JP2001086669A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】積層鉄心の抜板合せ目の隙間における磁気抵抗
を軽減し、鉄心抜板における鉄損を低減することにあ
る。 【解決手段】扇形状の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ
軸方向に積層した積層鉄心からなる回転電機の固定子に
おいて、隣接する鉄心用抜板５の周方向合わせ目の隙間
に磁性介在物１１を挿入したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周方向に複数分割
した扇形状の鉄心抜板を軸方向に積層した固定子鉄心或
いは端部に配置される磁束シャントにより構成される回
転電機の固定子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回転電機の固定子は、図
７及び図８に示すように周方向に複数分割し、その周囲
部に薄い絶縁被膜７を有するケイ素鋼板を材料とする鉄
心用抜板５を環状に配置すると共に、軸方向に積層して
固定子鉄心が構成されている。

【０００３】この場合、鉄心抜板５は半径方向内周部に
コイル２５を挿入するスロット１を設けた扇形状に形成
され、各層毎に鉄心用抜板５の合せ目６が重ならないよ
うにずらしながら積層される。図７では上、下層の鉄心
用抜板５を１／２ラップさせて積層した例を示してい
る。また、鉄心用抜板５は打抜き時の寸法誤差を吸収
し、且つ製造製を確保するため、通常周方向に隣接する
抜板との合せ目６に隙間が設けられる。

【０００４】さらに、各鉄心用抜板５の外周側にはキー
溝３が設けられており、抜板積層後に各キー溝３にダブ
テールキー４を嵌合して一体化している。

【０００５】ところで、例えば出力が７００ＭＷに達す
るような大容量の発電機では、図９に示すように固定子
鉄心２１の端部に入射する端部漏れ磁束を低減するた
め、外側間隔片２４と鉄心押え板２２との間に段落し状
に構成した積層鉄心からなる磁束シャント２６が設けら
れる場合がある。

【０００６】この場合、磁束シャント２６に対しても、
図７で説明した積層鉄心と同様に、扇形状に形成された
鉄心用抜板５で構成され、磁束シャント２６を構成する
鉄心用抜板５のティース２は、通常固定子鉄心２１のテ
ィース長さに対して同等あるいはそれ以上の長さを有
し、また周方向に隣接する抜板合せ目６には隙間が設け
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように周方向に配置される各鉄心用抜板５の隣接する
抜板合せ目６に隙間が存在すると、鉄心の周方向に鉄心
の透磁率の低い部分、即ち比透磁率が１となる部分を形
成することになり、図８に示すように鉄心用抜板を通る
周方向の磁束８は軸方向に隣接する抜板を経由し、実効
的な周方向の鉄心断面積が減少することになり磁気飽和
が起こり易くなる。言換えると、周方向の磁束に対する
磁気回路における磁気抵抗が増加する。

【０００８】図１０は磁気回路法に基づく数値計算によ
り求めた抜板材料単体での磁気飽和特性と、鉄心用抜板
の合せ目の隙間を考慮した実効的な磁気飽和特性の一例
を示すものである。

【０００９】図１０において、「材料特性」と示した磁
気飽和特性線に対して、「従来例」と示した実効的な磁
気飽和特性曲線は、特に１Ｔ以上の領域での磁気飽和特
性の劣化が明らかである。

【００１０】このように磁気飽和特性が低下することに
より、運転時の固定子鉄心における鉄損が増加し、回転
電機の温度上昇の増加、効率の低下を招く。従って、鉄
心用抜板の合せ目の隙間が回転電機の鉄損増加の要因と
なるため、鉄心用抜板の合せ目の隙間の磁気抵抗を低減
させることができれば、回転電機の性能を向上させるこ
とができると考えられる。

【００１１】また、図９に示したように固定子端部に磁
束シャント２６を設置した回転電機においては、磁束シ
ャント２６のティース２の長さを調整することなどによ
って、固定子鉄心２１の端部に入射する磁束量を低減す
ることができるが、磁束シャント２６に入射する磁束量
が増加すると、磁束シャント２６の鉄心部の周方向磁束
が増加し、磁気飽和によって磁束シャント２６における
鉄損が増加する。そのため、磁束シャント２６のティー
ス２の長さなどの寸法は、磁束シャント鉄心部の周方向
の磁気飽和を考慮して決定される。

【００１２】さらに、磁束シャント２６は上述したよう
に鉄心用抜板５の積層鉄心から構成されるため、周方向
に隣接する抜板の合せ目６に隙間が存在すると、周方向
磁束に対する磁気特性が低下して鉄損が増加するため、
それに対してティース２の長さを調整することによっ
て、磁束シャント２６に入射する磁束量を減らす必要が
ある。

【００１３】このように磁束シャント２６を構成する鉄
心用抜板の合せ目６の隙間は、磁束シャント２６に分岐
できる磁束量の制約条件となるため、磁束シャントの鉄
心用抜板合せ目６の隙間の磁気抵抗を低減させることが
できれば、より多くの鉄心端部の漏れ磁束を磁束シャン
ト２６に分岐させることができ、その分端部鉄心２１に
入射する漏れ磁束を低減することができ、端部鉄心２１
の局所部の温度上昇を低減することができると考えられ
る。

【００１４】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、積層鉄心の鉄心用抜板の合せ目の隙間におけ
る磁気抵抗を軽減し、鉄心用抜板における鉄損を低減し
得る回転電機の固定子を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により回転電機の固定子を
構成するものである。

【００１６】請求項１に対応する発明は、扇形状に打抜
かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向に
積層した積層鉄心からなる回転電機の固定子において、
隣接する前記各鉄心用抜板の周方向合わせ目に存する隙
間に磁性介在物を挿入したものである。

【００１７】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板間の磁気抵抗を低減す
ることができる。

【００１８】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機の固定子において、前記磁性介在
物を前記隙間幅以下で且つ前記鉄心用抜板の厚さ以下の
外径を有する磁性線材で構成したものである。

【００１９】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、鉄心用抜板を積層する際に鉄心用抜板を周方向に並
べた後に磁性介在物を隙間に必要量だけ挿入することが
でき、また磁性線材の断面積と挿入本数を選定すること
により、磁性介在物の比透磁率を適切な値に調整するこ
とができる。

【００２０】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機の固定子において、前記磁性介在
物の各々の表面を絶縁被膜で覆ったものである。

【００２１】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、接触した磁性線材間の渦電流の誘起を抑え、渦電流
損失の発生を低減することができる。

【００２２】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転電機の固定子において、前記磁性介在
物を磁性鉄粉を含有した塑造材から構成したものであ
る。

【００２３】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、磁性介在物における渦電流損失を低減できると共
に、磁性鉄粉の含有率を選定することによって、磁性介
在物の比透磁率を適切な値に調整することができる。

【００２４】請求項５に対応する発明は、扇形状に打抜
かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向に
積層した積層鉄心からなる回転電機の固定子において、
前記鉄心用抜板の径方向切断面が該抜板の一方の板面側
から他方の板面側に適宜角度傾斜する傾斜面とし、且つ
隣り合う鉄心用抜板の切断面同士がオーバラップするよ
うに並設したものである。

【００２５】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板間の磁気抵抗を低減す
ることができ、特別な磁性介在物を製作することなく、
鉄心用抜板の合せ目の隙間の磁気抵抗を低減することが
できる。

【００２６】請求項６に対応する発明は、扇形状に打抜
かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向に
積層した積層鉄心からなる回転電機の固定子において、
前記鉄心用抜板の径方向切断面を階段状にし、隣り合う
鉄心用抜板のステップ面同士がオーバラップするように
並設したものである。

【００２７】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板の合せ目に隙間を設け
ても、オーバラップしたステップ面間で磁気抵抗が軽減
されるので、磁気抵抗をより低くすることができる。

【００２８】請求項７に対応する発明は、扇形状に打抜
かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向に
積層した積層鉄心からなる回転電機の固定子において、
前記鉄心用抜板の切断面が、回転軸を中心とする径方向
に対して適宜角度ずらせた位置に存するものである。

【００２９】このような構成の回転電機の固定子とすれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板の合せ目の周方向の磁
束に対する断面積を増加することができるので、鉄心用
抜板の合せ目の電気抵抗をより低くすることができる。

【００３０】請求項８に対応する発明は、扇形状に打抜
かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向に
積層した積層鉄心からなる回転電機の固定子において、
前記鉄心用抜板の切断面が、内周側と外周側との間で少
なくとも１回以上屈曲する屈曲面に形成されたものであ
る。

【００３１】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板の合せ目の周方向の磁
束に対する断面積を増加することができると共に、角を
設けない場合に比べて短いピッチで抜板を打抜くことが
でき、抜打時の歩留まりを上げることができる。

【００３２】請求項９に対応する発明は、請求項７又は
請求項８記載の回転電機の固定子において、前記鉄心用
抜板の１枚あるいは複数枚毎に抜板方向を裏返しにして
積層したものである。

【００３３】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、鉄心用抜板の合せ目の隙間が積層方向で同一となる
積層ピッチを大きくすることができるため、鉄心用抜板
の合せ目の隙間を回避して積層方向に隣接する鉄心用抜
板を通る磁束の集中度が軽減されるため、周方向の磁束
に対する磁気飽和を低減できる。

【００３４】請求項１０に対応する発明は、扇形状に打
抜かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向
に積層した積層構造の磁束シャントを端部に設置してな
る回転電機の固定子において、前記磁束シャントを構成
する隣接する前記鉄心用抜板の合せ目間に存する隙間に
磁性介在物を挿入したものである。

【００３５】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、磁束シャントの磁気飽和を低減できるので、より多
くの軸方向磁束を磁束シャントに分岐させることがで
き、固定子端部鉄心に入射する磁束量を低減することが
できるので、局所部での温度上昇を低減することができ
る。

【００３６】請求項１１に対応する発明は、請求項１０
に対応する発明の回転電機の固定子において、前記磁性
介在物を磁性フィラメントを含有した塑造材から構成し
たものである。

【００３７】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、鉄心用抜板を積層する際に鉄心用抜板を周方向に並
べた後に、磁性介在物を隙間に必要量だけ挿入すること
ができ、また磁性線材の断面積と挿入本数を選定するこ
とで、磁性介在物の比透磁率を適切な値に調整すること
ができる。

【００３８】請求項１２に対応する発明は、請求項１０
に対応する発明の回転電機の固定子において、前記磁性
フィラメントは各々の表面を絶縁被膜で覆ったものであ
る。

【００３９】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、接触した磁性線材間の渦電流の誘起を抑え、渦電流
損失の発生を低減することができる。

【００４０】請求項１３に対応する発明は、請求項１０
に対応する発明の回転電機の固定子において、前記磁性
介在物を磁性粉末を含有した塑造材により構成したもの
である。

【００４１】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、磁性介在物における渦電流損失を低減できると共
に、磁性粉末の含有率を調整することによって磁性介在
物の比透磁率を適当な値に調整することができる。

【００４２】請求項１４に対応する発明は、扇形状に打
抜かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向
に積層した積層構造の磁束シャントを端部に設置してな
る回転電機の固定子において、前記鉄心用抜板の径方向
切断面を該抜板の一方の板面側から他方の板面側に適宜
角度傾斜する傾斜面とし、且つ隣り合う鉄心用抜板の切
断面同士がオーバラップするように並設したものであ
る。

【００４３】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板間の磁気抵抗を低減す
ることができ、特別な磁性介在物を製作することなく鉄
心用抜板の合せ目の隙間の磁気抵抗を低減することがで
きる。

【００４４】請求項１５に対応する発明は、扇形状に打
抜かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向
に積層した積層構造の磁束シャントを端部に設置してな
る回転電機の固定子において、前記鉄心用抜板の径方向
を階段状にし、周方向に隣合う鉄心用抜板のステップ面
同士が重なるように並べたものである。

【００４５】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板間に隙間を設けても、
オーバラップしたステップ面間で磁気抵抗が軽減される
ので、磁気抵抗をより低くすることができる。

【００４６】請求項１６に対応する発明は、扇形状に打
抜かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向
に積層した積層構造の磁束シャントを端部に設置してな
る回転電機の固定子において、前記鉄心用抜板の切断面
が、回転軸を中心とする径方向に対して適宜角度ずらせ
た位置に存するものである。

【００４７】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板の合せ目の周方向磁束
に対する断面積を増加することができるので、鉄心用抜
板の合せ目の磁気抵抗をより小さくすることができる。

【００４８】請求項１７に対応する発明は、扇形状に打
抜かれた複数の鉄心用抜板を環状に配設し、且つ軸方向
に積層した積層構造の磁束シャントを端部に設置してな
る回転電機の固定子において、前記鉄心用抜板の切断面
が、内周側と外周側との間で少なくとも１回以上屈曲す
る屈曲面に形成されたものである。

【００４９】このような構成の回転電機の固定子によれ
ば、周方向に隣接する鉄心用抜板の合せ目の周方向の磁
束に対する断面積を増加することができると共に、角を
設けない場合に比べて、短いピッチで抜板を打抜くこと
ができ、打抜時の歩留りを上げることができる。

【００５０】請求項１８に対応する発明は、請求項１６
又は請求項１７に対応する発明において、前記鉄心用抜
板の１枚又は複数枚毎に、抜打方向を裏返しにして積層
したものである。

【００５１】このような構成の回転電機の回転子によれ
ば、鉄心用抜板の合せ目の隙間が積層方向で同一となる
積層ピッチを大きくすることができるため、鉄心用抜板
の合せ目の隙間を回避して積層方向に隣接する鉄心用抜
板を通る磁束の集中度が軽減されるため、周方向磁束に
対する磁気飽和を低減することができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００５３】図１は本発明による回転電機の固定子の第
１の実施の形態を示す断面図で、図８と同一部品には同
一符号を付して説明する。

【００５４】図１において、５は周方向に複数分割さ
れ、その周囲部に薄い絶縁被膜７が形成されたケイ素鋼
板を材料とする鉄心用抜板で、この鉄心用抜板５を環状
に配置すると共に、軸方向に積層して固定子鉄心が構成
される。

【００５５】この場合、鉄心用抜板５は図示していない
が半径方向内周部にコイルを挿入するスロットを設けた
扇形状に形成され、周方向に隣接する鉄心用抜板５との
合せ目６に隙間を存して環状に配置されると共に、各層
毎に鉄心用抜板５の合せ目６が重ならないように例えば
上、下層の鉄心用抜板５を１／２ラップさせて積層され
る。

【００５６】さらに、各鉄心用抜板５の外周側には図示
しないキー溝が設けられており、抜板積層後に各キー溝
にダブテールキーを嵌合して一体的に固定される。

【００５７】このような構成の回転電機の固定子におい
て、本実施の形態では各鉄心用抜板５の合せ目６の隙間
に磁性介在物１１を挿入する。この磁性介在物１１は磁
性鉄粉を含有した塑造材によって構成されている。

【００５８】ここで、塑造材の特性としては、磁性鉄粉
以外の部分では電気的に絶縁性を有し、回転電機の運転
時に想定される温度上昇に耐え得る材料が用いられる。

【００５９】このような構成とすれば、周方向に隣接す
る鉄心用抜板５の合せ目６の周方向の磁束に対する磁気
抵抗が軽減されるので、周方向の磁束に対する磁気特性
を向上させることができる。

【００６０】図１０に示すように、抜板合せ目６の実効
的な比透磁率を２０とすれば、１．５テスラの磁束密度
に対する必要起磁力を半分以下に低減できる。また、鉄
心用抜板５の合せ目６の実効的な比透磁率を１００とす
れば、さらに材料特性の特性曲線に近付いており、従来
例に比べて十分に特性が改善できると言える。

【００６１】本実施の形態において、磁性介在物１１に
おける磁性鉄粉の含有率を高めることによって、鉄心用
抜板５の合せ目６の実効的な透磁率をより高くし、磁気
抵抗を抑えることができる。本例は特定の容量のタービ
ン発電機の固定子鉄心の設計諸元に基づく例であるが、
他の回転電機においても、周方向に複数分割した扇形状
の鉄心用抜板を環状に配置してこれらを積層した鉄心か
らなる回転電機に対しても同様の効果が得られる。

【００６２】また、回転電機の固定子鉄心は運転時に変
動磁界に晒されるため、磁性介在物がバルクの導体であ
る場合は、磁性介在物１１において渦電流が発生し、損
失となるが、図１の例では磁性介在物１１は磁性粉末を
含有した塑造材によって構成されているため、過電流の
発生が抑えられる。

【００６３】さらに、図９において説明したような固定
子端部に磁束シャントを設置した回転電機においては、
磁束シャントの鉄心用抜板の積層断面を図１に示すよう
な構造にすることで、上述したように磁気抵抗を低減す
る効果が得られるため、磁束シャントのティース部寸法
を長くする等、より多くの磁束量が磁束シャントに入射
する構造を取ることが可能となり、端部鉄心に入射する
漏れ磁束を低減することができると共に、端部鉄心の局
所部での温度上昇を低減することができる。

【００６４】図２は本発明による回転電機の固定子の第
２の実施の形態を示す断面図で、図１と同一部品には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついてのみ述べる。

【００６５】第２の実施の形態では、各層の鉄心用抜板
５の周方向合せ目６の隙間に磁性線材１２を挿入するも
のである。この磁性線材１２は表面を図示していない電
気的絶縁性の皮膜で覆われ、その外径は鉄心用抜板５の
合せ目６の間隙に挿入することから、十分に小さいもの
が使用される。

【００６６】また、磁性線材１２の固定方法に関して
は、磁性線材１２の挿入後に塑造材によって固定するな
どの方法が考えられるが、本発明の目的に合致する範囲
内であれば、他の固定手段により固定するようにしても
良い。

【００６７】このような構成とすれば、周方向に隣接す
る鉄心用抜板５の合せ目６の周方向の磁束に対する磁気
抵抗が軽減されるので、周方向の磁束に対する磁気特性
を向上させることができる。

【００６８】また、回転電機の固定子鉄心は、運転時に
変動磁界に晒されるため、磁性線材１２が相互に接触し
ている場合は磁性線材間で渦電流が発生し、損失となる
が、図２の例では各々の磁性線材１２を絶縁皮膜で覆う
ことにより、相互の接触を回避しており、磁性線材１２
間を流れる渦電流の発生を低減することができる。

【００６９】なお、鉄心用抜板５の合せ目６の実質的な
透磁率をより高くし、磁気抵抗を抑えるためには、図２
の断面内において鉄心用抜板５の合せ目６の隙間におけ
る磁性線材の占積率を高めることが必要であり、磁性フ
ィラメントの直径と断面内の配置を適切にし、また磁性
線材に施す絶縁皮膜の厚さはできる限り薄くすることが
好ましい。

【００７０】また、固定子端部に磁束シャントを設置し
た回転電機において、磁束シャントの鉄心用抜板の積層
断面を図２のような構造とすれば、第１の実施の形態と
同様の効果を得ることができる。

【００７１】図３は本発明による回転電機の固定子の第
３の実施の形態を示す断面図で、図１と同一部品には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついてのみ述べる。

【００７２】第３の実施の形態では、扇形状の鉄心用抜
板５の径方向切断面が該抜板の一方の板面側から他方の
板面側に適宜角度傾斜する傾斜面とし、隣り合う鉄心用
抜板５の切断面同士がオーバラップするように並設した
構成とするものである。

【００７３】このような構成とすれば、扇形状の鉄心用
抜板５を積層し、これらを一体的に締め付けて固定する
ことにより、鉄心用抜板５の軸方向に圧力が働き、鉄心
用抜板５の合せ目６において対向する鉄心用抜板５の切
断面が近接するため、鉄心用抜板５の合せ目６の磁気抵
抗が軽減され、周方向磁束に対する磁気抵抗を向上させ
ることができる。また、本実施の形態では、特別な磁性
介在物を製造する必要がなく、鉄心用抜板５の加工を変
更することによって構成可能である。

【００７４】また、固定子端部に磁束シャントを設置し
た回転電機において、磁束シャントの抜板の積層断面を
図３に示すような構造とすれば、第１の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。

【００７５】図４は本発明による回転電機の固定子の第
４の実施の形態を示す断面図で、図１と同一部品には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついてのみ述べる。

【００７６】第４の実施の形態では、鉄心用抜板５の径
方向切断面を階段状にし、隣り合う鉄心用抜板のステッ
プ面同士がオーバラップするようにして環状に配置する
構成としたものである。

【００７７】このような構成とすれば、抜板５を軸方向
に積層してこれらを一体的に締め付けて固定することに
より、鉄心用抜板５の軸方向に圧力が働き、鉄心用抜板
の合せ目６の電気抵抗が軽減され、周方向磁束に対する
磁気特性を向上させることができる。また、本実施の形
態は特別な磁性介在物を製造する必要がなく、鉄心用抜
板５の加工を変更することによって構成可能である。

【００７８】また、固定子端部に磁束シャントを設置し
た回転電機において、磁束シャントの鉄心用抜板の積層
断面を図４に示すような構造とすれば、第１の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。

【００７９】図５は本発明による回転電機の固定子の第
５の実施の形態を示す断面図で、図１と同一部品には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついてのみ述べる。

【００８０】第５の実施の形態では、鉄心用抜板５の切
断面が、回転軸を中心とする径方向に対して適宜角度θ
ずらせた位置に存する構成としたものである。

【００８１】このような構成とすれば、周方向に隣接す
る鉄心用抜板５の合せ目６の周方向磁束に対する断面積
を増加させることができるので、鉄心用抜板の合せ目６
における磁気抵抗をより低くすることができる。

【００８２】また、図５に実線で示した抜板の打抜方向
を「逆」方向と呼ぶことにすると、１／２ラップとして
積層する場合、例えば「正」、「逆１／２ラップ」、
「逆」、「正１／２ラップ」のような順で周期的に積層
すれば、鉄心用抜板の合せ目６の位置及び形状が積層方
向で同一となる積層ピッチが４となり、従来例のピッチ
２に対して積層ピッチを大きくすることができる。この
ため、鉄心用抜板の合せ目６の隙間を回避して積層方向
に隣接する鉄心用抜板を通る磁束の集中度が軽減される
ため、周方向磁束に対する磁気飽和を低減できる。

【００８３】なお、固定子端部に磁束シャントを設置し
た回転電機において、磁束シャントの鉄心用抜板の積層
断面を図５に示すような構造とすれば、第１の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。

【００８４】図６は本発明による回転電機の固定子の第
６の実施の形態を示す断面図で、図１と同一部品には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついてのみ述べる。

【００８５】第６の実施の形態では、鉄心用抜板５の切
断面が内周側と外周側との間で少なくとも１回以上屈曲
する屈曲面に形成させて角部を有するような構成とした
ものである。

【００８６】このような構成とすれば、径方向に対して
図５で説明した第５の実施の形態の回転電機の固定子と
同等の角度で角を設けることにより、周方向に隣接する
鉄心用抜板５の合せ目６の周方向磁束に対する断面積を
図５の場合と等しくすることができる。

【００８７】一方、角を設けない場合に比べて、短いピ
ッチで抜板を抜くことができるため、打抜時の歩留まり
を上げることができる。

【００８８】また、本実施の形態においても、第５の実
施の形態と同様に抜板の打抜方向を裏返しにして積層す
れば、鉄心用抜板の合せ目の隙間を回避して積層方向に
隣接する鉄心用抜板を通る磁束の集中度が軽減され、周
方向磁束に対する磁気飽和を低減できる。

【００８９】なお、固定子端部に磁束シャントを設置し
た回転電機において、磁束シャントの鉄心用抜板の積層
断面を図６に示すような構造とすれば、第１の実施の形
態と同様の効果を得ることができる。

【００９０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、積層
鉄心の鉄心用抜板の合せ目の隙間における磁気抵抗を軽
減することができ、磁気飽和特性が良好で、鉄心用抜板
における鉄損を低減し得る回転電機の固定子を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転電機の固定子の第１の実施の
形態を示す断面図。

【図２】本発明による回転電機の固定子の第２の実施の
形態を示す断面図。

【図３】本発明による回転電機の固定子の第３の実施の
形態を示す断面図。

【図４】本発明による回転電機の固定子の第４の実施の
形態を示す断面図。

【図５】本発明による回転電機の固定子の第５の実施の
形態を示す断面図。

【図６】本発明による回転電機の固定子の第１の実施の
形態を示す断面図。

【図７】従来の回転電機の固定子を示す積層鉄心構造の
径方向断面図。

【図８】同固定子を示す軸方向断面図。

【図９】従来の回転電機の固定子における端部鉄心構造
を示す断面図。

【図１０】固定子鉄心に対して数値計算により求めた磁
気飽和特性を示す図。

【符号の説明】

１……スロット ２……ティース ３……キー溝 ４……キー ５……抜板 ６……抜板合せ目 ７……抜板絶縁皮膜 １１……磁性介在物 １２……磁性線材 ２１……固定子鉄心 ２２……押え板 ２３……シールド板 ２４……外側間隔片 ２５……固定子コイル ２６……磁束シャント ３１……回転子シャフト ３２……回転子コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 秀明 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 5H002 AA03 AA10 AB06 AC01 AC06 AE08

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板を
   環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層鉄心からなる
   回転電機の固定子において、 隣接する前記各鉄心用抜板の周方向合わせ目に存する隙
   間に磁性介在物を挿入したことを特徴とする回転電機の
   固定子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転電機の固定子におい
   て、 前記磁性介在物は、前記隙間幅以下で且つ前記鉄心用抜
   板の厚さ以下の外径を有する磁性線材からなることを特
   徴とする回転電機の固定子。
3. 【請求項３】 請求項１記載の回転電機の固定子におい
   て、 前記磁性線材は、各々の表面を絶縁皮膜で覆ったことを
   特徴とする回転電機の固定子。
4. 【請求項４】 請求項１記載の回転電機の固定子におい
   て、 前記磁性介在物は、磁性鉄粉を含有した塑造材からなる
   ことを特徴とする固定子。
5. 【請求項５】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板を
   環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層鉄心からなる
   回転電機の固定子において、 前記鉄心用抜板の径方向切断面が該抜板の一方の板面側
   から他方の板面側に適宜角度傾斜する傾斜面とし、且つ
   隣り合う鉄心用抜板の切断面同士がオーバラップするよ
   うに並設したことを特徴とする回転電機の固定子。
6. 【請求項６】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板を
   環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層鉄心からなる
   回転電機の固定子において、 前記鉄心用抜板の径方向切断面を階段状にし、隣り合う
   鉄心用抜板のステップ面同士がオーバラップするように
   並設したことを特徴とする回転電機の固定子。
7. 【請求項７】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板を
   環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層鉄心からなる
   回転電機の固定子において、 前記鉄心用抜板の切断面が、回転軸を中心とする径方向
   に対して適宜角度ずらせた位置に存することを特徴とす
   る回転電機の固定子。
8. 【請求項８】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板を
   環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層鉄心からなる
   回転電機の固定子において、 前記鉄心用抜板の切断面が、内周側と外周側との間で少
   なくとも１回以上屈曲する屈曲面に形成されたことを特
   徴とする回転電機の固定子。
9. 【請求項９】 請求項７又は請求項８記載の回転電機の
   固定子において、 前記鉄心用抜板の１枚あるいは複数枚毎に抜板方向を裏
   返しにして積層したことを特徴とする回転電機の固定
   子。
10. 【請求項１０】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板
    を環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層構造の磁束
    シャントを端部に設置してなる回転電機の固定子におい
    て、 前記磁束シャントを構成する隣接する前記鉄心用抜板の
    合せ目間に存する隙間に磁性介在物を挿入したことを特
    徴とする回転電機の固定子。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の回転電機の固定子に
    おいて、 前記磁性介在物は、磁性フィラメントを含有した塑造材
    からなることを特徴とする回転電機の固定子。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の回転電機の固定子に
    おいて、 前記磁性フィラメントは各々の表面を絶縁被膜で覆った
    ことを特徴とする回転電機の固定子。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載の回転電機の固定子に
    おいて、 前記磁性介在物は、磁性粉末を含有した塑造材からなる
    ことを特徴とする回転電機の固定子。
14. 【請求項１４】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板
    を環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層構造の磁束
    シャントを端部に設置してなる回転電機の固定子におい
    て、 前記鉄心用抜板の径方向切断面を該抜板の一方の板面側
    から他方の板面側に適宜角度傾斜する傾斜面とし、且つ
    隣り合う鉄心用抜板の切断面同士がオーバラップするよ
    うに並設したことを特徴とする回転電機の固定子。
15. 【請求項１５】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板
    を環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層構造の磁束
    シャントを端部に設置してなる回転電機の固定子におい
    て、 前記鉄心用抜板の径方向を階段状にし、周方向に隣合う
    鉄心用抜板のステップ面同士が重なるように並べたこと
    を特徴とする回転電機の固定子。
16. 【請求項１６】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板
    を環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層構造の磁束
    シャントを端部に設置してなる回転電機の固定子におい
    て、 前記鉄心用抜板の切断面が、回転軸を中心とする径方向
    に対して適宜角度ずらせた位置に存することを特徴とす
    る回転電機の固定子。
17. 【請求項１７】 扇形状に打抜かれた複数の鉄心用抜板
    を環状に配設し、且つ軸方向に積層した積層構造の磁束
    シャントを端部に設置してなる回転電機の固定子におい
    て、 前記鉄心用抜板の切断面が、内周側と外周側との間で少
    なくとも１回以上屈曲する屈曲面に形成されたことを特
    徴とする回転電機の固定子。
18. 【請求項１８】 請求項１６又は請求項１７記載の回転
    電機の回転子において、 前記鉄心用抜板の１枚又は複数枚毎に、抜打方向を裏返
    しにして積層したことを特徴とする回転電機の固定子。