(57)【要約】【課題】本発明において解決しようとする課題は、固定子巻線近傍における温度分布を改善して信頼性向上を図った回転電機を提供することである。【解決手段】本発明は上記課題を解決するために、回転子鉄心に界磁巻線が巻回されて形成される回転子と、該回転子と所定間隙をもって対向配置され、固定子鉄心に固定子巻線が巻回されて形成される固定子とを備え、前記固定子鉄心は、前記固定子巻線を挿入するためのティース部分と外周部のコアバックから成る分割片を電磁鋼板から打ち抜き、この分割片を周方向に複数並べて円としたものを軸方向に複数枚積層して構成される回転電機において、前記固定子鉄心は、軸方向端部においては方向性電磁鋼板が複数枚積層され、軸方向中央部においては無方向性電磁鋼板が複数枚積層されて形成され、かつ、前記無方向性電磁鋼板の径方向透磁率が、前記方向性電磁鋼板の径方向透磁率より高いことを特徴とする。【選択図】  図２
2010166816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子鉄心に界磁巻線が巻回されて形成される回転子と、該回転子と所定間隙をもって対向配置され、固定子鉄心に固定子巻線が巻回されて形成される固定子とを備え、前記固定子鉄心は、前記固定子巻線を挿入するためのティース部分と外周部のコアバックから成る分割片を電磁鋼板から打ち抜き、この分割片を周方向に複数並べて円としたものを軸方向に複数枚積層して構成される回転電機において、
前記固定子鉄心は、軸方向端部においては方向性電磁鋼板が複数枚積層され、軸方向中央部においては無方向性電磁鋼板が複数枚積層されて形成され、かつ、前記無方向性電磁鋼板の径方向透磁率が、前記方向性電磁鋼板の径方向透磁率より高いことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記固定子鉄心の軸方向端部と中央部の径方向透磁率が、磁束密度１.５Ｔにおいて異なっていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記固定子鉄心の軸方向端部と中央部の径方向透磁率が、５０００Ａ／ｍの磁界において異なっていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記固定子鉄心の軸方向の途中に、径方向に冷媒を流通させるための複数の冷却ダクトが形成され、機内の冷媒を前記冷却ダクトの内径方向から外径方向に流通させる排気セクションと、該排気セクションとは反対に、機内の冷媒を前記冷却ダクトの外径方向から内径方向に流通させる給気セクションを、軸方向に複数有し、
軸方向端部の前記排気セクションを構成する前記固定子鉄心に方向性電磁鋼板を、それ以外の通風セクションを構成する前記固定子鉄心に無方向性電磁鋼板を積層したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に係り、例えばタービン発電機等に採用され、その固定子鉄心が電磁鋼板を積層して構成されるものに好適な回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型回転電機の固定子鉄心に関して従来の例を説明する。タービン発電機などの大型回転電機の固定子鉄心は、図１１に示すように、鋼板を鋼帯から扇形の分割片に打ち抜き、これを周方向に複数並べて円を形成しつつ軸方向に複数枚積層することで円筒形状に構成されている。図８は分割片の一例を示している。分割片は図示しない巻線を挿入するためのスロット３を挟むティース部１と、このティース部１の外周部であるコアバック２からなる。
【０００３】
従来の回転電機における固定子鉄心の構成を図９および図１０に示す。図９は固定子鉄心を周方向から見た断面図であり、径方向に半分、軸方向の端に近い一部分を示している。また、図１０は固定子鉄心を内径側から径方向に見た図であり、図９の矢印Ａで示した方向に対応している。図１０に示すように、固定子鉄心４中に矩形あるいはＩ型のダクト間隔片８を挟み隙間を設けることで冷却ダクト５を形成し、冷媒を冷却ダクト５中の径方向に流通させて鉄心及び電機子巻線６を冷却している。
【０００４】
図１２に従来の回転電機の構造例を示す。本例は熱交換器を有し、機内で冷媒を循環させて冷却する形式の回転電機を示している。
【０００５】
通常、回転電機は、回転子鉄心に界磁巻線が巻回されて形成される回転子７と、この回転子７と所定間隙（エアギャップとも言う）をもって対向配置され、固定子鉄心４に電機子巻線（固定子巻線）６が巻回されて形成される固定子とを備え、固定子鉄心４は、電気子巻線６を挿入するためのティース部１と、その外周部のコアバック２から成る分割片を電磁鋼板から打ち抜き、この分割片を周方向に複数並べて円としたものを軸方向に複数枚積層して概略構成されている。
【０００６】
このような構成の回転電機において、ファン２３によって昇圧された冷媒の一部は、軸方向端から中央へ向かって回転子７および回転子７と固定子の径方向における空隙であるエアギャップへ流れ、固定子鉄心４を外径方向に流通する排気セクション２６において固定子鉄心４および電機子巻線６を冷却し、熱交換器２９において除熱された上で冷媒流通路２５を経て再びファン２３へ至る。
【０００７】
また、残る冷媒は、ファン２３から外径方向へ流れ、冷媒流通路２５を経て固定子鉄心４を内径方向に流通する給気セクション２７において固定子鉄心４および電機子巻線６を冷却してエアギャップに至り、固定子鉄心４および電機子巻線６を冷却し、エアギャップにおいて排気セクション２６へ流入する冷媒に合流する。
【０００８】
回転電機の運転時、主要な発熱部位は電流が通電される巻線である。この発熱を冷却するため大型の回転電機においては、上述のように積層鋼板間に冷却ダクトを形成し、冷媒を径方向に流通させて巻線および固定子鉄心を冷却している。
【０００９】
この際、回転電機においては、軸中心付近が冷媒流通経路の最も下流に位置することから、冷媒が高温となり冷却効果が低下する。このため、軸中心付近において軸方向長あたりの冷却ダクト数を増加させ、流通する冷媒量を増加させることがある。
【００１０】
一方、固定子鉄心においては、交流磁束が作用することにより損失が発生し発熱する。
とりわけタービン発電機などに用いられる回転子の磁極数が２極あるいは４極の回転電機においては、鉄心のうちティース部における磁束の通過する経路の体積が小さく、磁束密度が高くなるため発熱密度が大きい。これに加えて上述のように軸方向長あたりの冷却ダクト数を増加させた箇所は、局所的に見ると他の箇所に比べて磁性体である鉄心の体積が減少するため、鉄心の磁束密度が増加し、かつ損失も増加する。すなわち、巻線冷却のためにダクト数を増加させることにより、鉄心では損失すなわち発熱が増加する可能性がある。
【００１１】
また、冷媒を冷却ダクトの外径方向と内径方向それぞれに流通させる複数の通風セクションが形成されている通風回路を形成した回転電機においては、通風経路の下流に位置する通風セクションにおいて冷媒の温度が上昇する。
【００１２】
一方、固定子の軸方向端部ティース部においては、回転子から軸方向に入射する磁束によってティース部の軸方向断面内に渦電流が発生する。この渦電流による損失の大きさは、入射する磁束密度やティース部の断面積に依存するが、発生箇所が局所的であり、損失発生部位であるティース部先端が高温となる場合がある。特に電気装荷の大きな機械では、電流が大きい、コイルエンド長が長いなどの理由により、コイルエンドからの漏れ磁束量が増加し損失が大きくなるため、特開２００６−７４８８０号公報に示されるように、固定子鉄心端部にテーパ部分を設けたり、ティース部の軸方向断面にスリットを設けるなどの損失低減および冷却増強策を施している例もある。
【００１３】
上記のうち、特に固定子鉄心端部のティース部の損失発生の対策として、ＵＳＰ７０５７３２４号公報には、固定子鉄心端部で鋼板の磁化容易方向をティース部における磁束方向に合わせた例が示されている。しかし、ティース部の磁束方向とコアバックの磁束方向は直交していることから、コアバックでは磁束が通りにくくなるため、損失が増加してしまう可能性がある。
【００１４】
また、鉄心における発熱低減の例として、特開２０００−５０５３９号公報には方向性鋼板と無方向性鋼板を交互に積層した例が、特開昭６１−６２３３４号公報には固定子鉄心端部にアモルファス金属板を積層した例が示されている。これらは、いずれも積層する鋼板の磁束の通りやすさ及び鉄損に着目し、複数種類の鋼板を積層することで発熱の低減を図ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−７４８８０号公報
【特許文献２】ＵＳＰ７０５７３２４号公報
【特許文献３】特開２０００−５０５３９号公報
【特許文献４】特開昭６１−６２３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、磁性体の磁化特性は非線形であり、作用する磁束密度によって磁束の通りやすさ、すなわち透磁率が変化する。近年の回転電機においては、出力密度を高め小型化した設計とされることが多く、固定子鉄心に作用する磁束密度も飽和磁化に近い高磁束密度に設定されていることが多い。飽和磁化に近い磁束密度を作用させた場合、磁性体の透磁率は空気と同等になることから磁気抵抗が大きくなり、上述した端部同様磁束が軸方向に迂回し積層方向の磁束が増加し損失が増加する可能性もある。
【００１７】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、回転電機の温度に注目し、特に固定子巻線近傍における温度分布を改善して信頼性向上を図った回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の回転電機は、上記目的を達成するために、回転子鉄心に界磁巻線が巻回されて形成される回転子と、該回転子と所定間隙をもって対向配置され、固定子鉄心に固定子巻線が巻回されて形成される固定子とを備え、前記固定子鉄心は、前記固定子巻線を挿入するためのティース部分と外周部のコアバックから成る分割片を電磁鋼板から打ち抜き、この分割片を周方向に複数並べて円としたものを軸方向に複数枚積層して構成される回転電機において、前記固定子鉄心は、軸方向端部においては方向性電磁鋼板が複数枚積層され、軸方向中央部においては無方向性電磁鋼板が複数枚積層されて形成され、かつ、前記無方向性電磁鋼板の径方向透磁率が、前記方向性電磁鋼板の径方向透磁率より高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、固定子巻線近傍における温度分布を改善したことにより、高い信頼性を有する回転電機を供給できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の回転電機の実施の形態１を示す軸方向端部近傍の断面図である。
【図２】本発明の回転電機の実施の形態２を示す軸方向端部近傍の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２における冷媒の流通経路を示す軸方向端部近傍の図である。
【図４】本発明の回転電機の実施の形態３における冷媒の流通経路を示す軸方向端部近傍の図である。
【図５】本発明の回転電機の実施の形態３を示す軸方向端部近傍の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２における積層鉄心を示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４における積層鉄心を示す拡大部分断面図である。
【図８】固定子鉄心に採用される鋼帯から打ち抜いた鉄心分割片を示す図である。
【図９】従来の回転電機における固定子鉄心の軸方向端部を示す断面図である。
【図１０】従来の回転電機における冷却ダクト部を内径側から径方向に見た図である。
【図１１】固定子鉄心に採用される鋼帯からの分割片打ち抜きを示す図である。
【図１２】従来の回転電機を一部破断して示す斜視図である。
【図１３】本発明の回転電機の実施の形態５における積層鉄心を示す拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の回転電機の実施の形態について図面に基づき説明する。尚、符号は、従来と同一のものは同符号を使用する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の回転電機の実施の形態１を示し、固定子鉄心４を周方向から見た断面図であり、径方向に半分、軸方向の端に近い一部分を示している。
【００２３】
該図に示す固定子鉄心４の軸方向端部は方向性電磁鋼板１０が積層され、軸方向中央部は無方向性電磁鋼板１１が積層されており、各々鋼帯から図１１（ａ）に示すように、ティース部１が圧延方向に垂直な方向に打ち抜いた分割片により構成してある。従って、固定子鉄心の周方向はほぼ圧延方向、径方向はほぼ圧延に垂直な方向に該当する。
【００２４】
これにより、本実施の形態においては、固定子鉄心４が、該固定子鉄心４の軸方向端部と中央部では、径方向の透磁率が異なる電磁鋼板が積層されていることになる。
【００２５】
本実施の形態においては、固定子鉄心４に用いる鋼板として回転電機に一般的に用いられる電磁鋼板を仮定している。周知のように方向性電磁鋼板１０は、一般的に圧延方向の透磁率については無方向性電磁鋼板１１に比べ優れる一方、圧延に垂直な方向では無方向性電磁鋼板１１の透磁率に比べ低い。
【００２６】
このため、ティース部１の発熱に注目すると、方向性電磁鋼板１０を用いた部分の発熱に比べ、無方向性電磁鋼板１１を用いた部分で固定子鉄心のティース部１における発熱を低減することが可能である。
【００２７】
本実施の形態の変形の一つとして、ティース部１における磁束の通りやすさの指標として、磁束密度１.５Ｔにおける透磁率を用いても良い。一般に回転電機に用いられる電磁鋼板の飽和磁化は２Ｔ程度であるが、その磁化特性は１.５Ｔ程度で大きく傾きが変化する。固定子鉄心４のティース部１において、径方向の磁束密度が磁化飽和に近い磁束密度となった場合、磁気抵抗が増大し、これに伴って損失が増加する。
【００２８】
これに対し本発明では、固定子鉄心４のティース部１における磁束の通りやすさの指標として、１.５Ｔにおける透磁率を採用し、本構成に用いる方向性電磁鋼板１０，無方向性電磁鋼板１１の磁束密度１.５Ｔにおける径方向の透磁率に関し、無方向性電磁鋼板１１が方向性電磁鋼板１０に比べ優れるよう材料を選択している。これにより、ティース部１における最大磁束密度を飽和磁化に近い磁束密度で設計された回転電機においても、ティース部１における発熱を抑えることが可能である。
【００２９】
また、一般的な無方向性電磁鋼板１１が１.５Ｔ程度の磁束密度に達しうる磁化力である磁界５０００Ａ／ｍにおける磁束密度を指標として用いても同様の効果が得られる。
【００３０】
尚、本実施の形態では、方向性電磁鋼板１０が積層されている部分が固定子鉄心４の軸方向端部であり、無方向性電磁鋼板１１が積層されている部分が固定子鉄心４の軸方向中央部である。
【実施例２】
【００３１】
図３は本発明の実施の形態２における冷媒の流通経路を示し、固定子鉄心４を周方向から見た断面図であり、径方向に半分、軸方向に半分の領域を示している。
【００３２】
図中矢印が冷媒の流通方向を示しており、冷媒を流通させるためファン２３によって昇圧された冷媒は、回転子７およびエアギャップ２４を経て固定子鉄心４に至り、電機子巻線６および固定子鉄心４を冷却しながら冷却ダクト（図示せず）を通って排気、あるいは熱交換器を経て再度入気路へ循環される。
【００３３】
図２は本発明の実施の形態２における固定子鉄心４の構成である。該図に示す如く、本実施の形態では、固定子鉄心４の軸方向中央部において、鉄心軸方向長を総冷却ダクト数で割った平均ダクト間の軸方向間隔に比べて冷却ダクト５間の軸方向間隔を狭くし、冷媒流量を増加させる構成としてある。従来の構成を適用した場合、軸方向長あたりの冷却ダクト数を増加させて、冷却ダクト５間の軸方向間隔を狭くした部分では、磁性体の体積が低下することから鉄心の磁束密度が増加し、損失も増加する。
【００３４】
これに対し、本実施の形態においては、固定子鉄心４に用いる鋼板として回転電機に一般的に用いられる電磁鋼板を仮定している。そして、冷却ダクト５間の軸方向間隔が平均より広い軸方向端部は方向性電磁鋼板１０を複数枚積層し、冷却ダクト５間の軸方向間隔が平均より狭い軸方向中央部は無方向性電磁鋼板１１を複数枚積層して、各々鋼帯から図１１（ａ）に示すように打ち抜いた分割片により固定子鉄心４が構成されている。
【００３５】
すなわち、固定子鉄心４の軸方向端部においては、方向性電磁鋼板１０を複数枚積層したものを１パケットとし、これが冷却ダクト５を挟んで３パケット配置され、一方、軸方向中央部においては、無方向性電磁鋼板１１を複数枚積層したものを１パケットとし、これが冷却ダクト５を挟んで複数（図示の状態では３パケット）配置されており、その時の方向性電磁鋼板１０が複数枚積層された軸方向端部の１パケットの軸方向幅が、無方向性電磁鋼板１１が複数枚積層された軸方向中央部の１パケットの軸方向幅より広く構成されている。
【００３６】
これにより、冷却ダクト５間の軸方向間隔が平均より狭い軸方向中央部では、径方向の透磁率が高く、ティース部の発熱に注目すると方向性電磁鋼板１０を用いた部分の発熱に比べ、無方向性電磁鋼板１１を用いた部分で固定子鉄心４のティース部における発熱を低減することが可能である。
【００３７】
図６は、図２の矢印Ｂにおいて固定子鉄心４を回転子側から見た図を示している。図６では、本発明の変形例の一つとして、方向性電磁鋼板１０が積層されて構成される固定子鉄心と、無方向性電磁鋼板１１が積層されて構成される固定子鉄心との間に配置されるダクト間隔片８を非磁性の材料で形成したものである。
【００３８】
このように構成することにより、ダクト間隔片８に入射する磁束を低減でき、損失低減により過熱を防止することができる。
【００３９】
本実施の形態では、図を簡潔にするため冷却ダクト数を１１、冷却ダクト間の軸方向間隔および鋼板の種類を２種類としているが、冷却ダクト数は数十以上であっても良く、冷却ダクト間の軸方向間隔および鋼板の種類を３種類以上としても良い。
【００４０】
尚、本実施の形態では、図２において方向性電磁鋼板１０が積層されている３パケット部分が固定子鉄心４の軸方向端部であり、無方向性電磁鋼板１１が積層されているそれ以外のパケット部分が固定子鉄心４の軸方向中央部である。
【実施例３】
【００４１】
図４は、本発明の実施の形態３における冷媒の流通経路を示す。図３と同様に周方向から見た断面図であり、径方向に半分、軸方向に半分の領域を示している。
【００４２】
図示した矢印が冷媒の流通方向を示しており、冷媒を流通させるためファン２３によって昇圧された冷媒は、回転子７およびエアギャップ２４を経て軸方向端部と中央部に位置する排気セクション２６の固定子鉄心４および電機子巻線６を冷却し、冷却ダクト（図示せず）を通って排気あるいは熱交換器を経て再度入気路へ循環する。このとき、ファン２３により昇圧された冷媒の一部は電機子巻線６を冷却した後、冷媒流通路２５を経て給気セクション２７の固定子鉄心４および電機子巻線６を冷却し、その後、エアギャップ２４において回転子７およびエアギャップ２４を流通する冷媒と合流し、排気セクション２６の冷却ダクト（図示せず）を通って排気あるいは熱交換器を経て再度入気路へ循環する。
【００４３】
図５は、本発明の実施の形態３における固定子鉄心の構成を示す。該図において、軸方向中央部に位置する排気セクション２６ｂは無方向性電磁鋼板１１が積層されて構成され、この排気セクション２６ｂ以外の排気セクション２６ａ，給気セクション２７ａおよび２７ｂは方向性電磁鋼板１０が積層されて構成されている。ここで、無方向性電磁鋼板１１は、鋼帯から図１１（ａ）に示すように打ち抜いた分割片により構成されている。
【００４４】
冷媒流通経路の下流に位置する排気セクション２６ｂでは、冷媒が主として給気セクション２７ａおよび２７ｂを通過した後に流入するため、高温となることが予想される。そこで、本実施の形態では、軸方向中央部に位置する排気セクション２６ｂの冷媒流通量を増加させるため、排気セクション２６ｂの冷却ダクト間の軸方向間隔を平均より狭くしてある。
【００４５】
より具体的に説明すると、固定子鉄心４の軸方向端部における排気セクション２６ａは、方向性電磁鋼板１０を複数枚積層したものを１パケットとし、これが冷却ダクト５を挟んで３パケット配置され、軸方向中央部に位置する給気セクション２７ａおよび２７ｂは、方向性電磁鋼板１０を複数枚積層したものを１パケットとし、これが冷却ダクト５を挟んで２パケット配置され、一方、軸方向中央部における排気セクション２６ｂは、無方向性電磁鋼板１１を複数枚積層１１したものを１パケットとし、これが冷却ダクト５を挟んで３パケット配置されて固定子鉄心４を構成している。
【００４６】
そして、その時の給気セクション２７ａおよび２７ｂにおける方向性電磁鋼板１０が複数枚積層された軸方向端部の１パケットの軸方向幅が最も広く、次に軸方向端部に位置する排気セクション２６ａにおける方向性電磁鋼板１０が複数枚積層された１パケットの軸方向幅、最も狭いのが軸方向中央部に位置する排気セクション２６ｂにおける無方向性電磁鋼板１１が複数枚積層１１された１パケットの軸方向幅となっている。軸方向端部に位置する排気セクション２６ａにおける１パケット分の軸方向幅は、軸方向中央部に位置する給気セクション２７ａおよび２７ｂにおける１パケット分の軸方向幅と同じであっても構わない。
【００４７】
尚、本実施の形態においては、２６ａも排気セクションであるが、軸方向中央部であり給気セクション２７ａおよび２７ｂを経た冷媒と回転子７を経た冷媒が流通する排気セクション２６ｂの冷媒温度が高いと予想されるため、排気セクション２６ｂにのみ無方向性電磁鋼板１１を積層して構成している。
【００４８】
本実施の形態では、固定子鉄心のティース部における磁束の通りやすさの指標として、１.５Ｔにおける透磁率を採用し、本構成に用いる方向性電磁鋼板１０，無方向性電磁鋼板１１の磁束密度１.５Ｔにおける径方向の透磁率に関し、無方向性電磁鋼板１１が方向性電磁鋼板に比べ優れるよう材料を選択している。これにより、給気セクションの磁性体体積減少によって引き起こされる磁束密度増加に起因する軸方向への磁束回り込みを低減し、発熱を抑えることが可能である。
【００４９】
本実施の形態では、図を簡潔にするため通風セクションを７、冷却ダクト数を１７としているが、通風セクションは７以外いくつであっても良く、冷却ダクト数は数十以上であっても良い。
【００５０】
本実施の形態の変形の一つとして、ティース部における磁束の通りやすさの指標として、磁束密度１.５Ｔにおける透磁率に替えて磁界５０００Ａ／ｍにおける透磁率を用いても良い。
【００５１】
尚、本実施の形態では、図５において方向性電磁鋼板１０が積層されている３パケット部分の排気セクション２６ａが固定子鉄心４の軸方向端部であり、それ以外の排気セクション２６ｂ，給気セクション２７ａおよび２７ｂが固定子鉄心４の軸方向中央部である。
【実施例４】
【００５２】
図７は本発明の実施の形態４における鉄心の拡大図であり、図７は図１における矢印Ｃにおいて固定子鉄心を回転子側から見た図を示している。鉄心の構成は図１と同様、軸方向中央寄りに無方向性電磁鋼板１１、軸方向端部に方向性電磁鋼板１０を積層している。
【００５３】
本実施の形態では、軸方向中央寄りは厚み０.５mmの無方向性電磁鋼板３３、軸方向端部に厚み０.３５mmの方向性電磁鋼板３４を積層してあり、鋼板間に付与される絶縁ワニス層３２はいずれも同じ厚みである。
【００５４】
実施の形態１に記載の無方向性電磁鋼板１１を用いた部分で固定子鉄心のティース部における発熱を低減することに加えて、鋼板内の熱伝導は積層方向に比べて面内方向が優れていることから、厚み０.５mmの無方向性電磁鋼板３３を積層した中央よりの部分でティース部からコアバックへの熱伝導を良好にし、巻線付近の温度上昇を緩和することができる。
【００５５】
また、同等の固有抵抗を有する厚み０.５mmの電磁鋼板を用いた場合、厚み０.３５mmの電磁鋼板に比べ渦電流損が増加する可能性がある。これに対し，本実施例の変形の一つとして、厚み０.３５mmの鋼板に比べ固有抵抗の高い厚み０.５mm鋼板を用いることで、渦電流損の低減を図りつつ鉄心体積を増加させることが可能である。
【実施例５】
【００５６】
図１３は本発明の実施の形態５における鉄心の拡大図であり、図１３は図２および図５における矢印Ｂにおいて固定子鉄心を回転子側から見た図を示している。
【００５７】
図１３に示すように、冷却ダクト間の軸方向間隔の狭い部分あるいは排気セクションに厚み０.５mmの無方向性電磁鋼板３３、冷却ダクト間の軸方向間隔の広い部分に厚み０.３５mmの方向性電磁鋼板３４を積層してあり、電磁鋼板間に付与される絶縁ワニス層３２はいずれも同じ厚みである。
【００５８】
実施の形態２に記載のように、冷却ダクト間の軸方向間隔が狭い部分では磁性体の体積が低下することによりティース部の磁束密度が高くなり、径方向に磁束が通りにくくなる。径方向に通りにくくなった磁束は、軸方向に回り込み、電磁鋼板内を磁束が通過することにより発生する鉄損に加えて、ティース部の軸方向断面に渦電流損を生じることとなる。これに対し、本実施の形態では、冷却ダクト間の軸方向間隔が狭い部分に厚み０.５mmの無方向性電磁鋼板３３を積層することで磁性体の体積を増加させ、ティース部における磁束密度増加を抑え、軸方向に回り込む磁束量を低減している。
【００５９】
また、電磁鋼板内の熱伝導は積層方向に比べて面内方向が優れていることから、排気セクションに厚み０.５mmの無方向性電磁鋼板３３を積層することで、０.３５mmの方向性電磁鋼板３４を積層したセクションに比べてティース部からコアバックへの熱伝導を良好にし、巻線付近の温度上昇を緩和することができる。
【００６０】
同等の固有抵抗を有する厚み０.５mmの電磁鋼板を用いた場合、厚み０.３５mmの鋼板に比べ渦電流損が増加する可能性がある。これに対し、本実施の形態の変形の一つとして、厚み０.３５mmの鋼板に比べ固有抵抗の高い厚み０.５mm鋼板を用いることで、渦電流損の低減を図りつつ鉄心体積を増加させることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ティース部
２  コアバック
３  スロット
４  固定子鉄心
５  冷却ダクト
６  電機子巻線
７  回転子
８  ダクト間隔片
１０，３４  方向性電磁鋼板
１１，３３  無方向性電磁鋼板
２３  ファン
２４  エアギャップ
２５  冷媒流通路
２６  排気セクション
２７  給気セクション
２８  仕切り板
２９  熱交換器
３０  入気口
３１  排気口
３２  絶縁ワニス層
【図１】
2010166816.tif 000003
【図２】
2010166816.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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