺部
17d 回転方向下流側辺部
18 コイル押さえ部材
19 ボルト
20 通風路
31,32 絶縁板
F 冷却風
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記磁極鉄心の外周に巻き付けられる界磁巻線と、
前記磁極鉄心の外周面と前記界磁巻線の内周面との間に介在される複数の絶縁板とを備え、
前記界磁巻線は、
回転方向上流側に形成される上流側辺部と、
回転方向下流側に形成される下流側辺部とを有し、
前記上流側辺部における最も高温となる部位に対接した前記絶縁板と、前記下流側辺部における最も高温となる部位に対接した前記絶縁板とのうち、少なくとも、前記上流側辺部における最も高温となる部位に対接した前記絶縁板を、全ての絶縁板の中で最も高い熱伝導率を有すると共に、残りの絶縁板に比較して強度の低い高熱伝導性絶縁板とし、
しかも、周方向において隣接した前記界磁巻線間に設けられ、回転方向上流側に配置された前記界磁巻線における前記下流側辺部の外周面、及び、回転方向下流側に配置された前記界磁巻線における前記上流側辺部の外周面を、周方向外側から押さえる押さえ部材を備え、
前記押さえ部材が前記外周面を押さえる押圧位置は、前記高熱伝導性絶縁板と径方向において対向しない位置とする
ことを特徴とする回転電機の回転子構造。 A plurality of magnetic cores that protrude radially outward from the outer periphery of the rotating shaft and are arranged at equal intervals in the circumferential direction;
A field winding wound around the outer periphery of the magnetic core;
A plurality of insulating plates interposed between the outer peripheral surface of the magnetic core and the inner peripheral surface of the field winding;
The field winding is
An upstream side formed on the upstream side in the rotational direction;
A downstream side portion formed on the downstream side in the rotation direction,
Of the insulating plate in contact with the highest temperature portion in the upstream side portion and the insulating plate in contact with the highest temperature portion in the downstream side portion, at least in the upstream side portion The insulating plate that is in contact with the highest temperature portion has the highest thermal conductivity among all the insulating plates, and is a highly thermally conductive insulating plate having a lower strength than the remaining insulating plates ,
Moreover, it is provided between the field windings adjacent to each other in the circumferential direction, and is arranged on the outer peripheral surface of the downstream side portion of the field winding arranged on the upstream side in the rotational direction and on the downstream side in the rotational direction. A pressing member for pressing the outer peripheral surface of the upstream side portion of the field winding from the outer circumferential side;
The rotating structure of the rotating electrical machine according to claim 1 , wherein a pressing position where the pressing member presses the outer peripheral surface is a position that does not face the high thermal conductive insulating plate in a radial direction .
前記高熱伝導性絶縁板は、
前記上流側辺部の回転軸方向中央部、及び、前記下流側辺部の回転軸方向中央部と対接して、介在される
ことを特徴とする回転電機の回転子構造。 The rotor structure of the rotating electrical machine according to claim 1 ,
The high thermal conductivity insulating plate is
A rotor structure of a rotating electrical machine, wherein the rotor side structure is interposed between and in contact with the central portion in the rotational axis direction of the upstream side portion and the central portion in the rotational axis direction of the downstream side portion.
前記高熱伝導性絶縁板は、
窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素のうち、少なくとも1つの材料を含む
ことを特徴とする回転電機の回転子構造。 In the rotor structure of the rotating electrical machine according to claim 1 or 2 ,
The high thermal conductivity insulating plate is
A rotor structure for a rotating electrical machine, comprising at least one material selected from aluminum nitride, aluminum oxide, silicon nitride, and boron nitride.
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