JP2001157389A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JP2001157389A JP2001157389A JP33123299A JP33123299A JP2001157389A JP 2001157389 A JP2001157389 A JP 2001157389A JP 33123299 A JP33123299 A JP 33123299A JP 33123299 A JP33123299 A JP 33123299A JP 2001157389 A JP2001157389 A JP 2001157389A
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- iron
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- stator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の電動機は渦電流を抑制するために鉄板
を積層した構造であった。そのため、積層に用いる鉄板
の厚みをなるべく薄くするのが好ましく、また、薄くす
ることで鉄損の低減をはかってきた。しかし、積層方向
に渦電流が流れることには変わりなく、根本的な解決に
は至っていない。 【解決手段】 本発明は、回転子１２と、回転子１２に
対向して配置した固定子１１とを備えた電動機におい
て、固定子１１、又は回転子１２が鉄片積層体で形成さ
れるものである。前記鉄片積層体は縦方向及び横方向に
積層され、固定子１１の突極には一次巻線１５が巻回さ
れる。
を積層した構造であった。そのため、積層に用いる鉄板
の厚みをなるべく薄くするのが好ましく、また、薄くす
ることで鉄損の低減をはかってきた。しかし、積層方向
に渦電流が流れることには変わりなく、根本的な解決に
は至っていない。 【解決手段】 本発明は、回転子１２と、回転子１２に
対向して配置した固定子１１とを備えた電動機におい
て、固定子１１、又は回転子１２が鉄片積層体で形成さ
れるものである。前記鉄片積層体は縦方向及び横方向に
積層され、固定子１１の突極には一次巻線１５が巻回さ
れる。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子に対向する
固定子鉄心、又は固定子に対向する回転子鉄心に複数の
鉄片積層体を用い、前記鉄片積層体を縦方向及び横方向
に積層することによって、鉄損低減効果、効率向上効果
のある電動機に関するものである。
固定子鉄心、又は固定子に対向する回転子鉄心に複数の
鉄片積層体を用い、前記鉄片積層体を縦方向及び横方向
に積層することによって、鉄損低減効果、効率向上効果
のある電動機に関するものである。
【従来の技術】従来の電動機は、図７に示すように回転
子７１と、この回転子７１の外周に配置し、巻線７２を
巻回した固定子７３とから構成されており、回転子７
１、固定子７３ともに鉄板を用いて縦方向に積層したも
のであった。また、横方向に積層を行った鉄片を回転子
及び固定子に用いる同期電動機も開示されている。(例
えば、特開平４−３１７５３０号公報)
子７１と、この回転子７１の外周に配置し、巻線７２を
巻回した固定子７３とから構成されており、回転子７
１、固定子７３ともに鉄板を用いて縦方向に積層したも
のであった。また、横方向に積層を行った鉄片を回転子
及び固定子に用いる同期電動機も開示されている。(例
えば、特開平４−３１７５３０号公報)
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
動機は渦電流を抑制するために鉄板を積層した構造であ
った。そのため、積層に用いる鉄板の厚みをなるべく薄
くするのが好ましく、また、薄くすることで鉄損の低減
をはかってきた。しかし、積層方向に渦電流が流れるこ
とには変わりなく、根本的な解決には至っていない。そ
こで、本発明はこのように、電動機材料の構造を見直
し、電動機の効率向上を目的とする。
動機は渦電流を抑制するために鉄板を積層した構造であ
った。そのため、積層に用いる鉄板の厚みをなるべく薄
くするのが好ましく、また、薄くすることで鉄損の低減
をはかってきた。しかし、積層方向に渦電流が流れるこ
とには変わりなく、根本的な解決には至っていない。そ
こで、本発明はこのように、電動機材料の構造を見直
し、電動機の効率向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】本発明は、回転子と、前
記回転子に対向して配置した固定子とを備えた電動機に
おいて、固定子鉄心、又は回転子鉄心が鉄片積層体で形
成されるものである。前記鉄片積層体は縦方向及び横方
向に積層され、固定子鉄心突極には巻線が巻回される。
なお、電動機の場合、ここで使う縦方向とは回転軸方向
の意味であり、横方向とは電動機の半径方向の意味であ
る。固定子鉄心又は回転子鉄心は、従来の鉄板を縦方
向、又は横方向に積層したものとは異なり、縦方向及び
横方向に複数本重ねた前記鉄片積層体複数個を環状に組
み合わせたもので形成される。突極は隣接する前記鉄片
積層体の二つの端部によって形成され、縦方向、又は横
方向に発生する渦電流を抑制することが可能である。す
なわち、従来の電動機の固定子鉄心、又は回転子鉄心積
層方向及び積層と垂直方向に発生していた渦電流を抑制
することで渦電流損を低減することが可能となる。その
ため、渦電流による温度上昇の抑制も可能である。
記回転子に対向して配置した固定子とを備えた電動機に
おいて、固定子鉄心、又は回転子鉄心が鉄片積層体で形
成されるものである。前記鉄片積層体は縦方向及び横方
向に積層され、固定子鉄心突極には巻線が巻回される。
なお、電動機の場合、ここで使う縦方向とは回転軸方向
の意味であり、横方向とは電動機の半径方向の意味であ
る。固定子鉄心又は回転子鉄心は、従来の鉄板を縦方
向、又は横方向に積層したものとは異なり、縦方向及び
横方向に複数本重ねた前記鉄片積層体複数個を環状に組
み合わせたもので形成される。突極は隣接する前記鉄片
積層体の二つの端部によって形成され、縦方向、又は横
方向に発生する渦電流を抑制することが可能である。す
なわち、従来の電動機の固定子鉄心、又は回転子鉄心積
層方向及び積層と垂直方向に発生していた渦電流を抑制
することで渦電流損を低減することが可能となる。その
ため、渦電流による温度上昇の抑制も可能である。
【発明の実施の形態】本願発明は、複数の鉄片積層体を
環状連結した固定子鉄心と、この固定子鉄心の外周側又
は内周側に設けた突極部と空隙を介して対向する回転子
と、前記突極部に巻線を施したコイル部とを備え、前記
鉄片積層体は、複数の鉄片を縦方向及び横方向に積層
し、この積層した鉄片の端部は前記回転子を向くような
形状としたことを特徴とする電動機であり、縦方向のみ
ならず、横方向にも積層することで、渦電流の発生を抑
えることができる。また、本願発明は、鉄片積層体の両
端部は回転子を向くように折れ曲がり、前記鉄片積層体
を環状に連結すると、前記鉄片積層体の一方の端部は固
定子鉄心の突極部の少なくとも一部を形成し、前記鉄片
積層体の他方の端部は前記突極部に隣り合う突極部の少
なくとも一部を形成してもよい。また、本願発明は、固
定子鉄心と、この固定子鉄心の内周側に設けた突極部と
空隙を介して対向する回転子と、前記突極部に巻線を施
したコイル部とを備えた電動機であり、前記固定子鉄心
は、複数の鉄棒を束ねた鉄棒群の両端部を、前記回転子
に向かうように折り曲げた固定子構成部材を環状に組み
合わせたことを特徴とする電動機であり、鉄棒群を用い
ることで固定子の製造を容易にする。また、本願発明は
複数の鉄片積層体を連結した回転子鉄心と、この回転子
鉄心の外周側又は内周側に空隙を介して対向する突極部
を有する固定子と、前記突極部に巻線を施したコイル部
とを備え、前記鉄片積層体は複数の鉄片を縦方向及び横
方向に積層し、この鉄片積層体の端部は前記固定子を向
くような形状としたことを特徴とする電動機であり、回
転子に鉄片積層体を用いることで、回転子に発生する渦
電流を抑えることができる。また、本願発明は、複数の
鉄片積層体を直線状に連結した固定子鉄心と、この固定
子鉄心に設けた突極部と空隙を介して対向する移動体部
と、前記突極部に巻線を施したコイル部とを備え、前記
鉄片積層体は、複数の鉄片を縦方向及び横方向に積層
し、この積層した鉄片の端部が前記移動体部を向くよう
な形状としたことを特徴とする電動機であり、線形型電
動機に用いて渦電流の発生を抑えることができる。ま
た、本願発明は、鉄片積層体を構成する鉄片として方向
性電磁鋼板を用いることで更に渦電流の発生を抑えるこ
とができる。
環状連結した固定子鉄心と、この固定子鉄心の外周側又
は内周側に設けた突極部と空隙を介して対向する回転子
と、前記突極部に巻線を施したコイル部とを備え、前記
鉄片積層体は、複数の鉄片を縦方向及び横方向に積層
し、この積層した鉄片の端部は前記回転子を向くような
形状としたことを特徴とする電動機であり、縦方向のみ
ならず、横方向にも積層することで、渦電流の発生を抑
えることができる。また、本願発明は、鉄片積層体の両
端部は回転子を向くように折れ曲がり、前記鉄片積層体
を環状に連結すると、前記鉄片積層体の一方の端部は固
定子鉄心の突極部の少なくとも一部を形成し、前記鉄片
積層体の他方の端部は前記突極部に隣り合う突極部の少
なくとも一部を形成してもよい。また、本願発明は、固
定子鉄心と、この固定子鉄心の内周側に設けた突極部と
空隙を介して対向する回転子と、前記突極部に巻線を施
したコイル部とを備えた電動機であり、前記固定子鉄心
は、複数の鉄棒を束ねた鉄棒群の両端部を、前記回転子
に向かうように折り曲げた固定子構成部材を環状に組み
合わせたことを特徴とする電動機であり、鉄棒群を用い
ることで固定子の製造を容易にする。また、本願発明は
複数の鉄片積層体を連結した回転子鉄心と、この回転子
鉄心の外周側又は内周側に空隙を介して対向する突極部
を有する固定子と、前記突極部に巻線を施したコイル部
とを備え、前記鉄片積層体は複数の鉄片を縦方向及び横
方向に積層し、この鉄片積層体の端部は前記固定子を向
くような形状としたことを特徴とする電動機であり、回
転子に鉄片積層体を用いることで、回転子に発生する渦
電流を抑えることができる。また、本願発明は、複数の
鉄片積層体を直線状に連結した固定子鉄心と、この固定
子鉄心に設けた突極部と空隙を介して対向する移動体部
と、前記突極部に巻線を施したコイル部とを備え、前記
鉄片積層体は、複数の鉄片を縦方向及び横方向に積層
し、この積層した鉄片の端部が前記移動体部を向くよう
な形状としたことを特徴とする電動機であり、線形型電
動機に用いて渦電流の発生を抑えることができる。ま
た、本願発明は、鉄片積層体を構成する鉄片として方向
性電磁鋼板を用いることで更に渦電流の発生を抑えるこ
とができる。
【実施例】（実施例１）図１は、この発明の実施例でイ
ンナーロータ型同期電動機を示す。固定子１１と回転子
１２及び軸１３とからなり、固定子１１と回転子１２の
間に回転子が回転できるよう空隙１４が設けられ、各ス
ロットの中に一次巻線１５が設けられている。回転子１
２はその外周面に交互に異極になるように着磁された永
久磁石１６が張り付けられている。一次巻線１５に電流
が流れることにより、固定子１１に磁束が発生する。磁
束は固定子１１のティース、空隙１４を通過し、回転子
１２に流れる。この際、従来の電動機は磁束と垂直方向
に渦電流が流れるため、積層方向及びその垂直方向に渦
電流が流れる。そのため、鉄板の積層方向の厚みを可能
な限り薄くし、渦電流が流れないようにしていた。しか
し、積層方向の渦電流は抑制されるが、積層と垂直方向
には渦電流が流れるため、渦電流損の低減は難しかっ
た。本発明では図２のように、鉄片を重ねて固定子鉄心
としているため図１の縦横、双方の渦電流が抑制され
る。さらに、渦電流が抑制されるため、渦電流損減少に
伴い温度上昇も防ぐことができる。なお、本実施例では
複数の鉄片を縦方向及び横方向に積層したと説明してい
るが、ここで使う縦方向とは回転軸方向の意味であり、
横方向とは電動機の半径方向の意味である。図２に示す
ように、回転軸方向及びこの回転軸方向に垂直な方向に
積層したことのみを意味するのではない。つまり、図２
に示すよう整列に並ばなくとも、階段状に積層されてい
てもよい。また、図２ではコの字状の鉄片の変わりに、
円柱状の鉄棒を束ね、この鉄棒群をコの字状に折り曲げ
縦方向及び横方向に積層したものを示している。このよ
うに鉄棒を束ねてから折り曲げると、コの字状の鉄片を
折り曲げるものに比較して積層体の構成が容易になる。
この図では鉄棒を整列に並べているが、整列に並べなく
とも、半ピッチずらして並べて占積率を高めるとよい。 （実施例２）図３は、この発明の実施例でアウターロー
タ型同期電動機を示す。固定子３１と回転子３２及び軸
３３とからなり、固定子３１と回転子３２の間に回転子
３２が回転できるよう空隙３４が設けられ、各スロット
の中に一次巻線３５が設けられている。回転子３２はそ
の円筒内面に交互に異極になるように着磁された永久磁
石３６が張り付けられている。本実施例でも実施例１と
同様の効果が得られる。 （実施例３）図４は、この発明の実施例で縦方向磁束型
リニアモータを示す。リニアモータには、ステータと二
次導体との相対移動方向に対する磁界面の方向によって
縦方向磁束型と横方向磁束型があることは周知である。
符号４１がステータ、符号４２が二次導体である。ステ
ータ４１はこれと二次導体４２との相対移動方向Ａに沿
った並んだ多数の歯を有する左右１対のコア４３ａ、４
３ｂを二次導体４２の通過に必要なギャップＧを隔てた
状態にてベース４４に取り付けた構造にしてある。符号
４５はコア４３ａ、４３ｂの磁極に巻いたコイルを示
し、磁束はコア面内、つまりステータ４１と二次導体４
２との相対移動方向と平行な面内で生ずる。本実施例で
も実施例１と同様の効果が得られる。 （実施例４）図５は、この発明の実施例で横方向磁束型
リニアモータを示す。符号５０はＣ字型のコアを示し、
複数のコア５０をそれらの間にスリーブ状のスペーサ５
１を介在させた状態で並べ、シャフト５２を挿通させ両
端部をネジ止めして一体的に組み立てる。符号５３はコ
ア５０に装着されたコイルを示し、磁束はコア面内、つ
まりステータと二次導体との相対移動方向Ａと垂直な平
面内で生ずる。本実施例でも実施例１と同様の効果が得
られる。 （実施例５）図６は、この発明の実施例でリラクタンス
モータを示す。回転子６１はボス部６２の外周に放射状
に４極の突極６３を形成した複数本の鉄片からなる回転
子構成部材を結合させ、４極の磁極を構成している。本
実施例でも実施例１と同様の効果が得られる。
ンナーロータ型同期電動機を示す。固定子１１と回転子
１２及び軸１３とからなり、固定子１１と回転子１２の
間に回転子が回転できるよう空隙１４が設けられ、各ス
ロットの中に一次巻線１５が設けられている。回転子１
２はその外周面に交互に異極になるように着磁された永
久磁石１６が張り付けられている。一次巻線１５に電流
が流れることにより、固定子１１に磁束が発生する。磁
束は固定子１１のティース、空隙１４を通過し、回転子
１２に流れる。この際、従来の電動機は磁束と垂直方向
に渦電流が流れるため、積層方向及びその垂直方向に渦
電流が流れる。そのため、鉄板の積層方向の厚みを可能
な限り薄くし、渦電流が流れないようにしていた。しか
し、積層方向の渦電流は抑制されるが、積層と垂直方向
には渦電流が流れるため、渦電流損の低減は難しかっ
た。本発明では図２のように、鉄片を重ねて固定子鉄心
としているため図１の縦横、双方の渦電流が抑制され
る。さらに、渦電流が抑制されるため、渦電流損減少に
伴い温度上昇も防ぐことができる。なお、本実施例では
複数の鉄片を縦方向及び横方向に積層したと説明してい
るが、ここで使う縦方向とは回転軸方向の意味であり、
横方向とは電動機の半径方向の意味である。図２に示す
ように、回転軸方向及びこの回転軸方向に垂直な方向に
積層したことのみを意味するのではない。つまり、図２
に示すよう整列に並ばなくとも、階段状に積層されてい
てもよい。また、図２ではコの字状の鉄片の変わりに、
円柱状の鉄棒を束ね、この鉄棒群をコの字状に折り曲げ
縦方向及び横方向に積層したものを示している。このよ
うに鉄棒を束ねてから折り曲げると、コの字状の鉄片を
折り曲げるものに比較して積層体の構成が容易になる。
この図では鉄棒を整列に並べているが、整列に並べなく
とも、半ピッチずらして並べて占積率を高めるとよい。 （実施例２）図３は、この発明の実施例でアウターロー
タ型同期電動機を示す。固定子３１と回転子３２及び軸
３３とからなり、固定子３１と回転子３２の間に回転子
３２が回転できるよう空隙３４が設けられ、各スロット
の中に一次巻線３５が設けられている。回転子３２はそ
の円筒内面に交互に異極になるように着磁された永久磁
石３６が張り付けられている。本実施例でも実施例１と
同様の効果が得られる。 （実施例３）図４は、この発明の実施例で縦方向磁束型
リニアモータを示す。リニアモータには、ステータと二
次導体との相対移動方向に対する磁界面の方向によって
縦方向磁束型と横方向磁束型があることは周知である。
符号４１がステータ、符号４２が二次導体である。ステ
ータ４１はこれと二次導体４２との相対移動方向Ａに沿
った並んだ多数の歯を有する左右１対のコア４３ａ、４
３ｂを二次導体４２の通過に必要なギャップＧを隔てた
状態にてベース４４に取り付けた構造にしてある。符号
４５はコア４３ａ、４３ｂの磁極に巻いたコイルを示
し、磁束はコア面内、つまりステータ４１と二次導体４
２との相対移動方向と平行な面内で生ずる。本実施例で
も実施例１と同様の効果が得られる。 （実施例４）図５は、この発明の実施例で横方向磁束型
リニアモータを示す。符号５０はＣ字型のコアを示し、
複数のコア５０をそれらの間にスリーブ状のスペーサ５
１を介在させた状態で並べ、シャフト５２を挿通させ両
端部をネジ止めして一体的に組み立てる。符号５３はコ
ア５０に装着されたコイルを示し、磁束はコア面内、つ
まりステータと二次導体との相対移動方向Ａと垂直な平
面内で生ずる。本実施例でも実施例１と同様の効果が得
られる。 （実施例５）図６は、この発明の実施例でリラクタンス
モータを示す。回転子６１はボス部６２の外周に放射状
に４極の突極６３を形成した複数本の鉄片からなる回転
子構成部材を結合させ、４極の磁極を構成している。本
実施例でも実施例１と同様の効果が得られる。
【発明の効果】以上の通り、本発明は電動機の固定子鉄
心又は回転子鉄心に鉄片を用い、固定子鉄心又は回転子
鉄心内部の渦電流抑制、温度上昇抑制、鉄損低減によっ
て、効率向上効果が得られる。
心又は回転子鉄心に鉄片を用い、固定子鉄心又は回転子
鉄心内部の渦電流抑制、温度上昇抑制、鉄損低減によっ
て、効率向上効果が得られる。
【図１】第１の実施例を示す図
【図２】同鉄片積層体を示す図
【図３】第２の実施例を示す図
【図４】第３の実施例を示す図
【図５】第４の実施例を示す図
【図６】第５の実施例を示す図
【図７】従来の電動機を示す図
１１ 固定子 １２ 回転子 １５ 一次巻線 １３ 軸 １４ 空隙 １６ 永久磁石 ４２ 二次導体 ４３ａ、４３ｂ、５０ コア ４４ ベース ５１ スペーサ ６２ ボス ６３ 突極
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の鉄片積層体を環状連結した固定子
鉄心と、この固定子鉄心の外周側又は内周側に設けた突
極部と空隙を介して対向する回転子と、前記突極部に巻
線を施したコイル部とを備え、前記鉄片積層体は、複数
の鉄片を縦方向及び横方向に積層し、この積層した鉄片
の端部は前記回転子を向くような形状としたことを特徴
とする電動機。 - 【請求項２】 鉄片積層体の両端部は回転子を向くよう
に折れ曲がり、前記鉄片積層体を環状に連結すると、前
記鉄片積層体の一方の端部は固定子鉄心の突極部の少な
くとも一部を形成し、前記鉄片積層体の他方の端部は前
記突極部に隣り合う突極部の少なくとも一部を形成する
請求項１記載の電動機。 - 【請求項３】 固定子鉄心と、この固定子鉄心の内周側
に設けた突極部と空隙を介して対向する回転子と、前記
突極部に巻線を施したコイル部とを備えた電動機であ
り、前記固定子鉄心は、複数の鉄棒を束ねた鉄棒群の両
端部を、前記回転子に向かうように折り曲げた固定子構
成部材を環状に組み合わせたことを特徴とする電動機。 - 【請求項４】 複数の鉄片積層体を連結した回転子鉄心
と、この回転子鉄心の外周側又は内周側に空隙を介して
対向する突極部を有する固定子と、前記突極部に巻線を
施したコイル部とを備え、前記鉄片積層体は複数の鉄片
を縦方向及び横方向に積層し、この鉄片積層体の端部は
前記固定子を向くような形状としたことを特徴とする電
動機。 - 【請求項５】 複数の鉄片積層体を直線状に連結した固
定子鉄心と、この固定子鉄心に設けた突極部と空隙を介
して対向する移動体部と、前記突極部に巻線を施したコ
イル部とを備え、前記鉄片積層体は、複数の鉄片を縦方
向及び横方向に積層し、この積層した鉄片の端部が前記
移動体部を向くような形状としたことを特徴とする電動
機。 - 【請求項６】 鉄片積層体を構成する鉄片として方向性
電磁鋼板を用いた請求項１〜５のいずれか１項に記載の
電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33123299A JP4470249B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 電動機およびその固定子鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33123299A JP4470249B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 電動機およびその固定子鉄心の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001157389A true JP2001157389A (ja) | 2001-06-08 |
| JP4470249B2 JP4470249B2 (ja) | 2010-06-02 |
Family
ID=18241388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33123299A Expired - Fee Related JP4470249B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 電動機およびその固定子鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4470249B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007082300A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | コア及びそれを備える電動機 |
| JP2011223751A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Ihi Corp | 回転機及びステータコア |
| JP2012115129A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-06-14 | Abb Oy | 同期リラクタンス・マシンのロータ及び同期リラクタンス・マシンのロータを製造するための方法 |
| JP2015033254A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 株式会社デンソー | ステータコア |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33123299A patent/JP4470249B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007082300A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | コア及びそれを備える電動機 |
| JP2011223751A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Ihi Corp | 回転機及びステータコア |
| JP2012115129A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-06-14 | Abb Oy | 同期リラクタンス・マシンのロータ及び同期リラクタンス・マシンのロータを製造するための方法 |
| US9219387B2 (en) | 2010-10-12 | 2015-12-22 | Abb Technology Ag | Rotor of a synchronous reluctance machine and the method for manufacturing the rotor of a synchronous reluctance machine |
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