JP2001112195A - 回転電機のスロット歯構造 - Google Patents
回転電機のスロット歯構造Info
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- JP2001112195A JP2001112195A JP28631599A JP28631599A JP2001112195A JP 2001112195 A JP2001112195 A JP 2001112195A JP 28631599 A JP28631599 A JP 28631599A JP 28631599 A JP28631599 A JP 28631599A JP 2001112195 A JP2001112195 A JP 2001112195A
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- Synchronous Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で十分なスロット高調波の低減を
図ることができる回転電機のスロット歯構造を提供す
る。 【解決手段】 固定子１２のスロット歯１４の先端部分
１４ａは、その周方向中央部分に窪み１４ｂを設け、こ
の窪み１４ｂの周方向両端部分１４ｃが回転子１２側に
突き出した形状とし、且つ、前記両端部分１４ｃの先端
部分１４ｃ−１に丸みをつけた形状とする。
図ることができる回転電機のスロット歯構造を提供す
る。 【解決手段】 固定子１２のスロット歯１４の先端部分
１４ａは、その周方向中央部分に窪み１４ｂを設け、こ
の窪み１４ｂの周方向両端部分１４ｃが回転子１２側に
突き出した形状とし、且つ、前記両端部分１４ｃの先端
部分１４ｃ−１に丸みをつけた形状とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転電機のスロット
歯構造に関し、特に同期発電機などに適用して有用なも
のである。
歯構造に関し、特に同期発電機などに適用して有用なも
のである。
【０００２】
【０００３】図４は従来の同期発電機の横断面図、図５
は図４のＡ部拡大図である。図４において、１は固定
子、２は回転子であり、固定子１の内周部には、固定子
巻線（図示せず）を設けるためのスロット３が周方向に
亘って多数形成されており、これらのスロット３の間が
スロット歯４となっている。そして、図５に示すよう
に、スロット歯４の先端部分４ａは、図中に点線で仮想
的に示す回転子２と同心円Ｂ上に位置している。
は図４のＡ部拡大図である。図４において、１は固定
子、２は回転子であり、固定子１の内周部には、固定子
巻線（図示せず）を設けるためのスロット３が周方向に
亘って多数形成されており、これらのスロット３の間が
スロット歯４となっている。そして、図５に示すよう
に、スロット歯４の先端部分４ａは、図中に点線で仮想
的に示す回転子２と同心円Ｂ上に位置している。
【０００４】また、図６は従来の他の同期発電機の横断
面図（図５に相当する図）である。同図に示すスロット
歯４の先端部分４ａは、周方向中央部分に窪み４ｂを設
け、周方向両端部分４ｃが回転子２側に突き出した形状
となっている。
面図（図５に相当する図）である。同図に示すスロット
歯４の先端部分４ａは、周方向中央部分に窪み４ｂを設
け、周方向両端部分４ｃが回転子２側に突き出した形状
となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来のスロ
ット歯構造では、図７（ａ）に示すように、回転子２か
ら出ている磁束線５が、回転子２と固定子１とのギャッ
プ６を経て固定子１のスロット歯４を通るときにスロッ
ト歯４の角部４ｄに集中するため、ギャップ６の中央の
磁束密度分布を調べると、スロット歯４の角部４ｄの直
下で磁束密度が最も高くなり、この磁束密度とスロット
３の真下における磁束密度との差が大きくなるため、ス
ロット高調波が大きくなってしまう。即ち、同期発電機
によって発電した三相交流電圧波形にはスロットに起因
した高調波がのっており、このことが、等価正弦波との
差である波形狂い率を大きくする要因となっている。
ット歯構造では、図７（ａ）に示すように、回転子２か
ら出ている磁束線５が、回転子２と固定子１とのギャッ
プ６を経て固定子１のスロット歯４を通るときにスロッ
ト歯４の角部４ｄに集中するため、ギャップ６の中央の
磁束密度分布を調べると、スロット歯４の角部４ｄの直
下で磁束密度が最も高くなり、この磁束密度とスロット
３の真下における磁束密度との差が大きくなるため、ス
ロット高調波が大きくなってしまう。即ち、同期発電機
によって発電した三相交流電圧波形にはスロットに起因
した高調波がのっており、このことが、等価正弦波との
差である波形狂い率を大きくする要因となっている。
【０００６】このため、現在の同期発電機では、スロッ
ト高調波の影響を抑制するために、回転子や固定子のス
ロットを１スロット分ひねったスキュー構造にするこ
と、或いは、毎極毎相のスロット数ｑを大きくすること
や分数にすることで、高調波の次数を高くしてスロット
高調波を減少させている。しかし、スキュー構造は軸方
向にねじる構造であるため、工数が増えて製作期間が長
くなってしまう。また、スキューレス構造とした場合に
は波形狂い率が大きくなってしまう。
ト高調波の影響を抑制するために、回転子や固定子のス
ロットを１スロット分ひねったスキュー構造にするこ
と、或いは、毎極毎相のスロット数ｑを大きくすること
や分数にすることで、高調波の次数を高くしてスロット
高調波を減少させている。しかし、スキュー構造は軸方
向にねじる構造であるため、工数が増えて製作期間が長
くなってしまう。また、スキューレス構造とした場合に
は波形狂い率が大きくなってしまう。
【０００７】一方、図６に示す従来のスロット歯構造で
は、中央部分に窪み４ｂを設け、両端部分４ｃが回転子
２側に突き出した形状としたことにより、この両端部分
４ｃであえて磁気飽和を起こすことによって図７（ｂ）
に示すようにスロット直下の磁束を増やす方向にシフト
する。また、スロット歯４の中央部分の真下では磁束密
度が低くなり、あたかも、毎極毎相のスロット数ｑが増
えたかのようにスロット高調波の次数が高次側にシフト
するため、結果的にスロット高調波を低減することがで
きる。
は、中央部分に窪み４ｂを設け、両端部分４ｃが回転子
２側に突き出した形状としたことにより、この両端部分
４ｃであえて磁気飽和を起こすことによって図７（ｂ）
に示すようにスロット直下の磁束を増やす方向にシフト
する。また、スロット歯４の中央部分の真下では磁束密
度が低くなり、あたかも、毎極毎相のスロット数ｑが増
えたかのようにスロット高調波の次数が高次側にシフト
するため、結果的にスロット高調波を低減することがで
きる。
【０００８】しかしながら、この場合には図７（ｂ）に
示すように磁束線５がスロット歯４の両端部分４ｃの角
部に集中することになるため、ギャップ６の中央の磁束
密度分布を調べると、両端部分４ｃの角部の直下で磁束
密度が最も高くなってしまう。このため、十分なスロッ
ト高調波の低減を図れない。
示すように磁束線５がスロット歯４の両端部分４ｃの角
部に集中することになるため、ギャップ６の中央の磁束
密度分布を調べると、両端部分４ｃの角部の直下で磁束
密度が最も高くなってしまう。このため、十分なスロッ
ト高調波の低減を図れない。
【０００９】従って、本発明は上記の問題点に鑑み、簡
単な構造で十分なスロット高調波の低減を図ることがで
きる回転電機のスロット歯構造を提供することを課題と
する。
単な構造で十分なスロット高調波の低減を図ることがで
きる回転電機のスロット歯構造を提供することを課題と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の回転電機のスロット歯構造は、回転電機の固定子又
は回転子に形成したスロット歯構造において、前記固定
子のスロット歯の先端部分は、周方向中央部分に窪みを
設け、周方向両端部分が回転子側に突き出した形状と
し、且つ、前記両端部分の先端部分に丸みをつけた形状
としたこと、又は、前記回転子のスロット歯の先端部分
は、周方向中央部分に窪みを設け、周方向両端部分が固
定子側に突き出した形状とし、且つ、前記両端部分の先
端部分に丸みをつけた形状としたことを特徴とする。
明の回転電機のスロット歯構造は、回転電機の固定子又
は回転子に形成したスロット歯構造において、前記固定
子のスロット歯の先端部分は、周方向中央部分に窪みを
設け、周方向両端部分が回転子側に突き出した形状と
し、且つ、前記両端部分の先端部分に丸みをつけた形状
としたこと、又は、前記回転子のスロット歯の先端部分
は、周方向中央部分に窪みを設け、周方向両端部分が固
定子側に突き出した形状とし、且つ、前記両端部分の先
端部分に丸みをつけた形状としたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明の実施の形態に係る同期発電
機の横断面図、図２は図１のＣ部拡大図である。また、
図３は従来のスロット歯構造と本発明の実施の形態に係
るスロット歯構造とにおける磁束線及びギャップ中央の
磁束密度分布の比較図であり、図３（ａ）には従来のス
ロット歯構造の場合を示し（図７（ｂ）と同様）、図３
（ｂ）には本発明の実施の形態に係るスロット歯構造の
場合を示す。
機の横断面図、図２は図１のＣ部拡大図である。また、
図３は従来のスロット歯構造と本発明の実施の形態に係
るスロット歯構造とにおける磁束線及びギャップ中央の
磁束密度分布の比較図であり、図３（ａ）には従来のス
ロット歯構造の場合を示し（図７（ｂ）と同様）、図３
（ｂ）には本発明の実施の形態に係るスロット歯構造の
場合を示す。
【００１３】図１において、１１は固定子、１２は回転
子であり、固定子１１の内周部には、固定子巻線（図示
せず）を設けるためのスロット１３が周方向に亘って多
数形成されており、これらのスロット１３の間がスロッ
ト歯１４となっている。
子であり、固定子１１の内周部には、固定子巻線（図示
せず）を設けるためのスロット１３が周方向に亘って多
数形成されており、これらのスロット１３の間がスロッ
ト歯１４となっている。
【００１４】そして、図２に示すように、スロット歯１
４の先端部分１４ａは、周方向中央部分に窪み１４ｂを
設け、周方向両端部分１４ｃが回転子１２側に突き出し
た形状とし、且つ、前記両端部分１４ｃの先端部分１４
ｃ−１に丸み（Ｒ）をつけた形状としている。なお、図
中のＢは点線で仮想的に示した回転子１２と同心円であ
る。
４の先端部分１４ａは、周方向中央部分に窪み１４ｂを
設け、周方向両端部分１４ｃが回転子１２側に突き出し
た形状とし、且つ、前記両端部分１４ｃの先端部分１４
ｃ−１に丸み（Ｒ）をつけた形状としている。なお、図
中のＢは点線で仮想的に示した回転子１２と同心円であ
る。
【００１５】このため、本実施の形態の同期発電機のス
ロット歯構造によれば、中央部分に窪み１４ｂを設け、
両端部分１４ｃが回転子２側に突き出した形状としたこ
とにより、この両端部分１４ｃであえて磁気飽和を起こ
すことによって図３（ｂ）に示すようにスロット直下の
磁束を増やす方向にシフトする。また、スロット歯１４
の中央部分の真下では磁束密度が低くなり、あたかも、
毎極毎相のスロット数ｑが増えたかのようにスロット高
調波の次数が高次側にシフトするため、結果的にスロッ
ト高調波を低減することができる。即ち、本同期発電機
で発電する三相交流電圧波形のスロット高調波が低減さ
れて、波形狂い率が小さくなる。
ロット歯構造によれば、中央部分に窪み１４ｂを設け、
両端部分１４ｃが回転子２側に突き出した形状としたこ
とにより、この両端部分１４ｃであえて磁気飽和を起こ
すことによって図３（ｂ）に示すようにスロット直下の
磁束を増やす方向にシフトする。また、スロット歯１４
の中央部分の真下では磁束密度が低くなり、あたかも、
毎極毎相のスロット数ｑが増えたかのようにスロット高
調波の次数が高次側にシフトするため、結果的にスロッ
ト高調波を低減することができる。即ち、本同期発電機
で発電する三相交流電圧波形のスロット高調波が低減さ
れて、波形狂い率が小さくなる。
【００１６】しかも、スロット歯１４の両端部分１４ｃ
の先端部分１４ｃ−１に丸みをつけた形状としたことに
より、図３（ｂ）に示すように回転子１２から出ている
磁束線１５の両端部分１４ｃの角部における集中（図３
（ａ）参照）が緩和されて、回転子１２と固定子１１と
のギャップ１６の中央の磁束密度分布も緩和される。従
って、簡単な構造で十分なスロット高調波の低減を図る
ことができる。
の先端部分１４ｃ−１に丸みをつけた形状としたことに
より、図３（ｂ）に示すように回転子１２から出ている
磁束線１５の両端部分１４ｃの角部における集中（図３
（ａ）参照）が緩和されて、回転子１２と固定子１１と
のギャップ１６の中央の磁束密度分布も緩和される。従
って、簡単な構造で十分なスロット高調波の低減を図る
ことができる。
【００１７】なお、本発明のスロット歯構造は、特に同
期発電機に適用して有用なものであるが、これに限定す
るものではなく、同期電動機にも適用することができ、
コギングトルクの低減などを図ることができる。また、
本発明のスロット歯構造は、固定子のスロット歯に限定
するものでもなく、回転子のスロット歯に適用してもよ
い。また、本発明のスロット歯構造は、回転子に永久磁
石を用いた永久磁石型の同期機や、回転子に回転子巻線
を設けた同期機にも適用することができる。また、本発
明のスロット歯構造は、同期機に限定されず、誘導機な
どに適用することもできる。
期発電機に適用して有用なものであるが、これに限定す
るものではなく、同期電動機にも適用することができ、
コギングトルクの低減などを図ることができる。また、
本発明のスロット歯構造は、固定子のスロット歯に限定
するものでもなく、回転子のスロット歯に適用してもよ
い。また、本発明のスロット歯構造は、回転子に永久磁
石を用いた永久磁石型の同期機や、回転子に回転子巻線
を設けた同期機にも適用することができる。また、本発
明のスロット歯構造は、同期機に限定されず、誘導機な
どに適用することもできる。
【００１８】
【発明の効果】以上発明の実施の形態とともに具体的に
説明したように、本発明の回転電機のスロット歯構造に
よれば、固定子のスロット歯の先端部分は、周方向中央
部分に窪みを設け、周方向両端部分が回転子側に突き出
した形状としたこと、又は、回転子のスロット歯の先端
部分は、周方向中央部分に窪みを設け、周方向両端部分
が固定子側に突き出した形状としたことにより、前記両
端部分であえて磁気飽和を起こすことによってスロット
直下の磁束を増やす方向にシフトする。また、スロット
歯の中央部分の真下では磁束密度が低くなり、あたか
も、毎極毎相のスロット数ｑが増えたかのようにスロッ
ト高調波の次数が高次側にシフトするため、結果的にス
ロット高調波を低減することができる。
説明したように、本発明の回転電機のスロット歯構造に
よれば、固定子のスロット歯の先端部分は、周方向中央
部分に窪みを設け、周方向両端部分が回転子側に突き出
した形状としたこと、又は、回転子のスロット歯の先端
部分は、周方向中央部分に窪みを設け、周方向両端部分
が固定子側に突き出した形状としたことにより、前記両
端部分であえて磁気飽和を起こすことによってスロット
直下の磁束を増やす方向にシフトする。また、スロット
歯の中央部分の真下では磁束密度が低くなり、あたか
も、毎極毎相のスロット数ｑが増えたかのようにスロッ
ト高調波の次数が高次側にシフトするため、結果的にス
ロット高調波を低減することができる。
【００１９】しかも、固定子又は回転子のスロット歯の
両端部分の先端部分に丸みをつけた形状としたことによ
り、前記両端部分の角部における磁束線の集中が緩和さ
れて、回転子と固定子とのギャップの中央の磁束密度分
布も緩和される。従って、簡単な構造で十分なスロット
高調波の低減を図ることができる。
両端部分の先端部分に丸みをつけた形状としたことによ
り、前記両端部分の角部における磁束線の集中が緩和さ
れて、回転子と固定子とのギャップの中央の磁束密度分
布も緩和される。従って、簡単な構造で十分なスロット
高調波の低減を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る同期発電機の横断面
図である。
図である。
【図２】図１のＣ部拡大図である。
【図３】従来のスロット歯構造と本発明の実施の形態に
係るスロット歯とにおける磁束線及びギャップ中央の磁
束密度分布の比較図である。
係るスロット歯とにおける磁束線及びギャップ中央の磁
束密度分布の比較図である。
【図４】従来の同期発電機の横断面図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【図６】従来の他の同期発電機の横断面図（図５に相当
する図）である。
する図）である。
【図７】従来のスロット歯構造と従来の他のスロット歯
構造とにおける磁束線及びギャップ中央の磁束密度分布
の比較図である。
構造とにおける磁束線及びギャップ中央の磁束密度分布
の比較図である。
１１ 固定子 １２ 回転子 １３ スロット １４ スロット歯 １４ａ スロット歯の先端部分 １４ｂ 窪み １４ｃ スロット歯の両端部分 １４ｃ−１ スロット歯の両端部分の先端部分
Claims (1)
- 【請求項１】 回転電機の固定子又は回転子に形成した
スロット歯構造において、 前記固定子のスロット歯の先端部分は、周方向中央部分
に窪みを設け、周方向両端部分が回転子側に突き出した
形状とし、且つ、前記両端部分の先端部分に丸みをつけ
た形状としたこと、 又は、前記回転子のスロット歯の先端部分は、周方向中
央部分に窪みを設け、周方向両端部分が固定子側に突き
出した形状とし、且つ、前記両端部分の先端部分に丸み
をつけた形状としたことを特徴とする回転電機のスロッ
ト歯構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28631599A JP2001112195A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 回転電機のスロット歯構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28631599A JP2001112195A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 回転電機のスロット歯構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001112195A true JP2001112195A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17702805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28631599A Withdrawn JP2001112195A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 回転電機のスロット歯構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001112195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005083869A1 (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Daikin Industries, Ltd. | 固定子、モータ、冷媒圧縮機、冷却装置、モータの設計方法 |
-
1999
- 1999-10-07 JP JP28631599A patent/JP2001112195A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005083869A1 (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Daikin Industries, Ltd. | 固定子、モータ、冷媒圧縮機、冷却装置、モータの設計方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |