JP2002262485A - 電動機 - Google Patents
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Abstract
積層して構成した固定子コアにおいて、積層による一体
化手段として溶接を用いることで、その箇所で電気絶縁
が破壊されることにより渦電流損が増加し、効率が悪化
する。 【解決手段】 固定子の極歯部10の積層手段として、
少なくとも磁束の変化の激しい固定子内径部には溶接箇
所がないため、電磁鋼板の電気絶縁破壊がなく渦電流の
増加による効率が悪化するということなく、簡単な構造
で小型高効率、高性能なモータを実現することができる
集中巻固定子を用いたモータ。
Description
たモータおよび発電機の固定子に関するものである。
施した固定子として、一つの固定子極歯に一つの相の巻
線を巻いた集中巻固定子がある。集中巻固定子では、特
に巻線端部(コイルエンド部)を短くできるという長所
があり、モータの小型化が図れ、また巻線抵抗も小さく
なるので巻線電流と巻線抵抗によって生じる銅損も小さ
く高効率であるという長所が得られる。さらに、固定子
の巻線が収まるスロット部に巻線を整列巻することで、
スロットにおける巻線の占積率を高め、巻線抵抗を下げ
ることができ高効率なモータを実現できる。これを実現
する一方式として、一固定子極歯毎に分割した固定子に
巻線を整列巻し、その後これら固定子極歯を環状に接続
して、固定子とする方式がある。この巻線を施した固定
子極歯同士の接続には、固定子極歯接合部の外周部を溶
接等によって一体化し、環状の固定子としている。
して、渦電流低減のために表面を電気絶縁した板厚0.
5から0.2程度の電磁鋼板を積層して構成している。
固定子極歯部の構成は、積層整列した固定子コアシート
積層方向に対し直角方向から境目を数箇所溶接して構成
している。図6は固定子極歯部を表し、図6(a)は正
面図、図6(b)は軸方向断面図であり、コアシート6
1溶接積層の状態を示す。固定子極歯部60は、コアシ
ート61を積層し、インシュレータ62を介して巻線6
3を同心状に巻いている。巻線を施すために、コアシー
ト61の外周端面境目を溶接している。ここでの溶接箇
所は64で示している。
溶接部64において積層した電磁鋼板の電気絶縁が破壊
されることで渦電流が増加し、効率が悪化するという課
題がある。固定子内径部は、回転子と対面していて、磁
束の変化が激しい箇所であり、ここでの絶縁破壊は大幅
に渦電流損が増加し効率を悪化する。
め電磁鋼板の絶縁コーティング材として接着剤を用いた
接着電磁鋼板は、予めコア材に接着材が塗布されている
ものであり、打ち抜き等によりコア形状にしたものを整
列積層し、加圧加熱接着を行い一体化している。高効率
を追求するモータでは、コア打ち抜きによって生じたコ
ア材の歪みによる磁気特性悪化の改善のために、歪み除
去の目的で焼鈍を行うことがよくある。焼鈍条件の一例
として、800℃1時間その後除冷というものである。
接着剤が焼鈍温度では機能しないため焼鈍処理ができな
いという課題がある。
アシートの一部に凹凸を設けたカシメという手段では、
カシメ部でコア材の磁気特性が悪化しモータの効率に影
響を与える。また軸方向寸法いわゆる積厚の大きなモー
タでは、カシメ部のばね性による積厚の偏差が生じ、特
に固定子に複数の分割コアを用いたモータでは好ましく
ない。
する複数の固定子分割部材を環状に組み合わせた固定子
を備える電動機であって、前記固定子分割部材は複数の
電磁鋼板を積層し、各電磁鋼板を接着剤により連結した
ことを特徴とする電動機であり、一極歯毎に分割した固
定子分割部材を構成するため、100mPa・S程度以
下の低粘度接着剤(例えば、シアノアクリルレート系瞬
間接着剤、嫌気性接着剤、UV硬化接着剤)を用い、複
数の電磁鋼板を積層したものである。少なくとも磁束変
化の激しい内径部には、溶接を用いないで、電磁鋼板の
積層体を作ることができるので、電磁鋼板積層電気絶縁
が破壊され、渦電流の増加による効率が悪化するという
ことはない。よって、簡単な構造で小型高効率、高性能
なモータを実現することができる集中巻固定子を有した
電動機を提供することができる。
の固定子分割部材を環状に組み合わせた固定子を備える
電動機であって、前記固定子分割部材は複数の電磁鋼板
を積層し、各電磁鋼板を接着剤により連結したことを特
徴とする電動機であり、複数の電磁鋼板を積層したもの
である。少なくとも磁束変化の激しい内径部には、溶接
を用いないで、電磁鋼板の積層体を作ることができる。
数の電磁鋼板を接着剤のみで連結したことを特徴とする
電動機であり、溶接による電磁鋼板の電気的絶縁の破壊
を抑えることができる。
磁鋼板を溶接により連結しており、前記固定子分割部材
の極歯部に溶接点を設けないことで、磁束の変化が激し
い箇所に溶接点を設けない。
磁鋼板を溶接により連結しており、前記固定子分割部材
の極歯部の背面を溶接し、各電磁鋼板を連結している。
よって、磁束の変化が少ない箇所に溶接点を設けている
ので、溶接による効率の悪化は少ない。
は、溶接により連結固定することができる。
を連結する溶接点の近傍には、積層する電磁鋼板の間に
非接着部を設けることで、溶接による熱で、接着剤の一
部がガスとなることを抑えることができる。
を連結する溶接点の近傍に、はっ水、はっ油コーティン
グを施した電磁鋼板を積層し、各電磁鋼板を接着剤によ
り連結したことで、溶接点の近傍を非接着部にすること
が容易になる。
タを介し、この極歯部に導電性巻線を集中巻するとよ
い。
基づいて説明する。図1は、第一の実施例の集中巻固定
子を用いたモータ正面図を示す。固定子1は、インシュ
レータ5を介して巻線4を集中巻した極歯部を有する複
数の固定子分割部材2を、回転子6は、永久磁石7をコ
ア内部に配したいわゆる埋め込み磁石型モータである。
るが、回転子コア表面に永久磁石を配した表面磁石型モ
ータや、集中巻固定子を用いるスイッチトリラクタンス
モータ等にも適用でき、極数も8極12スロットに限ら
ない。
図を示している。固定子極歯部10は、固定子コアシー
トを積層したもので、内周部11と外周部12のコアシ
ート積層面に接着剤を浸透させて積層固定したものであ
る。接着剤は100mPa・S程度以下の低粘度なシア
ノアクリルレート系瞬間接着剤を用いる。このように、
溶接やカシメを用いることなく積層した固定子極歯部に
インシュレータを介して巻線を施し、環状に組み合わせ
た固定子を用いたモータは、溶接部にて電気絶縁が破壊
されることで渦電流が増加し、効率が悪化するというこ
とはない。簡単な構造で小型高効率、高性能な集中巻固
定子を用いたモータを実現することができる。
実施例を示す固定子極歯部の斜視図を示している。
積層したもので、内周部21のコアシート積層面に接着
剤を浸透させて積層固定したものである。接着剤は10
0mPa・S程度以下の低粘度なシアノアクリルレート
系瞬間接着剤を用いる。外周部22は外周部からコアシ
ート積層外周面の一部を溶接している。固定子内径部
は、回転子と対面していて、磁束の変化が激しい箇所で
あり、ここでの電磁鋼板同士の絶縁破壊は、大幅に渦電
流損が増加し効率の悪化を招く。本発明は、内径部を溶
接していないので高効率である。
視図を示す。説明のため、巻線やインシュレータは図示
していない。固定子25の外周部の26は溶接箇所を示
す。
の強度もあり、大型モータにも適用できる。
部の溶接やカシメを用いることなく積層した固定子極歯
部20にインシュレータを介して巻線を施し、環状に組
み合わせた固定子を用いたモータは、溶接部にて電気絶
縁が破壊されることで渦電流が増加し、効率が悪化する
ということはない。簡単な構造で小型高効率、高性能な
集中巻固定子を用いたモータを実現することができる。
状に一体化する手段として、隣接したコア接続部外周を
溶接している場合があるが、溶接部において、溶接の際
接着剤の一部がガスとなり溶接を阻害する場合があり環
状とした固定子の強度、精度に不備を生じるという課題
がある。
5を用いて説明する。図5は本実施例を示す固定子コア
シートの平面図を示す。ステータコアシート30は、接
着部31と固定子極歯同士を円環状に溶接するための溶
接部32との間の33で示した領域にはっ水、はっ油性
のコーティング剤を配したものである。ここで、接着部
31とは実施例2で示したものと同じで、コアシートを
整列積層した状態で、コアシート外周面から浸透させる
箇所を示している。また、溶接部32とは、積層した固
定子極歯部にインシュレータを介し巻線を施したもの同
士を環状に組み合わせ固定するための溶接部を示す。は
っ水、はっ油性のコーティング剤により溶接部近傍に浸
透する接着剤を阻止し非接着部を設けることができ、溶
接において、接着剤の一部がガスとなり溶接を阻害する
ことを防ぐ効果がある。強固な溶接により、環状とした
固定子の強度、精度を高める効果を得る。
るシリコーン系のものを用いると効果的である。なお、
コーティング剤はコアシート所定の形状に打ち抜いた
後、歪み取焼鈍の後で塗布することができる。焼鈍を行
わない場合は、打ち抜き工程でコーティング剤を塗布す
ることも効果的である。
する溶接点の近傍には、積層する電磁鋼板の間に非接着
部を設けたことで、溶接やカシメを用いることなく積層
した固定子極歯部にインシュレータを介して巻線を施
し、環状に組み合わせた固定子を用いたモータは、溶接
部にて電気絶縁が破壊されることで渦電流が増加し、効
率が悪化するということはない。簡単な構造で小型高効
率、高性能な集中巻固定子を用いたモータを実現するこ
とができる。
固定子分割部材を環状に組み合わせた固定子を備える電
動機であって、前記固定子分割部材は複数の電磁鋼板を
積層し、各電磁鋼板を接着剤により連結したことを特徴
とする電動機とすることで、溶接による電磁鋼板の電気
的絶縁の破壊を抑えることができ、簡単な構造で小型高
効率、高性能なモータを実現することができる集中巻固
定子を有した電動機を提供することができる。
が激しい固定子内径部の溶接を行わないことで絶縁破壊
による大幅な渦電流損の増加もなく高効率なモータを提
供することができる。
接点の近傍に、はっ水、はっ油コーティングを施した電
磁鋼板を積層し、各電磁鋼板を接着剤により連結したこ
とで、溶接の際接着剤の一部がガスとなり溶接を阻害す
ることなく、環状とした固定子の強度、精度が高い高効
率なモータを提供することができる。
えた冷却システムは小型で高効率を実現できる。
いたモータの正面図
定子極歯部の斜視図
定子極歯部の斜視図
の平面図
Claims (10)
- 【請求項1】 極歯部を有する複数の固定子分割部材を
環状に組み合わせた固定子を備える電動機であって、前
記固定子分割部材は複数の電磁鋼板を積層し、各電磁鋼
板を接着剤により連結したことを特徴とする電動機。 - 【請求項2】 固定子分割部材は、複数の電磁鋼板を接
着剤のみで連結したことを特徴とする請求項1記載の電
動機。 - 【請求項3】 固定子分割部材は、各電磁鋼板を溶接に
より連結しており、前記固定子分割部材の極歯部に溶接
点を設けない請求項1記載の電動機。 - 【請求項4】 固定子分割部材は、各電磁鋼板を溶接に
より連結しており、前記固定子分割部材の極歯部の背面
を溶接し、各電磁鋼板を連結した請求項1記載の電動
機。 - 【請求項5】 隣合う固定子分割部材を溶接により連結
固定した請求項1記載の電動機。 - 【請求項6】 隣合う固定子分割部材を連結する溶接点
の近傍には、積層する電磁鋼板の間に非接着部を設けた
請求項5記載の電動機。 - 【請求項7】 隣合う固定子分割部材を連結する溶接点
の近傍に、はっ水、はっ油コーティングを施した電磁鋼
板を積層し、各電磁鋼板を接着剤により連結したことを
特徴とする請求項5記載の電動機。 - 【請求項8】 極歯部にインシュレータを介し、この極
歯部に導電性巻線を集中巻した請求項1記載の電動機。 - 【請求項9】 請求項1乃至請求項8記載の電動機を備
えた圧縮機。 - 【請求項10】 請求項9記載の圧縮機を備えた冷却シ
ステム。
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