JP2002034182A - Motor rotor and manufacturing method therefor, induction motor, and synchronous motor - Google Patents

Motor rotor and manufacturing method therefor, induction motor, and synchronous motor

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JP2002034182A JP2000215387A JP2000215387A JP2002034182A JP 2002034182 A JP2002034182 A JP 2002034182A JP 2000215387 A JP2000215387 A JP 2000215387A JP 2000215387 A JP2000215387 A JP 2000215387A JP 2002034182 A JP2002034182 A JP 2002034182A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor rotor capable of attaining easy manufacturing, high efficiency, and less noise. SOLUTION: This rotor is formed into an integrated structure by sintering a material in which a highly magnetic metal material and a highly conductive metal material are mixed, so as to have higher metallic composition percentage of high conductivity as it moves closer to an outer-periphery surface. For more appropriate distribution of magnetic reluctance on the rotor, the rotor is formed so as to have various types of grooves, slits, permanent magnets, and inner and outer double-layer structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、比較的出力が小
さく、低騒音が要求される送風機用の誘導電動機に関す
るもので、特に単相の誘導電動機やくまとり型誘導電動
機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction motor for a blower requiring relatively low output and low noise, and more particularly to a single-phase induction motor and a shaded induction motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、送風機用の誘導電動機には省エネ
ルギーを目的として高効率化や低騒音化が要求されてい
る。また、誘導機は必要な風量を必要な時だけに得るよ
うに可変速に運転される事が多くなった。
2. Description of the Related Art In recent years, induction motors for blowers have been required to have high efficiency and low noise for the purpose of energy saving. Induction machines are often operated at variable speeds to obtain the required airflow only when needed.

【0003】図13は従来のかご型誘導電動機の回転子
と固定子を示す図である。図13において、1は多数積
層されて構成された固定子鉄心、2は固定子のスロッ
ト、3は固定子の歯である。また、4は多数積層されて
構成された回転子鉄心、5は回転子のスロット、6は回
転子の歯である。
FIG. 13 is a view showing a rotor and a stator of a conventional cage-type induction motor. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a stator core formed by laminating a large number, 2 denotes a stator slot, and 3 denotes a stator tooth. Reference numeral 4 denotes a rotor core formed by laminating a large number, 5 denotes a slot of the rotor, and 6 denotes teeth of the rotor.

【0004】固定子スロット2は固定子鉄心1の内周に
等間隔に24個配置され、固定子のスロット2の内部に
は、例えば2極、2相の巻線(コイル)が挿入されてお
り、このコイルの一方に単相の電圧を印加し、他方のコ
イルには例えばコンデンサを直列に接続し電圧を印加す
ることで、回転子には印加した交流電源周波数の回転磁
界が加えられる。
[0004] Twenty-four stator slots 2 are arranged at equal intervals on the inner periphery of the stator core 1. Inside the slots 2 of the stator, for example, two-pole, two-phase windings (coils) are inserted. By applying a single-phase voltage to one of the coils and applying a voltage to the other coil by, for example, connecting a capacitor in series, a rotating magnetic field having the applied AC power frequency is applied to the rotor.

【0005】回転子のスロット5は回転子鉄心4の外周
に等間隔に配置され、内部には二次導体のバーが形成さ
れている。図14はその外観を示す図であり、11はエ
ンドリングで、二次導体バーを電気的に接続している。
The slots 5 of the rotor are arranged at equal intervals on the outer periphery of the rotor core 4, and a bar of a secondary conductor is formed inside. FIG. 14 is a view showing the appearance, and 11 is an end ring, which electrically connects the secondary conductor bars.

【0006】図15は回転子のスロット部近傍の断面図
である。低振動、低騒音化、並びに回転駆動の安定化の
ために回転子のスロット5は斜めにスキューが加えられ
ることがあり、斜めにスキューされた回転子のスロット
5内部に二次導体バー10が形成される。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the vicinity of the slot portion of the rotor. The slots 5 of the rotor may be skewed obliquely for low vibration, low noise, and stabilization of the rotation drive. The secondary conductor bar 10 is provided inside the slot 5 of the skewed rotor. It is formed.

【0007】固定子から与えられた回転磁界により、回
転子の二次導体バー10にはそれを打ち消そうとする電
流が流れる。いわゆるかご型誘導電動機の動作原理に基
づき、回転子が回転駆動する。
[0007] Due to the rotating magnetic field given by the stator, a current flows through the secondary conductor bar 10 of the rotor to cancel it. The rotor is driven to rotate based on the operation principle of a so-called cage induction motor.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のかご型誘導電動
機は以上のように構成されているので、上記のような固
定子と回転子の組み合わせではそれぞれに設けられたス
ロットに起因する高調波が発生し脈動トルクが発生し、
モータの駆動を不安定としたり電磁音となり騒音を大き
なものとする事がある。特に、回転子のコイルへ印加さ
れる電源がインバータや位相制御で作られる歪みをもつ
交流電源であった場合にはさらに脈動トルクや電磁音を
増加させていた。
Since the conventional squirrel-cage induction motor is constructed as described above, in the combination of the stator and the rotor as described above, harmonics caused by slots provided in each of the stators and the rotors are generated. Pulsating torque is generated,
In some cases, the driving of the motor becomes unstable or the sound becomes an electromagnetic sound and the noise is increased. In particular, when the power applied to the rotor coil is an AC power having a distortion generated by an inverter or phase control, the pulsating torque and the electromagnetic noise are further increased.

【0009】対策として回転子のスロットを積層方向に
対してスキューを施すことで脈動トルクを低減すること
ができるが、製造が困難であったり、効率が落ちたり、
軸方向の加振力となったりする原因となっている。
As a countermeasure, pulsating torque can be reduced by skewing the slots of the rotor in the laminating direction. However, manufacturing is difficult, efficiency is reduced,
This may cause an axial excitation force.

【0010】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、回転子の製造を容易にし、回転磁界
の歪みによって生じる脈動トルクを削減して電動機の低
騒音化を図ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to facilitate manufacture of a rotor, reduce pulsating torque generated by distortion of a rotating magnetic field, and reduce noise of an electric motor. And

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電動機の
回転子は、高磁性金属材料と高導電性金属材料とを混合
した材料を焼結化して一体で構成され、外周表面に近い
ほど高導電性金属組成比率を大きくしたものである。
The rotor of the electric motor according to the present invention is integrally formed by sintering a material obtained by mixing a highly magnetic metal material and a highly conductive metal material. The conductive metal composition ratio is increased.

【0012】また、鉄―銅系の焼結材料を用い、外周表
面に近いほど銅の組成比率を大きくしたものである。
Further, an iron-copper-based sintered material is used, and the composition ratio of copper is increased nearer the outer peripheral surface.

【0013】また、磁気抵抗が周方向に大きく変化する
ように、回転子内部に極数と同じだけ空隙を形成したも
のである。
Further, a gap is formed inside the rotor as many as the number of poles so that the magnetic resistance greatly changes in the circumferential direction.

【0014】また、回転子内部に形成された空隙を逆円
弧状に形成したものである。
Further, the air gap formed inside the rotor is formed in an inverted arc shape.

【0015】また、回転子内部に形成された空隙に永久
磁石を挿入したものである。
Further, a permanent magnet is inserted into a gap formed inside the rotor.

【0016】また、外周表面に周方向の溝を設けたもの
である。
Further, a circumferential groove is provided on the outer peripheral surface.

【0017】また、外周表面に軸方向の溝を設けたもの
である。
Further, an axial groove is provided on the outer peripheral surface.

【0018】また、軸方向の溝を固定子のスロット開口
幅より小さなピッチとしたものである。
Further, the axial grooves have a pitch smaller than the slot opening width of the stator.

【0019】この発明に係る誘導電動機は、請求項1記
載の電動機の回転子を用いたものである。
An induction motor according to the present invention uses the rotor of the motor according to the first aspect.

【0020】また、位相制御により可変速駆動するもの
である。
Further, the variable speed drive is performed by phase control.

【0021】また、固定子の構造をくまとり型にしたも
のである。
Further, the structure of the stator is a hollow type.

【0022】また、固定子を集中巻型としたものであ
る。
Further, the stator is a concentrated winding type.

【0023】この発明に係る同期型電動は、請求項4記
載の電動機の回転子を用いたものである。
A synchronous electric motor according to the present invention uses the rotor of the electric motor according to the fourth aspect.

【0024】また、請求項5記載の電動機の回転子を用
いたものである。
Further, a motor rotor according to claim 5 is used.

【0025】この発明に係る誘導電動機は、固定子より
回転子の軸方向長さを長くしたものである。
In the induction motor according to the present invention, the axial length of the rotor is longer than that of the stator.

【0026】この発明に係る同期型電動機は、固定子よ
り回転子の軸方向長さを長くしたものである。
In the synchronous motor according to the present invention, the length of the rotor in the axial direction is longer than that of the stator.

【0027】この発明に係る誘導電動機は、請求項6〜
8のいずれかに記載の電動機の回転子を用いたものであ
る。
[0027] The induction motor according to the present invention is characterized in that:
8. A motor using the rotor of the electric motor described in any one of 8.

【0028】この発明に係る同期型電動機は、請求項6
〜8のいずれかに記載の電動機の回転子を用いたもので
ある。
The synchronous motor according to the present invention is described in claim 6.
A rotor using the rotor of the electric motor according to any one of claims 1 to 8.

【0029】この発明に係る電動機の回転子の製造方法
は、請求項1に記載された電動機の回転子の製造方法で
あって、上金型が下金型の中にあり回転子の表面の高導
電性金属材料比率が大きな層の部分を第1の空隙として
下金型と密着し、第1の空隙には焼結材料である高導電
性金属材料と高磁性金属材料の比率を高電導性金属に大
きく配合した第1の焼結材料粉が投入される工程と、第
1の空隙に嵌合される第1のリング状ピストンが第1の
焼結材料粉を圧縮して固められリング状固形物となる工
程と、上金型が取り除かれ、代わりに上金型より外径の
小さな円柱が下金型に密着して設置され、円柱とリング
状固形物との第2の空隙に、高磁性金属材料比率が高い
第2の焼結材料粉が投入される工程と、第2の空隙に嵌
合する第2のリング状ピストンが第2の焼結材料粉を圧
縮して固めめられ高導電率金属材料比率が高いリング状
固形物とも一体化する工程と、この一体化した圧縮固形
物を高温炉において所定温度にて焼結化する工程と、を
備えたものである。
A method for manufacturing a rotor for an electric motor according to the present invention is the method for manufacturing a rotor for an electric motor according to claim 1, wherein the upper mold is in the lower mold and the surface of the rotor is The portion of the layer having a high ratio of the highly conductive metal material is closely adhered to the lower mold as a first gap, and the ratio of the highly conductive metal material, which is a sintered material, to the highly magnetic metal material is high in the first gap. A step of introducing a first sintering material powder largely mixed with the conductive metal, and a step of forming a first ring-shaped piston fitted into the first gap by compressing and solidifying the first sintering material powder. And the upper mold is removed, and a cylinder having an outer diameter smaller than that of the upper mold is placed in close contact with the lower mold, and a second gap between the cylinder and the ring-shaped solid is formed. Supplying a second sintered material powder having a high ratio of a high magnetic metal material, and a second phosphor fitted into the second gap. A step of compressing and solidifying the second sintered material powder with a ring-shaped solid having a high ratio of a high-conductivity metallic material, and bringing the integrated compressed solid to a predetermined temperature in a high-temperature furnace. And sintering.

【0030】この発明に係る電動機の回転子は、回転子
表面側にリング状に高導電性金属材料比率を大きくした
高磁性金属材料と混合した第1の材料層を備えたもので
ある。
The rotor of the electric motor according to the present invention has a first material layer mixed with a high magnetic metal material having a high ratio of a high conductive metal material in a ring shape on the rotor surface side.

【0031】また、リング状の第1の材料層の内側に、
鉄塊で構成された第2の材料層が配置されているもので
ある。
Further, inside the ring-shaped first material layer,
The second material layer made of iron ingot is arranged.

【0032】また、リング状の第1の材料層の内側に、
積層鋼鈑で構成された第2の材料層が配置されているも
のである。
Further, inside the ring-shaped first material layer,
A second material layer composed of a laminated steel sheet is disposed.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図面を参照して説明する。図1〜4は実
施の形態1を示す図で、図1は誘導電動機の回転子を示
す斜視図、図2、3は誘導電動機の回転子材料組成分布
を示す断面図、図4は誘導電動機の回転子を製造する金
型構造を示す図である。回転子材料は透磁率が大きい高
磁性金属材料と導電性が高い高導電性金属材料からな
り、焼結方法により一体化されている。また、回転子の
表面に近いほど導電性が高い金属材料比率が高い組成分
布となるように作られている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment, FIG. 1 is a perspective view showing a rotor of an induction motor, FIGS. 2 and 3 are sectional views showing a rotor material composition distribution of the induction motor, and FIG. 4 is an induction motor. FIG. 5 is a view showing a mold structure for manufacturing the rotor of FIG. The rotor material is composed of a highly magnetic metal material having a high magnetic permeability and a highly conductive metal material having a high conductivity, and is integrated by a sintering method. In addition, the metal material having higher conductivity is made to have a higher composition distribution as the surface is closer to the rotor.

【0034】焼結材料としては、例えば鉄―銅系の焼結
材料を用い回転子を一体で構成し、回転子表面側の焼結
材料は銅の組成比率を多くなるように作られている。
As the sintering material, for example, an iron-copper-based sintering material is used to integrally form the rotor, and the sintering material on the rotor surface side is made to have a high copper composition ratio. .

【0035】図2では回転子表面側にリング状に高導電
性金属材料比率を大きくした高磁性金属材料と混合した
第1の材料層23を配置し、そのリング状の層の内側に
は高磁性金属材料比率を多くした第2の材料層24が配
置されている。
In FIG. 2, a first material layer 23 mixed with a high magnetic metal material having an increased ratio of a highly conductive metal material is arranged in a ring shape on the rotor surface side, and a high material layer 23 is provided inside the ring layer. A second material layer 24 having a higher magnetic metal material ratio is disposed.

【0036】図3は別の分布パターンを示している。こ
こに示した実施の形態では材料比率を2層に分けて分布
実施したが、後述する製造法をとれば幾層にでも材料比
率を変えて分布をさせることも可能である。
FIG. 3 shows another distribution pattern. In the embodiment shown here, the material ratio is distributed in two layers, but the distribution can be changed by changing the material ratio in any number of layers according to a manufacturing method described later.

【0037】次に動作について説明する。図1に示す回
転子21は、例えば図13に示した誘導電動機の回転子
として用いられる。固定子スロット2は固定子鉄心1の
内周に等間隔に24個配置され、固定子スロット2の内
部には例えば2極、2相の巻線(コイル)が挿入されて
おり、このコイルの一方に単相の電圧を印加し、もう一
方のコイルには例えばコンデンサを直列に接続し電圧を
印加することで回転子21には印加した交流電源周波数
の回転磁界が加えられる。
Next, the operation will be described. The rotor 21 shown in FIG. 1 is used, for example, as the rotor of the induction motor shown in FIG. Twenty-four stator slots 2 are arranged at equal intervals on the inner periphery of the stator core 1, and for example, a two-pole, two-phase winding (coil) is inserted inside the stator slot 2. When a single-phase voltage is applied to one of the coils and a capacitor is connected in series to the other coil, for example, and a voltage is applied, a rotating magnetic field of the applied AC power supply frequency is applied to the rotor 21.

【0038】固定子から与えられた回転磁界により回転
子の高導体性金属材料部分にはそれを打ち消そうとする
電流が流れる(2次電流)。いわゆるかご型誘導電動機
の動作原理に基づき、回転子が回転駆動する。
Due to the rotating magnetic field given by the stator, a current flows through the highly conductive metal material portion of the rotor to cancel it (secondary current). The rotor is driven to rotate based on the operation principle of a so-called cage induction motor.

【0039】一方、回転子にはスロットが存在しないた
め、固定子のスロットと回転子スロット組み合わせで発
生する回転磁界の歪みは発生しない為、回転磁界の歪み
による誘起トルクが減少して低騒音化、安定駆動が実現
できる。
On the other hand, since there is no slot in the rotor, the distortion of the rotating magnetic field generated by the combination of the slot of the stator and the rotor slot does not occur, so that the torque induced by the distortion of the rotating magnetic field is reduced and noise is reduced. , Stable driving can be realized.

【0040】誘導電動機の原理によれば回転子の2次導
体抵抗値によりモータのトルク回転数特性を大きく変え
ることができるが、本発明においても回転子表面側に配
置した材料の高導電性金属材料比率を調整することで、
2次抵抗値を変更する事が可能でありトルク特性を調整
する事が出来る。
According to the principle of the induction motor, the torque speed characteristic of the motor can be greatly changed by the resistance of the secondary conductor of the rotor. In the present invention, however, the highly conductive metal of the material disposed on the rotor surface side is also used. By adjusting the material ratio,
The secondary resistance value can be changed, and the torque characteristics can be adjusted.

【0041】図4を用いて製造方法について説明する。
図4(a)において、25は下金型である。26は上金
型で、下金型25の中にあり回転子の表面の高導電性金
属材料比率が大きな層(リング部)の部分を第1の空隙
27として下金型25と密着している。第1の空隙27
には焼結材料である高導電性金属材料と高磁性金属材料
の比率を高電導性金属に大きく配合した第1の焼結材料
粉28が投入される。第1の空隙27に嵌合される第1
のリング状ピストン29が第1の焼結材料粉28を圧縮
して固められリング状固形物30となる。
The manufacturing method will be described with reference to FIG.
In FIG. 4A, reference numeral 25 denotes a lower mold. Reference numeral 26 denotes an upper mold, and a portion of a layer (ring portion) in the lower mold 25 where the ratio of the highly conductive metal material is large on the surface of the rotor is used as a first gap 27 so as to adhere to the lower mold 25. I have. First gap 27
A first sintered material powder 28 in which the ratio of a highly conductive metal material and a highly magnetic metal material as a sintering material is greatly mixed with a highly conductive metal is supplied. The first fit into the first gap 27
The ring-shaped piston 29 compresses and solidifies the first sintered material powder 28 to form a ring-shaped solid 30.

【0042】次に図4(b)には上金型26が取り除か
れ、代わりに上金型26より外径の小さな円柱31が下
金型25に密着して設置された状態が示されている。円
柱31とリング状固形物30との第2の空隙33に、高
磁性金属材料比率が高い第2の焼結材料粉34が投入さ
れており、第2の空隙33に嵌合する第2のリング状ピ
ストン32が第2の焼結材料粉34を圧縮して固めめら
れ高導電率金属材料比率が高いリング状固形物30とも
一体化する。この一体化した圧縮固形物を高温炉におい
て所定温度にて焼結化される。
Next, FIG. 4B shows a state in which the upper mold 26 is removed, and a column 31 having a smaller outer diameter than the upper mold 26 is placed in close contact with the lower mold 25. I have. A second sintered material powder 34 having a high ratio of a high magnetic metal material is introduced into a second gap 33 between the column 31 and the ring-shaped solid 30, and a second fit into the second gap 33. The ring-shaped piston 32 compresses and solidifies the second sintered material powder 34 to be integrated with the ring-shaped solid 30 having a high high conductivity metal material ratio. The integrated compressed solid is sintered at a predetermined temperature in a high-temperature furnace.

【0043】上述の実施の形態では、回転子内径側の第
2の材料層24を第2の焼結材料粉34で形成したもの
を示したが、第2の材料層24の材料は純粋な鉄塊でも
積層鋼鈑でもよい。
In the above embodiment, the second material layer 24 on the inner diameter side of the rotor is formed of the second sintered material powder 34. However, the material of the second material layer 24 is pure. It may be an iron lump or a laminated steel sheet.

【0044】実施の形態2.以下、この発明の実施の形
態2を図面を参照して説明する。図5、6は実施の形態
2を示す図で、図5は実施の形態1の回転子を用いた2
相誘導電動機を位相制御し可変速駆動する回路構成図、
図6は2相誘導電動機を位相制御し可変速駆動する時の
誘導電動機巻線に流れる電流の状況を示す図である。
Embodiment 2 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 5 and 6 show a second embodiment. FIG. 5 shows a second embodiment using the rotor of the first embodiment.
Circuit configuration diagram for controlling the phase of the phase induction motor and driving it at a variable speed,
FIG. 6 is a diagram showing the state of current flowing through the induction motor winding when the two-phase induction motor is phase-controlled and driven at a variable speed.

【0045】図5において、21は実施の形態1の回転
子、41は固定子に巻かれた第1相巻線(主巻線)、4
2は第2相巻線(補助巻線)、43は進相コンデンサ、
44はトライアック、45はトライアック44のゲー
ト、46は商用電源(50/60Hz)である。第1相
巻線41、第2相巻線42、進相コンデンサ43、及び
回転子21で誘導電動機が構成されている。
In FIG. 5, reference numeral 21 denotes a rotor of the first embodiment; 41, a first phase winding (main winding) wound around a stator;
2 is a second phase winding (auxiliary winding), 43 is a phase advance capacitor,
44 is a triac, 45 is a gate of the triac 44, and 46 is a commercial power supply (50/60 Hz). The first phase winding 41, the second phase winding 42, the phase advance capacitor 43, and the rotor 21 constitute an induction motor.

【0046】図6に示すように、商用電源電圧である印
加電圧(a)の誘導電動機への印加はトライアックのゲ
ート駆動信号(b)により制御され、ゲート駆動信号
(b)が図においてhighレベルの時に誘導電動機に
電圧が加えられ、(c)の如く駆動電流が流れる。この
駆動電流は多くの高調波を含んでいる。
As shown in FIG. 6, the application of the applied voltage (a), which is the commercial power supply voltage, to the induction motor is controlled by a triac gate drive signal (b), and the gate drive signal (b) is at a high level in the figure. At this time, a voltage is applied to the induction motor, and a drive current flows as shown in FIG. This drive current contains many harmonics.

【0047】位相制御は、この駆動電流で第1相巻線4
1、第2相巻線42の巻線に回転子を駆動するための回
転磁界を作るために回転磁界にも電流と同様に高調波成
分を含む。しかし、実施の形態1の回転子21を使う事
により、従来例で示した回転子と固定子の間で発生する
回転磁界の歪みが少なくなるのでより多くの高調波成分
を増加させることがなく、結局低騒音となる。
In the phase control, the first phase winding 4
In order to create a rotating magnetic field for driving the rotor in the windings of the first and second phase windings 42, the rotating magnetic field also includes harmonic components as well as current. However, by using the rotor 21 of the first embodiment, the distortion of the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator shown in the conventional example is reduced, so that more harmonic components are not increased. As a result, the noise level is low.

【0048】実施の形態3.以下、この発明の実施の形
態3を図面を参照して説明する。図7は実施の形態3を
示す図で、実施の形態1の回転子を用いたくまとり型モ
ータの構造を示す横断面図である。図において、50は
積層鉄心(コア)、61は積層鉄心50に巻かれた巻線
(一次励磁コイル)、51はくまとりコイル、21は実
施の形態1の回転子である。
Embodiment 3 Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a view showing the third embodiment, and is a cross-sectional view showing the structure of a shaded motor using the rotor of the first embodiment. In the figure, 50 is a laminated iron core (core), 61 is a winding wound on the laminated iron core 50 (primary excitation coil), 51 is a shading coil, and 21 is a rotor of the first embodiment.

【0049】くまとり型モータは巻線61に交流電圧を
印加し、電流が流れる事ことにより巻かれた鉄心に磁極
を4極(図7では4つの鉄心に巻かれた巻線61があ
る)つくっている。くまとりコイル51は発生させた磁
極の一部に巻かれているので磁束が遅れ、移動磁界(回
転磁界)ができるので回転子はその回転磁界により回転
駆動される。しかしながら駆動原理から巻線61とくま
とりコイル51でつくる回転磁界は歪が大きく、駆動ト
ルクに脈動を生じることが多い。
In the shaded motor, an AC voltage is applied to the winding 61, and the current flows, so that the wound iron core has four magnetic poles (in FIG. 7, the winding 61 is wound around four iron cores). creating. Since the shading coil 51 is wound around a part of the generated magnetic pole, the magnetic flux is delayed, and a moving magnetic field (rotating magnetic field) is generated, so that the rotor is rotationally driven by the rotating magnetic field. However, due to the driving principle, the rotating magnetic field generated by the winding 61 and the shading coil 51 has a large distortion and often causes a pulsation in the driving torque.

【0050】しかし、実施の形態1の回転子を使うこと
により、従来の技術で示した回転子と固定子の間で発生
する回転磁界の歪みが少なくなるのでより多くの高調波
成分を増加させることがなく、結局低騒音となる。
However, by using the rotor of the first embodiment, the distortion of the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator shown in the prior art is reduced, so that more harmonic components are increased. No noise, resulting in low noise.

【0051】実施の形態4.以下、この発明の実施の形
態4を図面を参照して説明する。図8は実施の形態4を
示す図で、実施の形態1の回転子を用いた集中巻線型誘
導電動機の構造を示す横断面図である。図において、5
2は積層鉄心(コア)、41は積層鉄心52で作られた
突極に集中的に巻かれた第1相巻線(主巻線)、42は
他の突極に集中的に巻かれた第2相巻線(補巻線)、2
1は実施の形態1の回転子で2極、2相、誘導電動機で
ある。第1相巻線41と第2相巻線42は図5の駆動回
路図で示したように結線され進相コンデンサ43で第1
相巻線41と第2相巻線42のに流れる電流の位相を変
えて回転磁界を作ることにより回転子21が回転駆動す
る。
Embodiment 4 FIG. Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 shows the fourth embodiment and is a cross-sectional view showing the structure of a concentrated winding induction motor using the rotor of the first embodiment. In the figure, 5
2 is a first phase winding (main winding) intensively wound around salient poles made of a laminated iron core 52, and 42 is intensively wound around other salient poles. 2nd phase winding (auxiliary winding), 2
Reference numeral 1 denotes a two-pole, two-phase, induction motor, which is the rotor according to the first embodiment. The first phase winding 41 and the second phase winding 42 are connected as shown in the drive circuit diagram of FIG.
By changing the phase of the current flowing through the phase winding 41 and the second phase winding 42 to generate a rotating magnetic field, the rotor 21 is rotationally driven.

【0052】例えば図8のような集中巻線型の鉄心構造
では、それぞれの相で作る磁極は回転子の電気角で90
度しか面することができないので2相の巻線で作る回転
磁界が大きく歪み駆動トルクに脈動を生じることとな
る。
For example, in a concentrated winding type iron core structure as shown in FIG. 8, the magnetic poles formed in each phase have a rotor electric angle of 90 °.
Therefore, the rotating magnetic field generated by the two-phase windings is greatly distorted, causing pulsation in the driving torque.

【0053】従来の技術で示した図13の固定子で2相
巻線を施す場合、それぞれの相で作る磁極は回転子の電
気角で180度となり2相の巻線で作る回転磁界は集中
巻線型より歪みにくい。
When two-phase windings are applied to the stator shown in FIG. 13 shown in the prior art, the magnetic poles formed in each phase are 180 degrees in electrical angle of the rotor, and the rotating magnetic field formed by the two-phase windings is concentrated. Less distortion than wire wound type.

【0054】しかし、実施の形態1の回転子を使うこと
により、従来の技術で示した回転子と固定子の間で発生
する回転磁界の歪みが少なくなるのでより多くの高調波
成分を増加させることがなく、結局低騒音となる。
However, by using the rotor of the first embodiment, the distortion of the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator shown in the prior art is reduced, so that more harmonic components are increased. No noise, resulting in low noise.

【0055】実施の形態5.以下、この発明の実施の形
態5を図面を参照して説明する。図9は実施の形態5を
示す図で、回転子の構造を示す横断面図である。回転子
全体は実施の形態1で示したように材料は透磁率が大き
い高磁性金属材料と導電性が高い高導電性金属材料から
なり、材料は焼結方法により一体化されている。
Embodiment 5 Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 shows the fifth embodiment, and is a cross sectional view showing the structure of the rotor. As described in the first embodiment, the entire rotor is made of a high magnetic metal material having a high magnetic permeability and a high conductive metal material having a high conductivity, and the materials are integrated by a sintering method.

【0056】また、回転子の表面に近いほど導電性が高
い金属材料比率が高い組成分布となるように作られてい
る。回転子の中には逆円弧状の空隙55が3層、4組均
等に配置され、それにより磁気抵抗が周方向に大きく変
化するようになっている。その結果、固定子から見た図
9のd軸方向56のインダクタンス値Ldとq軸方向5
7のインダクタンス値Lqには大きな差があり、Lq>
Ldである。
Further, the composition ratio is so set that the closer to the surface of the rotor, the higher the conductivity of the metal material and the higher the composition distribution. In the rotor, three sets of inverted arc-shaped voids 55 are uniformly arranged in three layers, so that the magnetic resistance greatly changes in the circumferential direction. As a result, the inductance value Ld in the d-axis direction 56 of FIG.
7, there is a large difference between the inductance values Lq and Lq>
Ld.

【0057】このような特性をもつ回転子は固定子の作
る回転磁界に同期してリラクタンストルクを発生して回
転駆動することができる。また、この回転子の表面側は
誘導電動機の回転子の特性をもつので電動機の起動時は
誘導電動機のように固定子の作る回転磁界により起動
し、最後には回転子の内部の構造により同期運転が可能
である。
The rotor having such characteristics can be driven to rotate by generating reluctance torque in synchronization with the rotating magnetic field generated by the stator. In addition, since the surface side of this rotor has the characteristics of the rotor of an induction motor, when the motor is started, it is started by the rotating magnetic field created by the stator like an induction motor, and finally synchronized by the internal structure of the rotor. Driving is possible.

【0058】その結果、誘導電動機として運転中には回
転子に2次電流と呼ばれる電流が流れるが、同期運転時
にはその電流が流れないので損失が減り効率が良くな
る。
As a result, a current called a secondary current flows through the rotor during operation as an induction motor, but the current does not flow during synchronous operation, so that loss is reduced and efficiency is improved.

【0059】実施の形態6.以下、この発明の実施の形
態6を図面を参照して説明する。図10は実施の形態6
を示す図で、回転子の構造を示す横断面図である。図9
で説明した回転子の内部の空隙55に永久磁石62を挿
入し、4極の永久磁石62による極を作ったものであ
る。この回転子は実施の形態5で説明したように、起動
時は回転子表面の誘導電動機の回転子の特性により起動
し、最後には回転子の内部の構造により同期運転が可能
である。
Embodiment 6 FIG. Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 shows a sixth embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure of a rotor. FIG.
The permanent magnet 62 is inserted into the space 55 inside the rotor described in the above section, and four permanent magnets 62 are used to form the poles. As described in the fifth embodiment, this rotor starts at the time of startup due to the characteristics of the rotor of the induction motor on the rotor surface, and finally can perform synchronous operation due to the internal structure of the rotor.

【0060】また、同期運転時には内蔵した永久磁石6
2により更に固定子の作る回転磁界との間で吸引反発力
を生じるので、回転トルクを発生する為に必要な固定子
側の回転磁界の量を少なくすることができるので効率が
良くなる。
During synchronous operation, the built-in permanent magnet 6
2 further generates a suction repulsive force with the rotating magnetic field generated by the stator, so that the amount of the rotating magnetic field on the stator side required for generating the rotating torque can be reduced, so that the efficiency is improved.

【0061】実施の形態7.以下、この発明の実施の形
態7を説明する。本実施の形態では、固定子の軸方向長
さより回転子の軸方向長さを大きくするように構成して
いる。このことによって固定子で作る回転磁界によって
回転子側に流れる電流を回転子と固定子が面していない
部分に多く流すことができ2次電流での損失が減り、固
定子側からみた磁気低抵抗が小さくなるので回転磁界を
つくる電流量(アンペアターン)を削減できるので効率
がよくなる。電動機の種類は、誘導電動機、同期型電動
機のどちらにも適用できる。
Embodiment 7 FIG. Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configuration is such that the axial length of the rotor is greater than the axial length of the stator. This allows a large amount of current flowing on the rotor side due to the rotating magnetic field generated by the stator to flow to portions where the rotor and the stator are not facing, reducing loss in the secondary current, and reducing magnetic loss as viewed from the stator side. Since the resistance is reduced, the amount of current (ampere turn) for generating a rotating magnetic field can be reduced, so that efficiency is improved. The type of motor can be applied to both induction motors and synchronous motors.

【0062】実施の形態8.以下、この発明の実施の形
態8を図面を参照して説明する。図11は実施の形態8
を示す図で、回転子の斜視図である。図に示すように、
回転子の表面に細い周方向の溝を複数設けている。回転
子の表面は導電性の高い材料で燒結化により一体で構成
されているので、固定子の表面近くには固定子が作る磁
界が回転子の表面だけを通過して固定子側に戻り回転子
に渦電流のみを誘発し効率を落とすことがあるが、表面
に細い溝を複数設けることで渦電流の発生量を少なくす
ることができるので効率が良くなる。
Embodiment 8 FIG. Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 shows an eighth embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of a rotor. As shown in the figure,
A plurality of narrow circumferential grooves are provided on the surface of the rotor. The rotor surface is made of a highly conductive material and is integrally formed by sintering, so the magnetic field created by the stator near the stator surface passes only through the rotor surface and returns to the stator side to rotate. In some cases, eddy currents are induced in the element to lower the efficiency, but by providing a plurality of thin grooves on the surface, the amount of eddy currents generated can be reduced, resulting in higher efficiency.

【0063】実施の形態9.以下、この発明の実施の形
態9を図面を参照して説明する。図12は実施の形態9
を示す図で、回転子の斜視図である。図に示すように、
回転子の表面に軸方向に水平に細い軸方向の溝を複数設
けている。回転子の表面は導電性の高い材料で燒結化に
より一体で構成されているので、固定子の表面近くには
固定子が作る磁界が回転子の表面だけを通過して固定子
側にもどり回転子に渦電流のみを誘発し効率を落とすこ
とがあるが、表面に軸方向に水平に細い軸方向の溝を複
数設けることで渦電流の発生量を少なくすることができ
るので効率が良くなる。
Embodiment 9 FIG. Hereinafter, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 shows Embodiment 9
FIG. 4 is a perspective view of a rotor. As shown in the figure,
A plurality of thin axial grooves are provided on the surface of the rotor horizontally in the axial direction. Since the rotor surface is made of a highly conductive material and is integrally formed by sintering, the magnetic field created by the stator passes only through the rotor surface and returns to the stator side near the stator surface. In some cases, only the eddy current is induced in the element to reduce the efficiency. However, by providing a plurality of axially thin grooves in the axial direction on the surface, the amount of eddy current generated can be reduced, so that the efficiency is improved.

【0064】また、固定子の表面近くには固定子が作る
磁界が回転子の表面だけを通過して固定子側に戻り回転
子に渦電流のみを誘発する現象は固定子のスロット開口
部近辺で発生しやすいので、固定子のスロット開口幅よ
り小さなピッチで溝が設けることで回転子表面の渦電流
を効果的に削減でき効率が良くなる。
The phenomenon that the magnetic field generated by the stator near the surface of the stator passes only through the surface of the rotor and returns to the stator side to induce only eddy current in the rotor is caused by the vicinity of the slot opening of the stator. Therefore, by providing the grooves at a pitch smaller than the slot opening width of the stator, the eddy current on the rotor surface can be effectively reduced and the efficiency can be improved.

【0065】[0065]

【発明の効果】この発明に係る電動機の回転子は、高磁
性金属材料と高導電性金属材料とを混合した材料を焼結
化して一体で構成され、外周表面に近いほど高導電性金
属組成比率を大きくしたことにより、回転子の製造を容
易にし、電動機に使用された場合の回転磁界の歪みによ
って生じる脈動トルクを削減して電動機の低騒音化を図
ることができる。
The rotor of the electric motor according to the present invention is integrally formed by sintering a material obtained by mixing a highly magnetic metal material and a highly conductive metal material. By increasing the ratio, manufacture of the rotor is facilitated, and pulsating torque generated by distortion of the rotating magnetic field when used in the motor can be reduced to reduce noise of the motor.

【0066】また、鉄―銅系の焼結材料を用い、外周表
面に近いほど銅の組成比率を大きくしたものである。回
転子の製造を容易にし、電動機に使用された場合の回転
磁界の歪みによって生じる脈動トルクを削減して電動機
の低騒音化を図ることができる。
Further, an iron-copper-based sintered material is used, and the composition ratio of copper is increased toward the outer peripheral surface. This facilitates manufacture of the rotor, reduces pulsating torque generated by distortion of the rotating magnetic field when used in the motor, and reduces noise of the motor.

【0067】また、磁気抵抗が周方向に大きく変化する
ように、回転子内部に極数と同じだけ空隙を形成したの
で、同期型電動機に使用した場合、効率を高くすること
ができる。
Further, since the air gap is formed inside the rotor as much as the number of poles so that the magnetic resistance largely changes in the circumferential direction, the efficiency can be increased when used in a synchronous motor.

【0068】また、回転子内部に形成された空隙を逆円
弧状に形成したので、磁気抵抗を周方向に大きく変化さ
せることができる。
Further, since the gap formed inside the rotor is formed in an inverted arc shape, the magnetic resistance can be largely changed in the circumferential direction.

【0069】また、回転子内部に形成された空隙に永久
磁石を挿入したので、同期型電動機に使用した場合、回
転トルクを発生する為に必要な固定子側の回転磁界の量
を少なくすることができるので効率が良くなる。
Also, since the permanent magnet is inserted into the gap formed inside the rotor, when used in a synchronous motor, the amount of the rotating magnetic field on the stator side required to generate the rotating torque is reduced. Efficiency can be improved.

【0070】また、外周表面に周方向の溝を設けたの
で、渦電流の発生量を少なくすることができるので効率
が良くなる。
Further, since the circumferential groove is provided on the outer peripheral surface, the amount of eddy current generated can be reduced, so that the efficiency is improved.

【0071】また、外周表面に軸方向の溝を設けたの
で、渦電流の発生量を少なくすることができるので効率
が良くなる。
Further, since the axial groove is provided on the outer peripheral surface, the amount of eddy current generated can be reduced, so that the efficiency is improved.

【0072】また、軸方向の溝を固定子のスロット開口
幅より小さなピッチとしたので、回転子表面の渦電流を
効果的に削減でき効率が良くなる。
Further, since the pitch of the axial grooves is smaller than the slot opening width of the stator, the eddy current on the rotor surface can be effectively reduced and the efficiency can be improved.

【0073】この発明に係る誘導電動機は、請求項1記
載の電動機の回転子を用いたことにより、製造を容易に
し、回転磁界の歪みによって生じる脈動トルクを削減し
て誘導電動機の低騒音化を図ることができる。
The induction motor according to the present invention uses the rotor of the motor according to the first aspect, thereby facilitating manufacture, reducing pulsation torque generated by distortion of the rotating magnetic field, and reducing the noise of the induction motor. Can be planned.

【0074】また、位相制御により可変速駆動する場合
でも、請求項1記載の電動機の回転子を用いたことによ
り、回転子と固定子の間で発生する回転磁界の歪みが少
なくなるのでより多くの高調波成分を増加させることが
なく、低騒音とすることができる。
Further, even when the motor is driven at a variable speed by the phase control, the use of the rotor of the electric motor according to the first aspect reduces the distortion of the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator. Noise can be reduced without increasing the harmonic components of.

【0075】また、固定子の構造をくまとり型にした場
合でも、請求項1記載の電動機の回転子を用いたことに
より、回転子と固定子の間で発生する回転磁界の歪みが
少なくなるのでより多くの高調波成分を増加させること
がなく、低騒音とすることができる。
Further, even when the structure of the stator is a hollow type, the use of the rotor of the electric motor according to the first aspect reduces the distortion of the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator. Therefore, the noise can be reduced without increasing more harmonic components.

【0076】また、固定子を集中巻型とした場合でも、
請求項1記載の電動機の回転子を用いたことにより、回
転子と固定子の間で発生する回転磁界の歪みが少なくな
るのでより多くの高調波成分を増加させることがなく、
低騒音とすることができる。
Further, even when the stator is a concentrated winding type,
By using the rotor of the electric motor according to claim 1, the distortion of the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator is reduced, so that more harmonic components are not increased,
Low noise can be achieved.

【0077】この発明に係る同期型電動は、請求項4記
載の電動機の回転子を用いたことにより、同期運転時に
は2次電流が流れないので損失が減り効率が良くなる。
In the synchronous electric motor according to the present invention, since the secondary current does not flow during the synchronous operation by using the rotor of the electric motor according to the fourth aspect, the loss is reduced and the efficiency is improved.

【0078】また、請求項5記載の電動機の回転子を用
いたことにより、同期運転時には内蔵した永久磁石によ
り更に固定子の作る回転磁界との間で吸引反発力を生じ
るので、回転トルクを発生する為に必要な固定子側の回
転磁界の量を少なくすることができるので効率が良くな
る。
Further, by using the rotor of the electric motor according to the fifth aspect, at the time of synchronous operation, a suction repulsive force is further generated between the built-in permanent magnet and the rotating magnetic field generated by the stator, so that a rotating torque is generated. Therefore, the amount of the rotating magnetic field on the side of the stator required for the operation can be reduced, so that the efficiency is improved.

【0079】この発明に係る誘導電動機は、固定子より
回転子の軸方向長さを長くしたことにより、固定子側か
らみた磁気低抵抗が小さくなるので回転磁界をつくる電
流量を削減できるので効率がよくなる。
In the induction motor according to the present invention, since the length of the rotor in the axial direction is made longer than that of the stator, the magnetic low resistance seen from the stator side is reduced, so that the amount of current for generating the rotating magnetic field can be reduced, so that the efficiency is improved Will be better.

【0080】この発明に係る同期型電動機は、固定子よ
り回転子の軸方向長さを長くしたことにより、固定子側
からみた磁気低抵抗が小さくなるので回転磁界をつくる
電流量を削減できるので効率がよくなる。
In the synchronous motor according to the present invention, since the length of the rotor in the axial direction is made longer than that of the stator, the magnetic low resistance as viewed from the stator side is reduced, so that the amount of current for generating a rotating magnetic field can be reduced. Efficiency is improved.

【0081】この発明に係る電動機の回転子の製造方法
は、上金型が下金型の中にあり回転子の表面の高導電性
金属材料比率が大きな層の部分を第1の空隙として下金
型と密着し、第1の空隙には焼結材料である高導電性金
属材料と高磁性金属材料の比率を高電導性金属に大きく
配合した第1の焼結材料粉が投入される工程と、第1の
空隙に嵌合される第1のリング状ピストンが第1の焼結
材料粉を圧縮して固められリング状固形物となる工程
と、上金型が取り除かれ、代わりに上金型より外径の小
さな円柱が下金型に密着して設置され、円柱とリング状
固形物との第2の空隙に、高磁性金属材料比率が高い第
2の焼結材料粉が投入される工程と、第2の空隙に嵌合
する第2のリング状ピストンが第2の焼結材料粉を圧縮
して固めめられ高導電率金属材料比率が高いリング状固
形物とも一体化する工程と、この一体化した圧縮固形物
を高温炉において所定温度にて焼結化する工程と、を備
えたことにより、回転子の製造が容易にできる。
According to the method for manufacturing a rotor of a motor according to the present invention, the upper mold is in the lower mold and the portion of the layer having a high ratio of the highly conductive metal material on the surface of the rotor is defined as the first gap. A step in which a first sintered material powder in which a ratio of a highly conductive metal material and a highly magnetic metal material as a sintering material is largely blended into a highly conductive metal is put into a first gap in a first gap. A step in which a first ring-shaped piston fitted into the first gap compresses and solidifies the first sintered material powder to form a ring-shaped solid; and the upper mold is removed, and A cylinder having an outer diameter smaller than that of the mold is placed in close contact with the lower mold, and a second sintered material powder having a high ratio of a high magnetic metal material is introduced into a second gap between the cylinder and the ring-shaped solid. And the second ring-shaped piston fitted into the second gap compresses and hardens the second sintered material powder to provide high conductivity. And a step of sintering the integrated compressed solid at a predetermined temperature in a high-temperature furnace, thereby manufacturing a rotor. Easy.

【0082】この発明に係る電動機の回転子は、回転子
表面側にリング状に高導電性金属材料比率を大きくした
高磁性金属材料と混合した第1の材料層を備えたので、
電動機に使用された場合の回転磁界の歪みによって生じ
る脈動トルクを削減して電動機の低騒音化を図ることが
できる。
Since the rotor of the electric motor according to the present invention has a first material layer mixed with a high magnetic metal material having a high ratio of a high conductive metal material in a ring shape on the rotor surface side,
The pulsation torque generated by the distortion of the rotating magnetic field when used in an electric motor can be reduced to reduce the noise of the electric motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1を示す図で、誘導電動機の回転
子を示す斜視図である。
FIG. 1 is a view showing Embodiment 1, and is a perspective view showing a rotor of an induction motor.

【図2】 実施の形態1を示す図で、誘導電動機の回転
子材料組成分布を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the first embodiment and is a diagram illustrating a rotor material composition distribution of the induction motor.

【図3】 実施の形態1を示す図で、誘導電動機の回転
子材料組成分布を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the first embodiment and is a diagram showing a rotor material composition distribution of the induction motor.

【図4】 実施の形態1を示す図で、誘導電動機の回転
子を製造する金型構造を示す図である。
FIG. 4 is a view showing the first embodiment and is a view showing a mold structure for manufacturing a rotor of the induction motor.

【図5】 実施の形態2を示す図で、2相誘導電動機を
位相制御し可変速駆動する回路構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the second embodiment, and is a diagram showing a circuit configuration for controlling the phase of a two-phase induction motor and driving it at a variable speed.

【図6】 実施の形態2を示す図で、2相誘導電動機を
位相制御し可変速駆動する時の誘導電動機巻線に流れる
電流の状況を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the second embodiment, and is a diagram showing a state of a current flowing through an induction motor winding when a two-phase induction motor is phase-controlled and driven at a variable speed.

【図7】 実施の形態3を示す図で、実施の形態1の回
転子を用いたくまとり型モータの構造を示す横断面図で
ある。
FIG. 7 is a view showing the third embodiment, and is a cross-sectional view showing the structure of a shaded motor using the rotor of the first embodiment.

【図8】 実施の形態4を示す図で、実施の形態1の回
転子を用いた集中巻線型誘導電動機の構造を示す横断面
図である。
FIG. 8 shows the fourth embodiment, and is a cross-sectional view showing the structure of a concentrated winding induction motor using the rotor of the first embodiment.

【図9】 実施の形態5を示す図で、回転子の構造を示
す横断面図である。
FIG. 9 shows the fifth embodiment, and is a cross-sectional view showing the structure of the rotor.

【図10】 実施の形態6を示す図で、回転子の構造を
示す横断面図である。
FIG. 10 shows the sixth embodiment, and is a cross-sectional view showing the structure of the rotor.

【図11】 実施の形態8を示す図で、回転子を示す斜
視図である。
FIG. 11 shows the eighth embodiment and is a perspective view showing a rotor.

【図12】 実施の形態9を示す図で、回転子を示す斜
視図である。
FIG. 12 shows the ninth embodiment, and is a perspective view showing a rotor.

【図13】 従来のかご型誘導電動機の回転子と固定子
を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a rotor and a stator of a conventional cage-type induction motor.

【図14】 従来のかご型誘導電動機の回転子の外観図
である。
FIG. 14 is an external view of a rotor of a conventional cage-type induction motor.

【図15】 従来のかご型誘導電動機の回転子のスロッ
ト部近傍の断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the vicinity of a slot of a rotor of a conventional cage induction motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 回転子、23 第1の材料層、24 第2の材料
層、25 下金型、26 上金型、27 第1の空隙、
28 第1の焼結材料粉、29 第1のリング状ピスト
ン、30 リング状固形物、31 円柱、32 第2の
リング状ピストン、33 第2の空隙、34 第2の焼
結材料粉、41 第1相巻線、42 第2相巻線、43
進相コンデンサ、44 トライアック、45 トライ
アックのゲート、46 商用電源、50 積層鉄心、5
1 くまとりコイル、52 積層鉄心、55 空隙、5
6 d軸方向、57 q軸方向、58 周方向の溝、5
9軸方向の溝、61 巻線、62 永久磁石。
21 rotor, 23 first material layer, 24 second material layer, 25 lower mold, 26 upper mold, 27 first gap,
28 first sintered material powder, 29 first ring-shaped piston, 30 ring-shaped solid, 31 cylinder, 32 second ring-shaped piston, 33 second void, 34 second sintered material powder, 41 First phase winding, 42 Second phase winding, 43
Phase-advancing capacitor, 44 triac, 45 triac gate, 46 commercial power supply, 50 laminated core, 5
1 Shading coil, 52 laminated iron core, 55 gap, 5
6 d-axis direction, 57 q-axis direction, 58 circumferential groove, 5
9 axial grooves, 61 windings, 62 permanent magnets.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 17/16 H02K 17/16 B 19/10 19/10 A 19/14 19/14 Z (72)発明者 馬場 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松岡 篤 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉野 勇人 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 堤 貴弘 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5H002 AA03 AA04 AA07 AA09 AB07 AB08 AE06 5H013 NN10 PP06 5H615 AA01 BB01 BB06 BB07 BB14 BB16 PP02 PP06 SS05 SS12 SS13 SS19 TT01 TT04 5H619 AA01 AA03 AA07 BB06 BB15 BB22 BB24 PP02 PP04 PP08 5H622 AA03 CA02 CA07 CA13 PP03──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 17/16 H02K 17/16 B 19/10 19/10 A 19/14 19/14 Z (72) Invention Person Kazuhiko Baba 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Atsushi Matsuoka 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Yoshino Hayato 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Takahiro Tsutsumi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Mitsubishi Electric Corporation 5H002 AA03 AA04 AA07 AA09 AB07 AB08 AE06 5H013 NN10 PP06 5H615 AA01 BB01 BB06 BB07 BB14 BB16 PP02 PP06 SS05 SS12 SS13 SS19 TT01 TT04 5H619 AA01 AA03 AA07 BB06 BB15 BB22 BB24 PP02 CA04 PP08 5H622 A13 03

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高磁性金属材料と高導電性金属材料とを
混合した材料を焼結化して一体で構成され、外周表面に
近いほど高導電性金属組成比率を大きくしたことを特徴
とする電動機の回転子。
An electric motor characterized in that a material obtained by mixing a highly magnetic metal material and a highly conductive metal material is sintered and integrally formed, and the composition ratio of the highly conductive metal increases as it approaches the outer peripheral surface. Rotor.
【請求項2】 鉄―銅系の焼結材料を用い、外周表面に
近いほど銅の組成比率を大きくしたことを特徴とする請
求項1記載の電動機の回転子。
2. The motor rotor according to claim 1, wherein an iron-copper-based sintered material is used, and the composition ratio of copper is increased toward the outer peripheral surface.
【請求項3】 磁気抵抗が周方向に大きく変化するよう
に、回転子内部に極数と同じだけ空隙を形成したことを
特徴とする請求項1記載の電動機の回転子。
3. The rotor for an electric motor according to claim 1, wherein air gaps are formed inside the rotor as many as the number of poles so that the magnetic resistance changes greatly in the circumferential direction.
【請求項4】 回転子内部に形成された空隙を逆円弧状
に形成したことを特徴とする請求項3記載の電動機の回
転子。
4. The rotor for an electric motor according to claim 3, wherein a gap formed inside the rotor is formed in an inverted arc shape.
【請求項5】 回転子内部に形成された空隙に永久磁石
を挿入したことを特徴とする請求項3記載の電動機の回
転子。
5. The rotor for an electric motor according to claim 3, wherein a permanent magnet is inserted into a gap formed inside the rotor.
【請求項6】 外周表面に周方向の溝を設けたことを特
徴とする請求項1記載の電動機の回転子。
6. The rotor for an electric motor according to claim 1, wherein a circumferential groove is provided on an outer peripheral surface.
【請求項7】 外周表面に軸方向の溝を設けたことを特
徴とする請求項1記載の電動機の回転子。
7. The rotor for an electric motor according to claim 1, wherein an axial groove is provided on an outer peripheral surface.
【請求項8】 軸方向の溝を固定子のスロット開口幅よ
り小さなピッチとしたことを特徴とする請求項7記載の
電動機の回転子。
8. The rotor for an electric motor according to claim 7, wherein the axial grooves have a pitch smaller than a slot opening width of the stator.
【請求項9】 請求項1記載の電動機の回転子を用いた
ことを特徴とする誘導電動機。
9. An induction motor using the rotor of the electric motor according to claim 1.
【請求項10】 位相制御により可変速駆動することを
特徴とする請求項9記載の誘導電動機。
10. The induction motor according to claim 9, wherein the motor is driven at a variable speed by phase control.
【請求項11】 固定子の構造をくまとり型にしたこと
を特徴とする請求項9記載の誘導電動機。
11. The induction motor according to claim 9, wherein the stator has a hollow structure.
【請求項12】 固定子を集中巻型としたことを特徴と
する請求項9記載の誘導電動機。
12. The induction motor according to claim 9, wherein the stator is a concentrated winding type.
【請求項13】 請求項4記載の電動機の回転子を用い
たことを特徴とする同期型電動機。
13. A synchronous motor using the rotor of the motor according to claim 4.
【請求項14】 請求項5記載の電動機の回転子を用い
たことを特徴とする同期型電動機。
14. A synchronous motor using the rotor of the motor according to claim 5.
【請求項15】 固定子より回転子の軸方向長さを長く
したことを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載
の誘導電動機。
15. The induction motor according to claim 9, wherein an axial length of the rotor is longer than that of the stator.
【請求項16】 固定子より回転子の軸方向長さを長く
したことを特徴とする請求項13または請求項14記載
の同期型電動機。
16. The synchronous motor according to claim 13, wherein an axial length of the rotor is longer than that of the stator.
【請求項17】 請求項6〜8のいずれかに記載の電動
機の回転子を用いたことを特徴とする誘導電動機。
17. An induction motor using the rotor of the electric motor according to claim 6. Description:
【請求項18】 請求項6〜8のいずれかに記載の電動
機の回転子を用いたことを特徴とする同期型電動機。
18. A synchronous motor using the motor rotor according to claim 6. Description:
【請求項19】 請求項1に記載された電動機の回転子
の製造方法であって、上金型が下金型の中にあり回転子
の表面の高導電性金属材料比率が大きな層の部分を第1
の空隙として下金型と密着し、前記第1の空隙には焼結
材料である高導電性金属材料と高磁性金属材料の比率を
高電導性金属に大きく配合した第1の焼結材料粉が投入
される工程と、 前記第1の空隙に嵌合される第1のリング状ピストンが
第1の焼結材料粉を圧縮して固められリング状固形物と
なる工程と、 上金型が取り除かれ、代わりに上金型より外径の小さな
円柱が下金型に密着して設置され、前記円柱と前記リン
グ状固形物との第2の空隙に、高磁性金属材料比率が高
い第2の焼結材料粉が投入される工程と、 前記第2の空隙に嵌合する第2のリング状ピストンが第
2の焼結材料粉を圧縮して固めめられ高導電率金属材料
比率が高い前記リング状固形物とも一体化する工程と、 この一体化した圧縮固形物を高温炉において所定温度に
て焼結化する工程と、を備えたことを特徴とする電動機
の回転子の製造方法。
19. The method for manufacturing a rotor for an electric motor according to claim 1, wherein the upper die is in the lower die, and the portion of the layer having a high ratio of the highly conductive metal material on the surface of the rotor. The first
A first sintered material powder in which a ratio of a highly conductive metal material and a high magnetic metal material, which is a sintering material, is largely blended with a highly conductive metal in the first void as a void. And a step in which the first ring-shaped piston fitted into the first gap compresses and solidifies the first sintered material powder to form a ring-shaped solid. A cylinder having a smaller outer diameter than the upper mold is placed in close contact with the lower mold, and a second gap having a high magnetic metal material ratio is provided in the second gap between the cylinder and the ring-shaped solid. And the second ring-shaped piston fitted into the second gap compresses and solidifies the second sintered material powder, so that the high conductivity metal material ratio is high. A step of integrating with the ring-shaped solid; and bringing the integrated compressed solid to a predetermined temperature in a high-temperature furnace. And a step of sintering the rotor.
【請求項20】 回転子表面側にリング状に高導電性金
属材料比率を大きくした高磁性金属材料と混合した第1
の材料層を備えたことを特徴とする電動機の回転子。
20. A first magnetic material mixed with a high magnetic metal material having an increased ratio of a high conductive metal material in a ring shape on the rotor surface side.
A rotor for an electric motor, comprising:
【請求項21】 前記リング状の第1の材料層の内側
に、鉄塊で構成された第2の材料層が配置されているこ
とを特徴とする請求項20記載の電動機の回転子。
21. The motor rotor according to claim 20, wherein a second material layer made of an iron lump is arranged inside the ring-shaped first material layer.
【請求項22】 前記リング状の第1の材料層の内側
に、積層鋼鈑で構成された第2の材料層が配置されてい
ることを特徴とする請求項20記載の電動機の回転子。
22. The motor rotor according to claim 20, wherein a second material layer made of a laminated steel sheet is disposed inside the ring-shaped first material layer.
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