JP2000197298A - Rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、軸受として転が
り軸受を用いた回転電機に係り、特にインバータ駆動さ
れる誘導電動機として好適な交流電動機等の回転電機に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating electric machine using a rolling bearing as a bearing, and more particularly to a rotating electric machine such as an AC motor suitable for an induction motor driven by an inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】産業の発展とともに、生産性や品質の向
上を目的として広い分野で可変速運転の必要性が増大し
ている。可変速運転のなかで、インバータ装置により電
動機を可変速運転する方法は、使い易さ、経済性から、
広く使われるようになってきている。また、電動機の騒
音の低減などの目的からインバータ装置のキャリア周波
数を高く設定するようになり、インバータ装置により駆
動される電動機の回転軸に、高周波誘導に基づいて発生
する電圧（軸電圧）が増大する傾向になっている。そし
て、この軸電圧の増大に伴って、回転軸を支持している
転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大き
くなり、転がり軸受内に電流（軸電流）が流れ易くな
る。この軸電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体の転
動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受の
耐久性を悪化させるので、電食の発生を防止する対策が
必要であった。2. Description of the Related Art With the development of industry, the need for variable speed operation is increasing in a wide range of fields for the purpose of improving productivity and quality. In the variable speed operation, the method in which the motor is operated at a variable speed by the inverter device is not easy to use and economical.
It is becoming widely used. In addition, the carrier frequency of the inverter device is set higher for the purpose of reducing the noise of the motor, and the voltage (shaft voltage) generated on the rotating shaft of the motor driven by the inverter device based on high-frequency induction increases. It is becoming a tendency. Then, as the shaft voltage increases, the potential difference existing between the inner ring and the outer ring of the rolling bearing supporting the rotating shaft increases, and the current (shaft current) easily flows in the rolling bearing. This shaft current causes corrosion called electrolytic corrosion on the inner and outer raceways and the rolling surfaces of the rolling elements, thereby deteriorating the durability of the rolling bearing. Therefore, it is necessary to take measures to prevent the occurrence of electrolytic corrosion. Was.
【０００３】図１０は、従来例としての例えば特開平９
−２０５７９９号公報に示された軸電圧の説明図で、
（ａ）はモータの摸式図、（ｂ）はモータ各部位のイン
ピーダンスと等価回路を示す図である。図において、Ａ
は固定子コアＢに巻回される電機子巻線（一次コイ
ル）、Ｃはロータ（回転子）、Ｄはモータのエンドブラ
ケットＥに設けてあるボールベアリングなどの軸受Ｆに
より回転自在に支承されるモータの回転軸である。そし
て、エンドブラケットＥがアースされ、接地点に接続さ
れるようになっている。FIG. 10 shows a conventional example, for example, of Japanese Patent Application Laid-Open
FIG.
(A) is a schematic diagram of a motor, (b) is a diagram showing impedance and an equivalent circuit of each part of the motor. In the figure, A
Is an armature winding (primary coil) wound around the stator core B, C is a rotor (rotor), and D is rotatably supported by a bearing F such as a ball bearing provided on an end bracket E of the motor. The rotation axis of the motor. The end bracket E is grounded and connected to a ground point.
【０００４】また、ＶBは軸電圧、ＶZはＰＷＭ制御イン
バータによりモータを駆動した場合に、インバータの仮
想中性点とモータ巻線の中性点との間に誘起される零相
電圧で、等価的にはモータの電機子巻線（一次コイル）
Ａと接地点（共通電位点）の間に現われる。Further, V B is a shaft voltage, and V Z is a zero-phase voltage induced between a virtual neutral point of the inverter and a neutral point of the motor winding when the motor is driven by the PWM control inverter. , Equivalently, motor armature winding (primary coil)
Appears between A and the ground point (common potential point).
【０００５】従って、これらモータの各部には、種々の
浮遊静電容量が現われる。そこで、電機子巻線Ａと固定
子コアＢの間の静電容量をＣS、電機子巻線Ａとロータ
Ｃの間の静電容量をＣE、固定子コアＢとロータＣの間
の静電容量をＣG、そして軸受Ｆの油膜による静電容量
をＣBとすると、零相電圧ＶZに関するモータの等価回路
は（ｂ）に示すようになる。[0005] Therefore, various stray capacitances appear in each part of these motors. Therefore, the capacitance between the armature winding A and the stator core B is C S , the capacitance between the armature winding A and the rotor C is C E , and the capacitance between the armature winding A and the rotor C is Assuming that the capacitance is C G and the capacitance due to the oil film of the bearing F is C B , an equivalent circuit of the motor with respect to the zero-phase voltage V Z is as shown in FIG.
【０００６】図１１は、従来例としての例えば特開平１
０−３２９５３号公報に示された誘導電動機の概略構成
を示す図である。これは、仕切部材を用いることによっ
て固定子コイルエンド、回転子エンドリング間の静電容
量を小さくするようにしたもので、軸電圧の大きさが静
電容量の分布によって決まることに着目し、その静電容
量の分布を変更することで軸電圧を下げるようにしたも
のである。FIG. 11 shows a conventional example such as that disclosed in
It is a figure which shows the schematic structure of the induction motor shown by 0-32953 gazettes. This is to reduce the capacitance between the stator coil end and the rotor end ring by using a partition member, focusing on the fact that the magnitude of the axial voltage is determined by the distribution of the capacitance, The axial voltage is reduced by changing the distribution of the capacitance.
【０００７】図において、誘導電動機１０は、ハウジン
グ（またはフレーム）１１と、ハウジング１１の内周に
取付けられた固定子１２と、ハウジング１１の両側の開
口部に嵌合し、かつボルト等の締結手段により取付けら
れエンドブラケット（またはブラケット）１３ａ，１３
ｂと、これらエンドブラケット１３ａ，１３ｂにベアリ
ング１４ａ，１４ｂを介し回転自在に支承されたシャフ
ト１５と、シャフト１５に取付けられた回転子１６とを
有している。In FIG. 1, an induction motor 10 includes a housing (or frame) 11, a stator 12 mounted on the inner periphery of the housing 11, and fittings in openings on both sides of the housing 11 and fastening with bolts or the like. End brackets (or brackets) 13a, 13
b, a shaft 15 rotatably supported by the end brackets 13a, 13b via bearings 14a, 14b, and a rotor 16 mounted on the shaft 15.
【０００８】固定子１２には、軸方向の両端部にコイル
エンド２２ａ，２２ｂが突出するように三相交流巻線が
装着されている。シャフト１５において、負荷側の反対
側の一端部にはファン２３が取付けられると共に、その
近傍にはカバー２４が配置され、ファン２３が回転する
と、外部空気をカバー２４の内側に取り込むと共に、ハ
ウジング１１の外周に沿って通風し、冷却機能を果たす
ようにしている。また、回転子１６の軸方向の両端部に
はエンドリング２０ａ，２０ｂおよび冷却用羽根２１
ａ，２１ｂが軸方向に沿って突設されている。A three-phase AC winding is mounted on the stator 12 such that the coil ends 22a and 22b protrude from both ends in the axial direction. A fan 23 is attached to one end of the shaft 15 on the side opposite to the load side, and a cover 24 is disposed in the vicinity thereof. When the fan 23 rotates, external air is taken into the inside of the cover 24 and the housing 11 is rotated. Ventilation is performed along the outer periphery of the, so as to perform a cooling function. End rings 20a and 20b and cooling blades 21 are provided at both ends of the rotor 16 in the axial direction.
a, 21b are protruded along the axial direction.
【０００９】ハウジング１１の内周部に、固定子１２か
ら突出するコイルエンド２２ａ，２２ｂと、回転子１６
から突出するエンドリング２０ａ，２０ｂおよび冷却用
羽根２１ａ，２１ｂとの間を互い仕切るようにキャンド
１８ａ，１８ｂが取付けられている。このキャンド１８
ａ，１８ｂは、例えば薄鋼板のような導電材により断面
Ｌ字形に形成されている。On the inner peripheral portion of the housing 11, coil ends 22a and 22b projecting from the stator 12 and the rotor 16
The candies 18a, 18b are attached so as to mutually partition between end rings 20a, 20b projecting from the cooling blades 21a, 21b. This can 18
a and 18b are formed in an L-shaped cross section by a conductive material such as a thin steel plate.
【００１０】キャンド１８ａ，１８ｂにおいて、径方向
に沿う部分である一端部が、ハウジング１１に溶接やね
じ止め等の電気接続兼用の取付手段を介し固定されると
共に、軸方向に沿う部分である他端側が、固定子１２の
コイルエンド２２ａ，２２ｂと回転子１６のエンドリン
グ２０ａ，２０ｂおよび冷却用羽根２１ａ，２１ｂとの
間に配置されることにより、それらコイルエンド２２
ａ，２２ｂとエンドリング２０ａ，２０ｂおよび冷却用
羽根２１ａ，２１ｂとの間を互いに仕切っている。この
場合、キャンド１８ａ，１８ｂはエンドリング２０ａ，
２０ｂとコイルエンド２２ａ，２２ｂとに対し、若干の
隙間をもつようにしている。One end of the cans 18a and 18b, which is a portion extending along the radial direction, is fixed to the housing 11 via mounting means for electric connection such as welding or screwing, and is a portion extending along the axial direction. Since the end side is disposed between the coil ends 22a and 22b of the stator 12 and the end rings 20a and 20b and the cooling blades 21a and 21b of the rotor 16,
a, 22b, the end rings 20a, 20b and the cooling blades 21a, 21b. In this case, the cans 18a, 18b are connected to the end rings 20a,
There is a slight gap between the coil end 20a and the coil ends 22a and 22b.
【００１１】さらに、キャンド１８ａ，１８ｂの他端側
の面、すなわちコイルエンド２２ａ，２２ｂ側の面には
絶縁材１９ａ，１９ｂが貼付けられている。Further, insulating materials 19a and 19b are attached to the other end surfaces of the cans 18a and 18b, that is, the surfaces on the coil end 22a and 22b side.
【００１２】上述のように、固定子１２から突出するコ
イルエンド２２ａ，２２ｂと、回転子１６から突出する
エンドリング２０ａ，２０ｂとを互いに仕切り、しかも
導電材からなるキャンド１８ａ，１８ｂがハウジング１
１に取付けられているので、コイルエンド２２ａ，２２
ｂおよびキャンド１８ａ，１８ｂ間で静電結合が起こ
り、コイルエンド２２ａ，２２ｂとエンドリング２０
ａ，２０ｂとの間の静電容量がおきかえられたことにな
り、静電容量の分布が変わり、軸電圧を小さくすること
ができ、ベアリングが損傷するのを防止することができ
る。As described above, the coil ends 22a and 22b projecting from the stator 12 and the end rings 20a and 20b projecting from the rotor 16 are separated from each other.
1, the coil ends 22a, 22
b and the cans 18a, 18b, the coil ends 22a, 22b and the end ring 20
This means that the capacitance between a and 20b has been changed, the distribution of the capacitance changes, the shaft voltage can be reduced, and the bearing can be prevented from being damaged.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の誘
導電動機では、仕切部材（キャンド１８ａ，１８ｂ）の
径方向に沿う部分である一端部がハウジング１１に固定
されると共に、仕切部材の軸方向に沿う部分である他端
側が固定子１２のコイルエンド２２ａ，２２ｂと回転子
１６のエンドリング２０ａ，２０ｂおよび冷却用羽根２
１ａ，２１ｂとの間に配置されることにより、それらコ
イルエンド２２ａ，２２ｂとエンドリング２０ａ，２０
ｂおよび冷却用羽根２１ａ，２１ｂとの間を互いに仕切
るものであり、仕切部材の取付作業が複雑であるという
問題点があった。In the conventional induction motor as described above, one end of the partition member (cans 18a, 18b), which is a portion along the radial direction, is fixed to the housing 11, and the shaft of the partition member is fixed. The other ends, which are portions along the direction, are the coil ends 22a, 22b of the stator 12, the end rings 20a, 20b of the rotor 16, and the cooling blades 2.
1a, 21b, the coil ends 22a, 22b and the end rings 20a, 20b.
b and the cooling blades 21a and 21b are mutually partitioned, and there is a problem that the operation of attaching the partition member is complicated.
【００１４】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、簡単な部品の追加で軸電圧を下
げることを可能とし、インバータ駆動される誘導電動機
として好適な交流電動機等の回転電機を得ることを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it has been made possible to reduce the shaft voltage by adding simple components, and it is preferable to use an AC motor or the like suitable as an inverter-driven induction motor. It is intended to obtain a rotating electric machine.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明に係る回転電機
は、フレームおよびその両側開口部に取付けられるブラ
ケットからなる固定部と、前記フレームの内周に取付け
られ、スロットに巻線を巻回した固定子と、前記ブラケ
ットにベアリングを介し回転自在に支承されたシャフト
と、前記シャフトに取付けられる回転子と、を有する回
転電機において、前記固定子と前記回転子との間を静電
シールドしたものである。According to the present invention, there is provided a rotating electric machine having a fixing portion comprising a frame and a bracket attached to openings on both sides of the frame, and a winding wound around a slot which is attached to an inner periphery of the frame. A rotating electric machine having a stator, a shaft rotatably supported on the bracket via a bearing, and a rotor attached to the shaft, wherein an electrostatic shield is provided between the stator and the rotor. It is.
【００１６】また、前記固定子の前記回転子と対向する
側に、薄い非磁性体の金属板を張り付けたものである。Further, a thin non-magnetic metal plate is attached to a side of the stator facing the rotor.
【００１７】さらに、前記固定子のスロットに巻回した
巻線と、前記スロットの前記回転子側への開口部との間
に設ける絶縁スリーブの前記固定子に接触する側を導電
膜としたものである。Further, an insulating sleeve provided between a winding wound around a slot of the stator and an opening of the slot toward the rotor is made of a conductive film. It is.
【００１８】また、絶縁皮膜で包まれた短冊状の非磁性
導体からなる静電シールド板を、前記固定子のスロット
に巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開口
部との間に挿入するとともに、この静電シールド板の長
手方向の片側を前記固定部に接続するようにしたもので
ある。Further, an electrostatic shield plate made of a strip-shaped non-magnetic conductor wrapped with an insulating film is provided between a winding wound around a slot of the stator and an opening of the slot toward the rotor. The electrostatic shield plate is inserted between the fixed portions and one side in the longitudinal direction of the electrostatic shield plate is connected to the fixing portion.
【００１９】また、前記絶縁皮膜で包まれた複数の短冊
状の非磁性導体をリング部の片側に櫛状に接続して形成
され、前記短冊状の非磁性導体を、前記固定子のスロッ
トに巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開
口部との間に挿入するとともに、前記リング部を前記固
定部に接続するようにしたものである。Also, a plurality of strip-shaped non-magnetic conductors wrapped by the insulating film are formed in a comb shape on one side of a ring portion, and the strip-shaped non-magnetic conductors are inserted into slots of the stator. The slot is inserted between the wound winding and the opening of the slot toward the rotor, and the ring portion is connected to the fixed portion.
【００２０】さらに、前記絶縁皮膜で包まれた複数の短
冊状の非磁性導体をリング部の片側に櫛状に接続して形
成され、前記短冊状の非磁性導体を、前記固定子のスロ
ットに巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への
開口部との間に挿入するとともに、前記リング部を前記
固定部に接続するようにした第１の静電シールド板と、
前記固定子のスロットより外側にある前記巻線のコイル
エンド部と前記回転子との間に挿入されるとともに、前
記固定部に接続するようにした筒状の第２の静電シール
ド板と、を備えたものである。Further, a plurality of strip-shaped non-magnetic conductors wrapped by the insulating film are formed in a comb-like manner on one side of a ring portion, and the strip-shaped non-magnetic conductors are inserted into slots of the stator. A first electrostatic shield plate inserted between the wound winding and the opening of the slot toward the rotor, and connecting the ring portion to the fixed portion;
A second cylindrical electrostatic shield plate that is inserted between the coil end portion of the winding and the rotor outside the slot of the stator and is connected to the fixed portion; It is provided with.
【００２１】さらに、前記第１の静電シールド板におけ
る短冊状の非磁性導体を前記第２の静電シールド板の筒
状の胴部に取り付けたものである。Further, a strip-shaped non-magnetic conductor of the first electrostatic shield plate is attached to a cylindrical body of the second electrostatic shield plate.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１である電動機の構成を示す図、図２はこの
発明の実施の形態１である電動機の断面構成を示す図で
ある。図において、１１〜１６、２０〜２３は図１１の
従来装置と同様のものであり、その説明を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a motor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the motor according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 11 to 16 and 20 to 23 are the same as those in the conventional apparatus of FIG.
【００２３】１は固定子１２の円周上に設けられたスロ
ット、２はスロット１に挿入される巻線、３はステンレ
ス等の薄い非磁性体の金属板で、この金属板３を固定子
１２と回転子１６間のギャップの固定子１２側に接着材
または粘着材により張り付け、固定子１２と導通させる
ことにより巻線２と回転子１６はシールドされ、巻線２
（電機子巻線Ａ）と回転子１６との間の静電容量ＣEは
なくなる。1 is a slot provided on the circumference of the stator 12, 2 is a winding inserted into the slot 1, and 3 is a thin non-magnetic metal plate such as stainless steel. The winding 2 and the rotor 16 are shielded by applying an adhesive or an adhesive to the stator 12 on the side of the gap between the rotor 12 and the rotor 16 so as to conduct with the stator 12.
The capacitance C E between the (armature winding A) and the rotor 16 disappears.
【００２４】金属板３としては、導体板または箔の他、
アルミ箔でも良く、また、プラスチックのフィルムに
銅、アルミ等を蒸着したものでも良い。As the metal plate 3, besides a conductor plate or a foil,
It may be an aluminum foil, or a plastic film obtained by evaporating copper, aluminum, or the like.
【００２５】さらに、この実施の形態においては、薄い
非磁性体の金属板１を固定子１２側の内周に張り付ける
ので、非常に薄い箔（例えば、２０〜１００μｍ）であ
っても良く、固定子１２と回転子１６間のギャップを特
に広くする必要がない。これにより、電動機の効率を下
げることはなくシールドができるので、容易で安価な電
食の発生のない電動機を提供できる。Further, in this embodiment, since the thin non-magnetic metal plate 1 is attached to the inner periphery of the stator 12 side, a very thin foil (for example, 20 to 100 μm) may be used. It is not necessary to particularly widen the gap between the stator 12 and the rotor 16. As a result, since the shield can be performed without lowering the efficiency of the motor, it is possible to provide a motor that is easy and inexpensive and does not generate electrolytic corrosion.
【００２６】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２に係る電動機の断面構成を示す図である。図におい
て、１は固定子１２の円周上に設けられたスロット、２
はスロット１に挿入される巻線、４は絶縁スリーブ、１
５は回転軸、１６は回転子である。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an electric motor according to Embodiment 2 of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a slot provided on the circumference of the stator 12;
Is a winding inserted into the slot 1, 4 is an insulating sleeve, 1
5 is a rotating shaft, 16 is a rotor.
【００２７】固定子１２のスロット１内に巻いた電線２
とスロット１の回転子１６側への開口部との間に設ける
絶縁スリーブ４の固定子１２に接する側を導電膜５とし
たものであり、この導電膜５は固定子１２に接触するの
で、回転子１６側への開口部がシールドされる。Electric wire 2 wound in slot 1 of stator 12
The side in contact with the stator 12 of the insulating sleeve 4 provided between the slot 1 and the opening of the slot 1 on the rotor 16 side is a conductive film 5, and since the conductive film 5 contacts the stator 12, The opening to the rotor 16 side is shielded.
【００２８】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３に係る電動機の構成を示す図、図５はこの発明の一
実施の形態に係る電動機の断面構成を示す図である。図
において、１１〜１６、２０〜２３は図１１の従来装置
と同様のものであり、その説明を省略する。図におい
て、１は固定子１２の円周上に設けられたスロット、２
はスロット１に挿入される巻線、１５は回転軸、１６は
回転子である。また、３１は非磁性導体からなる第１の
静電シールド板で、固定子１２のスロット１に巻回した
巻線と、スロット１の回転子１６側への開口部との間に
設けられ、長手方向の片側を固定部に接続する。３２
（３２ａ，３２ｂ）は、コイルエンド２２ａ，２２ｂと
回転子１６との間に設けられる第２の静電シールド板
で、片側を固定部に接続する。３３は第１の静電シール
ド板を包む絶縁皮膜である。Embodiment 3 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a motor according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a motor according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 11 to 16 and 20 to 23 are the same as those in the conventional apparatus of FIG. In the drawing, reference numeral 1 denotes a slot provided on the circumference of the stator 12;
Is a winding inserted into the slot 1, 15 is a rotating shaft, and 16 is a rotor. A first electrostatic shield plate 31 made of a nonmagnetic conductor is provided between a winding wound around the slot 1 of the stator 12 and an opening of the slot 1 on the rotor 16 side, One side in the longitudinal direction is connected to the fixing part. 32
(32a, 32b) is a second electrostatic shield plate provided between the coil ends 22a, 22b and the rotor 16, and has one side connected to a fixed portion. Reference numeral 33 denotes an insulating film surrounding the first electrostatic shield plate.
【００２９】第１の静電シールド板３１または第２の静
電シールド板３２で使用する非磁性導体としては、アル
ミニウムや銅が使用できる。As the non-magnetic conductor used in the first electrostatic shield plate 31 or the second electrostatic shield plate 32, aluminum or copper can be used.
【００３０】図６〜図８はこの発明の実施の形態３に係
る静電シールド板の構成を示す図である。図６は１個の
第１の静電シールド板と２個の第２の静電シールド板と
から静電シールド板を構成した例である。図において、
３１は第１の静電シールド板であり、複数の短冊状の非
磁性導体をリングの片側に櫛状に接続した形状とし、こ
の短冊状の非磁性導体をスロット１の開口部に挿入する
ことにより容易に組み立てできる。また、３２ａ，３２
ｂは第２の静電シールド板で、第１の静電シールド板３
１のリング形状外径よりも若干大きい径を有する筒状で
あり、コイルエンド２２ａ，２２ｂと第１の静電シール
ド板３１との間に差し込むように取り付けることにより
容易に組み立てできる。第２の静電シールド板３２ａ，
３２ｂは固定子１２に溶接などで固定してもよく、また
固定部に溶接などで固定してもよい。FIGS. 6 to 8 show the configuration of an electrostatic shield plate according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 6 shows an example in which one first electrostatic shield plate and two second electrostatic shield plates constitute an electrostatic shield plate. In the figure,
Reference numeral 31 denotes a first electrostatic shield plate, which is formed by connecting a plurality of strip-shaped non-magnetic conductors to one side of a ring in a comb shape, and inserting the strip-shaped non-magnetic conductor into the opening of the slot 1. Can be assembled more easily. 32a, 32
b denotes a second electrostatic shield plate, and the first electrostatic shield plate 3
The first electrostatic shield plate 31 has a cylindrical shape having a diameter slightly larger than the outer diameter of the first ring shape, and can be easily assembled by being inserted between the coil ends 22a and 22b and the first electrostatic shield plate 31. The second electrostatic shield plate 32a,
32b may be fixed to the stator 12 by welding or the like, or may be fixed to the fixed portion by welding or the like.
【００３１】図７は第２の静電シールド板３２ｂに図６
の第１の静電シールド板３１を構成する短冊状の非磁性
導体を櫛状に接続した静電シールド板と、第２の静電シ
ールド板３２ａとから静電シールド板を構成した例であ
る。図において、３３は第１の静電シールド板３１にお
ける短冊状の非磁性導体を前記第２の静電シールド板３
２（図６における３２ｂ）の筒状の胴部に取り付けた静
電シールド板である。FIG. 7 shows the second electrostatic shield plate 32b as shown in FIG.
This is an example in which an electrostatic shield plate in which strip-shaped non-magnetic conductors constituting the first electrostatic shield plate 31 are connected in a comb shape and a second electrostatic shield plate 32a are formed. . In the figure, reference numeral 33 denotes a strip-shaped non-magnetic conductor in the first electrostatic shield plate 31 and the second electrostatic shield plate 3.
2 (32b in FIG. 6) is an electrostatic shield plate attached to the cylindrical body.
【００３２】図８は第２の静電シールド板３２ａ，３２
ｂに図６の第１の静電シールド板３１を構成する短冊状
の非磁性導体を櫛状に接続した静電シールド板を２個使
用して静電シールド板を構成した例である。図におい
て、３４，３５は第１の静電シールド板３１における短
冊状の非磁性導体を前記第２の静電シールド板３２（図
６における３２ａ，３２ｂ）の筒状の胴部に取り付けた
静電シールド板で、スロット１の開口部に挿入する複数
の短冊状の非磁性導体を静電シールド板３４，３５の両
者で分担したものである。FIG. 8 shows the second electrostatic shield plates 32a, 32
FIG. 6B shows an example in which two electrostatic shield plates in which strip-shaped non-magnetic conductors constituting the first electrostatic shield plate 31 of FIG. 6 are connected in a comb shape are used to form an electrostatic shield plate. In the figure, reference numerals 34 and 35 denote statically attached strip-shaped non-magnetic conductors of the first electrostatic shield plate 31 on the cylindrical body of the second electrostatic shield plate 32 (32a and 32b in FIG. 6). A plurality of strip-shaped non-magnetic conductors to be inserted into the opening of the slot 1 are shared by the electrostatic shield plates 34 and 35.
【００３３】図９はこの発明の一実施の形態に係る静電
シールド板を電動機に使用した場合の電圧を示す図であ
る。図において、４０は電動機の巻線に加えた電圧波形
であり、２００Ｖのステップ状の電圧変化がある。４１
はこの電圧変化によって回転子１６に励起される電圧
で、通常は５〜８Ｖの電圧が発生するが、上述の静電シ
ールド板を電動機に使用した場合には図に示すように１
２２ｍＶという、約１／５０に低減することができる。
この電圧（１２２ｍＶ）では、転がり軸受に電流が流れ
ず、転がり軸受が電食で損傷するのを防止することがで
きる。FIG. 9 is a diagram showing voltages when an electrostatic shield plate according to one embodiment of the present invention is used for a motor. In the figure, reference numeral 40 denotes a voltage waveform applied to the winding of the motor, which has a step-like voltage change of 200V. 41
Is a voltage that is excited in the rotor 16 by this voltage change, and usually generates a voltage of 5 to 8 V. However, when the above-mentioned electrostatic shield plate is used for a motor, as shown in FIG.
It can be reduced to about 1/50 of 22 mV.
At this voltage (122 mV), no current flows through the rolling bearing, and it is possible to prevent the rolling bearing from being damaged by electrolytic corrosion.
【００３４】[0034]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００３５】この発明に係る回転電機は、フレームおよ
びその両側開口部に取付けられるブラケットからなる固
定部と、前記フレームの内周に取付けられ、スロットに
巻線を巻回した固定子と、前記ブラケットにベアリング
を介し回転自在に支承されたシャフトと、前記シャフト
に取付けられる回転子と、を有する回転電機において、
前記固定子と前記回転子との間を静電シールドするよう
にしたので、簡単な部品の追加で軸電圧を下げることを
可能とし、インバータ駆動される誘導電動機として好適
な交流電動機等の回転電機を得ることができる。The rotating electric machine according to the present invention comprises: a fixed portion comprising a frame and a bracket attached to openings on both sides of the frame; a stator attached to the inner periphery of the frame and wound around a slot; In a rotating electric machine having a shaft rotatably supported via bearings, and a rotor attached to the shaft,
Since the static electricity is shielded between the stator and the rotor, it is possible to reduce the shaft voltage by adding simple components, and a rotating electric machine such as an AC motor suitable as an inverter-driven induction motor Can be obtained.
【００３６】また、前記固定子の前記回転子と対向する
側に、薄い非磁性体の金属板を張り付けるようにしたの
で、電動機の効率を下げることはなくシールドができ、
容易で安価な電食の発生のない回転電機を得ることがで
きる。In addition, since a thin non-magnetic metal plate is attached to the side of the stator facing the rotor, shielding can be performed without lowering the efficiency of the motor.
It is possible to obtain an easy and inexpensive rotating electric machine that does not generate electrolytic corrosion.
【００３７】さらに、前記固定子のスロットに巻回した
巻線と、前記スロットの前記回転子側への開口部との間
に設ける絶縁スリーブの前記固定子に接触する側を導電
膜とするようにしたので、通常の巻線工程と同等の作業
でシールドができ、容易で安価な電食の発生のない回転
電機を得ることができる。Further, the side of the insulating sleeve provided between the winding wound around the slot of the stator and the opening of the slot toward the rotor may be made of a conductive film. Therefore, the shield can be formed by the same operation as that of the normal winding process, and an easy and inexpensive rotating electric machine free from the occurrence of electrolytic corrosion can be obtained.
【００３８】また、絶縁皮膜で包まれた短冊状の非磁性
導体からなる静電シールド板を、前記固定子のスロット
に巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開口
部との間に挿入するとともに、この静電シールド板の長
手方向の片側を前記固定部に接続するようにしたので、
固定部と同電位に保たれることになり、スロット１の開
口部から回転子１６への静電容量を遮断することができ
る。また、固定子１２の磁界によって発生する電流が流
れないので、損失を増加させたり、電動機の効率を低下
させたりすることがない。Further, an electrostatic shield plate made of a strip-shaped non-magnetic conductor wrapped with an insulating film is provided between a winding wound around a slot of the stator and an opening of the slot toward the rotor. Since it was inserted between, and one side in the longitudinal direction of this electrostatic shield plate was connected to the fixed portion,
Since the same potential as the fixed portion is maintained, the capacitance from the opening of the slot 1 to the rotor 16 can be cut off. Further, since the current generated by the magnetic field of the stator 12 does not flow, the loss does not increase and the efficiency of the motor does not decrease.
【００３９】また、前記絶縁皮膜で包まれた複数の短冊
状の非磁性導体をリング部の片側に櫛状に接続して形成
され、前記短冊状の非磁性導体を、前記固定子のスロッ
トに巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開
口部との間に挿入するとともに、前記リング部を前記固
定部に接続するようにしたので、静電シールド板の組立
の容易な回転電機を得ることができる。Further, a plurality of strip-shaped non-magnetic conductors wrapped by the insulating film are connected in a comb shape to one side of a ring portion, and the strip-shaped non-magnetic conductor is connected to a slot of the stator. It is inserted between the wound winding and the opening of the slot on the rotor side, and the ring portion is connected to the fixed portion. An electric machine can be obtained.
【００４０】さらに、前記絶縁皮膜で包まれた複数の短
冊状の非磁性導体をリング部の片側に櫛状に接続して形
成され、前記短冊状の非磁性導体を、前記固定子のスロ
ットに巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への
開口部との間に挿入するとともに、前記リング部を前記
固定部に接続するようにした第１の静電シールド板と、
前記固定子のスロットより外側にある前記巻線のコイル
エンド部と前記回転子との間に挿入されるとともに、前
記固定部に接続するようにした筒状の第２の静電シール
ド板と、を備えたので、静電シールド板の組立がさらに
容易となる。Further, a plurality of strip-shaped non-magnetic conductors wrapped by the insulating film are formed in a comb shape on one side of a ring portion, and the strip-shaped non-magnetic conductors are inserted into slots of the stator. A first electrostatic shield plate inserted between the wound winding and the opening of the slot toward the rotor, and connecting the ring portion to the fixed portion;
A second cylindrical electrostatic shield plate that is inserted between the coil end portion of the winding and the rotor outside the slot of the stator and is connected to the fixed portion; , The assembly of the electrostatic shield plate is further facilitated.
【００４１】さらに、前記第１の静電シールド板におけ
る短冊状の非磁性導体を前記第２の静電シールド板の筒
状の胴部に取り付けたので、静電シールド板の組立がさ
らに容易となる。Further, since the strip-shaped non-magnetic conductor of the first electrostatic shield plate is attached to the cylindrical body of the second electrostatic shield plate, assembly of the electrostatic shield plate is further facilitated. Become.
【図１】 この発明の実施の形態１である電動機の構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric motor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態１である電動機の断面
構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the electric motor according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態２に係る電動機の断面
構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an electric motor according to Embodiment 2 of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態３に係る電動機の構成
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an electric motor according to Embodiment 3 of the present invention.
【図５】 この発明の実施の形態３に係る電動機の断面
構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an electric motor according to Embodiment 3 of the present invention.
【図６】 この発明の実施の形態３に係る静電シールド
板の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an electrostatic shield plate according to Embodiment 3 of the present invention.
【図７】 この発明の実施の形態３に係る静電シールド
板の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an electrostatic shield plate according to Embodiment 3 of the present invention.
【図８】 この発明の実施の形態３に係る静電シールド
板の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an electrostatic shield plate according to Embodiment 3 of the present invention.
【図９】 この発明の実施の形態３に係る静電シールド
板を電動機に使用した場合の電圧を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing voltages when an electrostatic shield plate according to Embodiment 3 of the present invention is used for a motor.
【図１０】 従来例としての軸電圧の説明図で、（ａ）
はモータの摸式図、（ｂ）はモータ各部位のインピーダ
ンスと等価回路を示す図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a shaft voltage as a conventional example.
FIG. 2 is a schematic diagram of a motor, and FIG. 2B is a diagram showing impedance and an equivalent circuit of each part of the motor.
【図１１】 従来例としての誘導電動機の概略構成を示
す図である。FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of an induction motor as a conventional example.
１ スロット、 ２ 巻線、 ３ 薄い非磁性体の金属
板、 ４ 絶縁スリーブ、 ５ 導電膜、 １０ 誘導
電動機、 １１ ハウジング（またはフレーム）、１２
固定子、 １３ａ，１３ｂ エンドブラケット（また
はブラケット）、１４ａ，１４ｂ ベアリング、 １５
シャフト、 １６ 回転子、 １８ａ，１８ｂ キャ
ンド、 １９ａ，１９ｂ 絶縁材 、 ２０ａ，２０ｂ
エンドリング、 ２１ａ，２１ｂ 冷却用羽根、
２２ａ，２２ｂ コイルエンド、２３ ファン、 ２４
カバー、 ３１ 第１の静電シールド板、３２ａ，３
２ｂ 第２の静電シールド板、 ３３ 絶縁皮膜、 ３
３，３４，３５ 静電シールド板、 ４０，４１ 電圧
波形、 Ａ 電機子巻線（一次コイル）、 Ｂ 固定子
コア、 Ｃ ロータ（回転子）、 Ｄ モータの回転
軸、 Ｅ エンドブラケット、 Ｆ 軸受、 ＶB 軸電
圧、 ＶZ 零相電圧、 ＣS 電機子巻線Ａと固定子コ
アＢの間の静電容量、 ＣE 電機子巻線ＡとロータＣの
間の静電容量、ＣG 固定子コアＢとロータＣの間の静電
容量、 ＣB 軸受Ｆの油膜による静電容量。1 slot, 2 windings, 3 thin non-magnetic metal plate, 4 insulating sleeve, 5 conductive film, 10 induction motor, 11 housing (or frame), 12
Stator, 13a, 13b End bracket (or bracket), 14a, 14b Bearing, 15
Shaft, 16 rotor, 18a, 18b cand, 19a, 19b insulating material, 20a, 20b
End rings, 21a, 21b cooling blades,
22a, 22b coil end, 23 fan, 24
Cover, 31 first electrostatic shield plate, 32a, 3
2b second electrostatic shield plate, 33 insulating film, 3
3, 34, 35 Electrostatic shield plate, 40, 41 Voltage waveform, A armature winding (primary coil), B stator core, C rotor (rotor), D motor rotation shaft, E end bracket, F bearing , capacitance, capacitance between the C E armature winding a and the rotor C between V B-axis voltage, V Z zero-phase voltage, C S armature winding a and stator core B, C G capacitance between the stator core B and the rotor C, the capacitance due to the oil film of C B bearings F.
Claims (7)
られるブラケットからなる固定部と、前記フレームの内
周に取付けられ、スロットに巻線を巻回した固定子と、
前記ブラケットにベアリングを介し回転自在に支承され
たシャフトと、前記シャフトに取付けられる回転子と、
を有する回転電機において、前記固定子と前記回転子と
の間を静電シールドしたことを特徴とする回転電機。A fixed part comprising a frame and a bracket attached to openings on both sides of the frame; a stator attached to an inner periphery of the frame and having a winding wound around a slot;
A shaft rotatably supported on the bracket via a bearing, a rotor attached to the shaft,
, Wherein an electrostatic shield is provided between the stator and the rotor.
に、薄い非磁性体の金属板を張り付けたことを特徴とす
る請求項１記載の回転電機。2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a thin non-magnetic metal plate is attached to a side of the stator facing the rotor.
と、前記スロットの前記回転子側への開口部との間に設
ける絶縁スリーブの前記固定子に接触する側を導電膜と
したことを特徴とする請求項１記載の回転電機。3. An insulating sleeve, which is provided between a winding wound around a slot of the stator and an opening of the slot toward the rotor, is formed of a conductive film on a side that contacts the stator. The rotating electric machine according to claim 1, wherein:
からなる静電シールド板を、前記固定子のスロットに巻
回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開口部と
の間に挿入するとともに、この静電シールド板の長手方
向の片側を前記固定部に接続するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の回転電機。4. A method according to claim 1, wherein an electrostatic shield plate made of a strip-shaped nonmagnetic conductor wrapped with an insulating film is wound around a slot of the stator and an opening of the slot toward the rotor. 2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein one of the electrostatic shield plates in the longitudinal direction is connected to the fixed portion while being inserted therebetween.
非磁性導体をリング部の片側に櫛状に接続して形成さ
れ、前記短冊状の非磁性導体を、前記固定子のスロット
に巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開口
部との間に挿入するとともに、前記リング部を前記固定
部に接続するようにしたことを特徴とする請求項４記載
の回転電機。5. A strip-shaped non-magnetic conductor formed by connecting a plurality of strip-shaped non-magnetic conductors wrapped by the insulating film to one side of a ring portion in a comb-like manner. 5. The rotating electric machine according to claim 4, wherein the ring is inserted between the wound winding and an opening of the slot toward the rotor, and the ring is connected to the fixed part. .
非磁性導体をリング部の片側に櫛状に接続して形成さ
れ、前記短冊状の非磁性導体を、前記固定子のスロット
に巻回した巻線と前記スロットの前記回転子側への開口
部との間に挿入するとともに、前記リング部を前記固定
部に接続するようにした第１の静電シールド板と、前記
固定子のスロットより外側にある前記巻線のコイルエン
ド部と前記回転子との間に挿入されるとともに、前記固
定部に接続するようにした筒状の第２の静電シールド板
と、を備えたことを特徴とする請求項５記載の回転電
機。6. A plurality of strip-shaped non-magnetic conductors wrapped by the insulating film are connected to one side of a ring portion in a comb shape, and the strip-shaped non-magnetic conductor is connected to a slot of the stator. A first electrostatic shield plate inserted between the wound winding and an opening of the slot on the rotor side and connecting the ring portion to the fixed portion; And a cylindrical second electrostatic shield plate that is inserted between the coil end portion of the winding outside the slot and the rotor and is connected to the fixed portion. The rotating electric machine according to claim 5, wherein:
状の非磁性導体を前記第２の静電シールド板の筒状の胴
部に取り付けたことを特徴とする請求項５または請求項
６記載の回転電機。7. The strip-shaped non-magnetic conductor of the first electrostatic shield plate is attached to a cylindrical body of the second electrostatic shield plate. The rotating electric machine as described.
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| JP2006288019A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotating electric machine |
| JP2012005307A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Rotary electric machine |
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| CN116599297A (en) * | 2023-05-17 | 2023-08-15 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | Stator assembly, motor and vehicle |
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1999
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