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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986003068A1
    申请号:PCT/JP1985/000633
    申请日:1985-11-13
    公开日:1986-05-22
    发明作者:Jiro Nakano
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02K9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 液 冷 モ ー タ 技 術 分 野
    [0003] 本癸明はステータの積層コアに励磁巻線が装填され、 かつ該 積層コア内に冷却液の通路を有してステータを冷却液により直 接冷却するようにした液冷交流モータに関し、 特にステータの 熱ひずみを防止するように改善された液冷モータに関する。 背 景 技 術
    [0004] 交流モ -タにおいてはステータの積層コアに励磁巻線を有す ることによって銅損熱と鉄損熱が発生し、 モータの性能及び耐 用寿命に大きな悪影響を及ぼす。 従って、 このような発生熱の 解消に積層コア内に冷却空気を流通させて奪熱を行う方式 （例 えば、 米国特許第 4 , 534 , 686号参照）及び更に奪熱効率が高い冷 却液を流通させるようにしたものが既に提供、 提案されている < 特に冷却液をステータの積層コア内に流通させる液冷モータ は空冷モータに比べて上述のように冷却媒体の奪熱効率が高く 従ってモータに対する冷却効率が高い点で有利であるが、 モー タの作動中に液冷によつて冷却効果が積層コアに及んだとき、 該積層コァ及びその周囲部分における熱分布が均一でないと熱 ひずみが生じ、 この結果、 ロータの円滑な回転を妨げると共に 回転軸のぶれによつて当該モータによって駆動される被駆動体 に一定 トルクを供給出来ない等の悪影響を与える問題点がある , 発 明 の 開 示
    [0005] 依って本発明の目的は上述した熱ひずみを解消する手段を有 した液冷モータを提供せんとするものである。 上述の目的に鑑みて、 本発明は積層コア内において軸心まわ りに対称的な冷却効果を付与する構成を採るもので、 すなわち 本発明によれば、 ステータの積層コァ内に冷却液の循環通路を 設け、 上記積層コァを冷却液で直冷する液冷モータにおいて、 円筒形ロータの外周に空隙を介して中空円筒形状に形成された 前記ステータの積層コアに対して前記冷却液の循環通路は複数 本が軸方向に延設されると共に軸直角断面内において軸心周囲 に対称配置に設けられていることを特徴とし、 これによつて積 層コア内及びその周囲部分の熱分布を常に均一化させるような 冷却効果を付与し、 熱歪みの発生を防止するものである。 図面の簡単な説明
    [0006] 第 1図は本発明による冷却液通路の構成実施例を有した液冷 モータの軸直角断面を示す断面図、 第 2図は同液冷モータの冷 却水の配管システムを示す略示機構図。 発明を実施するための最良の態様
    [0007] 第 1図において、 液冷モータ 1 0 はロータ軸 1 2 によって回 転可能なロータ 1 4を有し、 このロータ 1 4 はロータ軸 1 2 の 軸心方向に延びた円柱形状体として形成されている。 液冷モー タ 1 0 は上記口ータ 1 4の周囲に空隙 Gを介して固定子として 設けられたステータ 1 6を有し、 このステータ 1 6 は上記ロー タ 1 4を内装した中空筒体として形成されている。 上記ステー タ 1 6 の構造は、 鉄心を形成する積層コア 1 8 と、 この積層コ ァ 1 8 の内周面にラジアル方向の深さを有したスロ ッ トルの内 部に揷設された周知の励磁巻線 （図示なし） とを具備して構成 され、 該励磁巻線に供袷される励磁電流によつて回転磁界を発 生する もので、 この回転磁界とロータ 1 4 との相互作用によつ て該ロータ 1 4に回転 トルクを発生する交流モ タを形成して いる。
    [0008] さて、 上記励磁巻線に供袷される励磁電流によって積層コア 1 8 には鉄損熱が発生し、 また励磁巻線から伝達される銅損熱 によって積層コア 1 8 とその周囲部分は帯熱状態となる。 この 積層コア 1 8 の蒂熱状態を解消すべく 、 積層コア 1 8 の内部に 冷却液の循環通路 20a, 20b, 20c, 20d 及び 22a, 22b， 22c, 22d が形 成されている。 これらの循環通路 20 a 〜20 d及び 22 a 〜22 d は 何れもロータ軸 1 2 の軸心と平行な軸心方向に延長する通路と して形成されており、 積層コア 1 8 の隣接コァ間及び循環通路 20 a 〜 20 d及び 22 a 〜22 dの内面部分に樹脂材が舍浸処理され ることによつて冷却液は漏洩を生ずることな く流通するように 形成されている。 ここで本発明によれば、 第 1図からも理解で きるように冷却液の循環通路 20 a 〜20 dのグループと循環通路 22 a 〜 22 dのグループとはロータ軸 1 2 の軸心に対して左右に 対称配置で設けられており、 また、 循環通路 20 a > 20 b は積層 コア 1 8 の一隅に、 他の循環通路 20 c , 20 dは他の一隅に、 更 に循環通路 22 a , 22 b は積層コア 1 8 の第 3番目の一隅に、 他 の循環通路 22 c , 22 dは更に他の一隅に、 夫々往復通路として 設けられ上述した 4隅部は何れも相互にロータ軸 1 2 の軸心に 対して等間隔配置となっている。 このよ う な冷却液の循環通路 20 a 〜20 d , 20 a 〜 20 dに対して、 冷却液は例えば、 一方の循 環通路 20 a 〜20 dのグループでは 20 a→20 b→20 c→20 dのよ うに冷却液を流し、 他の循環通路 22 a 〜 22 dのグループでは 22 a ~→22 b— 22 c— 22 dのように冷却液を流通させる。 これら の場合に各通路間では軸方向端部で適当なパイ プ材を用いて連 結するか、 或いは積層コア 1 8内に予め側路を形成するこ とに より、 上述の如く矢印の順序で冷却液が流通するように構成し ておく 。 こ う してモータ 1 0 の作動中に冷却液を循環通路 20 a 〜20 d及び 22 a 〜22 dに冷却液を流通させれば、 積層コア 1 8 からの奪熱作用は口ータ軸 1 2 の中心に関して対称に生じるか ら、 該積層コア 1 8内における熱分布はロータ軸 1 2 の中心に 対して左 · 右 · 上 · 下対称に均一分布となる。 従って、 積層コ ァ 1 8及びステータ 1 6 の前後に設けられる端部ハウ ジング (第 1図に図示なし） 等に熱ひずみを発生するこ とが防止でき るのである。
    [0009] 第 2図は上述した冷却液の配管システムの一例を示しており 例えば、 循環通路 20 a 〜 20 dのグループに対しては、 モータ 1 0 の一端、 例えば後端に設けたパイ プ接手部 2 4から冷却液 を導入し、 既述の如き液の流れ順序で循環通路を経由した後に 同じ くパイ プ接手部 2 4から冷却液を外部に流出させ、 流出さ れた冷却液をモータ 1 0 の外部冷却液路 （図示なし） で熱交換 冷却後に再び循環通路へ供給すればよいのである。 なお、 第 1 図に示した冷却液の循環通路の配置分布はロータ軸 1 2 の中心 に関して対称配置する 1列を示したに過ぎず、 この実施例に発 明が限定されるものでないことは言う までもない。
    [0010] 例えば、 第 1図における循環通路 20 a , 20 b , 22 a , 22 b を 1 ダル ーブとし、 また循環通路 20 c , 20d , 20 c , 20d を他の 1 グループと した 2系統の冷却通路に構成してもよい。 また、 ステータ 1 6 の各隅部には往路と帰路との 2つの通路を設けた第 1図の実施 例に替えて通路数を更に增数した構成としてもよいことは容易 に理解で.きよう。
    [0011] 以上本発明の一実施例につき説明したが、 本発明は上記実施 例の態様のみに限定されるものではな く 、 請求の範囲に記載さ れた発明の範囲内で種々の変更を加えることができる。
    [0012] 以上の説明から明らかなように、 本発明は液冷モータの積層 コアにおける冷却効果を中心軸線に関して対称に付与すること によって熱分布を上記中心軸線周りに均一分布化させたので、 熱ひずみを解消することが可能となり、 故にロータの円滑回転 とロータ軸の回転ぶれを防止してモータの性能と耐用寿命とを 向上させ得ることができたものである。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 円柱形ロータと、 その円柱形ロータの外周に空隙を介し て設けられた中空筒形ステータ とを具備し、 そのステータの積 層コア内に冷却液の循環通路を設け、 前記積層コアを冷却液で 直冷する液冷モータにおいて、 前記ステータの積層コアには複 数の前記冷却液の循環通路が軸方向に延長、 形成されると共に 該積層コァの軸直角断面内において軸心周囲に対象配置に設け られ、 前記冷却液の循環通路は前記中空筒形ステータの外部の 冷却液路に接続されたことを特徴とする液冷モータ。
    2 . 前記冷却液の循環通路は前記ステータの積層コァにおけ る前記軸直角断面内において前記軸心周囲の等間隔四位置に分 布配置されている請求の範囲第 1項に記載の液冷モータ。
    3 . 前記四位置の各位置には少な く とも往復 2本の前記循環 通路が設けられている請求の範囲第 2項に記載の液冷モータ。
    4 . 前記冷却液の循環通路の内面は漏液防止のための合成樹 脂材が舍浸処理されている請求の範囲第 1項に記載の液冷モー タ。
    約
    ロータ （14) の外周に固定配置されるステータ （16) の積層 コア （18) 内に冷却液の循環通路 （20a 〜20d, 22a〜22d ) を 設け、 その積層コア （18) を冷却液で直接冷却する液冷モータ が、 その積層コア （18) に形成する循環通路 （20a 〜20d, 22a 〜22d ) は複数本が軸方向に延長しているように設けると共に 積層コア （18) の軸直角断面内においてモータ （10) の蚰心周 囲に対象配置にした。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    EP2667486B1|2015-12-02|Electric machine rotor cooling method
    US20150035393A1|2015-02-05|Liquid Cooled Electric Motor
    US6936939B2|2005-08-30|Rotating electric machine and cooling method thereof
    US3531668A|1970-09-29|Induction motor having cooling arrangement
    JP3603784B2|2004-12-22|回転電機
    JP4799612B2|2011-10-26|ロータ冷却式の永久磁石励磁形電気機械
    JP3661589B2|2005-06-15|モータまたは発電機
    EP1719236B1|2009-11-25|Cooling system for dynamoelectric machine
    RU2298276C2|2007-04-27|Сверхпроводящая синхронная машина с суживающимся воздушным зазором между ротором и статором, способ ее охлаждения и способ формирования зазора
    CA1278015C|1990-12-18|Stator assembly for dynamoelectric machine
    US5214325A|1993-05-25|Methods and apparatus for ventilating electric machines
    US6772504B2|2004-08-10|Rotating machine with cooled hollow rotor bars
    KR100948434B1|2010-03-17|선박 추진 시스템
    US9225224B2|2015-12-29|Dynamoelectric machine having air/liquid cooling
    CA2679637C|2016-05-31|Cooling an electrical machine
    JP4648470B2|2011-03-09|電動機冷却装置
    US3110827A|1963-11-12|Dynamoelectric machine
    US7545060B2|2009-06-09|Method and apparatus for heat removal from electric motor winding end-turns
    EP2368308B1|2018-11-14|Elektrische maschine mit axialen, radial versetztem kühlstrom und entsprechende methode
    US5189325A|1993-02-23|Liquid cooling the rotor of an electrical machine
    EP0331559B1|1991-05-29|Ensemble constitué par un ralentisseur électromagnétique et par ses moyens d&#39;alimentation électrique
    US5994804A|1999-11-30|Air cooled dynamoelectric machine
    US5796191A|1998-08-18|Bulb-type generator
    EP0642703B1|1996-04-17|Elektrische maschine mit halbleiterventilen
    EP0155405B1|1987-11-04|Einrichtung zur indirekten Gaskühlung der Ständerwicklung und/oder zur direkten Gaskühlung des Ständerblechpaketes dynamoelektrischer Maschinen, vorzugsweise für gasgekühlte Turbogeneratoren
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS61121728A|1986-06-09|
    US4691131A|1987-09-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS4718006U|1971-03-31|1972-10-31|||
    JPS5653557A|1979-10-09|1981-05-13|Toshiba Corp|Liquid-cooled electric rotary machine|DE19716759A1|1997-04-12|1998-10-22|Struckmeier Gmbh Antriebstechn|Blechpaket mit fluiddurchströmten Kühlfenstern für elektrische Maschinen|GB146624A|1920-04-10|1920-07-12|Siemens Brothers Dynamo Works|Improvements relating to dynamo electric machines|
    FR691563A|1929-03-15|1930-10-23||Dispositif de refroidissement pour les rotors de machines électriques|
    BE388508A|1951-01-26|1932-06-30|||
    US3322985A|1965-05-05|1967-05-30|Azbukin Jury Ivanovich|Gas-cooled rotor of electric generator|
    JPS5752762B2|1974-08-29|1982-11-09|||
    US4085347A|1976-01-16|1978-04-18|White-Westinghouse Corporation|Laminated stator core|
    JPS5949781B2|1976-10-21|1984-12-05|Tokyo Shibaura Electric Co||
    JPS607895B2|1977-03-07|1985-02-27|Hitachi Ltd||
    JPS5490504A|1977-12-28|1979-07-18|Toshiba Corp|Punching for layer-built core|
    SU745327A1|1978-06-05|1981-12-23|Предприятие П/Я А-7376|Электрическа машина|
    JPS56157238A|1980-05-07|1981-12-04|Fanuc Ltd|Rotary motor|US5229673A|1988-02-02|1993-07-20|Fanuc Ltd.|Joint construction of cooling pipes for liquid cooled motor|
    DE3816652A1|1988-05-16|1989-11-30|Magnet Motor Gmbh|Elektrische maschine mit fluessigkeitskuehlung|
    JPH0817549B2|1988-08-19|1996-02-21|ファナック株式会社|液冷モータ用冷却液流路構造|
    US4943746A|1989-03-20|1990-07-24|Allied-Signal Inc.|Liquid cooled salient pole rotor support wedges|
    JPH0810975B2|1989-07-19|1996-01-31|ファナック株式会社|モータの液冷構造|
    JPH04145859A|1990-10-03|1992-05-19|Fanuc Ltd|Motor housing structure with liquid-cooled stator core|
    JPH05103445A|1991-10-05|1993-04-23|Fanuc Ltd|液冷電動機およびそのジヤケツト|
    JPH06203157A|1992-10-14|1994-07-22|Fujitsu Ltd|カラー画像処理方法および装置|
    US5523640A|1994-04-22|1996-06-04|Cincinnati Milacron Inc.|Liquid cooling for electrical components of a plastics processing machine|
    US5616973A|1994-06-29|1997-04-01|Yeomans Chicago Corporation|Pump motor housing with improved cooling means|
    US6222289B1|1995-06-05|2001-04-24|Tempco Electric Heater Corp.|Electric motor housings with integrated heat removal facilities|
    US5886433A|1995-09-13|1999-03-23|Hitachi, Ltd.|Dynamoelectric machine|
    DE19716758C2|1997-04-12|2002-01-10|System Antriebstechnik Dresden|Gehäuselose elektrische Maschine mit mehreren unmittelbar fluiddurchströmten axialen Kühlkanälen|
    EP0913582B1|1997-10-31|2003-09-24|Siemens VDO Automotive Inc.|Pump motor having sumbersible stator and rotor|
    LU90222A1|1998-03-11|1999-09-13|Wurth Paul|Hubantrieb fuer den Einsatz in der Eisen- und Stahlindustrie|
    DE10027246C1|2000-05-31|2001-10-31|Mannesmann Sachs Ag|Elektrische Maschine mit einer Kühleinrichtung|
    US6954010B2|2002-05-06|2005-10-11|Aerovironment, Inc.|Lamination cooling system|
    US20040012284A1|2002-07-18|2004-01-22|Denton Darin L.|Segmented machine casing and method of making the same|
    DE20216113U1|2002-10-18|2004-03-18|Baumüller Nürnberg GmbH|Tauchlack-beschichteter Kühl-Gehäusemantel für eine elektrische Maschine|
    US7150091B2|2004-11-09|2006-12-19|General Electric Company|Powder coating for generator stator bar end fitting and method for applying the powder coating|
    US9214842B2|2007-02-07|2015-12-15|Regal Beloit America, Inc.|Motor|
    US7800259B2|2007-05-10|2010-09-21|Gm Global Technology Operations, Inc.|Stator assembly for use in a fluid-cooled motor and method of making the same|
    DE102008016946A1|2008-04-01|2009-10-15|Siemens Aktiengesellschaft|Magnetvorrichtung einer elektrischen Maschine mit Kühlmittelleitung|
    EP2109206B1|2008-04-10|2013-05-29|Siemens Aktiengesellschaft|Generator with a stator comprising cooling ducts and method for cooling a laminated stator of a generator|
    US9030062B2|2009-10-16|2015-05-12|Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha|Cooling structure of rotating electric machine|
    CN102244434B|2010-05-11|2016-04-06|德昌电机有限公司|电机组件|
    EP2572435A4|2010-05-21|2014-11-26|Remy Technologies Llc|Stator winding assembly and method|
    JP6532189B2|2014-03-25|2019-06-19|住友重機械工業株式会社|射出成形機|
    WO2016107626A2|2014-12-30|2016-07-07|Vestas Wind Systems A/S|Integral fluid cooling of electrical machine field of the invention|
    JP6387035B2|2016-03-14|2018-09-05|本田技研工業株式会社|ステータコア|
    GB2550932B|2016-06-01|2019-09-11|Ge Energy Power Conversion Tech Limited|Stators for electrical machines|
    法律状态:
    1986-05-22| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1986-05-22| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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