JP3453072B2 - Slot structure of cage induction motor - Google Patents

Slot structure of cage induction motor

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JP3453072B2 JP30577798A JP30577798A JP3453072B2 JP 3453072 B2 JP3453072 B2 JP 3453072B2 JP 30577798 A JP30577798 A JP 30577798A JP 30577798 A JP30577798 A JP 30577798A JP 3453072 B2 JP3453072 B2 JP 3453072B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、上部導体と、下部
導体と、該上部導体及び下部導体を連結する細隙と、に
より構成されたスロットを円周方向に複数形成された回
転子鉄心要素板を複数枚積層し、この状態で、該スロッ
ト内にアルミニウム系金属を注入することにより、該複
数枚積層した回転子鉄心要素板を一体に鋳造成形するか
ご形誘導電動機のスロット構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor core element in which a plurality of slots are formed in the circumferential direction, the slots being formed by an upper conductor, a lower conductor, and a slit connecting the upper conductor and the lower conductor. The present invention relates to a slot structure of a squirrel cage induction motor in which a plurality of plates are stacked and an aluminum metal is injected into the slots in this state to integrally cast and form the stacked rotor core element plates.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のかご形誘導電動機とし
て、図9に示すようなものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a squirrel cage induction motor of this type, there is one shown in FIG.

【0003】図9は、一般的なかご形誘導電動機Mの内
部を示すモータ構造図である。
FIG. 9 is a motor structure diagram showing the inside of a general squirrel cage induction motor M. As shown in FIG.

【0004】このかご形誘導電動機Mは固定子枠1内
に、該固定子枠1に固定された静止系の固定子鉄心2及
び固定子コイル3が配置してある。固定子鉄心2のさら
に内側には、回転軸5と一体的に回転をする回転子鉄心
4が設置されている。
In this squirrel-cage induction motor M, a stationary stator iron core 2 and a stator coil 3 fixed to the stator frame 1 are arranged in a stator frame 1. Inside the stator core 2, a rotor core 4 that rotates integrally with the rotating shaft 5 is installed.

【0005】この回転子鉄心4は、渦電流による損失を
防止するために、図10に示すような回転子鉄心要素板
8を軸方向に複数枚積層して形成される。
The rotor core 4 is formed by laminating a plurality of rotor core element plates 8 in the axial direction as shown in FIG. 10 in order to prevent loss due to eddy currents.

【0006】図10に示す符号10は該回転子鉄心要素
板8に複数形成されているスロットである。該スロット
10は、上部導体22と、下部導体24と、該上部導体
と下部導体を連結する細隙26と、により構成されてい
る。
Reference numeral 10 shown in FIG. 10 is a plurality of slots formed in the rotor core element plate 8. The slot 10 is composed of an upper conductor 22, a lower conductor 24, and a slit 26 connecting the upper conductor and the lower conductor.

【0007】そのスロット(上部導体22、下部導体2
4、細隙26)10内にアルミニウム系金属を注入する
ことにより、該複数枚積層した回転子鉄心要素板8を一
体に鋳造成形して回転子鉄心4を形成し、図10に説明
したかご形誘導電動機を形成している。
The slots (upper conductor 22, lower conductor 2)
4, by injecting an aluminum-based metal into the narrow gap 26) 10, the rotor core element plates 8 having the plurality of laminated layers are integrally cast-molded to form the rotor core 4, and the cage described in FIG. Form an induction motor.

【0008】なお、一般に、出力が200KW以下のか
ご形誘導電動機の回転子(回転子鉄芯4、回転軸5等の
回転部材)20は、0.5mm程度の板厚の電磁鋼板を
プレス打抜き型で加工した回転子鉄心要素板8を積層
し、それぞれのスロット10(が連続することによって
形成された貫通孔)にアルミニウム(図示せず)を鋳造
して製作される。また、一般に5.5KW以上について
は、トルク特性の改善や、始動電流を低減するため、ア
ルミニウムを鋳込むスロット形状は2重かご形構造で製
作される。
In general, the rotor (rotating member such as the rotor core 4 and the rotating shaft 5) 20 of the squirrel-cage induction motor having an output of 200 KW or less is stamped from an electromagnetic steel plate having a thickness of about 0.5 mm. It is manufactured by stacking rotor core element plates 8 processed by a die and casting aluminum (not shown) in each slot 10 (through hole formed by continuous slots 10). Further, generally, for 5.5 KW or more, in order to improve the torque characteristics and reduce the starting current, the slot shape into which aluminum is cast is manufactured with a double cage structure.

【0009】図8は、東京電機大学出版局から発行され
ている標準電気機器講座「誘導機」に記載されているか
ご形導体の速度とトルクの関係を表した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the speed and the torque of the cage conductor described in the standard electrical equipment course “Induction machine” published by Tokyo Denki University Press.

【0010】かご形誘導電動機は、各種負荷に最適なト
ルク特性が要求され規格化されている。これに対応する
ためには、図に示したように回転子20のスロット10
の形状を変更するのが一般的である。
The squirrel cage induction motor is standardized by demanding optimum torque characteristics for various loads. In order to deal with this, as shown in the figure, the slot 10 of the rotor 20 is
It is common to change the shape of.

【0011】図8では、上部導体22と下部導体24の
断面積の選び方や細隙26の高さDと幅Wの比を変化さ
せることで速度・トルク特性が種々変化することを表し
ている(東京電機大学出版局の「誘導機」中島哲一郎ら
著者より)。なお、図8では2重かご形構造以外のスロ
ット形状も含まれている。
FIG. 8 shows that the speed / torque characteristics are variously changed by changing the selection of the cross-sectional areas of the upper conductor 22 and the lower conductor 24 and the ratio of the height D to the width W of the slit 26. (From the author of Tetsuichiro Nakajima et al., "Induction machine" of Tokyo Denki University Press). Note that FIG. 8 also includes slot shapes other than the double cage structure.

【0012】かご形誘導電動機では、このように得よう
とする速度−トルク特性(要求特性)に応じて、図8に
例示したような様々なスロット形状が採用されていた。
In the squirrel-cage induction motor, various slot shapes as illustrated in FIG. 8 are adopted according to the speed-torque characteristic (required characteristic) to be obtained in this way.

【0013】図7は、固定子鉄心2に巻き付けられてい
る固定子コイル3を同一条件とし、上部導体22と下部
導体24の断面積比を例えば1:6の割合の比で一定に
したときの細隙26のD(高さ)/W(幅)比に対する
始動トルクTs,最大トルクTm,始動電流Isの値を
グラフにしたものである(計算値)。
FIG. 7 shows a case where the stator coil 3 wound around the stator core 2 is under the same conditions and the cross-sectional area ratio of the upper conductor 22 and the lower conductor 24 is constant at a ratio of 1: 6, for example. 3 is a graph showing the values of the starting torque Ts, the maximum torque Tm, and the starting current Is with respect to the D (height) / W (width) ratio of the slit 26 (calculated value).

【0014】細隙26の幅Wが大きくなるほど、最大ト
ルクTmは大きくなることが分かる。
It can be seen that the maximum torque Tm increases as the width W of the slit 26 increases.

【0015】また、図6に幅Wが大きい(D/Wが小さ
い)場合と幅Wが小さい(D/Wが大きい)場合の速度
・トルク・電流の特性例を示す。
FIG. 6 shows an example of characteristics of speed, torque and current when the width W is large (D / W is small) and when the width W is small (D / W is large).

【0016】図6に示す曲線(a)は、スロット10の
細隙幅Wを大きくしたもので、曲線(b)はスロット1
0の細隙幅Wを小さくしたものである。
The curve (a) shown in FIG. 6 is obtained by increasing the slit width W of the slot 10, and the curve (b) is shown in the slot 1.
The slit width W of 0 is reduced.

【0017】以上のように、回転子のスロット形状を変
えることで、各種負荷に様々なトルク特性の変化が得ら
れる。
As described above, by changing the slot shape of the rotor, various changes in torque characteristics can be obtained for various loads.

【0018】ところで、2重かご形構造の電動機(以
後、2重かご形電動機という)の回転子導体にアルミニ
ウムを使用して周知のアルミ鋳込回転子を作ると、上下
の溝間の細隙にもアルミニウムが流れ込んで上下導体が
一体となる。そのため、2重かご形電動機よりもむしろ
深溝かご形電動機に近い特性となって起動トルクが減少
する。
By the way, if a well-known aluminum casting rotor is made by using aluminum for a rotor conductor of a motor having a double squirrel cage structure (hereinafter referred to as a double squirrel cage motor), a gap between upper and lower grooves is formed. Aluminum also flows in and the upper and lower conductors are integrated. Therefore, the starting torque is reduced because the characteristics are closer to those of the deep groove squirrel-cage motor rather than the double squirrel-cage motor.

【0019】この問題を避けるために図12に示される
ような構造が提案されている。
To avoid this problem, a structure as shown in FIG. 12 has been proposed.

【0020】図12では、上下の溝30,32を傾斜し
た細隙42でつないだ鉄板36を使用して実線(38)
と点線(40)で示したように鉄板36をある積み厚み
ごとに表裏交互に積んで細隙42の中のアルミニウム導
体が軸方向に一体となることを防止している。中間細隙
が斜めになっているから、その有効長が長くなり、従っ
てこの細隙42の幅を広くしてアルミニウムの流れ込み
を良くすることができる。この結果、放熱効果が増すと
同時に半径方向の鉄板の高さが低くなって鉄板の使用量
が節約される。このほかに、電動機の軸を太くすること
ができて機械的にも丈夫な電動機が得られるという特徴
を持つ。
In FIG. 12, a solid line (38) is used using an iron plate 36 in which the upper and lower grooves 30, 32 are connected by slanted slits 42.
As indicated by the dotted line (40), the iron plates 36 are alternately stacked for each stacking thickness to prevent the aluminum conductors in the slits 42 from being integrated in the axial direction. Since the intermediate slit is slanted, its effective length becomes long, so that the width of this slit 42 can be widened to improve the inflow of aluminum. As a result, the heat dissipation effect is increased, and at the same time, the height of the iron plate in the radial direction is reduced, and the amount of iron plate used is saved. In addition to this, the shaft of the electric motor can be thickened, and a mechanically strong electric motor can be obtained.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな要求特性に応じてスロット形状(上部導体22の断
面積、下部導体24の断面積、細隙26の幅W等)を変
えることは、要求される特性の種類が多くなると、それ
だけ数多くの種類の鉄心抜型が必要となり不経済であっ
た。
However, it is necessary to change the slot shape (the cross-sectional area of the upper conductor 22, the cross-sectional area of the lower conductor 24, the width W of the slit 26, etc.) in accordance with such required characteristics. As the number of types of properties to be increased increases, so many types of core punching molds are required, which is uneconomical.

【0022】また、スロットの形状の変更と特性の変化
は必ずしも計算された予測通りに対応しないことも多
く、必ずしも1回で良い結果が得られるとは限らなかっ
た(無駄になることが多かった)。
In addition, the change in the shape of the slot and the change in the characteristics do not always correspond to the calculated predictions, so that a good result is not always obtained by one time (it was often wasted). ).

【0023】また、一方で、型費を節減していわゆるノ
ッチング製作を行うと、作業時間が逆に大幅に増加する
ことになり、何れにしても、コスト増の要因となってし
まっていた。
On the other hand, if the so-called notching fabrication is carried out while reducing the die cost, the working time will be greatly increased, and in any case, the cost will be increased.

【0024】本実施形態は、このような従来の問題に鑑
みてなされたものであって、打抜き鉄心(回転子鉄心要
素板)の種類を低減しながら各種負荷に最適な任意のモ
ータトルク特性を容易に得ることができるかご形誘導電
動機のスロット構造を提供することをその課題とする。
The present embodiment has been made in view of such a conventional problem, and reduces the types of punched iron cores (rotor iron core element plates) while achieving optimum motor torque characteristics suitable for various loads. It is an object of the present invention to provide a slot structure for a squirrel cage induction motor that can be easily obtained.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、上部導体と、下部導体及び該上部導体と下部導体を
連結する細隙と、により構成されたスロットが円周方向
に複数形成された回転子鉄心要素板を複数枚積層し、こ
の状態で、該スロット内にアルミニウム系金属を注入す
ることにより、該複数枚積層した回転子鉄心要素板を一
体に鋳造成形するかご形誘導電動機のスロット構造にお
いて、前記複数枚積層された回転子鉄心要素板のうち、
少なくとも一部の回転子鉄心要素板が、その回転子鉄心
要素板に複数形成された前記スロットにおける各々の細
隙の円周方向の中心を、同一のスロットにおける前記上
部導体及び下部導体の円周方向の中心からずらして形成
した構成とされていることにより、上記課題を解決した
ものである。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of slots are formed in the circumferential direction, each slot being composed of an upper conductor, a lower conductor and a slit connecting the upper conductor and the lower conductor. A plurality of laminated rotor core element plates, and in this state, aluminum-based metal is injected into the slots to integrally cast and form the plurality of laminated rotor core element plates. In the slot structure of, among the rotor core element plates stacked above,
At least a part of the rotor core element plates is such that the circumferential center of each slit in the slots formed in a plurality of rotor core element plates is the circumference of the upper conductor and the lower conductor in the same slot. The above-mentioned problem is solved by the structure formed by shifting from the center of the direction.

【0026】請求項2に記載の発明は、上部導体と、下
部導体と及び該上部導体と下部導体を連結する細隙と、
により構成されたスロットが円周方向に複数形成された
回転子鉄心要素板を複数枚積層し、この状態で、該スロ
ット内にアルミニウム系金属を注入することにより、該
複数枚積層した回転子鉄心要素板を一体に鋳造成形する
かご形誘導電動機のスロット構造において、前記複数枚
積層された回転子鉄心要素板のうち、少なくとも一部の
回転子鉄心要素板が、その回転子鉄心要素板に複数形成
された前記スロットにおける各々の細隙の円周方向の中
心を、同一のスロットにおける前記上部導体及び下部導
体の円周方向の中心からずらして形成した構成とされ、
且つ、この中心をずらした回転子鉄心板を、所定の積層
厚ごとに、積層の向きを反転させた状態で積層したこと
により、上記課題を解決したものである。
According to a second aspect of the present invention, an upper conductor, a lower conductor, and a slit connecting the upper conductor and the lower conductor,
A plurality of rotor core element plates each having a plurality of slots formed in the circumferential direction are laminated, and in this state, an aluminum-based metal is injected into the slots, so that the plurality of rotor core element plates are laminated. In the slot structure of the squirrel cage induction motor in which the element plates are integrally cast-molded, at least some of the rotor core element plates among the plurality of laminated rotor core element plates have a plurality of rotor core element plates. The circumferential center of each slit in the formed slot is formed by being displaced from the circumferential center of the upper conductor and the lower conductor in the same slot,
Further, the rotor core plates with the center offset are laminated in a predetermined laminated thickness in a state where the laminating directions are reversed, thereby solving the above problem.

【0027】このようにすることで、1つ(あるいは極
めて僅かの種類)の鉄心抜型で各種負荷に最適な任意の
モータトルク特性を持つかご形誘導電動機が容易に製作
できるようになる。
By doing so, it becomes possible to easily manufacture a squirrel-cage induction motor having one (or an extremely small number of) coreless type and having arbitrary motor torque characteristics optimal for various loads.

【0028】なお、前述した図12で示した構造は、そ
の回転子鉄心要素板に形成されたスロットにおける各々
の細隙の円周方向の中心が、同一のスロットにおける上
部導体及び下部導体の円周方向の中心からずれていない
構成とされており、本発明本来の機能は発揮できない。
In the structure shown in FIG. 12, the center of each slit in the slots formed in the rotor core element plate in the circumferential direction is the circle of the upper conductor and the lower conductor in the same slot. Since the structure is not displaced from the center in the circumferential direction, the original function of the present invention cannot be exhibited.

【0029】[0029]

【発明の実施と形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0030】本実施形態は、図9にて説明したかご形誘
導電動機とその基本的な構造は同一であるため、重複す
る説明は省略するものとする。
This embodiment has the same basic structure as the squirrel-cage induction motor described with reference to FIG. 9, and therefore a duplicate description will be omitted.

【0031】なお、回転子鉄心要素板を構成するスロッ
トは、図10の「従来の技術」で説明したように、回転
子鉄心要素板の円周方向Xに複数形成され、上部導体
と、下部導体と、該上部導体及び下部導体を連結する細
隙とにより構成されている。
As described in "Prior Art" in FIG. 10, a plurality of slots forming the rotor core element plate are formed in the circumferential direction X of the rotor core element plate, and the upper conductor and the lower part are formed. It is composed of a conductor and a slit connecting the upper conductor and the lower conductor.

【0032】そして、この回転子鉄心要素板を複数枚積
層した状態で、スロット内にアルミニウム系金属を注入
することにより、複数枚積層した回転子鉄心要素板を一
体に鋳造成形する。
Then, in the state where a plurality of rotor core element plates are laminated, aluminum-based metal is injected into the slots to integrally cast a plurality of laminated rotor core element plates.

【0033】このような鋳造成形方法は、従来のかご形
誘導電動機と何ら変わりはない。本実施形態の従来と大
きく異なるところは、スロットの構造である。
This casting method is no different from the conventional squirrel cage induction motor. A major difference of the present embodiment from the conventional one is the structure of the slot.

【0034】従来のスロット構造の拡大図を図11に示
し、本実施形態のスロット構造の拡大図を図1に示すこ
とにより、比較して説明する。
An enlarged view of the conventional slot structure is shown in FIG. 11, and an enlarged view of the slot structure of the present embodiment is shown in FIG. 1 for comparative explanation.

【0035】なお、従来と同一又は類似の部分に関して
は下2桁を、図中で同一番号を付すにとめ、詳細な説明
は省略する。
It should be noted that the last two digits of the same or similar parts as in the prior art are given the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.

【0036】図11に示すように、従来は、スロット1
0における細隙26の円周方向Xの中心P1と、上部導
体22及び下部導体24の円周方向の中心P2が全て一
致(P1=P2)していた。
As shown in FIG. 11, the slot 1 is conventionally used.
The center P1 in the circumferential direction X of the slit 26 at 0 and the center P2 in the circumferential direction of the upper conductor 22 and the lower conductor 24 all coincided (P1 = P2).

【0037】このようなスロット形状を備えた回転子鉄
心要素板8が積層された状態における(図11に示す)
矢視V−V線に沿う断面を図5に示す。
In the state where the rotor core element plates 8 having such a slot shape are stacked (shown in FIG. 11).
FIG. 5 shows a cross section taken along the line VV of the arrow.

【0038】図5は、スロット10にアルミニウムが鋳
込まれた状態の下部導体24における漏洩磁束の流れを
概念的に表したものであり、紙面の上下方向に複数の回
転子鉄心要素板8が積層されている(上下方向が回転子
20の軸方向に相当)。このような構成で、このかご形
誘導電動機が始動されると、矢印に示すような漏洩磁束
が発生する。この漏洩磁束の流れは、図に示すようにス
ロット10の細隙26を貫通する形で通り抜ける。その
通り抜ける漏洩磁束の磁束の総量をここではφ3とす
る。
FIG. 5 conceptually shows the flow of the leakage magnetic flux in the lower conductor 24 in a state where aluminum is cast in the slot 10, in which a plurality of rotor core element plates 8 are arranged vertically in the plane of the drawing. They are stacked (the vertical direction corresponds to the axial direction of the rotor 20). With such a structure, when the squirrel cage induction motor is started, leakage magnetic flux as indicated by an arrow is generated. The flow of the leakage magnetic flux passes through the slit 26 of the slot 10 as shown in the figure. Here, the total amount of the leakage magnetic flux that passes through is φ3.

【0039】次に図1に基づいて本実施形態におけるス
ロット構造を説明する。
Next, the slot structure in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0040】本実施形態では、従来の細隙26の回転子
鉄心の円周方向における中心(線)P1が、スロット1
0自身の上下の導体のちょうど中央に当たる中心(線)
P2上に形成されていたのとは異なり、図1に示すよう
に、(全ての)回転子鉄心要素板108が、その回転子
鉄心要素板108に複数形成されたスロット100にお
ける細隙126の円周方向Xの中心P′1を、同一のス
ロット100における上部導体122及び下部導体12
4の円周方向の中心P′2からずらして形成(P′1≠
P′2)した構成とする(このことを以後、単に細隙を
中央からずらすという)。
In this embodiment, the center (line) P1 in the circumferential direction of the rotor core of the conventional slit 26 is the slot 1
0 Center (line) that is exactly at the center of the conductors above and below itself
Unlike that formed on the P2, as shown in FIG. 1, the (all) rotor core element plates 108 have a plurality of slits 126 in the slots 100 formed in the rotor core element plates 108. The center P′1 in the circumferential direction X is set to the upper conductor 122 and the lower conductor 12 in the same slot 100.
4 is displaced from the center P′2 in the circumferential direction of P4 (P′1 ≠
P'2) is adopted (hereinafter, this is simply referred to as shifting the slit from the center).

【0041】図1に示す実施形態では、細隙126の紙
面右端面126aを、上部導体122の右端面122a
及び下部導体の右端面124aと同じ端面(同一直線)
となるようにしている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the right end surface 126a of the slit 126 on the paper surface is the right end surface 122a of the upper conductor 122.
And the same end face as the right end face 124a of the lower conductor (the same straight line)
I am trying to become.

【0042】このように、細隙126をスロット100
の中央からずらして形成された回転子鉄心要素板108
を一定の間隔Lごとに積層の向きを反転させながら積層
した場合の矢視II−II線に沿う断面を図2に示す。
As described above, the slit 126 is formed in the slot 100.
Rotor core element plate 108 formed by shifting from the center of the
FIG. 2 shows a cross section taken along the line II-II in the case where the layers are stacked while reversing the stacking direction at regular intervals L.

【0043】図2(B)における矢印は、スロット(の
細隙126)を貫通して流れた漏洩磁束を表したもので
ある。この図2(B)は、従来の図5にて説明したもの
と略同様の漏洩磁束に相当する。
The arrow in FIG. 2B represents the leakage magnetic flux flowing through (the slit 126 of the slot). This FIG. 2 (B) corresponds to a leakage magnetic flux which is substantially the same as that explained in FIG. 5 of the related art.

【0044】つまり、図5に示すかご形誘導電動機と同
一条件のもとに作動させた場合には、同じだけの漏洩磁
束の量であるφ3が流れる。
That is, when the squirrel-cage induction motor shown in FIG. 5 is operated under the same conditions, the same amount of leakage flux φ3 flows.

【0045】一方で、本実施形態では、前述したように
細隙126を中央からずらし、且つ、回転子鉄心要素板
108を一定の間隔Lごとにその積厚の向きを反転させ
ているため、図2(A)に示すようにスロットの細隙1
26を通らない(回避する)漏洩磁束φ3´が存在す
る。
On the other hand, in this embodiment, as described above, the slit 126 is displaced from the center, and the rotor core element plates 108 are reversed in the direction of their laminated thickness at regular intervals L. Slot slot 1 as shown in FIG.
There is a leakage magnetic flux φ3 ′ that does not pass (avoid) 26.

【0046】つまり、本実施形態では、回転子鉄心要素
板108が、その回転子鉄心要素板108に複数形成さ
れたスロット100における細隙126の円周方向Xの
中心P′1を、同一のスロットにおける上部導体122
及び下部導体124の円周方向Xの中心P′2からずら
して形成した構成とされ、且つ、この中心をずらした回
転子鉄心要素板108を所定の積厚Lごとに反転させた
状態で積層したことにより、下部導体の漏洩磁束は、ス
ロット細隙Wを横断するφ3と、鉄心積層方向を通って
細隙126の寸断部を迂回するφ3′の和(φ3+φ
3′)となる。即ち、漏洩磁束は、従来のスロット構造
に比べφ3に比べφ3′だけ増加したことになる。
That is, in this embodiment, the rotor core element plates 108 have the same center P'1 in the circumferential direction X of the slits 126 in the slots 100 formed in the rotor core element plates 108. Upper conductor 122 in slot
And the lower conductor 124 is formed by being displaced from the center P′2 of the lower conductor 124 in the circumferential direction X, and the rotor core element plates 108, which are displaced from the center, are laminated in a state of being inverted by a predetermined stack thickness L. As a result, the leakage magnetic flux of the lower conductor is the sum of φ3 that crosses the slot slit W and φ3 ′ that bypasses the cut portion of the slit 126 through the core lamination direction (φ3 + φ).
3 '). That is, the leakage magnetic flux is increased by φ3 ′ as compared with φ3 in the conventional slot structure.

【0047】このように漏洩磁束が多くなるということ
は、細隙幅Wを減じたと同様の効果が得られることを意
味する。即ち、(φ3+φ3′)∝1/(W−ΔW)と
いうことになる。
The increase in the leakage magnetic flux means that the same effect as that obtained by reducing the slit width W can be obtained. That is, (φ3 + φ3 ′) ∝1 / (W−ΔW).

【0048】例えば、この回転子鉄心要素板108の反
転積厚Lを小さくすると、φ3′は増加するため、φ
3′/φ3は増加することになる。そのため、結果とし
て細隙幅Wを縮小したことと同義となる。
For example, if the inverted product thickness L of the rotor core element plate 108 is reduced, φ3 'increases, so φ
3 '/ φ3 will increase. Therefore, as a result, it is synonymous with reducing the slit width W.

【0049】この場合、回転子鉄心要素板108をある
一定の間隔Lで積層の向きを反転することによって、こ
の細隙部126に存在するアルミ導体部は寸断されるた
め電流は流れず、2重かご形構造の効果がより一層効果
的に現れる効果が得られる。
In this case, by reversing the lamination direction of the rotor core element plates 108 at a certain interval L, the aluminum conductor portion existing in the slit 126 is cut off, so that no current flows. The effect of the heavy cage structure can be obtained even more effectively.

【0050】また、この反転積層する間隔Lを変更する
ことによって、1種類の鉄心抜型により、トルクの特性
の異なるかご形誘導電動機が容易に製作できるようにな
り、大幅な製作時間の短縮及び大幅なコスト削減ができ
る。
Further, by changing the interval L of the reverse lamination, it becomes possible to easily manufacture a squirrel-cage induction motor having different torque characteristics by using one type of iron core die, which greatly shortens the manufacturing time and significantly. Cost reduction.

【0051】なお、一般にかご形誘導電動機に使用され
る回転子鉄心要素板(電磁鋼板)は、具体的な数値とし
て、板厚0.5mm(USAでは0.65mmの場合も
ある)の両面に0.5〜1μm程度の電気絶縁被膜がコ
ーティングされおり、これを積層すると積層方向には若
干の空隙が存在する。この空隙に占める割合は回転子鉄
心要素板108に対して2〜3%である。
The rotor core element plates (electromagnetic steel plates) generally used in the squirrel cage induction motor have concrete numerical values on both sides of a plate thickness of 0.5 mm (which may be 0.65 mm in USA). An electric insulating coating of about 0.5 to 1 μm is coated, and when these are laminated, some voids exist in the laminating direction. The ratio of the voids to the rotor core element plate 108 is 2 to 3%.

【0052】なお、細隙126は図1に示すような形に
限定するものではなく、図3(A)、(B)に示すよう
な形であってもよい。
The slit 126 is not limited to the shape shown in FIG. 1, but may be the shape shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B).

【0053】図3(A)、(B)は、それぞれスロット
200、300における細隙226、326の円周方向
Xの中心P´´1、P´´´1を、同一のスロット20
0、300における上部導体222、322及び下部導
体224、324の円周方向Xの中心P´´2、P´´
´2からずらして形成したものである。
3A and 3B, the centers P ″ 1 and P ″ ″ 1 in the circumferential direction X of the slits 226 and 326 in the slots 200 and 300 respectively correspond to the same slot 20.
Centers P ″ 2, P ″ in the circumferential direction X of the upper conductors 222, 322 and the lower conductors 224, 324 at 0, 300.
It is formed by shifting from '2.

【0054】図から明らかなように、前記細隙226、
326の円周方向Xの中心P´´1を上下導体222、
322、224、324の端面(破線)よりもさらに紙
面右側(スロットの外側)にずらして形成している。
As is clear from the figure, the slit 226,
The center P ″ 1 of the circumferential direction X of 326 is set to the upper and lower conductors 222,
The ends 322, 324, and 324 are formed so as to be shifted further to the right side (outside the slot) of the drawing than the end faces (broken line).

【0055】このようにすることにより積層の向きを反
転させたときに得られる特性の差をより大きくすること
ができる。
By doing so, it is possible to further increase the difference in characteristics obtained when the stacking directions are reversed.

【0056】このように、本発明は特に図1の形に限定
されるものではなく、種々の形であっても良い。またこ
れらの別の形状のものを1個の回転子中に2種以上混在
させてもよい。
As described above, the present invention is not particularly limited to the form shown in FIG. 1 and may have various forms. Two or more of these different shapes may be mixed in one rotor.

【0057】更に、本発明では必ずしもすべての回転子
鉄心要素板が上述したような「中心のずれ」を有するス
ロットを持ったものとされる必要はなく、従来と同じ中
心が一致するスロットを持つ回転子鉄心要素板が一部に
混在・残存してもよい。例えば、図4(A)に示される
ように中心が一致した従来の回転子鉄心要素板108A
と一致しない回転子鉄心要素板108Bとを順に交互に
(108Bを適宜に反転させながら)積層するようにし
てもよい。また、図4(B)に示すように回転子鉄心要
素板108を定間隔ではなく、例えば積層厚L1、L2
を変更してもよい。なお、積層厚はL1、L2に限定さ
れることではなく図4(C)のように積層厚をL3、L
4、L5、L6、L7…のように何種類かあっても良
い。このようにすることにより、より自由度の高いトル
ク設定が行えるようになる。
Further, in the present invention, it is not necessary that all the rotor core element plates have the slots having the "center deviation" as described above, but the slots have the same centers as in the conventional case. The rotor core element plate may be partially mixed and left. For example, as shown in FIG. 4 (A), a conventional rotor core element plate 108A whose centers coincide with each other.
The rotor core element plates 108B that do not correspond to the above may be alternately laminated in sequence (while the 108B is appropriately inverted). Further, as shown in FIG. 4B, the rotor core element plates 108 are not arranged at regular intervals, but for example, the laminated thicknesses L1 and L2.
May be changed. The laminated thickness is not limited to L1 and L2, but the laminated thickness may be L3 and L as shown in FIG.
There may be several types such as 4, L5, L6, L7 ... By doing so, it becomes possible to set the torque with a higher degree of freedom.

【0058】また図4(C)に示すように、不定間隔ご
とに反転させてもよく、図4(D)に示すように、細隙
126を中央からずらした回転子鉄心要素板を複数種
(図では中心から細隙までの距離がH1、H2、H3の
3種:108C、108D、108E)のものを用意
し、複合・反転しながら積層しても良い。勿論、(D)
の場合にも細隙の中心が一致するスロットを持つ回転子
鉄心要素板が一部に混在・残存してもよい。
Further, as shown in FIG. 4 (C), it may be reversed at irregular intervals. As shown in FIG. 4 (D), a plurality of rotor core element plates having a slit 126 offset from the center are used. (Three types of distances from the center to the slit in the figure are H1, H2, and H3: 108C, 108D, and 108E) may be prepared and laminated while being compounded and inverted. Of course, (D)
In the case of also, the rotor core element plate having the slots where the centers of the slits coincide with each other may be partially mixed and left.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、1種類(あるいはわずかの種類)の鉄心抜型によっ
て、トルクの特性の異なる多様なかご形誘導電動機が容
易に製作できるようになり、又、2重かご形構造の効果
をより一層効果的に現わすことができるようになるとい
う優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a variety of squirrel cage induction motors having different torque characteristics can be easily manufactured by one type (or only a few types) of the core removal type die. Further, the excellent effect that the effect of the double squirrel cage structure can be more effectively exhibited can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施形態に係わる回転子鉄心要素板のスロッ
トの要部を表した正面図
FIG. 1 is a front view showing a main part of a slot of a rotor core element plate according to the present embodiment.

【図2】図1における回転子鉄心要素板が複数積層され
たときの矢視II−II線に沿う断面図
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 when a plurality of rotor core element plates in FIG. 1 are stacked.

【図3】他の実施形態の回転子鉄心要素板のスロットの
要部を表した正面図
FIG. 3 is a front view showing a main part of a slot of a rotor core element plate of another embodiment.

【図4】他の実施形態における回転子鉄心要素板が複数
積層されたときの図2相当の断面図
4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 when a plurality of rotor core element plates according to another embodiment are stacked.

【図5】図11における回転子鉄心要素板が複数積層さ
れたときの矢視V−V線に沿う断面図
5 is a cross-sectional view taken along the line VV in the arrow when a plurality of rotor core element plates in FIG. 11 are stacked.

【図6】細隙の幅を変更した場合の始動トルク、最大ト
ルク、始動電流を表したグラフ
FIG. 6 is a graph showing starting torque, maximum torque, and starting current when the width of the slit is changed.

【図7】細隙の(高さ)/(幅)比に対する始動トルク
Ts,最大トルクTm,始動電流Isの値を表したグラ
FIG. 7 is a graph showing the values of the starting torque Ts, the maximum torque Tm, and the starting current Is with respect to the (height) / (width) ratio of the slit.

【図8】上部導体、下部導体の断面積及び細隙の高さと
幅の比に対する速度・トルク特性を表したグラフ
FIG. 8 is a graph showing the speed / torque characteristics with respect to the cross-sectional area of the upper conductor and the lower conductor and the ratio of the height to the width of the slit.

【図9】従来型のかご形モータの構造図FIG. 9 is a structural diagram of a conventional squirrel-cage motor

【図10】従来の回転子鉄心要素板の全体を表した正面
FIG. 10 is a front view showing the entire conventional rotor core element plate.

【図11】従来の回転子鉄心要素板のスロットを拡大し
て表した正面図
FIG. 11 is an enlarged front view of a slot of a conventional rotor core element plate.

【図12】回転子鉄心要素板のスロットの他の従来例を
示した正面図
FIG. 12 is a front view showing another conventional example of the slots of the rotor core element plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…固定子枠 2…静止系の固定子鉄心 3…固定子コイル 4…回転子鉄心 6…回転子バー 8…回転子鉄心要素板 10、100…スロット 12…エンドリング 22、122…上部導体 24、124…下部導体 26、126…細隙 Ts…始動トルク Tm…最大トルク Tm…始動電流 D…細隙の高さ W…細隙の幅 X…円周方向 P′1…スロットにおける細隙の円周方向の中心 P′2…スロットにおける上部導体及び下部導体の円周
方向の中心 L、L1、L2…積層厚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator frame 2 ... Stationary stator core 3 ... Stator coil 4 ... Rotor core 6 ... Rotor bar 8 ... Rotor core element plate 10, 100 ... Slot 12 ... End rings 22, 122 ... Upper conductor 24, 124 ... Lower conductors 26, 126 ... Gap Ts ... Starting torque Tm ... Maximum torque Tm ... Starting current D ... Gap height W ... Gap width X ... Circumferential direction P'1 ... Gap in slot Center P′2 in the circumferential direction of the above ... Centers L, L1, L2 in the circumferential direction of the upper conductor and the lower conductor in the slot ... Stacked thickness

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】上部導体と、下部導体と、該上部導体及び
下部導体を連結する細隙と、により構成されたスロット
が円周方向に複数形成された回転子鉄心要素板を複数枚
積層し、この状態で、該スロット内にアルミニウム系金
属を注入することにより、該複数枚積層した回転子鉄心
要素板を一体に鋳造成形するかご形誘導電動機のスロッ
ト構造において、 前記複数枚積層された回転子鉄心要素板のうち、少なく
とも一部の回転子鉄心要素板が、 その回転子鉄心要素板に複数形成された前記スロットに
おける各々の細隙の円周方向の中心を、同一のスロット
における前記上部導体及び下部導体の円周方向の中心か
らずらして形成した構成とされていることを特徴とする
かご形誘導電動機のスロット構造。
1. A plurality of rotor core element plates, each having a plurality of slots formed in the circumferential direction, each slot being composed of an upper conductor, a lower conductor, and a slit connecting the upper conductor and the lower conductor. In this state, in the slot structure of the squirrel-cage induction motor in which the aluminum-based metal is injected into the slot to integrally cast and form the rotor core element plates having the plurality of laminated layers, At least a part of the rotor core element plates among the slave core element plates is such that the circumferential center of each slit in the plurality of slots formed in the rotor core element plate is the upper part in the same slot. A slot structure for a squirrel-cage induction motor, characterized in that the conductor and the lower conductor are formed so as to be displaced from the circumferential center.
【請求項2】上部導体と、下部導体と、該上部導体及び
下部導体を連結する細隙と、により構成されたスロット
が円周方向に複数形成された回転子鉄心要素板を複数枚
積層し、この状態で、該スロット内にアルミニウム系金
属を注入することにより、該複数枚積層した回転子鉄心
要素板を一体に鋳造成形するかご形誘導電動機のスロッ
ト構造において、 前記複数枚積層された回転子鉄心要素板のうち、少なく
とも一部の回転子鉄心要素板が、 その回転子鉄心要素板に複数形成された前記スロットに
おける各々の細隙の円周方向の中心を、同一のスロット
における前記上部導体及び下部導体の円周方向の中心か
らずらして形成した構成とされ、且つ、 この中心をずらした回転子鉄心板を、所定の積層厚ごと
に、積層の向きを反転させた状態で積層したことを特徴
とするかご形誘導電動機のスロット構造。
2. A plurality of rotor core element plates each having a plurality of slots formed in the circumferential direction, the slots being formed by an upper conductor, a lower conductor, and a slit connecting the upper conductor and the lower conductor. In this state, in the slot structure of the squirrel-cage induction motor in which the aluminum-based metal is injected into the slot to integrally cast and form the rotor core element plates having the plurality of laminated layers, At least a part of the rotor core element plates among the slave core element plates is such that the circumferential center of each slit in the plurality of slots formed in the rotor core element plate is the upper part in the same slot. The rotor core plate is formed by displacing from the center of the conductor and the lower conductor in the circumferential direction, and the rotor core plates with the centers offset Slot structure of squirrel-cage induction motor, characterized in that the layers.
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