[發明專利]全封閉型旋轉電機、框架構造及框架構造的設計方法

有效

• 申請號: 201910491134.0
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110581621B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 大石浩司;小串卓
• 申請（專利權）人: 東芝三菱電機產業系統株式會社
• 主分類號: H02K5/20
• 分類號: H02K5/20;H02K9/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 高迪

1.一種全封閉型旋轉電機，具備：

轉子，具有沿軸向延伸的轉子軸、和設置在上述轉子軸的徑向外側的圓筒狀的轉子鐵芯；

定子，具有在上述轉子鐵芯的徑向外側以將上述轉子鐵芯包圍的方式設置的圓筒狀的定子鐵芯、和將上述定子鐵芯的徑向的內側部分沿軸向貫通的定子繞組；

結合側軸承及反結合側軸承，夾著上述轉子鐵芯在軸向的上述轉子軸的兩側各自將上述轉子軸能夠旋轉地支承；

框架構造，配設在上述定子的徑向的外側，容納上述轉子鐵芯和上述定子；

結合側軸承托架及反結合側軸承托架，安裝在上述框架構造的軸向的兩端部，與上述框架構造一起形成封入用來將來自發熱部的熱除去的冷卻用氣體的閉空間，將上述結合側軸承及上述反結合側軸承分別靜止支承；以及

內扇，安裝在上述轉子軸的至少上述轉子鐵芯和上述結合側軸承之間、或上述轉子鐵芯和上述反結合側軸承之間的位置，驅動上述冷卻用氣體；

其特征在于，

上述框架構造具有以沿軸向延伸的方式形成、通過通風路入口開口及通風路出口開口與上述閉空間連通的至少一個通風路；

伴隨著上述冷卻用氣體穿過上述通風路而發生的通風路壓力損失在規定的容許壓力損失范圍內，

上述通風路設置有1個，或在周向上相互隔開間隔配設而設置有2個。

2.如權利要求1所述的全封閉型旋轉電機，其特征在于，

上述規定的容許壓力損失范圍是對上述發熱部的壓力損失乘以上限系數而得到的值以下，且是對上述發熱部的壓力損失乘以下限系數而得到的值以上。

3.如權利要求1或2所述的全封閉型旋轉電機，其特征在于，

在上述框架構造的沒有形成上述通風路的部分的外表面上，設置有多個框架外側翅片。

4.一種框架構造，容納全封閉型旋轉電機的轉子鐵芯及定子，上述全封閉型旋轉電機具備具有轉子軸及上述轉子鐵芯的轉子、具有定子鐵芯及定子繞組的上述定子、結合側軸承及反結合側軸承、結合側軸承托架及反結合側軸承托架、和內扇，上述框架構造與上述結合側軸承托架及反結合側軸承托架一起形成閉空間，其特征在于，

上述框架構造具有以沿軸向延伸的方式形成、通過通風路入口開口及通風路出口開口與上述閉空間連通的至少一個通風路；

伴隨著冷卻用氣體穿過上述通風路而發生的通風路壓力損失在規定的容許壓力損失范圍內，

上述通風路設置有1個，或在周向上相互隔開間隔配設而設置有2個。

5.一種框架構造的設計方法，所述框架構造容納全封閉型旋轉電機的轉子鐵芯及定子，上述全封閉型旋轉電機具備具有轉子軸及上述轉子鐵芯的轉子、具有定子鐵芯及定子繞組的上述定子、結合側軸承及反結合側軸承、結合側軸承托架及反結合側軸承托架、和內扇，上述框架構造與上述結合側軸承托架及反結合側軸承托架一起形成閉空間，其特征在于，

具有：

基本規格設定步驟，設定上述全封閉型旋轉電機的基本規格；

容許范圍設定步驟，基于在上述基本規格設定步驟中設定的上述基本規格，計算發熱部的發熱量及由于上述閉空間內的冷卻用氣體的流動產生的發熱部壓力損失，并且對于通風路壓力損失設定容許壓力損失范圍；以及

冷卻能力確保步驟，將上述通風路壓力損失設為上述容許壓力損失范圍內的值，使上述發熱部在容許溫度范圍內，

上述通風路設置有1個，或在周向上相互隔開間隔配設而設置有2個。

6.如權利要求5所述的框架構造的設計方法，其特征在于，

上述容許壓力損失范圍是對上述發熱部的壓力損失乘以上限系數而得到的值以下，且是對上述發熱部的壓力損失乘以下限系數而得到的值以上。

7.如權利要求5或6所述的框架構造的設計方法，其特征在于，

上述冷卻能力確保步驟具有：

通風路壓力損失選擇步驟，在上述容許壓力損失范圍內，選擇上述通風路壓力損失；

計算步驟，基于上述通風路壓力損失計算上述通風路的條件及非通風路區域面積；以及

冷卻計算步驟，在上述計算步驟之后，進行上述發熱部的冷卻計算。

8.如權利要求5或6所述的框架構造的設計方法，其特征在于，

上述冷卻能力確保步驟具有：

面積選擇步驟，選擇非通風路區域面積；

通風路條件設定步驟，基于在上述面積選擇步驟中選擇的上述非通風路區域面積，設定通風路的條件；以及

冷卻計算步驟，在上述通風路條件設定步驟之后，進行上述發熱部的冷卻計算。