JPS6220779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通風抵抗損失を減少しながら小形大容
量化を図つた他力通風形直流機に関する。

直流機の通風は、小容量の機械を除き、冷却用
通風を別系統から支給される他力通風形が圧倒的
に多く、回転子の反整流子側から吸気し、整流子
側に排気するが代表的である。そのとき、機械の
冷却に必要な風量は、機械の容量、温度上昇限度
等によつて決められるが、所要の風量を機内に流
した場合に発生する通風抵抗損失は、機内の通風
抵抗すなわち、通風路断面積や長さに関係する。
この通風抵抗損失と風量が、冷却用送風機の大き
さを決定するので、所要風量を流す時の通風抵抗
損失は、なるべく小さくすべきである。

ところが、機械の小形化が進み、必然的に風量
に対する機内通風損失の比率が高まており、更に
大容量化も進んできて、現状の通風方式では計算
上、機内通風抵抗損失が数百mmAqにもなる設計
がなされるに及んで、機内通風抵抗の低下を図る
為に考えられたのが振分け通風方式である。

これは機械の吸気口から取り入れられた風の全
部を回転子鉄心の内周側に導き、回転子鉄心に設
けたラジアルダクトから半径方向外周側へ流し、
固定子を冷却して、整流子側と反整流子側にそれ
ぞれ設けたルーバから機外へ排出する。即ち、機
械の中央部附近から軸方向両側へ振分けて排出す
るものである。

このようにすると、機内風量が同じであれば、
一方向通風に較べ、大幅に機内通風抵抗損失が減
少する効果があるが、固定子の振分け分岐点附近
は空気が滞留し易く、同風量に対する冷却効果は
固定子側において非常に低下し、一方向通風と同
じ冷却効果を得る為には、風量を増加せねばなら
ず、これによつて折角減つた通風抵抗損失がキヤ
ンセルされて、一方向通風の値に近くなるという
大きな欠点があつた。

本発明は給気の一部を直接固定子の外周から取
り入れて、空気の滞留し易い振分け分岐点附近に
導き、回転子側から来て暖められた空気と共に整
流子側と反整流子側へ振分けて通風することによ
り、通風抵抗損失を大幅に低下させると共に冷却
効果を向上させた他力通風形直流機を提供するこ
とを目的とする。

以下、本発明の一実施例について第１図ないし
第３図を参照して説明する。１は回転子であつ
て、軸２を介して軸受台３に支承され、その鉄心
４は通風口３２を有するスパイダー３３を介して
回転軸２に固着され、多数のラジアルダクト５で
軸方向に分割されている。６は整流子である。こ
の回転子１にギヤツプ７および８を介して固定子
の主極鉄心９および補極鉄心１０が環状のフレー
ム鉄心１１に取着されて配置され、各鉄心９およ
び１０には主極コイル１２および補極コイル１３
が巻装されている。フレーム鉄心１１の中央部附
近には主極と補極間の空間１４からラジアル方向
の導風孔１５を複数個明ける。フレーム鉄心１１
の両側面はフレーム側板１６で支えられ、このフ
レーム側板１６の外周には、フレーム鉄心１１と
の間に通風路１７を作るように導風部材であるフ
レームカバー１８を設け、そのフレームカバー１
８の下部には通風口１９を明ける。２０はベース
であつて、軸受台３およびフレーム側板１６が取
着され、ベース２０の内側下方は通風路を形成す
るピツト２１が堀つてある。２２は送風機であつ
て外部からピツト２１内に送風させる。２３，２
４はカバーでつて、通風出口としてのルーバ２
５，２６を具えている。２７はピツト２１の壁と
フレーム側板１６のあいだに設けられた仕切板で
あつて、ピツト２１内の冷却風がルーバ２５へ直
接逃げないようにしている。２８と３４はそれぞ
れカバー２４あるいはフレーム側板１６にとりつ
けられた仕切板であつて、冷却風を回転子１内に
導くようにしている。２９は通風口１９に設けた
ダンパであつて、導風孔１５に入る冷却風量を調
整するものである。３０は固定子側の主極と補極
間の空間１４にて回転子１のほぼ中央部外方で通
風を整流子６側と反整流子側へ振分ける振分け分
岐点である。

次にこの構成における作用について説明する。

機械に供給された冷却風は、矢印のように回転
子１内部を通る風と、回転子１を通らず、フレー
ムカバー１８の通風口１９から通風路１７に入
り、固定子のフレーム鉄心１１の外周側から導風
孔１５を通し、主極、補極間の空間１４に導かれ
る風とに分かれる。その為、回転子１側を通る風
量は減少し、通風抵抗損失は減少する。一方導風
孔１５により風を送り込む振分け分岐点３０附近
の主極、補極間空間１４は、この導風孔１５を設
けない場合では、回転子１と主極鉄心９間のギヤ
ツプ７、および補極鉄心１０間のギヤツプ８に較
べ風速が非常に低くなつており、したがつてこの
空間１４での通風抵抗損失は小さかつた。したが
つて、導風孔１５を設けて、この空間１４の部分
の風量を増しても、バイパスであるから全体の通
風抵抗損失の増加に結びつかない為、全風量によ
る通風抵抗損失は、従来に比し、かなり減少す
る。振分けられた風は、整流子側と反整流子側の
ルーバ２５，２６から放出される。

そして、冷極効果の面では、回転子部分は、多
少の減風量では、冷極効果の低下は見られないの
に対し、主極コイル１２や補極コイル１３の温度
は、その間の空間１４の従来滞留し易かつた空気
を一掃するようにしかも冷たい給気で通風したの
で、少風量の増加で大幅な低下が得られ、綜合的
には、大幅に冷却効果が増す。尚、バイパス回路
のダンパ２９の調整により、温度調整および温度
のバランス調整が容易にできる。

尚、本発明は上記し、かつ図面に示した実施例
のみに限定されるものではなく、例えば導風孔１
５にダクトを取付けて冷却風を導くようにして導
風部材の構成を変える等その要旨を変更しない範
囲で、種々変形して実施できることは勿論であ
る。

以上説明したように、本発明によれば固定子の
主極、補極間空間１４の空気の滞留し易い部分
に、給気の一部を回転子を通さずに導いて、振分
け通風を行うようにしたので、機内通風抵抗損失
を低減し、固定子側の冷却効果を向上し、送風機
２２および機械の小形化が図れ、更に大容量の直
流機製作が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の他力通風形直流機の一実施例
を示す縦断面図、第２図はその回転子部の拡大断
面図、第３図は第１図の−線に沿う矢視断面
図である。 １……回転子、４……回転子鉄心、５……ラジ
アルダクト、６……整流子、１１……フレーム鉄
心、１４……主極と補極の間の空間、１５……導
風孔、１６……フレーム側板、１７……通風路、
１８……フレームカバー、１９，３２……通風
口、２２……送風機、２３，２４……カバー、２
５，２６……ルーバ、２７，２８，３４……仕切
板、３０……振分け分岐点、３３……スパイダ
ー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ラジアルダクトを有する鉄心と通風口を有す
   るスパイダーを備えた回転子と、この回転子の外
   周をとりまく円環をなし内側に複数の界磁極を保
   持して界磁極間に放射方向の導風孔を有するフレ
   ーム鉄心と、このフレーム鉄心の外周に通風路を
   形成し外側に通風口を有するフレームカバーと、
   このフレームカバーとともに機外被を形成し通風
   出口を有するカバーと、このカバーと前記フレー
   ム鉄心の側面のフレーム側板とに取付けられて冷
   却風を前記スパイダーの通風口へ導く仕切板と、
   外壁とフレーム側板とのあいだに設けられて冷却
   風をフレームカバーの通風口へ導く仕切板と、機
   内に冷却風を送る送風機とを具えたことを特徴と
   する他力通風形直流機。