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JPH07245914A - Cooling air ventilation device for rotating electric machine - Google Patents

Cooling air ventilation device for rotating electric machine

Info

Publication number
JPH07245914A
JPH07245914A JP16568294A JP16568294A JPH07245914A JP H07245914 A JPH07245914 A JP H07245914A JP 16568294 A JP16568294 A JP 16568294A JP 16568294 A JP16568294 A JP 16568294A JP H07245914 A JPH07245914 A JP H07245914A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fan
cooling air
axial
air
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16568294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Otani
和雄 大谷
Kazuhiro Kawamata
和弘 川俣
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP16568294A priority Critical patent/JPH07245914A/en
Publication of JPH07245914A publication Critical patent/JPH07245914A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転電機の回転子の磁極,固定子の固定子鉄
心,固定子コイルを冷却するために、回転子に取付けら
れた軸流ファンから送気する冷却風の風圧を高くして、
自己通風方式の適用範囲を大きくする。 【構成】回転子1の回転子センタ6のヨーク5の両端面
に取付けた円筒状のファンボス15,30の外周面にそ
れぞれ軸流ファン14と31とを設け、軸流ファン14
から昇圧して送気される冷却風を空気冷却器20で冷却
した後、回転子1の通風孔3を経て軸流ファン31に吸
込ませて昇圧し、直列に配置した軸流ファン14,31
により従来の軸流ファン14のみのときの風圧より高く
して、磁極7,固定子鉄心11及び固定子コイル12を
冷却する。
(57) [Abstract] [Purpose] Wind pressure of the cooling air sent from the axial fan attached to the rotor to cool the rotor magnetic poles of the rotating electric machine, the stator core of the stator, and the stator coil. Higher,
Increase the application range of the self-ventilation method. [Structure] Axial fans 14 and 31 are provided on the outer peripheral surfaces of cylindrical fan bosses 15 and 30 attached to both end surfaces of a yoke 5 of a rotor center 6 of a rotor 1, respectively.
After cooling the cooling air which is boosted from the air and sent by the air cooler 20, the cooling air is sucked into the axial fan 31 through the ventilation holes 3 of the rotor 1 to boost the pressure, and the axial fans 14, 31 arranged in series.
Thus, the magnetic pressure, the stator core 11 and the stator coil 12 are cooled by increasing the air pressure higher than that of the conventional axial fan 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発電機や電動機等の回
転電機の固定子及び回転子を、回転子に取付けられた軸
流ファンにより送気される冷却風により冷却する回転電
機の冷却風通風装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating electric machine for cooling a stator and a rotor of a rotating electric machine such as a generator or an electric motor by a cooling air blown by an axial fan attached to the rotor. A ventilation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電機や電動機等の回転電機の運転時、
固定子及び回転子のコイルや鉄心では熱が発生するの
で、従来回転電機内にファンと空気冷却器とを設け、フ
ァンにより送気される空気を機内に循環させ、空気冷却
器により冷却した冷却風により固定子及び回転子のコイ
ルや鉄心を冷却して絶縁抵抗の低下を防止している。
2. Description of the Related Art During operation of a rotating electric machine such as a generator or an electric motor,
Since heat is generated in the coils and iron cores of the stator and rotor, a fan and an air cooler are conventionally provided in the rotating electric machine, and the air sent by the fan is circulated in the machine and cooled by the air cooler. The wind cools the coils and iron cores of the stator and rotor to prevent the insulation resistance from decreasing.

【0003】この種の冷却用のファンを備えた回転電機
として図12に示すものが知られている。図12におい
て、回転子1は軸2と、この軸2に取付けた通風孔3を
有するリング4及びヨーク5からなる回転子センタ6
と、回転子センタ6のヨーク5の外周面に取付けた磁極
7とから構成されている。固定子8は回転子1を囲む固
定子枠9と、この固定子枠9の内周面に取付けられた通
風孔10を有する固定子鉄心11及び固定子コイル12
とから構成されている。
As a rotary electric machine equipped with a cooling fan of this kind, one shown in FIG. 12 is known. In FIG. 12, a rotor 1 includes a shaft 2, a rotor center 6 including a ring 4 having a ventilation hole 3 attached to the shaft 2 and a yoke 5.
And a magnetic pole 7 attached to the outer peripheral surface of the yoke 5 of the rotor center 6. The stator 8 includes a stator frame 9 surrounding the rotor 1, a stator core 11 having a ventilation hole 10 attached to the inner peripheral surface of the stator frame 9, and a stator coil 12
It consists of and.

【0004】ケーシング13は固定子枠9の一部ととも
に回転子1を囲み、軸2が貫通している。軸流ファン1
4は、回転子センタ6のヨーク5の端面に取付けられた
軸2を囲む円筒状のファンボス15に設けられている。
なお、16,17はファンガイド、18は仕切板、20
は空気冷却器である。
A casing 13 surrounds the rotor 1 together with a part of the stator frame 9, and a shaft 2 penetrates through the casing 13. Axial fan 1
4 is provided on a cylindrical fan boss 15 surrounding the shaft 2 attached to the end surface of the yoke 5 of the rotor center 6.
In addition, 16 and 17 are fan guides, 18 is a partition plate, and 20
Is an air cooler.

【0005】このような構成により、回転子1の回転
時、軸流ファン14により送気される空気は空気冷却器
20を流れて冷却され、この冷却風は回転子センタ6の
通風孔3を通過して固定子8の固定子鉄心11に設けら
れた通風孔10及び磁極7間を流れ、軸流ファン14に
吸込まれて機内を循環する。この冷却風の循環により、
回転電機の運転時、回転子1の磁極7及び固定子8の固
定子鉄心11,固定子コイル12に生じる熱を除去して
冷却し、絶縁抵抗の低下を防止している。
With this structure, when the rotor 1 rotates, the air blown by the axial fan 14 flows through the air cooler 20 to be cooled, and this cooling air passes through the ventilation holes 3 of the rotor center 6. After passing through, it flows between the ventilation holes 10 provided in the stator core 11 of the stator 8 and the magnetic poles 7, is sucked by the axial fan 14 and circulates in the machine. By the circulation of this cooling air,
During operation of the rotating electric machine, heat generated in the magnetic pole 7 of the rotor 1 and the stator core 11 and the stator coil 12 of the stator 8 is removed and cooled to prevent a decrease in insulation resistance.

【0006】図13は図12と異なる冷却風通風装置を
備えた回転電機の部分断面図である。図13において、
電動送風機22を回転子1と別置し、ファンガイド2
3,取付板24,仕切板25を設けた他は図12と同じ
である。このような構成は、回転子1の回転数の低い場
合や、軸流ファンの直径が小さく、冷却風が循環するの
に必要な風圧を確保できない場合に採用され、別置した
電動送風機22の駆動により、必要とする風圧を有する
冷却風を機内を循環させ、前記と同様に磁極7,固定子
鉄心11及び固定子コイル12を冷却する。
FIG. 13 is a partial sectional view of a rotary electric machine provided with a cooling air ventilation device different from that shown in FIG. In FIG.
The electric blower 22 is installed separately from the rotor 1, and the fan guide 2
3, it is the same as FIG. 12 except that the mounting plate 24 and the partition plate 25 are provided. Such a configuration is adopted when the rotation speed of the rotor 1 is low, or when the axial flow fan has a small diameter and the wind pressure required to circulate the cooling air cannot be secured, and the electric blower 22 installed separately is used. By driving, cooling air having a required wind pressure is circulated in the machine, and the magnetic pole 7, the stator core 11 and the stator coil 12 are cooled in the same manner as described above.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図12に示すように、
回転子1に取付けた軸流ファン14による自己通風方式
の冷却方法は、回転子の回転速度や軸流ファンの直径等
の構造的な制約と、機内の通風抵抗の大きさ等から必要
な風圧を確保できないという場合が生じるという問題が
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] As shown in FIG.
The self-ventilation type cooling method by the axial fan 14 attached to the rotor 1 is based on structural restrictions such as the rotation speed of the rotor and the diameter of the axial fan, and the required wind pressure due to the size of the ventilation resistance inside the machine. There is a problem in that there may be cases where it cannot be secured.

【0008】このような問題点を解決する場合、図13
に示すように別置した電動送風機を設けて強制通風方式
を採用し、必要な風圧を有するようにせざるを得ない。
しかしながら、このような強制通風方式は当然のことな
がら補機類が増加するため、日常の保守,点検が増加す
るとともに、コスト的にも高くなるという問題がある。
In order to solve such a problem, FIG.
As shown in (1), there is no choice but to install a separate electric blower and adopt a forced ventilation system so as to have a required wind pressure.
However, such a forced ventilation system naturally has a problem in that the number of auxiliary machines is increased, so that daily maintenance and inspection are increased and the cost is also increased.

【0009】また、機内を循環する冷却風のエヤダクト
の通風抵抗を小さくすることについて検討した。また、
軸流ファン14は冷却風が磁極,固定子鉄心及び固定子
コイルを冷却して流出する側にあるので、磁極間から送
出される冷却風は磁極を備えた回転子の回転により攪拌
されて旋回流や渦が発生して軸流ファン14に流入する
ので、理想的なファン特性が得られないという問題があ
る。
Further, it was studied to reduce the ventilation resistance of the air duct for the cooling air circulating in the machine. Also,
Since the axial flow fan 14 is on the side where the cooling air cools the magnetic poles, the stator core and the stator coil and flows out, the cooling air sent from between the magnetic poles is agitated by the rotation of the rotor having the magnetic poles and swirled. Since a flow or vortex is generated and flows into the axial fan 14, there is a problem that ideal fan characteristics cannot be obtained.

【0010】また、固定子鉄心に冷却風の通風孔がない
場合、固定子コイルの端部が十分に冷却されないという
問題がある。本発明の目的はメンテナンスフリーで冷却
風の高い風圧が得られ、通風抵抗の小さいダクトを有
し、また、ファン特性が向上し、さらに固定子鉄心に冷
却風の通風孔がない場合、固定子コイルの端部を十分に
冷却できる自己通風方式の回転電機の冷却風通風装置を
提供することである。
Further, if the stator core has no ventilation holes for cooling air, there is a problem that the end portions of the stator coil are not sufficiently cooled. An object of the present invention is to provide a maintenance-free high wind pressure of cooling air, have a duct with low ventilation resistance, improve fan characteristics, and further, if the stator core has no ventilation holes for cooling air, the stator It is an object of the present invention to provide a cooling air ventilation device for a rotating electric machine of a self-ventilation type that can sufficiently cool the end portion of a coil.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば回転子の軸に取付けられた回転子セ
ンタの外周面に設けられる磁極と、前記回転子センタ部
を囲み、軸が貫通するケーシングに取付けられる固定子
枠に設けられる固定子鉄心及び固定子コイルと、ケーシ
ング内に設けられる空気冷却器とを備え、冷却風を空気
冷却器と回転子センタを貫通する通風孔と磁極,固定子
鉄心及び固定子コイルとの間を循環させて、磁極,固定
子鉄心及び固定子コイルを冷却する回転電機の冷却風通
風装置において、回転子センタの両側の端面のうち一方
の端面に設けた前記軸を囲む円筒状の第1のファンボス
の外周面に翼列を配した第1の軸流ファンと、他方の側
面に設けた前記軸を囲む円筒状の第2のファンボスの外
周面に翼列を配し、第1の軸流ファンと冷却風の送風方
向を同一方向にした第2の軸流ファンとを備えるものと
する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a magnetic pole provided on an outer peripheral surface of a rotor center attached to a shaft of a rotor and the rotor center portion are surrounded, A stator core and a stator coil provided in a stator frame attached to a casing through which a shaft passes, and an air cooler provided in the casing, and ventilation holes that pass cooling air through the air cooler and the rotor center. And a magnetic pole, a stator core, and a stator coil are circulated to cool the magnetic pole, the stator core, and the stator coil. A first axial-flow fan having a row of blades arranged on the outer peripheral surface of a cylindrical first fan boss surrounding the shaft provided on the end surface, and a cylindrical second fan surrounding the shaft provided on the other side surface. Place the blade row on the outer peripheral surface of the boss The blowing direction of the cooling air from the first axial flow fan is intended to comprise a second axial flow fan that is in the same direction.

【0012】また、上記の回転電機の冷却風通風装置に
おいて、第2のファンボスの内周面に翼列を配し、第2
の軸流ファンと冷却風の送風方向を反対方向にした第3
の軸流ファンと、第2の軸流ファンの翼列の外周を囲む
円筒状の第1のファンガイド、第3の軸流ファンの翼列
の外周を囲む円筒状の第2のファンガイド及び第2,第
3の軸流ファン,第2のファンボスに面する第1と第2
のファンガイドとの間の開口を閉鎖する側板からなるエ
ヤダクトとを備えるものとする。
Further, in the above-described cooling air ventilation device for a rotating electric machine, a blade row is arranged on the inner peripheral surface of the second fan boss,
Axial flow fan and cooling air are blown in opposite directions
And a cylindrical first fan guide that surrounds the outer circumference of the blade row of the second axial flow fan, a cylindrical second fan guide that surrounds the outer circumference of the blade row of the third axial flow fan, and Second and third axial fans, first and second facing the second fan boss
And an air duct including a side plate that closes an opening between the fan guide and the fan guide.

【0013】上記のエヤダクトの内部を、第2,第3の
軸流ファン及び第2のファンボスに面し、回転子の軸の
半径方向に配した複数の整流板で区分した複数の区分エ
ヤダクトで形成するものとする。また、上記の回転電機
の冷却風通風装置において、円筒状の第2のファンボス
の長さを長くし、第2の軸流ファンと第3の軸流ファン
の設置位置から第2のファンボスの端面までの距離を、
冷却風の第2,第3の軸流ファンへの送気,吸込みに伴
う急激な流れ方向の変化による流れの乱れの発生を防止
して、冷却風の流れを整流できる長さにし、さらにエヤ
ダクトの内部を、第2,第3の軸流ファンに面し、回転
子の軸の半径方向に配した複数の整流板で区分した複数
の区分エヤダクトで形成し、各区分エヤダクトの側板と
第1及び第2のファンガイドとで形成される各コーナ部
に、冷却風の流れを案内する曲面状のエヤガイドを設け
るものとする。
A plurality of divided air ducts in which the inside of the air duct faces the second and third axial flow fans and the second fan boss and is divided by a plurality of straightening plates arranged in the radial direction of the rotor shaft. Shall be formed. In addition, in the above cooling air ventilation device for a rotating electric machine, the length of the cylindrical second fan boss is increased so that the second fan boss is moved from the installation position of the second axial fan and the third axial fan. The distance to the end face of
The length of the cooling air flow can be rectified by preventing the occurrence of flow turbulence due to a sudden change in the flow direction due to the air supply and suction of the cooling air to the second and third axial fans. Is formed by a plurality of divided air ducts facing the second and third axial fans and divided by a plurality of flow straightening plates arranged in the radial direction of the rotor shaft, and the side plate of each divided air duct and the first air duct are formed. A curved air guide for guiding the flow of cooling air is provided at each corner formed by the second fan guide and the second fan guide.

【0014】また、第1と第2の軸流ファンを有する回
転電機において、第1と第2の軸流ファンのうち、冷却
風が磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却して流出
する側の軸流ファンの吸込側にこの軸流ファンの翼列に
流入する冷却風を整流するガイド板を設けるものとす
る。また、冷却風が前記磁極,固定子鉄心及び固定子コ
イルを冷却して流出する側の軸流ファンの翼列を形成す
る翼を、翼の向きを可変にする可動翼にするものとす
る。
Further, in the rotating electric machine having the first and second axial fans, the cooling air of the first and second axial fans cools the magnetic poles, the stator core and the stator coil and flows out. A guide plate for rectifying the cooling air flowing into the blade row of the axial fan is provided on the suction side of the axial fan on the side. In addition, the blades forming the blade row of the axial flow fan on the side where the cooling air cools the magnetic poles, the stator core and the stator coil and flows out are movable blades that can change the direction of the blades.

【0015】また、回転子の軸に取付けられた回転子セ
ンタの外周面に取付けられる磁極と、前記回転子センタ
部を囲み、軸が貫通するケーシングに取付けられる固定
子枠に設けられ、通風孔を備えない固定子鉄心及び固定
子コイルと、ケーシング内に設けられる空気冷却器とを
備え、冷却風を空気冷却器と、回転子センタを貫通する
通風孔と、磁極,固定子鉄心及び固定子コイルとの間を
循環させて磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却す
る回転電機の冷却風通風装置において、回転子センタの
外周面の両端面の一方の端面に設けた前記軸を囲む円筒
状の第1のファンボスの外周面に翼列を配し、さらにケ
ーシングに取付けられ、前記翼列の外周を囲む第1のフ
ァンガイドを備える第1の軸流ファンと、他方の端面に
設けた前記軸を囲む円筒状の第2のファンボスの外周面
に翼列を配し、さらにケーシングに取付けられ、前記翼
列の外周を囲む第2のファンガイドとを備え、第1の軸
流ファンと冷却風の送風方向を同一方向にした第2の軸
流ファンと、第1と第2のファンガイドに、第1と第2
の軸流ファンからそれぞれ送出される冷却風の一部を吸
込側に戻す抽気孔とを設けるものとする。
Further, a magnetic pole attached to the outer peripheral surface of a rotor center attached to the shaft of the rotor and a stator frame attached to a casing which surrounds the rotor center portion and through which the shaft penetrates are provided with ventilation holes. Equipped with a stator core and a stator coil that do not include an air cooler, and an air cooler provided in the casing, and an air cooler for cooling air, a ventilation hole penetrating the rotor center, a magnetic pole, a stator core, and a stator. In a cooling air ventilation device for a rotating electric machine, which circulates between a coil and a magnetic pole, a stator core, and a stator coil, a cylinder surrounding the shaft provided on one end surface of both end surfaces of the outer peripheral surface of the rotor center. A first axial fan provided with a blade row on the outer peripheral surface of the first fan boss and further attached to a casing, and having a first fan guide surrounding the outer periphery of the blade row, and provided on the other end surface Enclose the axis A blade row is arranged on the outer peripheral surface of the cylindrical second fan boss, and a second fan guide that is attached to the casing and surrounds the outer periphery of the blade row is provided, and the first axial fan and the cooling air The first and second fan guides are connected to the second axial fan having the same blowing direction and the first and second fan guides.
And an extraction hole that returns a part of the cooling air sent from each of the axial fans to the suction side.

【0016】[0016]

【作用】回転電機の運転時、発熱して昇温する回転子の
磁極,固定子の固定子鉄心及び固定子コイルは、回転子
に取付けられる軸流ファンにより送気され、空気冷却器
と回転子の回転子センタに貫通して設けられた通風孔
と、磁極,固定子鉄心,固定子コイルとの間を循環する
空気冷却器で冷却される冷却風により冷却される。
When the rotating electric machine is operated, the magnetic poles of the rotor, the stator core of the stator and the stator coil, which heat up due to heat generation, are fed by an axial fan attached to the rotor to rotate with the air cooler. Cooling is performed by cooling air that is cooled by an air cooler that circulates between the ventilation holes provided through the rotor center of the child, the magnetic poles, the stator core, and the stator coil.

【0017】この場合、軸流ファンを回転子センタの両
端面のうち一方の端面に取付けられ、回転子の軸を囲む
円筒状の第1のファンボスの外周面に翼列を配した第1
の軸流ファンと、他方の端面に取付けられ、回転子の軸
を囲む円筒状の第2のファンボスの外周面に翼列を配し
た第1の軸流ファンと送風方向を同一方向にした第2の
軸流ファンとを設けることにより、第1と第2の軸流フ
ァンが直列に配置されるため、第1と第2の軸流ファン
を同一性能にすれば、冷却風はその風圧が約2倍にな
り、磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却する。
In this case, the axial fan is attached to one of the two end surfaces of the rotor center, and the first row of blades is arranged on the outer peripheral surface of the cylindrical first fan boss surrounding the rotor shaft.
Of the axial fan and the first axial fan in which the blade rows are arranged on the outer peripheral surface of the cylindrical second fan boss that is attached to the other end surface and surrounds the shaft of the rotor, and the blowing direction is the same direction. By providing the second axial fan, the first and second axial fans are arranged in series, so that if the first and second axial fans have the same performance, the cooling air will have the same wind pressure. Is about doubled, and the magnetic pole, the stator core and the stator coil are cooled.

【0018】上記においてさらに円筒状の第2のファン
ボスの内周面に翼列を配し、第2の軸流ファンと送風方
向を反対方向にした第3の軸流ファンを設け、さらに第
2の軸流ファンの翼列の外周面を囲む円筒状の第1のフ
ァンガイド、第3の軸流ファンの翼列の外周を囲む円筒
状の第2のファンガイド及び第2,第3の軸流ファン,
第2のファンボスに面し、第1と第2のファンガイドと
の間の開口を閉鎖する側板からなるエヤダクトを設ける
ことにより、第1の軸流ファン,第3の軸流ファン,第
2の軸流ファンはこの順で直列に配置されることにな
る。ここで、第3の軸流ファンから送気される冷却風
は、エヤダクト内で流れ方向が急激に変化、すなわちU
ターンして第2の軸流ファンに吸込まれて昇圧されて送
気される。
In the above, a row of blades is arranged on the inner peripheral surface of the second cylindrical fan boss, and a third axial fan whose blowing direction is opposite to that of the second axial fan is provided. The first cylindrical cylindrical fan guide that surrounds the outer peripheral surface of the blade row of the second axial fan, the second cylindrical cylindrical fan guide that surrounds the outer peripheral surface of the blade row of the third axial fan, and the second and third Axial fan,
A first axial fan, a third axial fan, a second axial fan, and a second axial fan are provided by providing an air duct which faces the second fan boss and closes an opening between the first and second fan guides. The axial fans will be arranged in series in this order. Here, the cooling air sent from the third axial fan changes its flow direction rapidly in the air duct, that is, U
When it turns, it is sucked into the second axial fan, the pressure is increased, and the air is sent.

【0019】このように、直列に配置された第1,第
3,第2の軸流ファンを流れて送気される冷却風は、そ
の風圧が第1,第2及び第3の軸流ファンを同じ性能と
すれば、1台の軸流ファンの約3倍となり、磁極,固定
子鉄心及び固定子コイルを冷却する。上記の場合、第3
の軸流ファンから送気され、エヤダクト内で流れ方向が
急激に変化、すなわちUターンして第2の軸流ファンに
吸込まれる間、回転子の回転による回転方向の旋回流が
生じ、第2の軸流ファンの吸込み効率が低下する。した
がって、エヤダクト内部を、第2,第3の軸流ファン及
び第2のファンボスに面し、回転子の軸の半径方向に配
した複数の整流板で区分して複数の区分エヤダクトで形
成することにより、前記回転方向の旋回流を防止するの
で、ファン効率の低下を防ぐ。
As described above, the cooling winds sent by the first, third, and second axial fans arranged in series have the wind pressures of the first, second, and third axial fans. With the same performance, the magnetic pole, the stator core and the stator coil are cooled about three times as much as one axial fan. In the above case, the third
Of the axial flow fan, the flow direction changes rapidly in the air duct, that is, while the U-turn is made and the second axial flow fan sucks the air, a swirling flow in the rotational direction is generated by the rotation of the rotor. The suction efficiency of the second axial fan decreases. Therefore, the inside of the air duct faces the second and third axial fans and the second fan boss and is divided by a plurality of straightening plates arranged in the radial direction of the rotor shaft to form a plurality of divided air ducts. As a result, the swirling flow in the rotation direction is prevented, so that the reduction in fan efficiency is prevented.

【0020】また、第2のファンボスの長さを長くして
第2と第3の軸流ファンの設置位置からファンボスの端
面までの距離を、第3の軸流ファンから送気される冷却
風がエヤダクト内で流れる方向が急激に変化、すなわち
Uターンして第2の軸流ファンに吸込まれる際の送気側
と吸込側の流れの干渉による乱れの発生を防止して、冷
却用の流れを整流できる長さにし、さらにエヤダクトを
構成する円筒状の第1及び第2のファンガイドと側板と
で形成されるコーナ部に、冷却風がUターンする流れを
案内する曲面状の整流板を設けることにより、第3の軸
流ファンから送気される冷却風は整流された状態でエヤ
ダクトに流入し、エヤダクト内の各区分エヤダクトにて
曲面状の整流板により小さい通風抵抗でUターンして、
第2の軸流ファンに整流された状態で吸込まれるので、
ファン効率の低下を防ぐ。
Further, the length of the second fan boss is increased so that the distance from the installation position of the second and third axial fans to the end surface of the fan boss is fed from the third axial fan. The direction in which the cooling air flows in the air duct changes suddenly, that is, when a U-turn is made and the air is sucked into the second axial fan, the occurrence of turbulence due to the interference between the flow on the air supply side and the flow on the suction side is prevented, and cooling Of a curved surface for guiding the flow of U-turn of the cooling air to the corner portion formed by the cylindrical first and second fan guides and the side plate that configure the air duct, and having a length that can rectify the flow for the air flow. By providing the straightening vanes, the cooling air sent from the third axial fan flows into the air ducts in a straightened state, and the U-shaped ducts in the air ducts in the air ducts have smaller ventilation resistance with a smaller ventilation resistance. Turn,
Since it is sucked in the state of being rectified by the second axial fan,
Prevents reduction in fan efficiency.

【0021】また、第1と第2の軸流ファンのうち、冷
却風が磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却して流
出する側の軸流ファン(以下軸流ファンIという)に吸
込まれる冷却風は、回転子の回転に伴う磁極の回転によ
り攪拌され、旋回流や渦が生じる。したがって、この軸
流ファンの吸込側にこのファンの翼列に流入する冷却風
を整流する案内板を設けることにより、攪拌された冷却
風は案内板により整流されて軸流ファンに吸込まれるの
で、軸流ファンIと他方の軸流ファンが直列に配置する
ことによる理想的なファン特性が得られる。
Further, of the first and second axial fans, the cooling air is sucked into the axial fan (hereinafter referred to as axial fan I) on the side where the cooling air cools the magnetic pole, the stator core and the stator coil and flows out. The cooling air entrained is agitated by the rotation of the magnetic poles accompanying the rotation of the rotor, and swirling flow or vortex is generated. Therefore, by providing a guide plate on the suction side of the axial fan to rectify the cooling air flowing into the blade row of the fan, the agitated cooling air is rectified by the guide plate and sucked into the axial fan. An ideal fan characteristic can be obtained by arranging the axial fan I and the other axial fan in series.

【0022】また、前記軸流ファンIの翼列の翼の向き
を変えられるように、翼の取付角度を可変できる可動翼
とすることにより、軸流ファンIに吸込まれる冷却風
が、回転子の回転に伴う磁極の回転により攪拌されて送
出される冷却風の流れに合わせた最適な条件で流入する
ように可動翼の翼の取付角度を調整し、軸流ファンIと
他方の軸流ファンとが直列に配置することによる理想的
なファン特性が得られる。
The cooling air sucked into the axial fan I is rotated by using movable blades whose blade mounting angles can be changed so that the blades of the blade row of the axial fan I can be changed. The mounting angle of the blades of the movable blades is adjusted so that the cooling air is agitated by the rotation of the magnetic poles accompanying the rotation of the child and is sent out under the optimum conditions according to the flow of the cooling air, and the axial fan I and the other axial flow are adjusted. Ideal fan characteristics can be obtained by arranging the fan in series.

【0023】ところで、固定子鉄心に冷却風が通流する
通風孔が設けられていない場合、第1と第2の軸流ファ
ンの翼列の外周をそれぞれ囲み、固定子枠が設けられた
ケーシングに取付けられた第1と第2のファンガイドの
それぞれに、第1と第2の軸流ファンが送出する冷却風
の一部をそれぞれの吸込側に戻す抽気孔を設けることに
より、各軸流ファンから送出される冷却風の一部は吸込
側に戻される循環流が生じるので、この循環流により固
定子コイルの端部は冷却される。
By the way, when the stator core is not provided with ventilation holes through which cooling air flows, a casing provided with a stator frame enclosing the outer circumferences of the blade rows of the first and second axial fans, respectively. Each of the first and second fan guides attached to the fan is provided with an extraction hole that returns a part of the cooling air sent by the first and second axial fans to the respective suction sides. Since a part of the cooling air sent from the fan is returned to the suction side in a circulating flow, the end of the stator coil is cooled by this circulating flow.

【0024】[0024]

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図1は本発明の請求項1の実施例による冷却
風通風装置を備えた回転電機の部分断面図である。な
お、図1及び後述する図2ないし図11において、図1
2,図13の従来例と同一部品には同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。図1において従来例と異なるのは、
回転子1の回転子センタ6のヨーク5に取付けられた円
筒状のファンボス15の反対側のヨーク5の端面に軸2
を囲む円筒状のファンボス30を設け、このファンボス
30の外周面に翼列を配し、軸流ファン14と送風方向
を同一方向にした軸流ファン、例えば軸流ファン14と
同一性能の軸流ファン31を設け、さらに軸流ファン3
1の翼列の外周を囲むファンガイド32を設けたことで
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a rotary electric machine equipped with a cooling air ventilation device according to the first embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 1 and FIGS.
2, the same parts as those of the conventional example of FIG. 13 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 1 differs from the conventional example in that
The shaft 2 is attached to the end face of the yoke 5 on the opposite side of the cylindrical fan boss 15 attached to the yoke 5 of the rotor center 6 of the rotor 1.
A cylindrical fan boss 30 that surrounds the fan is provided, and a row of blades is arranged on the outer peripheral surface of the fan boss 30. The fan has the same performance as that of the axial fan 14, for example, an axial fan having the same blowing direction as the axial fan 14. The axial fan 31 is provided, and the axial fan 3 is further provided.
That is, the fan guide 32 surrounding the outer periphery of the blade row of No. 1 is provided.

【0025】このような構成により、軸流ファン14か
ら送気される冷却風は空気冷却器20にて冷却された
後、回転子センタ6の通風孔3を経て軸流ファン31に
吸込まれて昇圧して送気され、磁極7間,固定子鉄心1
1の通風孔10を流れて、磁極7,固定子鉄心11及び
固定子コイル12を冷却する。冷却して昇温した冷却風
は、軸流ファン14に吸込まれて前述の経路で循環す
る。ここで、軸流ファン14,31は直列に配置されて
いるので、軸流ファン31から送気される風圧は従来の
ものより約2倍となる。なお、循環する冷却風の風量は
従来の約1.4倍となる。
With this structure, the cooling air sent from the axial fan 14 is cooled by the air cooler 20 and then sucked into the axial fan 31 through the ventilation holes 3 of the rotor center 6. Air pressure is increased and air is fed between the magnetic poles 7 and the stator core 1.
1, the magnetic pole 7, the stator core 11, and the stator coil 12 are cooled. The cooling air that has been cooled and raised in temperature is sucked into the axial fan 14 and circulates through the above-described path. Here, since the axial fans 14 and 31 are arranged in series, the air pressure sent from the axial fan 31 is about twice that of the conventional one. The amount of circulating cooling air is about 1.4 times that of the conventional one.

【0026】図2は本発明の請求項2の実施例による冷
却風通風装置を備えた回転電機の部分断面図である。図
2において、円筒状のファンボス30の内周面に翼列を
配し、軸流ファン31の送風方向と反対方向にした軸流
ファン、例えば軸流ファン14と同一性能の軸流ファン
33を設け、さらに軸流ファン31の翼列の外周を囲む
円筒状のファンガイド34と、軸流ファン33の翼列の
外周を囲む円筒状のファンガイド35と、ケーシング1
3とで構成されるエヤダクト37を設けた他は図1と同
じである。
FIG. 2 is a partial sectional view of a rotary electric machine provided with a cooling air ventilation device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, an axial flow fan having blade rows arranged on the inner peripheral surface of a cylindrical fan boss 30 and having a direction opposite to the blowing direction of the axial flow fan 31, for example, an axial flow fan 33 having the same performance as the axial flow fan 14 is provided. And a cylindrical fan guide 34 that surrounds the outer periphery of the blade row of the axial fan 31, a cylindrical fan guide 35 that surrounds the outer periphery of the blade row of the axial fan 33, and the casing 1
3, except that an air duct 37 composed of 3 and 3 is provided.

【0027】図3は軸流ファン31と軸流ファン33と
の翼列の配置を示す図2のP矢視図である。図3におい
て、軸流ファン31の破線で示す翼列の翼38と軸流フ
ァン33の実線で示す翼列の翼39とは、平面的にみて
逆向きの配列になってそれぞれファンボス30の内周面
と外周面とに配設されている。なお、実線及び破線の矢
印は冷却風の流れを示している。なお、40はファンボ
ス30を回転子センタ6のヨーク5に取付ける取付ボル
トである。
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. 2 showing the arrangement of the blade rows of the axial fan 31 and the axial fan 33. In FIG. 3, the blades 38 of the blade row shown by the broken line of the axial fan 31 and the blades 39 of the blade row shown by the solid line of the axial fan 33 are arranged in opposite directions when seen in a plan view, and are arranged in the respective fan bosses 30. It is arranged on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. The solid and dashed arrows indicate the flow of cooling air. Reference numeral 40 is a mounting bolt for mounting the fan boss 30 to the yoke 5 of the rotor center 6.

【0028】このような構成により、軸流ファン14か
ら昇圧して送気された冷却風は空気冷却器20を経て冷
却され、冷却された冷却風は回転子センタ6の通風孔3
を経て軸流ファン33に吸込まれ、昇圧して送気された
冷却風はエヤダクト37に流入して、ここでUターンし
て軸流ファン31に吸込まれて昇圧して送気され、磁極
7間,固定子鉄心11の通風孔10を流れて、磁極7,
固定子鉄心11及び固定子コイル12を冷却する。冷却
して昇温した冷却風は、軸流ファン14に吸込まれて前
述の経路を循環する。
With such a configuration, the cooling air that has been pressurized and sent from the axial flow fan 14 is cooled through the air cooler 20, and the cooled cooling air is provided in the ventilation hole 3 of the rotor center 6.
The cooling air that has been sucked into the axial flow fan 33 via the air flow and has been boosted and sent into the air duct 37 flows into the air duct 37 where it makes a U-turn and is sucked into the axial flow fan 31 to be boosted and sent to the magnetic pole 7 Between the magnetic poles 7, while flowing through the ventilation holes 10 of the stator core 11.
The stator core 11 and the stator coil 12 are cooled. The cooling air that has been cooled and raised in temperature is sucked into the axial fan 14 and circulates in the above-described path.

【0029】このような3台の軸流ファンの直列配置に
より、軸流ファン31から送気される冷却風の風圧は、
従来の軸流ファン14のみの場合の約3倍となる。図4
は本発明の請求項3の実施例による回転電機の冷却風通
風装置の部分断面図、図5は図4のA−A部分断面図で
ある。図4,図5においてエヤダクト37の内部を、回
転子1の軸2の半径方向に複数の整流板41を配して、
ファンガイド34,35及びケーシング13に取付け、
図5に示すように整流板41で仕切られた複数の区分エ
ヤダクト42で形成している。
Due to the arrangement of three axial fans in series, the pressure of the cooling air sent from the axial fan 31 is
This is about three times that of the conventional axial flow fan 14 alone. Figure 4
5 is a partial cross-sectional view of a cooling air ventilation device for a rotary electric machine according to an embodiment of claim 3 of the present invention, and FIG. 5 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG. In FIG. 4 and FIG. 5, a plurality of straightening vanes 41 are arranged inside the air duct 37 in the radial direction of the shaft 2 of the rotor 1.
Attached to the fan guides 34, 35 and the casing 13,
As shown in FIG. 5, it is formed by a plurality of segmented air ducts 42 partitioned by a current plate 41.

【0030】このような構成により、軸流ファン33か
ら送気された冷却風は、各区分エヤダクト42内でUタ
ーンして軸流ファン31に吸込まれるが、この流れの間
回転子の回転による回転方向の旋回流は、各区分エヤダ
クト42内をUターンすることにより防止され、ファン
効率の低下を防止する。図6は本発明の請求項4の実施
例による回転電機の冷却風通風装置の部分断面図であ
る。図6において、軸流ファン31,33が設けられる
ファンボス43の長さを長くし、軸流ファン31,33
の設置位置からファンボス43の端面までの距離を、軸
流ファン33から送気されてUターンして軸流ファン3
1に吸込まれるとき、冷却風の流れの方向が急激に変化
するため、送気される冷却風と吸込まれる冷却風との流
れの干渉による乱れの発生を防止して、冷却風の流れを
整流できる距離dにするとともに、半径方向に設けられ
る整流板44でエヤダクト37が区分された区分エヤダ
クト45におけるファンボス43の端面とケーシング1
3との間の距離を距離dにしている。
With this structure, the cooling air sent from the axial fan 33 makes a U-turn in each section air duct 42 and is sucked into the axial fan 31. During this flow, the rotor rotates. The swirling flow in the rotation direction due to is prevented by making a U-turn in each section air duct 42, and a decrease in fan efficiency is prevented. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a cooling air ventilation device for a rotating electric machine according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the length of the fan boss 43 provided with the axial fans 31, 33 is increased so that the axial fans 31, 33
The distance from the installation position of the fan to the end surface of the fan boss 43 is supplied from the axial fan 33 and makes a U-turn to make a U-turn.
When the air is sucked into 1, the direction of the flow of the cooling air changes abruptly, so that the occurrence of turbulence due to the interference between the flow of the cooling air to be sent and the flow of the cooling air to be sucked is prevented, and the flow of the cooling air is prevented. And the end surface of the fan boss 43 in the divided air duct 45 in which the air duct 37 is divided by the straightening plate 44 provided in the radial direction and the casing 1
The distance to 3 is set to the distance d.

【0031】また、区分エヤダクト45のコーナ部に
は、Uターンする冷却風の流れに沿う曲面状のエヤガイ
ド46,47を設けている。このような構成により、軸
流ファン33から送気される冷却風は距離dを有するフ
ァンボス43の内周面に沿って整流されて流れ、各区分
エヤダクト45内に流入する。そして、区分エヤダクト
45の曲面状のエヤガイド46,47に沿って流れてU
ターンして、距離dを有するファンボス43の外周面に
沿って整流されて流れ、軸流ファン31に吸込まれるの
で、軸流ファン33から送気される冷却風は流れ方向が
急激に変化、すなわちUターンして軸流ファン31に吸
込まれる際の送気側と吸込側の流れが干渉して生じる乱
れの発生を防止し、このためファン効率の低下を防ぎ、
また冷却風のUターンによる通風抵抗も小さくなる。図
7は本発明の請求項5の実施例による冷却風通風装置を
備えた回転電機の部分断面図、図8は図7のB−B部分
断面展開図である。図7,図8において、冷却風が磁極
7,固定子鉄心11及び固定子コイル12を冷却して送
出される側のファンボス15に設けられた軸流ファン1
4の翼列の吸込側に案内板50を、前記翼列の外周を囲
むファンガイド16に取付けて設けた他は図1に示すも
のと同じである。ここで、案内板50は図10に示す円
弧状の形状のものを軸流ファン14の翼列の翼と同数枚
設けている。なお、案内板50の枚数は必ずしも前記の
翼列の翼と同数にする必要はなく、また、案内板50は
直線状の形状であってもよい。
Further, curved corner air guides 46 and 47 are provided at the corners of the segmented air duct 45 along the flow of the cooling air that makes a U-turn. With such a configuration, the cooling air sent from the axial fan 33 is rectified and flows along the inner peripheral surface of the fan boss 43 having the distance d, and flows into each section air duct 45. Then, it flows along the curved air guides 46 and 47 of the segmented air duct 45 and U
As it turns, it flows straightened along the outer peripheral surface of the fan boss 43 having a distance d, and is sucked into the axial fan 31, so that the cooling air sent from the axial fan 33 changes its flow direction rapidly. That is, the occurrence of turbulence caused by the interference between the flow on the air supply side and the flow on the suction side when U-turned and sucked by the axial fan 31 is prevented, and thus the reduction in fan efficiency is prevented,
Further, the ventilation resistance due to the U-turn of the cooling air is also reduced. 7 is a partial sectional view of a rotary electric machine provided with a cooling air ventilating device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partial sectional development view of BB of FIG. In FIGS. 7 and 8, the axial flow fan 1 provided on the fan boss 15 on the side where the cooling air cools the magnetic pole 7, the stator core 11 and the stator coil 12 and is sent out.
4 is the same as that shown in FIG. 1 except that the guide plate 50 is provided on the suction side of the blade row and attached to the fan guide 16 surrounding the outer periphery of the blade row. Here, the guide plate 50 is provided with the same number of arc-shaped members as shown in FIG. 10 as the blades of the blade row of the axial fan 14. The number of guide plates 50 does not necessarily have to be the same as the number of blades in the blade row, and the guide plates 50 may have a linear shape.

【0032】このような構成により、軸流ファン31か
ら送気された冷却風は、磁極7,固定子鉄心11の通風
孔10,固定子コイル12を通ってこれらを冷却した
後、軸流ファン14に吸込まれて送出される。この際、
回転子センタ6の回転に伴う磁極7の回転により、磁極
7間を流れて流出する冷却風は攪拌され、旋回流や渦を
伴って流出する。このように攪拌された冷却風は案内板
50により整流されて、軸流ファン14に吸込まれて軸
流ファン14により昇圧されて送出される。したがっ
て、軸流ファン14と31との直列に配置したことによ
る理想的なファン特性が得られる。
With this structure, the cooling air sent from the axial fan 31 passes through the magnetic pole 7, the ventilation holes 10 of the stator core 11 and the stator coil 12 to cool them, and then the axial fan. 14 is sucked in and sent out. On this occasion,
Due to the rotation of the magnetic poles 7 accompanying the rotation of the rotor center 6, the cooling air flowing between the magnetic poles 7 and flowing out is agitated and flows out with a swirling flow or vortex. The cooling air thus agitated is rectified by the guide plate 50, sucked into the axial fan 14, and pressurized and delivered by the axial fan 14. Therefore, ideal fan characteristics can be obtained by arranging the axial fans 14 and 31 in series.

【0033】図9は本発明の請求項6の実施例による冷
却風通風装置を備えた回転電機の部分断面図、図10は
図9のC−C部分断面展開図である。図9,図10にお
いて、ファンボス15に取付けられる軸流ファン14の
翼列の翼51の根元に、先端にねじを設けたステム52
を設け、このステム52をファンボス15の孔に組込ん
でナット53により締結し、翼の取付角度により翼51
の向きが変えられる可動翼にした他は図1と同じであ
る。
FIG. 9 is a partial sectional view of a rotary electric machine provided with a cooling air ventilation device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a partial sectional developed view of CC of FIG. In FIG. 9 and FIG. 10, a stem 52 having a screw at its tip is provided at the base of the blade 51 of the blade row of the axial fan 14 attached to the fan boss 15.
The stem 52 is installed in the hole of the fan boss 15 and fastened with the nut 53.
Is the same as that of FIG. 1 except that the movable wing whose direction is changed is used.

【0034】図9,10において、前述のように磁極
7,固定子鉄心11及び固定子コイル12を冷却して流
出する冷却風は、回転子センタ6の回転に伴う磁極7の
回転により前述のように攪拌されるが、翼51の取付角
度をステム52を介して、軸流ファン14への冷却風の
流入を最適になるように調整して翼51の向きを変え
る、例えば破線で示す向きにしてナット53により締結
することにより、軸流ファン14と31との直列の配置
による理想的なファン特性が得られる。
In FIGS. 9 and 10, the cooling air that flows out by cooling the magnetic pole 7, the stator core 11 and the stator coil 12 as described above is caused by the rotation of the magnetic pole 7 as the rotor center 6 rotates. However, the mounting angle of the blades 51 is adjusted to optimize the inflow of the cooling air into the axial fan 14 via the stem 52, and the direction of the blades 51 is changed. Then, by fastening with the nut 53, ideal fan characteristics due to the axial arrangement of the axial fans 14 and 31 are obtained.

【0035】図11は本発明の請求項7の実施例による
冷却風通風装置を備えた回転電機の部分断面図である。
図11において、固定子鉄心11は図1に示した通風孔
10を備えてない。そして軸流ファン14の翼列の外周
を囲み、固定子枠9に取付けられたファンガイド16
と、軸流ファン31の翼列の外周を囲み、ケーシング1
3に取付けられたファンガイド32にそれぞれ複数の抽
気孔54,55を設けた他は図1と同じである。
FIG. 11 is a partial sectional view of a rotary electric machine provided with a cooling air ventilation device according to the seventh embodiment of the present invention.
11, the stator core 11 does not have the ventilation hole 10 shown in FIG. The fan guide 16 attached to the stator frame 9 surrounds the outer circumference of the blade row of the axial fan 14.
And enclosing the outer periphery of the blade row of the axial flow fan 31,
3 is the same as FIG. 1 except that a plurality of bleed holes 54 and 55 are provided in the fan guide 32 attached to the fan 3.

【0036】なお、抽気孔54,55の大きさ,数量は
後述する固定子コイル12の端部の冷却状態により調整
する。このような構成により、軸流ファン14,31か
ら送出される冷却風の一部はファンガイド16,32の
各抽気孔54,55を通ってそれぞれ軸流ファン14,
31の吸込側に戻って循環する。この冷却風の循環によ
り、固定子鉄心11に通風孔10が設けられなくても固
定子コイル12の端部を冷却できる。
The size and quantity of the extraction holes 54, 55 are adjusted depending on the cooling condition of the ends of the stator coil 12 which will be described later. With such a configuration, part of the cooling air sent from the axial fans 14 and 31 passes through the extraction holes 54 and 55 of the fan guides 16 and 32, respectively.
It returns to the suction side of 31 and circulates. By circulating this cooling air, the end portions of the stator coil 12 can be cooled even if the ventilation holes 10 are not provided in the stator core 11.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば前述の構成により、請求項1では回転電機の固
定子,回転子を冷却する冷却風は、直列に配置された2
台の軸流ファンから送気されるので、冷却風の風圧は従
来の1台の軸流ファンによるものより高くなる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the stator of the rotating electric machine and the cooling air for cooling the rotor are arranged in series according to the first aspect of the present invention.
Since the air is sent from the single axial fan, the wind pressure of the cooling air becomes higher than that of the conventional single axial fan.

【0038】また、請求項2では回転電機の固定子,回
転子を冷却する冷却風は、直列に配置された3台の軸流
ファンにより送気されるので、前記2台の軸流ファンに
よるものより高くなる。したがって、請求項1,2によ
れば冷却風の風圧が高くなるので、回転電機内の通風抵
抗が大きくなっても採用でき、自己通風方式の適用範囲
が拡大する。
In the second aspect, the cooling air for cooling the stator and the rotor of the rotating electric machine is sent by the three axial fans arranged in series, so that the two axial fans are used. Higher than the one. Therefore, according to claims 1 and 2, since the wind pressure of the cooling air becomes high, it can be adopted even if the ventilation resistance in the rotating electric machine becomes large, and the application range of the self-ventilation method is expanded.

【0039】請求項3ではファンボスの外周面と内周面
とにそれぞれ設置される軸流ファンへの冷却風の送気,
吸込みするためにUターンするエヤダクトに区分エヤダ
クトを設けたので、冷却風は回転子の回転による回転方
向の旋回流の発生を防止して、ファン効率の低下を防
ぐ。請求項4ではファンボスの外周面と内周面とにそれ
ぞれ設けられる軸流ファンの設置位置からファンボスの
端面までの距離を長くし、エヤダクトのコーナ部にエヤ
ガイドを設けたので、外周面,内周面にそれぞれ設けら
れる軸流ファンへは冷却風が整流されて送気,吸込ま
れ、さらにエヤダクト内の冷却風のUターンはエヤガイ
ドに沿って流れるので、ファン効率の低下を防止すると
ともにUターン時の通風抵抗も減少する。
In the third aspect of the present invention, cooling air is sent to the axial fan installed on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the fan boss, respectively.
Since the divided air duct is provided in the air duct that makes a U-turn to suck in, the cooling air prevents the generation of a swirling flow in the rotation direction due to the rotation of the rotor, thereby preventing a decrease in fan efficiency. According to claim 4, the distance from the installation position of the axial fan provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the fan boss to the end surface of the fan boss is increased, and the air guide is provided at the corner portion of the air duct. Cooling air is rectified and sent to and sucked into the axial fans provided on the inner peripheral surface respectively, and the U-turn of the cooling air in the air duct flows along the air guide, so that the fan efficiency is prevented from lowering and U Ventilation resistance during turns is also reduced.

【0040】請求項5では第1と第2の軸流ファンのう
ち、冷却風が磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却
して流出する側に設けられた軸流ファンの吸込側に案内
板を設けたので、磁極の回転により磁極間から流出され
る冷却風は攪拌されるが、軸流ファンに流入する冷却風
は案内板により整流されるので、第1と第2の軸流ファ
ンが直列に配置されることによる理想的なファン特性が
得られる。
In the fifth aspect, the cooling air is guided to the suction side of the axial fan provided on the side where the cooling air of the first and second axial fans cools and flows out the magnetic poles, the stator core and the stator coil. Since the plate is provided, the cooling air flowing out from between the magnetic poles is agitated by the rotation of the magnetic poles, but the cooling air flowing into the axial fan is rectified by the guide plate, so that the first and second axial fans are provided. Ideal fan characteristics can be obtained by arranging in series.

【0041】請求項6では第1と第2の軸流ファンのう
ち、冷却風が磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却
して流出する側の軸流ファンの翼列の翼の向きを変える
取付角度の可変な可動翼にすることにより、磁極の回転
により磁極間から流出される冷却風は攪拌されるが、軸
流ファンに流入する冷却風の流入を最適にするように可
動翼の向きを調整できるので、第1と第2の軸流ファン
を直列に配置することによる理想的なファン特性が得ら
れる。
In the sixth aspect of the present invention, of the first and second axial flow fans, the direction of the blade of the blade row of the axial flow fan on the side where the cooling air cools the magnetic poles, the stator core and the stator coil and flows out. By changing the movable blades with different mounting angles, the cooling air flowing out between the magnetic poles is agitated by the rotation of the magnetic poles, but the moving airflow of the movable blades is optimized to optimize the inflow of the cooling air flowing into the axial fan. Since the orientation can be adjusted, ideal fan characteristics can be obtained by arranging the first and second axial fans in series.

【0042】請求項7では固定子鉄心に通風孔がない場
合、第1と第2の軸流ファンのファンガイドにそれぞれ
設けた抽気孔から、各軸流ファンから送出される冷却風
の一部を抽気孔を経て各軸流ファンの吸込側に戻して循
環させるので、固定子鉄心に通風孔がなくても前記冷却
風の循環流により固定子コイルの端部を冷却できる。
According to a seventh aspect of the present invention, when there is no ventilation hole in the stator core, a part of the cooling air sent from each axial fan is extracted from the extraction holes provided in the fan guides of the first and second axial fans. Is returned to the suction side of each axial fan for circulation through the extraction holes, so that the end portion of the stator coil can be cooled by the circulating flow of the cooling air even if the stator iron core does not have a ventilation hole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の請求項1の実施例による冷却風通風装
置を備えた回転電機の部分断面図
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine including a cooling air ventilation device according to an embodiment of claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項2の実施例による冷却風通風装
置を備えた回転電機の部分断面図
FIG. 2 is a partial sectional view of a rotary electric machine provided with a cooling air ventilation device according to an embodiment of claim 2 of the present invention.

【図3】図2のP矢視部分図FIG. 3 is a partial view seen from an arrow P in FIG.

【図4】本発明の請求項3の実施例による回転電機の冷
却風通風装置の部分断面図
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a cooling air ventilation device for a rotating electric machine according to an embodiment of claim 3 of the present invention.

【図5】図4のA−A部分断面図5 is a partial cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図6】本発明の請求項4の実施例による回転電機の冷
却風通風装置の部分断面図
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a cooling air ventilation device for a rotating electric machine according to an embodiment of claim 4 of the present invention.

【図7】本発明の請求項5の実施例による冷却風通風装
置を備えた回転電機の部分断面図
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine including a cooling air ventilation device according to an embodiment of claim 5 of the present invention.

【図8】図7のB−B部分断面展開図FIG. 8 is a partial cross-sectional development view of BB of FIG.

【図9】本発明の請求項6の実施例による冷却風通風装
置を備えた回転電機の部分断面図
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine including a cooling air ventilation device according to an embodiment of claim 6 of the present invention.

【図10】図9のC−C部分断面展開図FIG. 10 is a partial cross-sectional development view of CC of FIG.

【図11】本発明の請求項7の実施例による冷却風通風
装置を備えた回転電機の部分断面図
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine including a cooling air ventilation device according to an embodiment of claim 7 of the present invention.

【図12】従来の冷却風通風装置を備えた回転電機の部
分断面図
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine including a conventional cooling air ventilation device.

【図13】従来の異なる冷却風通風装置を備えた回転電
機の部分断面図
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine including different conventional cooling air ventilation devices.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転子 2 軸 3 通風孔 6 回転子センタ 7 磁極 8 固定子 9 固定子枠 11 固定子鉄心 12 固定子コイル 13 ケーシング 14 軸流ファン 15 ファンボス 16 ファンガイド 20 空気冷却器 30 ファンボス 31 軸流ファン 32 ファンガイド 33 軸流ファン 34 ファンガイド 35 ファンガイド 37 エヤダクト 41 整流板 42 区分エヤダクト 43 ファンボス 44 整流板 45 区分エヤダクト 46 エヤガイド 47 エヤガイド 50 案内板 54 抽気孔 55 抽気孔 1 Rotor 2 Axis 3 Ventilation Hole 6 Rotor Center 7 Magnetic Pole 8 Stator 9 Stator Frame 11 Stator Core 12 Stator Coil 13 Casing 14 Axial Fan 15 Fan Boss 16 Fan Guide 20 Air Cooler 30 Fan Boss 31 Shaft Flow fan 32 Fan guide 33 Axial flow fan 34 Fan guide 35 Fan guide 37 Air duct 41 Straightening plate 42 Division air duct 43 Fan boss 44 Straightening plate 45 Division air duct 46 Air guide 47 Air guide 50 Guide plate 54 Extraction hole 55 Extraction hole

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転子の軸に取付けられた回転子センタの
外周面に取付けられる磁極と、前記回転子センタ部を囲
み、軸が貫通するケーシングに取付けられる固定子枠に
設けられる固定子鉄心及び固定子コイルと、ケーシング
内に設けられる空気冷却器とを備え、冷却風を空気冷却
器と、回転子センタを貫通する通風孔と、磁極,固定子
鉄心及び固定子コイルとの間を循環させて、磁極,固定
子鉄心及び固定子コイルを冷却する回転電機の冷却風通
風装置において、回転子センタの両端の端面の一方の端
面に設けた前記軸を囲む円筒状の第1のファンボスの外
周面に翼列を配した第1の軸流ファンと、他方の端面に
設けた前記軸を囲む円筒状の第2のファンボスの外周面
に翼列を配し、第1の軸流ファンと冷却風の送風方向を
同一方向にした第2の軸流ファンとを備えたことを特徴
とする回転電機の冷却風通風装置。
1. A magnetic core mounted on the outer peripheral surface of a rotor center mounted on a shaft of a rotor, and a stator core provided on a stator frame which is mounted on a casing which surrounds the rotor center portion and which penetrates the shaft. And a stator coil and an air cooler provided in the casing, and circulates cooling air between the air cooler, the ventilation holes penetrating the rotor center, the magnetic poles, the stator core and the stator coil. In the cooling air ventilation device of the rotating electric machine for cooling the magnetic pole, the stator core and the stator coil, the cylindrical first fan boss surrounding the shaft provided on one end face of both end faces of the rotor center. And a first axial flow fan having a row of blades arranged on the outer peripheral surface thereof, and a second row of fan bosses surrounding the shaft provided on the other end surface of the second blade boss having a row of blades arranged to form the first axial flow. The fan and cooling air are blown in the same direction. Cooling air ventilation device for a rotary electric machine, characterized in that a axial fan.
【請求項2】請求項1記載のものにおいて、第2のファ
ンボスの内周面に翼列を配し、第2の軸流ファンと送風
方向を反対方向にした第3の軸流ファンと、第2の軸流
ファンの翼列の外周を囲む円筒状の第1のファンガイ
ド、第3の軸流ファンの翼列の外周を囲む円筒状の第2
のファンガイド及び第2,第3の軸流ファン,第2のフ
ァンボスに面する第1と第2のファンガイドとの間の開
口を閉鎖する側板からなるエヤダクトとを備えたことを
特徴とする回転電機の冷却風通風装置。
2. The third axial fan according to claim 1, wherein a blade row is arranged on the inner peripheral surface of the second fan boss, and the second axial fan has a blowing direction opposite to that of the second axial fan. A cylindrical first fan guide that surrounds the outer circumference of the second axial fan blade row, and a cylindrical second fan that surrounds the outer circumference of the third axial fan blade row
Fan guide, second and third axial fans, and an air duct comprising side plates closing an opening between the first and second fan guides facing the second fan boss. Cooling air ventilation device for rotating electric machines.
【請求項3】請求項2記載のものにおいて、前記エヤダ
クトの内部を、第2,第3の軸流ファン及び第2のファ
ンボスに面し、回転子の軸の半径方向に配した複数の整
流板で区分した複数の区分エヤダクトで形成したことを
特徴とする回転電機の冷却風通風装置。
3. The plurality of air ducts according to claim 2, wherein the inside of the air duct faces the second and third axial fans and the second fan boss and is arranged in the radial direction of the rotor shaft. A cooling air ventilation device for a rotating electric machine, characterized in that it is formed by a plurality of divided air ducts divided by a current plate.
【請求項4】請求項2記載のものにおいて、円筒状の第
2のファンボスの長さを長くし、第2の軸流ファンと第
3の軸流ファンの設置位置から第2のファンボスの端面
までの距離を、冷却風の第2,第3の軸流ファンへの送
気,吸込みに伴う急激な流れ方向の変化による流れの乱
れの発生を防止して、冷却風の流れを整流できる長さに
し、さらにエヤダクトの内部を、第2,第3の軸流ファ
ンに面し、回転子の軸の半径方向に配した複数の整流板
で区分した複数の区分エヤダクトで形成し、各区分エヤ
ダクトの側板と第1及び第2のファンガイドとで形成さ
れる各コーナ部に、冷却風の流れを案内する曲面状のエ
ヤガイドを設けたことを特徴とする回転電機の冷却風通
風装置。
4. The second fan boss according to claim 2, wherein the length of the cylindrical second fan boss is increased, and the second fan boss is installed from the installation position of the second axial fan and the third axial fan. The distance to the end face of the cooling air is rectified by preventing the occurrence of flow turbulence due to a sudden change in the flow direction due to the air supply and suction of the cooling air to the second and third axial fans. The length of the air duct, and the inside of the air duct is formed by a plurality of divided air ducts that face the second and third axial fans and are divided by a plurality of straightening plates arranged in the radial direction of the rotor axis. A cooling air ventilation device for a rotary electric machine, wherein curved corner air guides for guiding the flow of cooling air are provided at respective corners formed by the side plates of the divided air ducts and the first and second fan guides.
【請求項5】請求項1,2,3又は4記載のものにおい
て、第1と第2の軸流ファンのうち、冷却風が磁極,固
定子鉄心及び固定子コイルを冷却して流出する側の軸流
ファンの吸込側にこの軸流ファンの翼列に流入する冷却
風を整流するガイド板を設けたことを特徴とする回転電
機の冷却風通風装置。
5. The side according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the cooling air, of the first and second axial fans, cools the magnetic poles, the stator core and the stator coil and flows out. A cooling air ventilation device for a rotary electric machine, characterized in that a guide plate for rectifying the cooling air flowing into the blade row of the axial fan is provided on the suction side of the axial fan.
【請求項6】請求項1,2,3,4又は5記載のものに
おいて、第1と第2の軸流ファンのうち、冷却風が磁
極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却して流出する側
の軸流ファンの翼列を形成する翼を、翼の向きを可変に
する可動翼にしたことを特徴とする回転電機の冷却風通
風装置。
6. The cooling fan according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the cooling air of the first and second axial fans cools the magnetic poles, the stator core and the stator coil and flows out. A cooling air ventilation device for a rotary electric machine, characterized in that the blades forming the blade row of the axial fan on the rotating side are movable blades that can change the direction of the blades.
【請求項7】回転子の軸に取付けられた回転子センタの
外周面に取付けられる磁極と、前記回転子センタ部を囲
み、軸が貫通するケーシングに取付けられる固定子枠に
設けられ、通風孔を備えない固定子鉄心及び固定子コイ
ルと、ケーシング内に設けられる空気冷却器とを備え、
冷却風を空気冷却器と、回転子センタを貫通する通風孔
と、磁極及び固定子鉄心及び固定子コイルとの間を循環
させて磁極,固定子鉄心及び固定子コイルを冷却する回
転電機の冷却風通風装置において、回転子センタの両端
面の一方の端面に設けた前記軸を囲む円筒状の第1のフ
ァンボスの外周面に翼列を配し、さらにケーシングに取
付けられ、前記翼列の外周を囲む第1のファンガイドを
備える第1の軸流ファンと、他方の端面に設けた前記軸
を囲む円筒状の第2のファンボスの外周面に翼列を配
し、さらにケーシングに取付けられ、前記翼列の外周を
囲む第2のファンガイドを備え、第1の軸流ファンと冷
却風の送風方向を同一方向にした第2の軸流ファンと、
第1と第2のファンガイドに、第1と第2の軸流ファン
からそれぞれ送出される冷却風の一部を吸込側に戻す抽
気孔とを設けたことを特徴とする回転電機の冷却風通風
装置。
7. A magnetic pole attached to an outer peripheral surface of a rotor center attached to a shaft of a rotor, and a stator frame attached to a casing which surrounds the rotor center portion and through which the shaft penetrates. A stator core and a stator coil not including, and an air cooler provided in the casing,
Cooling of a rotating electric machine that circulates cooling air between an air cooler, a ventilation hole penetrating the rotor center, and a magnetic pole, a stator core, and a stator coil to cool the magnetic pole, the stator core, and the stator coil. In the air ventilation device, a blade row is arranged on the outer peripheral surface of a cylindrical first fan boss that surrounds the shaft and is provided on one end surface of both end surfaces of the rotor center, and the blade row is attached to a casing. A first axial fan provided with a first fan guide that surrounds the outer circumference, and a blade row arranged on the outer circumferential surface of a cylindrical second fan boss that surrounds the shaft provided on the other end surface, and is further attached to the casing. A second axial guide provided with a second fan guide that surrounds the outer periphery of the blade row, and a first axial fan and a second axial fan in which cooling air is blown in the same direction;
Cooling air for a rotating electric machine, characterized in that the first and second fan guides are provided with bleed holes for returning a part of the cooling air respectively sent from the first and second axial fans to the suction side. Ventilation device.
JP16568294A 1994-01-11 1994-07-19 Cooling air ventilation device for rotating electric machine Pending JPH07245914A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009542168A (en) * 2006-06-22 2009-11-26 ファウアー・テヒ・ヒドロ・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Method and apparatus for cooling an electric machine
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US9995305B2 (en) 2013-10-08 2018-06-12 Regal Beloit America, Inc. Fluid flow apparatus, fan assembly and associated method
CN111917243A (en) * 2020-09-08 2020-11-10 广东肇庆德通有限公司 A ceiling fan motor with dual cooling air path structure
CN112421885A (en) * 2020-11-10 2021-02-26 国家电网有限公司 Closed-circuit self-circulation ventilation cooling system of hydraulic generator

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