(57)【要約】【課題】  回転電機の加振周波数に対する回転電機の固有振動数の大きさに応じて、共振による振動を抑制できる回転電機を提供する。【解決手段】  回転子１１０及び固定子１２０を収納する筐体１３０と、回転子１１０及び固定子１２０を冷却した気体を冷却する熱交換器１４１と、筐体１３０に取り付けられると共に熱交換器１４１を収納する熱交換器カバー１４０とを備えた回転電機において、回転電機１００の加振周波数に対する回転電機１００の固有振動数の大きさに応じて、加振周波数から固有振動数が離れるように筐体１３０に補強部材１３５もしくはバランスウェイト１６０を固定した。固有振動数が加振周波数より大きい場合には筐体１３０に補強部材１３５を固定し、固有振動数が加振周波数より小さい場合には筐体１３０にバランスウェイト１６０を固定した。【選択図】  図３
2019110613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子及び固定子を収納する筐体と、前記筐体に取り付けられ前記筐体の空間と連通する空間を形成するカバーとを備えた回転電機において、
前記回転電機の加振周波数に対する前記回転電機の固有振動数の大きさに応じて、前記加振周波数から前記固有振動数が離れるように前記筐体に補強部材もしくはバランスウェイトを固定したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記固有振動数が前記加振周波数より大きい場合には前記筐体に前記補強部材を固定し、
前記固有振動数が前記加振周波数より小さい場合には前記筐体に前記バランスウェイトを固定したことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記筐体は前記カバーが取り付けられる側に開口部を有し、前記補強部材は前記開口部の近傍に固定されることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記補強部材はボルトにより固定されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１又は２において、
前記筐体には前記回転電機を制御する制御装置を収納する補器収納カバーが取り付けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１において、
前記回転電機は、前記回転子及び前記固定子を冷却した気体を冷却する熱交換器をさらに有し、前記カバーは前記熱交換器を収納する熱交換器カバーであることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項６において、
前記筐体と前記熱交換器カバーとの間には、第１連通口、第２連通口が形成され、前記回転子と前記固定子が収納された前記筐体の内部空間と前記熱交換器とが連通することを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項７において、
前記回転子の回転軸に内扇ファンを設け、
前記内扇ファンが回転すると前記第１連通口を通して気体が前記筐体内から前記熱交換器カバー内へ流入し、
前記気体は前記熱交換器カバー内の前記熱交換器を通過した後、前記第２連通口を通して前記熱交換器カバーから前記筐体内へと流入することを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項３において、
前記筐体は略直方体で形成され、前記補強部材は前記筐体の隣合う面同士に設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
請求項９において、
前記補強部材は複数本設けられていることを特徴とする回転電機。
【請求項１１】
請求項１において、
前記バランスウェイトは金属ブロックで構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記バランスウェイトはボルトもしくは溶接にて前記筐体に固定されていることを特徴とする回転電機。
【請求項１３】
請求項１又は２において、
前記補強部材にはフランジ部が設けられ、
前記筐体には前記補強部材を挿入するための開口が形成され、
前記補強部材を前記開口から挿入し、
前記補強部材の挿入側及び前記フランジ部にボルトを挿入して締め付けて、前記補強部材を前記筐体に固定することを特徴とする回転電機。
【請求項１４】
回転子及び固定子を収納する筐体と、前記筐体に取り付けられ前記筐体の空間と連通する空間を形成するカバーと、
前記筐体に取り付けられる補強部材と、前記筐体に取り付けられるバランスウェイトとを備えた回転電機の振動抑制方法であって、
前記回転電機に振動があるか否かを判断するステップと、
前記回転電機の振動が許容範囲を超えている場合に前記回転電機の固有振動数が加振周波数よりも大きいかもしくは小さいかを判断するステップと、
前記回転電機の固有振動数が加振周波数よりも大きい場合には、前記筐体に補強部材を取付けるステップと、
前記回転電機の固有振動数が加振周波数よりも小さい場合には、前記筐体にバランスウェイトを取り付けるステップとを有することを特徴とする回転電機の振動抑制方法。
【請求項１５】
回転子及び固定子を収納する筐体と、前記筐体に取り付けられ前記筐体の空間と連通する空間を形成するカバーと、予めボルトにより仮止め状態で前記筐体に取り付けられた補強部材と、前記筐体に取り付けられるバランスウェイトとを備えた回転電機の振動抑制方法であって、
前記回転電機に振動があるか否かを判断するステップと、
前記回転電機の振動が許容範囲を超えている場合に前記回転電機の固有振動数が加振周波数よりも大きいかもしくは小さいかを判断するステップと、
前記回転電機の固有振動数が加振周波数よりも大きい場合には、前記ボルトを締め付け前記筐体に前記補強部材を固定するステップと、
前記回転電機の固有振動数が加振周波数よりも小さい場合には、前記筐体にバランスウェイトを取り付けるステップとを有することを特徴とする回転電機の振動抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機及び回転電機の振動抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ駆動用のモータや発電機等に用いられる回転電機は、回転子、固定子及びこれらを収納するフレームから構成されている。フレームには、回転子及び固定子を冷却する冷媒の熱交換を行うための冷却器を収納するための冷却器カバーが備えられている。フレームには、上部、下部、中央部のそれぞれに連通開口が形成されており、冷却器カバーと対向させている。回転電機の回転軸には内扇ファンが取り付けられており、回転子の回転に伴って内扇ファンが回転し、フレーム及び冷却器カバーで形成された密閉空間内を冷却用気体が循環する。回転子及び固定子を冷却した気体は、冷却器カバー内の冷却器で冷却され、再び回転子及び固定子を冷却する。
【０００３】
連通開口が形成されたフレームの部分は、剛性が低下するため、回転電機を駆動すると固有振動数が回転周波数に近づいて共振による振動が発生する課題があった。この課題を解決するために、フレームと冷却器カバーとの間に補強部材を設けた技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６―５２１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術においては、フレームと冷却器カバーとの間に補強部材を設けることにより、回転電機の剛性を確保し、回転電機の固有振動数を高い方にシフトしている。そして、回転電機の固有振動数を回転電機の回転周波数から離すことによって、共振による振動の発生を防止している。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、回転電機の剛性を確保して回転電機の固有振動数を高い方のみにシフトする構成であるため、回転電機の剛性を確保した後の回転電機の固有振動数と回転電機の回転周波数の差が小さい場合には、共振による振動の発生を抑制できないといった課題がある。
【０００７】
特に、現地での回転電機の据付状態や、回転電機のフレームに制御装置等を収納する補器収納箱を取付けた場合、回転電機の固有振動数が変化するので、回転電機の剛性を確保した後であっても回転電機の固有振動数と回転電機の回転周波数の差が小さくなる可能性があり、共振による振動の発生を抑制できないものである。
【０００８】
また、回転電機の回転子には、固定子からの電磁力により回転する際回転周波数の２倍の周波数（共振周波数）が作用する。このため、回転電機の固有振動数と加振周波数の共振による振動の発生にも対策する必要があった。
【０００９】
本発明の目的は、前記課題を解決し、回転電機の加振周波数に対する回転電機の固有振動数の大きさに応じて、共振による振動を抑制できる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】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、回転子及び固定子を収納する筐体と、前記回転子及び前記固定子を冷却した気体を冷却する熱交換器と、前記筐体に取り付けられると共に前記熱交換器を収納する熱交換器カバーとを備えた回転電機において、前記回転電機の加振周波数に対する前記回転電機の固有振動数の大きさに応じて、前記加振周波数から前記固有振動数が離れるように前記筐体に補強部材もしくはバランスウェイトを固定したことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転電機の加振周波数に対する回転電機の固有振動数の大きさに応じて、共振による振動を抑制できる回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例に係る回転電機の外観斜視図である。
【図２】図１を回転軸方向に切断した断面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る回転電機の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る熱交換器カバーを外した回転電機の上面図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る回転電機の効果を説明する図である。
【図６】回転電機の振動モードの一例を示す図である。
【図７】回転電機の振動モードの他の例を示す図である。
【図８】回転電機の固有振動数が加振周波数よりも低い状態を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例に係る熱交換器カバーを外した回転電機の上面図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る回転電機の外挿補強部材の外観斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係る回転電機の筐体に外挿補強部材を配置した部分拡大図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る回転電機の振動抑制方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る回転電機の実施例を図面に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
【実施例１】
【００１４】
本発明の第1実施例について、図１乃至図９を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例に係る回転電機の外観斜視図である。図２は、図１を回転軸方向に切断した断面図である。本実施例では回転電機の一例として、誘導電動機を例として説明する。
【００１５】
図１及び図２において、回転電機１００は、回転子１１０と、固定子１２０と、回転子１１０及び固定子１２０を収納する筐体１３０と、筐体１３０に取り付けられた熱交換器カバー１４０と、筐体１３０に取り付けられた補器収納カバー１５０を有する。回転子１１０には回転軸１１１が取り付けられている。回転軸１１１には、例えばポンプの羽根車等が連結される。筐体１３０には軸受１１２、１１３が取り付けられており、回転軸１１１を軸支している。回転軸１１１には内扇ファン１１４、１１５が取り付けられており、回転子１１０と共に回転する。
【００１６】
固定子１２０は、電磁鋼板を複数枚積層して構成した固定子鉄心にスロットが形成され、このスロットに固定子コイルが挿入されている。回転子１１０は、電磁鋼板を複数枚積層して構成した回転子鉄心にスロットが形成され、このスロット内に導体棒が挿入されている。
【００１７】
熱交換器カバー１４０内には熱交換器１４１が収納されている。筐体１３０と熱交換器カバー１４０との間には、第１連通口１３１、第２連通口１３２、第３連通口１３３が形成されている。これにより、回転子１１０と固定子１２０が収納された筐体１３０の内部空間と、熱交換器１４１とが連通する。熱交換器１４１には図示しない伝熱管が接続され、回転電機１００の外部に設けられた熱交換器に接続されている。この構成により、熱交換器１４１で吸収した熱を回転電機１００の外部に放熱している。
【００１８】
回転子１１０が回転すると、内扇ファン１１４、１１５が回転し、筐体１３０と熱交換器カバー１４０とで形成される内部空間を気体が循環する。図２の矢印で示すように、内扇ファン１１４、１１５が回転すると、熱を持った気体が第１連通口１３１を通して筐体１３０内から熱交換器カバー１４０内へ流れる。熱交換器カバー１４０内に流入した気体は、熱交換器１４１を通過して熱が奪われて冷却され、第２連通口１３２、第３連通口１３３を通して再び筐体１３０内に流入する。筐体１３０内に流入した気体は、回転子１１０、固定子１２０を冷却する。
【００１９】
本実施例の回転電機１００では、筐体１３０を構成する面のうち、熱交換器カバー１４０と対向する側に第１連通口１３１、第２連通口１３２、第３連通口１３３が形成されている側の面の剛性が低くなっている。加えて、本実施例では、筐体１３０の側面に補器収納カバー１５０が取り付けられている。補器収納カバー１５０内には回転電機１００を制御する制御装置等が収納されている。
【００２０】
回転電機動作時の作用を説明する。回転電機は回転子の回転と電力を変換する機器である。回転子は軸まわりにアンバランスを有し、回転子の回転により発生する遠心力により、回転軸に対する直角方向に回転周波数の加振力を発生させる。また、回転子は、固定子からの電磁力により回転し、回転数周波数の２倍となる加振周波数を受ける。そのため、筐体等にも加振周波数が作用する。
【００２１】
他方で、回転電機は、現地での据付状態や、筐体への熱交換器カバー、補器収納カバー等の取り付けの有無による合成のバランスによって固有振動数が変化する。この振動モードの固有振動数が回転電機の加振周波数と一致すると回転電機は共振してしまうため、筺体の質量や剛性を調整し、振動モードの固有振動数と加振周波数を離す必要がある。
【００２２】
まず、回転電機１００の振動モードの固有振動数が加振周波数より高い周波数で近接する場合について考える。この場合、回転電機１００の振動モードの固有振動数を加振周波数から遠ざけるためには、振動モードの固有周波数を高周波数側にシフトさせればよい。
【００２３】
以下、振動モードの固有周波数を高周波数側にシフトさせて共振による振動を防止する手段について図３及び図４を用いて説明する。図３は本発明の第１実施例に係る回転電機の分解斜視図である。図４は本発明の第１実施例に係る熱交換器カバーを外した回転電機の上面図である。
【００２４】
熱交換器カバー１４０は、図示しないボルトを用いて筐体１３０に着脱自在に取り付けられている。本実施例の筐体１３０は、熱交換器カバー１４０が取り付けられる側（対向する側）が開口部されており、全体として略直方体で形成されている。筐体１３０の４つの面には貫通孔１３４が形成されている。貫通孔１３４は筐体１３０の開口部の近傍に形成されている。筐体１３０の隣り合う面同士には補強部材１３５が取り付けられる。筐体１３０の開口部側は、開口部が形成されることによって剛性が低下する。このため、筐体１３０の開口部の近傍に補強部材１３５を取り付け固定し剛性を確保する。補強部材１３５は複数設けられている。
【００２５】
貫通孔１３４ａと貫通孔１３４ｈの間には、補強部材１３５ａが配置され、貫通孔１３４ａとボルト締結孔１３６ａを対向させると共に、貫通孔１３４ｈとボルト締結孔１３６ｈを対向させ、それぞれ貫通孔１３４ａ、貫通孔１３４ｈからボルトを挿入して締め付け、筐体１３０に補強部材１３５ａを取付ける。
【００２６】
貫通孔１３４ｂと貫通孔１３４ｃの間には、補強部材１３５ｂが配置され、貫通孔１３４ｂとボルト締結孔１３６ｂを対向させると共に、貫通孔１３４ｃとボルト締結孔１３６ｃを対向させ、それぞれ貫通孔１３４ｂ、貫通孔１３４ｃからボルトを挿入して締め付け、筐体１３０に補強部材１３５ｂを取付ける。
【００２７】
貫通孔１３４ｄと貫通孔１３４ｅの間には、補強部材１３５ｃが配置され、貫通孔１３４ｄとボルト締結孔１３６ｄを対向させると共に、貫通孔１３４ｅとボルト締結孔１３６ｅを対向させ、それぞれ貫通孔１３４ｄ、貫通孔１３４ｅからボルトを挿入して締め付け、筐体１３０に補強部材１３５ｃを取付ける。
【００２８】
貫通孔１３４ｄと貫通孔１３４ｅの間には、補強部材１３５ｃが配置され、貫通孔１３４ｄとボルト締結孔１３６ｄを対向させると共に、貫通孔１３４ｅとボルト締結孔１３６ｅを対向させ、それぞれ貫通孔１３４ｄ、貫通孔１３４ｅからボルトを挿入して締め付け、筐体１３０に補強部材１３５ｃを取付ける。
【００２９】
貫通孔１３４ｆと貫通孔１３４ｇの間には、補強部材１３５ｄが配置され、貫通孔１３４ｆとボルト締結孔１３６ｆを対向させると共に、貫通孔１３４ｇとボルト締結孔１３６ｇを対向させ、それぞれ貫通孔１３４ｆ、貫通孔１３４ｇからボルトを挿入して締め付け、筐体１３０に補強部材１３５ｄを取付ける。
【００３０】
本実施例では筺体１３０に貫通孔１３４を介して補強部材１３５が取り付けられる構成となっている。そのため、筐体１３０の側壁が弾性変形する場合であっても、補強部材１３５を用いることにより筺体１３０の剛性が高くなり、回転電機１００の固有振動数を高くすることができる。補強部材１３５は筐体１３０の角を形成する壁面同士を繋ぐように配置されている。また、補強部材１３５は、ボルトの締め付けの有無によって、筐体１３０の剛性を調整することができる。本実施例の補強部材１３５は、筐体１３０の剛性を調整可能な補強部材としている。
【００３１】
なお、上述では、筐体１３０の上部に熱交換器カバー１４０が設けられた例を示したが、熱交換器を収納するカバー以外にも、筐体に取り付けられ筐体の空間と連通する空間を形成するカバーであれば本実施例は適用可能である。当該カバーは、例えば端子箱等であってもよい。
【００３２】
本実施例の効果について、図５を用いて説明する。図５は本発明の第１実施例に係る回転電機の効果を説明する図である。図中に記載されているバランスウェイトについては後述する。
【００３３】
図５において、横軸は周波数、縦軸は振幅を示す。回転電機１００の加振周波数（回転周波数の２倍の周波数）は、破線で示す２ｆｎである。補強部材１３５を取付け前の回転電機１００の固有振動数は、固有振動数のピーク値が加振周波数２ｆｎよりも高い周波数領域にあり、固有振動数全体が加振周波数２ｆｎ近辺に広がっている。このため、共振が発生する可能性がある。共振領域を避けるためには、回転電機１００の固有振動数を共振領域の外にシフトさせる必要がある。
【００３４】
本実施例によれば、筐体１３０に補強部材１３５を取付けているので、筐体１３０の剛性が確保され、回転電機１００の振動モードの固有振動数を加振周波数２ｆｎから高い周波数域に離すことが出来、共振による振動を抑制することができる。
【００３５】
本実施例では、補強部材１３５は、ボルト締結孔１３６と貫通孔１３４をそれぞれ２箇所設けているが、ボルト締結孔１３６と貫通孔１３４をそれぞれ１つ、もしくは３つ以上設けるようにしても良い。
【００３６】
また、補強部材１３５のボルト締結孔１３６を複数有する場合、すべてのボルトを締結せず、選択的にボルト締結してもかまわない。その場合、ボルト締結本数により補強部材１３５と筐体１３０と間の剛性を調整することができる。
【００３７】
次に２つ以上の振動モードが存在する場合について図６及び図７を用いて説明する。図６は回転電機の振動モードの一例を示す図である。図７は回転電機の振動モードの他の例を示す図である。
【００３８】
図６は、回転電機の振動モードの固有振動数が加振周波数よりも低い状態である。図７は、回転電機の振動モードの固有振動数が加振周波数よりも高い状態である。図６及び図７に示すように、筐体１３０には補器収納カバー１５０が取り付けられている。回転電機１００を運転すると筐体１３０が弾性変形する。図６では、筐体１３０と補器収納カバー１５０との間に壁が設けられており、回転電機１００の運転に伴い、筐体１３０の回転軸方向の壁が点線で示すように弾性変形する。また、図７では、筐体１３０と補器収納カバー１５０との間に壁が設けられておらず、回転電機１００の運転に伴い、筐体１３０の水平方向の壁が点線で示すように弾性変形する。
【００３９】
回転電機の振動モードは、筐体の剛性や質量の変化（補器収納カバーの有無）によって固有振動数が変化し、回転電機の固有振動数が、加振周波数２ｆｎよりも高い周波数の域に分布したり、低い周波数の域に分布したりする。筐体の剛性を確保するためには、図３及び図４で説明したように筐体１３０に補強部材１３５を取付けるのが有効である。しかしながら、回転電機の固有振動数と加振周波数２ｆｎの関係によっては、筐体の剛性を確保することが共振の抑制とはならない場合がある。以下、図８を用いて理由を説明する。
【００４０】
図８は回転電機の固有振動数が加振周波数よりも低い状態を示す図である。図８において、補強部材１３５を取付け前の回転電機１００の固有振動数は、固有振動数のピーク値が加振周波数２ｆｎよりも低い周波数領域にあり、固有振動数全体が加振周波数２ｆｎ近辺に広がっている。補強部材１３５を取付け前の回転電機１００の固有振動数は、共振領域の分布している。この状態において、筐体１３０に補強部材１３５を取付け、回転電機１００の固有振動数を高い周波数にシフトする。しかしながら、補強部材１３５取付け後の回転電機１００の固有振動数は、共振領域を脱することができない。従って、筐体の剛性を確保することだけが共振を抑制する手段とはなり得ない。
【００４１】
回転電機１００の固有振動数が固有振動数のピーク値が加振周波数２ｆｎよりも低い周波数領域にある場合の対処法としては、回転電機１００の固有振動数を低い周波数にシフトするようにすれば良い。
【００４２】
回転電機１００の固有振動数を低い周波数にシフトする手段について、図９を用いて説明する。図９は本発明の第１実施例に係る熱交換器カバーを外した回転電機の上面図である。
【００４３】
図９において、本実施例では、筐体１３０ののうち、回転電機１００を運転させた際に振幅が大きくなる箇所にバランスウエイト１６０を取付けている。バランスウェイト１６０は、金属ブロックで構成されている。バランスウェイト１６０を筐体１３０に取り付けるにあたっては、筐体１３０に形成した貫通孔１３４（図３）からボルトを挿入して固定するか、あるいは筐体１３０に溶接して固定する。
【００４４】
筐体１３０に取り付けられたバランスウェイト１６０には、振動発生前の静止状態を維持し続けようとする慣性の働きがあり、これにより回転電機１００の固有振動数を低い周波数領域にシフトすることができる。
【００４５】
本実施例の効果について、図８を用いて説明する。前述したように、バランスウェイト１６０及び補強部材１３５を取付け前の回転電機１００の固有振動数は、固有振動数のピーク値が加振周波数２ｆｎよりも低い周波数領域にあり、固有振動数全体が加振周波数２ｆｎ近辺に広がっている。筐体１３０に補強部材１３５を取付けた場合、回転電機１００の固有振動数は高い周波数域へシフトするが、シフト後の回転電機１００の固有振動数は共振領域を脱していない。これに対し、筐体１３０にバランスウェイト１６０を取付けた後は、回転電機１００の固有振動数が低い周波数域へシフトし、シフト後の回転電機１００の固有振動数は共振領域を脱する。
【００４６】
本実施例によれば、筐体１３０にバランスウェイト１６０を取付けているので、回転電機１００の固有振動数のピーク値が加振周波数２ｆｎよりも低い周波数領域にあったとしても、バランスウェイト１６０の慣性の働きにより、回転電機１００の振動モードの固有振動数を加振周波数２ｆｎから低い周波数域に離すことが出来、共振による振動を抑制することができる。
【００４７】
図５で示したように、回転電機１００の固有振動数が加振周波数よりも高い状態にある場合、筐体１３０にバランスウェイト１６０を取付けると、回転電機１００の固有振動数は低い周波数域へシフトするが、シフト後の回転電機１００の固有振動数は共振領域を脱していない。この場合、バランスウェイト１６０に代えて、補強部材１３５を取付けるようにすると良い。
【００４８】
また、補強部材１３５は、ボルトを緩めた状態（仮止めの状態）で予め筐体１３０に取り付けておき、現地で回転電機１００を据付後、回転電機１００の固有振動数が加振周波数よりも高い状態にある場合に、ボルトを締め付けるようにしても良い。ボルトを締め付けることにより補強部材１３５によって筐体１３０の剛性が確保され、回転電機１００の固有振動数を高い周波数域にシフトすることができる。この場合、現地で回転電機１００を据付後に熱交換器カバー１４０を外すこと無しに、補強部材１３５による筐体１３０の剛性が確保でき、作業性が向上する。逆に現地で回転電機１００を据付後、回転電機の固有振動数が加振周波数よりも低い状態にある場合には、ボルトを締め付けることなく、補強部材１３５はそのまま残しておき、バランスウェイト１６０を取付けるようにしても良い。バランスウェイト１６０を取付けることにより、回転電機１００の固有振動数は低い周波数域へシフトすることができる。
【００４９】
本発明の第１実施例では、補強部材１３５は筐体１３０の角を形成する壁面同士を繋ぐように４本配置するようにしたが、例えば、図７で示すような筐体１３０と補器収納カバー１５０との間に壁が設けられていない場合、筐体１３０と補器収納カバー１５０との間に壁が設けられていない側の角を形成する壁面同士を繋ぐように２本配置するようにしても良い。補強部材１３５の本数、取付位置は、回転電機１００の固有振動数に応じて適宜調整すれば良い。
【００５０】
以上説明したように本発明の第１実施例では、加振周波数に対する回転電機の固有振動数の大きさに応じて、加振周波数から記固有振動数が離れるように筐体に補強部材もしくはバランスウェイトを固定するようにしている。
【００５１】
本発明の第１実施例によれば、回転電機の固有振動数に応じて筐体の剛性を調整可能な補強部材、もしくはバランスウェイトを選択して取付け、回転電機の固有振動数を加振周波数から離すようにしているので、回転電機の固有振動数に応じた振動を抑制することができる。
【実施例２】
【００５２】
次に本発明の第２実施例について、図１０及び図１１を用いて説明する。第１実施例と共通する構成については、同じ符号を付している。第２実施例では、筺体設置後に熱交換器カバーを取り外さずに固有振動数を調整可能な手段を設けている。図１０は本発明の第２実施例に係る回転電機の外挿補強部材の外観斜視図である。図１１は本発明の第２実施例に係る回転電機の筐体に外挿補強部材を配置した部分拡大図である。
【００５３】
外挿補強部材１３７（補強部材）は、一方にボルト締結孔１３６が形成され、他方にフランジ部１３８が設けられている。フランジ部１３８には貫通孔１３９が形成されている。
【００５４】
第２実施例の筐体１３０には、外挿補強部材１３７を挿入するための開口１３０ａが形成されている。外挿補強部材１３７を筐体１３０に取り付けるにあたっては、開口１３０ａから外挿補強部材１３７を挿入し、筐体１３０の貫通孔１３４（図３）に外挿補強部材１３７の挿入側のボルト締結孔１３６を合わせた状態で、貫通孔１３４及びボルト締結孔１３６にボルトを挿入して締め付ける。これにより、筐体１３０と外挿補強部材１３７を締結する。また、フランジ部１３８を筐体１３０に接触させ、筐体１３０に設けられたボルト締結部(図示せず)とフランジ部１３８の貫通孔１３９とを合わせた状態で貫通孔１３９からボルトを挿入して締め付け、筐体１３０と外挿補強部材１３７のフランジ部１３８を締結する。
【００５５】
このように筐体１３０に外挿補強部材１３７を配置し固定することで、筐体設置後においても剛性を調整することが可能であり、実施例１同様、回転電機１００の固有振動数を加振周波数から離すことができる。
【実施例３】
【００５６】
次に回転電機の振動抑制方法について、図１２を用いて説明する。図１２は本発明の第３実施例に係る回転電機の振動抑制方法を示すフローチャートである。
【００５７】
図１２において、回転電機１００の据付現場において、回転電機の据え付け作業を行う（ステップＳ２０１）。回転電機１００を据え付けた状態において、回転電機１００を運転させ、回転電機１００の運転状況確認及び振動試験を行う（ステップＳ２０２）。
【００５８】
回転電機１００の振動試験において、振動があるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３において、振動が許容範囲を超えている場合（ＹＥＳ）には、回転電機１００の固有振動数が加振周波数２ｆｎよりも大きいかもしくは小さいかを判断する（ステップＳ２０４）。
【００５９】
ステップＳ２０４において、回転電機１００の固有振動数が加振周波数２ｆｎよりも大きい場合には、熱交換器カバー１４０を取り外し（ステップＳ２０５）、補強部材１３５を取付ける（ステップＳ２０６）。
【００６０】
ステップＳ２０４において、回転電機１００の固有振動数が加振周波数２ｆｎよりも小さい場合には、熱交換器カバー１４０を取り外し（ステップＳ２０５）、バランスウェイト１６０を取付ける（ステップＳ２０６）。
【００６１】
補強部材１３５もしくはバランスウェイト１６０の取り付けが完了したら、熱交換器カバー１４０を取付け（ステップＳ２０８）、回転電機１００の振動が回避されているか確認する（ステップＳ２０９）。回転電機１００の振動回避を確認後、回転電機１００の据付を完了させる（ステップＳ２１０）。
【００６２】
ステップＳ２０３において、振動が許容範囲にある場合（Ｎｏ）には、回転電機１００の据付を完了させる（ステップＳ２１０）。
【００６３】
以上説明したように本発明の第３実施例によれば、回転電機の固有振動数に応じて筐体の剛性を調整可能な補強部材、もしくはバランスウェイトを選択して取付け、回転電機の固有振動数を加振周波数から離すようにしているので、回転電機の固有振動数に応じた振動を抑制することができる。
【００６４】
なお、第２実施例を実施する場合には、ステップＳ２０５の熱交換器カバー１４０の取り外し工程、及びＳ２０８の熱交換器カバー１４０の取り付け工程を省略する。
【００６５】
また、補強部材１３５を予め筐体１３０にボルトにて仮止めの状態で取り付けている場合には、ステップＳ２０５の熱交換器カバー１４０の取り外し工程を省略し、ステップＳ２０６では補強部材１３５を仮止めしているボルトを締め付ける工程とする。
【００６６】
なお、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。
【００６７】
例えば、回転電機の回転周波数と固有振動数に共振による振動低減に本発明を適用するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１００  回転電機、１１０  回転子、１１１  回転軸、１１２  軸受、１１３  軸受、１１４  内扇ファン、１１５  内扇ファン、１２０  固定子、１３０  筐体、１３０ａ  開口、１３１  第１連通口、１３２  第２連通口、１３３  第３連通口、１３４  貫通孔、１３４ａ  貫通孔、１３４ｂ  貫通孔、１３４ｃ  貫通孔、１３４ｄ  貫通孔、１３４ｅ  貫通孔、１３４ｆ  貫通孔、１３４ｇ  貫通孔、１３４ｈ  貫通孔、１３５  補強部材、１３５ａ  補強部材、１３５ｂ  補強部材、１３５ｃ  補強部材、１３５ｄ  補強部材、１３６  ボルト締結孔、１３６ａ  ボルト締結孔、１３６ｂ  ボルト締結孔、１３６ｃ  ボルト締結孔、１３６ｄ  ボルト締結孔、１３６ｅ  ボルト締結孔、１３６ｆ  ボルト締結孔、１３６ｇ  ボルト締結孔、１３６ｈ  ボルト締結孔、１３７  外挿補強部材、１３８  フランジ部、１３９  貫通孔、１４０  熱交換器カバー、１４１  熱交換器、１５０  補器収納カバー、１６０  バランスウェイト
【図１】
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【図２】
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【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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