JP4415679B2 - Induction motor rotor - Google Patents
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Description
本発明は、電気ポンプ用などとしての誘導電動機の回転子に関し、特に回転子のアンバランス修正に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a rotor of an induction motor for use in an electric pump or the like, and more particularly to a technique effective when applied to correction of rotor unbalance.
従来、電気ポンプにおいて、その駆動源として誘導電動機が広く使用されてきた。誘導電動機の利点としては、構成部品点数が少なく構造が簡単であるため、作りやすく故障が少ない等があげられる。 Conventionally, induction motors have been widely used as drive sources in electric pumps. The advantage of the induction motor is that it is easy to manufacture and has few failures because the number of components is small and the structure is simple.
近年において電気ポンプの用途が多岐にわたり、例えば床暖房機用循環ポンプとして使用される場合などがある。この種の電気ポンプの使われ方は、床暖房機が屋内に設置され、しかも昼夜連続して運転されるものである。そのため、市場の要求仕様として、低騒音および低振動が強く求められている。 In recent years, electric pumps have a wide variety of uses, for example, used as a circulation pump for a floor heater. This type of electric pump is used in which a floor heater is installed indoors and is operated continuously day and night. Therefore, low noise and low vibration are strongly demanded as market demand specifications.
騒音や振動の要因の一つは、誘導電動機の回転子のアンバランスによる。そして、アンバランス量が大きいと、駆動源である誘導電動機が大きく振れ、振動および騒音が大きくなり、それが床暖房機器に伝わり、ひいては屋内の壁等を大きく振らせて使用者に不快感を与える。 One of the causes of noise and vibration is due to the unbalance of the rotor of the induction motor. If the unbalance amount is large, the induction motor as a drive source shakes greatly, and vibration and noise increase, which is transmitted to the floor heating equipment and eventually shakes indoor walls and the like, causing discomfort to the user. give.
ここで、アンバランスの要因としては、回転子をアルミダイカストした時に発生する巣(空気溜り)や、回転子に圧入されたシャフトの取り付け精度の問題などが考えられる。 Here, as a cause of unbalance, a nest (air pool) generated when the rotor is die-cast aluminum, a problem of mounting accuracy of the shaft press-fitted into the rotor, and the like can be considered.
なお、回転子のアンバランスを修正する技術として、たとえば特開2002−34215号公報には、アンバランス量とアンバランス位置とを測定し、重りを付加してアンバランス量を相殺する技術が開示されている。この技術では、アンバランスの修正に工数を要するために、大量に生産される製品には適さない。 As a technique for correcting the unbalance of the rotor, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-34215 discloses a technique for measuring an unbalance amount and an unbalance position and adding a weight to cancel the unbalance amount. Has been. Since this technique requires man-hours to correct the imbalance, it is not suitable for products produced in large quantities.
このような問題を解決して大量生産に対応でき、工数も少なくなる技術として、アンバランス量とアンバランス位置とを測定し、ドリルで回転子のコア部に穴をあけてアンバランスを相殺させる技術がある。 As a technology that can solve such problems and cope with mass production and reduce man-hours, the unbalance amount and unbalance position are measured, and a drill is used to make a hole in the core of the rotor to cancel the unbalance. There is technology.
しかしながら、この技術では、アンバランス量を相殺するために、ドリルを用いて回転子のコア部のかしめ用のダボ(陥没部)の位置を加工した場合、コア部の金属片が不安定な状態で残ることがある。 However, in this technique, when the position of the caulking dowel (recessed portion) of the core portion of the rotor is processed using a drill in order to cancel the unbalance amount, the metal piece of the core portion is unstable. May remain.
次に、このドリル加工について説明する。 Next, this drilling will be described.
図4は従来の誘導電動機を示す断面図、図5は図4の誘導電動機における回転子および回転子コアを示す図であり、(a)は回転子の正面図、(b)はシャフトの径方向断面図、(c)は回転子の側面図である。 4 is a sectional view showing a conventional induction motor, FIG. 5 is a view showing a rotor and a rotor core in the induction motor of FIG. 4, (a) is a front view of the rotor, and (b) is a diameter of the shaft. Sectional drawing of a direction, (c) is a side view of a rotor.
図4において、誘導電動機は、相互に一体となってハウジングを構成する負荷側モータカバー5aおよび反負荷側モータカバー5bを有しており、負荷側モータカバー5aには負荷側ベアリング4aが、反負荷側モータカバー5bには反負荷側ベアリング4bがそれぞれ保持されている。そして、負荷側ベアリング4aおよび反負荷側ベアリング4bによりシャフト2が回転自在に支持されている。シャフト2には回転子3bが取り付けられており、回転子3bの外周には、回転子3bと所定の間隔を空けて環状のステータ1が固定
されている。
In FIG. 4, the induction motor has a load-
また、図5(a)に示すように、回転子3bは、所定の形状に打ち抜かれて軸方向に複数枚積層されて相互にかしめられて一体化された厚さ0.5mm程度の電磁鋼板等の薄鋼板からなる回転子コア6bを有している。そして、シャフト2の径方向断面図である図5(b)および回転子3bの側面図である図5(c)に示すように、回転子コア6bの両端にはエンドリング7が位置しており、回転子コア6bを通過して一方のエンドリング7と他方のエンドリング7とを結ぶ複数の回転子スロット(二次導体)8がアルミニウムのダイカストによって一体成形されている。なお、符号9は冷却フィンであり、アルミニウムのダイカスト時に形成される。
Further, as shown in FIG. 5 (a), the
回転子コア6bは、効率向上のため、積層する際にスキューが設けられている。そのため、φ2程度の穴10bが設けられている。そして、半抜きしたダボ11bが重なる鋼板にくい込んでかしめられている(図6参照)。
The
次に、アンバランスの修正方法について図6および図7を用いて説明する。 Next, an unbalance correction method will be described with reference to FIGS.
図6は図4の誘導電動機における適正なアンバランス修正を示す説明図であり、(a)は回転子の正面図、(b)は回転子の側面図、(c)は(b)のA−A線に沿った断面図である。また、図7は図4の誘導電動機における不適正なアンバランス修正を示す説明図であり、(a)は回転子の正面図、(b)は回転子の側面図、(c)は(b)のB−B線に沿った断面図である。 6A and 6B are explanatory views showing proper unbalance correction in the induction motor of FIG. 4, where FIG. 6A is a front view of the rotor, FIG. 6B is a side view of the rotor, and FIG. It is sectional drawing along the -A line. 7 is an explanatory view showing improper imbalance correction in the induction motor of FIG. 4, (a) is a front view of the rotor, (b) is a side view of the rotor, and (c) is (b) It is sectional drawing along the BB line of FIG.
アンバランスの修正は、図6の状態でシャフト2の負荷側ベアリング4aおよび反負荷側ベアリング4bが挿入される部分を支えて回転子3bを回転させ、アンバランス値とアンバランス位置とを自動測定機にて測定する。そして、特定された位置にドリル12で穴13をあけ、重量を削減してアンバランスを修正する。この作業を回転子コア6bの両端でそれぞれ行う。
ところが、アンバランス位置は不特定であるため、回転子3bのかしめ用ダボ11bの位置にドリル12によって、穴13があく場合がある(図7)。このとき、破線の部分が重なり合う鋼板にくい込んでかしめられているため、図7(c)における鋼板の破線部分はどこにもつながっていない金属片14になる。この金属片14はブラッシングやエアーブロー工程でも取り除かれない場合があり、非常に不安定な状態で回転子コア6bに残る。この状態で運転を行っていると、金属片14が外れてステータ1と回転子3bのギャップ間に挟まり異常音が発生することがある。
However, since the unbalanced position is unspecified, a
誘導電動機において騒音や振動を低く抑えるためには、回転子3bのアンバランス値を小さくすることが必要であり、そのアンバランス修正手段として、前述のように、回転子コア6bにドリル12で穴をあけてバランス修正する技術があるが、回転子コア6bをかしめるためのダボ11bがアンバランス位置になったときには、ドリルで穴をあけると金属片が回転子コア6bに不安定な状態で残り、運転中に金属片がはずれて異常音を発生していた。
In order to suppress noise and vibration in the induction motor to a low level, it is necessary to reduce the unbalance value of the
そこで、本発明は、回転子コアをかしめる陥没部の位置とアンバランス位置とが一致した場合にアンバランス修正を行っても金属片が不安定な状態で残留することのない誘導電動機の回転子を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a rotation of an induction motor in which a metal piece does not remain in an unstable state even if an unbalance correction is performed when the position of a depressed portion that caulks the rotor core matches the unbalance position. The purpose is to provide children.
この課題を解決するために、本発明の回転子は、誘導電動機に回転自在に装着される回
転子であって、シャフトの軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された
回転子コアと、前記回転子コアの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリングと、少なく
とも一部が前記エンドリングにかかるようにして形成され、前記回転子コアを構成する前
記薄鋼板を相互にかしめる陥没部と、少なくとも一部が前記エンドリングにかかるように
して形成され、スキュー用に設けられた穴とを有することを特徴とする。
In order to solve this problem, the rotor of the present invention is a rotor that is rotatably mounted on an induction motor, and a plurality of thin steel plates are stacked and integrated with each other along the axial direction of the shaft. The rotor cores, end rings attached to both ends of the rotor core, and at least a part of the rotor cores are formed on the end rings, and the thin steel plates constituting the rotor core are mutually connected. So that at least a part of the depressed portion is covered with the end ring.
And a hole provided for skewing .
本発明によれば、回転子コアをかしめるための陥没部の位置をエンドリング内またはエンドリングに一部がかかるように設けているので、回転子コアをかしめる陥没部の位置とアンバランス位置とが一致した場合にドリルで穴をあけてアンバランス修正を行っても、金属片が不安定な状態で残留することがないという有効な効果が得られる。 According to the present invention, since the position of the depressed portion for caulking the rotor core is provided so as to partially cover the end ring or the end ring, the position and unbalance of the depressed portion for caulking the rotor core are provided. When the position matches, even if the hole is drilled and the unbalance correction is performed, an effective effect is obtained that the metal piece does not remain in an unstable state.
これにより、残留した金属片が使用中に外れて異常音が発生することがなくなる。 As a result, the remaining metal piece does not come off during use and no abnormal noise is generated.
本発明の請求項1に記載の発明は、誘導電動機に回転自在に装着される回転子であって
、シャフトの軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された回転子コアと
、回転子コアの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリングと、少なくとも一部がエンド
リングにかかるようにして形成され、回転子コアを構成する薄鋼板を相互にかしめる陥没
部と、少なくとも一部が前記エンドリングにかかるようにして形成され、スキュー用に設
けられた穴とを有する回転子であり、回転子コアをかしめるための陥没部の位置をエンド
リング内またはエンドリングに一部がかかるように設けているので、回転子コアをかしめ
る陥没部の位置とアンバランス位置とが一致した場合にドリルで穴をあけてアンバランス
修正を行っても、金属片が不安定な状態で残留することがないという作用を有する。
The invention according to claim 1 of the present invention is a rotor that is rotatably mounted on an induction motor, wherein a plurality of thin steel plates are laminated along the axial direction of the shaft and integrated with each other. A core, an end ring attached to each end of the rotor core, at least one part formed on the end ring, and a depressed portion for caulking the thin steel plates constituting the rotor core. The part is formed so as to cover the end ring, and is set for skewing.
This is a rotor having a pierced hole , and since the position of the depressed portion for caulking the rotor core is provided so as to partially cover the end ring, the depressed portion caulking the rotor core Even if the position of the portion and the unbalance position coincide with each other, even if a hole is drilled and the unbalance correction is performed, the metal piece does not remain in an unstable state.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate descriptions are omitted. In addition, since description here is the best form by which this invention is implemented, this invention is not limited to the said form.
(実施の形態1)
図1は本発明の一実施の形態である誘導電動機を示す断面図、図2は図1の誘導電動機における回転子および回転子コアを示す図(a)回転子の正面図、(b)シャフトの径方向断面図、(c)回転子の側面図、図3は図1の誘導電動機におけるアンバランス修正を示す図(a)回転子の正面図、(b)回転子の側面図、(c)(b)C−C線に沿った断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a sectional view showing an induction motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a rotor and a rotor core in the induction motor of FIG. 1, (a) a front view of the rotor, and (b) a shaft. (C) Side view of the rotor, FIG. 3 is a diagram showing unbalance correction in the induction motor of FIG. 1 (a) Front view of the rotor, (b) Side view of the rotor, (c) (B) It is sectional drawing along CC line.
図1において、誘導電動機は、相互に一体となってハウジングを構成する負荷側モータカバー5aおよび反負荷側モータカバー5bを有しており、負荷側モータカバー5aには負荷側ベアリング4aが、反負荷側モータカバー5bには反負荷側ベアリング4bがそれぞれ保持されている。そして、負荷側ベアリング4aおよび反負荷側ベアリング4bによりシャフト2が回転自在に支持されている。シャフト2には回転子3aが取り付けられており、回転子3aの外周には、回転子3aと所定の間隔を空けて環状のステータ1が固定されている。
In FIG. 1, the induction motor has a load-
また、図5(a)に示すように、回転子3aは、所定の形状に打ち抜かれてシャフト2の軸方向に沿って複数枚積層されて相互にかしめられて一体化された厚さ0.5mm程度の電磁鋼板等の薄鋼板からなる回転子コア6aを有している。そして、シャフト2の径方向断面図である図5(b)および回転子3aの側面図である図5(c)に示すように、回
転子コア6aの両端にはエンドリング7が位置しており、回転子コア6aを通過して一方のエンドリング7と他方のエンドリング7とを結ぶ複数の回転子スロット(二次導体)8がアルミニウムのダイカストによって一体成形されている。なお、符号9は冷却フィンであり、アルミニウムのダイカスト時に形成される。
5A, the
回転子コア6aは、効率向上のため、積層する際にスキューが設けられている。そのため、φ2程度の穴10aが設けられている。そして、半抜きしたダボ(陥没部)11aが重なる鋼板にくい込んでかしめられている。このダボ11aの位置はエンドリング7内またはエンドリング7に一部がかかるように設けられている(図2参照)。
The
次に、アンバランスの修正方法について図2および図3を用いて説明する。 Next, an unbalance correction method will be described with reference to FIGS.
アンバランスの修正は、図3の状態でシャフト2の負荷側ベアリング4aおよび反負荷側ベアリング4bが挿入される部分を支えて回転子3aを回転させ、アンバランス値とアンバランス位置とを自動測定機にて測定する。そして、特定された位置にドリル12で穴13をあけ、重量を削減してアンバランスを修正する。この作業を回転子コア6aの両端でそれぞれ行う。
To correct the unbalance, the
このとき、アンバランス位置は不特定であるため、回転子3aのかしめ用ダボ11aの位置に、ドリル12によって穴13があく場合がある(図3参照)。
At this time, since the unbalance position is unspecified, a
しかしながら、本発明の形態では、回転子コア6aのかしめのためのダボ11aの位置がダイカストされたアルミニウムのエンドリング7内またはエンドリング7に一部がかかるように設けられているため、回転子コア6aをかしめるダボ11aの位置とアンバランス位置とが一致した場合にドリル12で穴13をあけてアンバランス修正を行っても、金属片が不安定な状態で残留することがないので、使用中にこれが外れて異常音が発生することがなくなる。
However, according to the embodiment of the present invention, the position of the
ここで、ダボ位置は誘導電動機の電気特性に大きな影響を及ぼす。すなわち、アルミニウムのダイカストをするときにスキュー用の穴にアルミニウムが流れ込むため、二次抵抗が小さくなる。しかしながら、本発明では、ダボ位置を回転子スロットの端面からシャフト中心に1.5〜2mmに設定することにより電気特性への影響を排除することができる。 Here, the dowel position greatly affects the electrical characteristics of the induction motor. That is, when aluminum is die-cast, aluminum flows into the skew hole, so that the secondary resistance is reduced. However, in the present invention, the influence on the electrical characteristics can be eliminated by setting the dowel position to 1.5 to 2 mm from the end face of the rotor slot to the shaft center.
なお、ダボ位置を変えずにエンドリング7のアルミニウム部分を大きく内側(シャフト側)にしてダボ11aがエンドリングにかかるようにすることができるが、これでは前述した二次抵抗が小さくなり、電気特性に大きく影響を及ぼすおそれがある。
Although the dowel position can be set so that the aluminum portion of the
本発明における誘導電動機の回転子は、例えば電気ポンプ用としての用途に限定されるものではなく、低騒音、低振動を求められる誘導電動機を駆動源とした種々の電気機器に用いることができる。 The rotor of the induction motor according to the present invention is not limited to an application for an electric pump, for example, and can be used for various electric devices using an induction motor that requires low noise and low vibration as a drive source.
2 シャフト
3a 回転子
6a 回転子コア
7 エンドリング
11a ダボ(陥没部)
2
Claims (1)
シャフトの軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された回転子コアと
、
前記回転子コアの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリングと、
少なくとも一部が前記エンドリングにかかるようにして形成され、前記回転子コアを構
成する前記薄鋼板を相互にかしめる陥没部と、少なくとも一部が前記エンドリングにかか
るようにして形成され、スキュー用に設けられた穴とを有することを特徴とする回転子。 A rotor rotatably mounted on an induction motor,
A rotor core in which a plurality of thin steel plates are laminated along the axial direction of the shaft and integrated with each other;
End rings respectively attached to both ends of the rotor core;
At least a part of the end ring is formed, and a depressed part for caulking the thin steel plates constituting the rotor core to each other ; and at least a part of the end ring
And a hole provided for skewing .
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