JP2002281699A - 回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機 - Google Patents
回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機Info
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- JP2002281699A JP2002281699A JP2001076842A JP2001076842A JP2002281699A JP 2002281699 A JP2002281699 A JP 2002281699A JP 2001076842 A JP2001076842 A JP 2001076842A JP 2001076842 A JP2001076842 A JP 2001076842A JP 2002281699 A JP2002281699 A JP 2002281699A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】振動および騒音の低減を十分効果的に図るこ
と。 【解決手段】板状の固定子枠２と、固定子枠２の内周部
に固定された円筒状の固定子鉄心３とを備えて構成され
る回転電機の固定子１において、固定子枠２をその軸方
向に複数に分割して単位固定子枠８とし、各単位固定子
枠８の軸方向に直交する方向の断面の外周を、偶数角形
に形成し、当該偶数角形の次数を、２を除く偶数次数と
し、かつ各対角となる辺の長さを非対称となるようにす
る。
と。 【解決手段】板状の固定子枠２と、固定子枠２の内周部
に固定された円筒状の固定子鉄心３とを備えて構成され
る回転電機の固定子１において、固定子枠２をその軸方
向に複数に分割して単位固定子枠８とし、各単位固定子
枠８の軸方向に直交する方向の断面の外周を、偶数角形
に形成し、当該偶数角形の次数を、２を除く偶数次数と
し、かつ各対角となる辺の長さを非対称となるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電動機、発
電機、同期機等の回転電機において、特に振動および騒
音の低減を十分効果的に図れるようにした回転電機の固
定子およびそれを用いた回転電機に関するものである。
電機、同期機等の回転電機において、特に振動および騒
音の低減を十分効果的に図れるようにした回転電機の固
定子およびそれを用いた回転電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、回転電機の一つとして、例え
ば誘導電動機が知られている。
ば誘導電動機が知られている。
【０００３】図２０は、この種の従来の誘導電動機の構
成例を示す縦断面図である。
成例を示す縦断面図である。
【０００４】図２０において、固定子１は、固定子枠２
と、当該固定子枠２に嵌合固定された固定子鉄心３とか
ら構成されている。
と、当該固定子枠２に嵌合固定された固定子鉄心３とか
ら構成されている。
【０００５】また、回転子４は、軸受５を介して支承さ
れた回転軸６に、回転子鉄心７を取り付けて構成されて
いる。
れた回転軸６に、回転子鉄心７を取り付けて構成されて
いる。
【０００６】ところで、最近では、このような誘導電動
機を、インバータにより速度制御することが多くなって
きている。
機を、インバータにより速度制御することが多くなって
きている。
【０００７】しかしながら、インバータによる速度制御
運転においては、速度が変化することから、電磁力の周
波数と誘導電動機の構造系である固定子鉄心３の固有振
動数とが一致して共振現象となり、大きな振動と騒音が
発生する可能性が非常に高くなるという問題点がある。
そして、速度が変化することから、共振点を避けること
ができない。
運転においては、速度が変化することから、電磁力の周
波数と誘導電動機の構造系である固定子鉄心３の固有振
動数とが一致して共振現象となり、大きな振動と騒音が
発生する可能性が非常に高くなるという問題点がある。
そして、速度が変化することから、共振点を避けること
ができない。
【０００８】そこで、このような共振現象による騒音を
低減するための手段の一つとして、例えば固定子枠２の
内周部に周方向に沿って、固定子鉄心３を支持する支持
用のリブを複数設ける構成とすることにより、振動と騒
音を低減できるようにした誘導電動機が提案されてきて
いる。
低減するための手段の一つとして、例えば固定子枠２の
内周部に周方向に沿って、固定子鉄心３を支持する支持
用のリブを複数設ける構成とすることにより、振動と騒
音を低減できるようにした誘導電動機が提案されてきて
いる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような手段を講じた誘導電動機においては、固定子枠２
にリブを設けていることから、固定子鉄心３の外周部を
加工しないと、固定子鉄心３の内周と外周の同心精度が
悪く、特性悪化や軸電圧発生の要因になり、短寿命とな
る。
ような手段を講じた誘導電動機においては、固定子枠２
にリブを設けていることから、固定子鉄心３の外周部を
加工しないと、固定子鉄心３の内周と外周の同心精度が
悪く、特性悪化や軸電圧発生の要因になり、短寿命とな
る。
【００１０】一方、固定子鉄心３の内周と外周の同心精
度を向上させる場合に、固定子鉄心３の外周部を機械加
工することにより、精度を向上することができるが、こ
の場合、固定子鉄心３を固着する部分は外周部であるこ
とから、当該外周部に機械加工量よりも深い凹部を設け
て、当該凹部で固着したり、または固定子鉄心３にキリ
穴を設けて、ボルトで固定したりする必要がある。
度を向上させる場合に、固定子鉄心３の外周部を機械加
工することにより、精度を向上することができるが、こ
の場合、固定子鉄心３を固着する部分は外周部であるこ
とから、当該外周部に機械加工量よりも深い凹部を設け
て、当該凹部で固着したり、または固定子鉄心３にキリ
穴を設けて、ボルトで固定したりする必要がある。
【００１１】しかしながら、凹部やキリ穴を設けると、
固定子鉄心３の剛性が低下して、結果的に振動や騒音が
悪化することになる。
固定子鉄心３の剛性が低下して、結果的に振動や騒音が
悪化することになる。
【００１２】また、固定子鉄心３は、電磁鋼板積層品で
あることから、面加工精度が悪く、加工のかえり等で特
性が悪化することもある。
あることから、面加工精度が悪く、加工のかえり等で特
性が悪化することもある。
【００１３】さらに、固定子鉄心３の外周部の加工後
に、巻線納めおよびワニス処理を行なうと、機械加工面
にワニスが付着してしまい、除去作業や人体・環境にと
って好ましいものではない。以上のような種々の問題点
があることから、従来の誘導電動機においては、固定子
１から外部への振動伝達の低減を十分には図れないた
め、騒音の低減を十分に図ることができない。
に、巻線納めおよびワニス処理を行なうと、機械加工面
にワニスが付着してしまい、除去作業や人体・環境にと
って好ましいものではない。以上のような種々の問題点
があることから、従来の誘導電動機においては、固定子
１から外部への振動伝達の低減を十分には図れないた
め、騒音の低減を十分に図ることができない。
【００１４】本発明の目的は、前述のような種々の問題
点が生じることなく、振動および騒音の低減を十分効果
的に図ることが可能な回転電機の固定子およびそれを用
いた回転電機を提供することにある。
点が生じることなく、振動および騒音の低減を十分効果
的に図ることが可能な回転電機の固定子およびそれを用
いた回転電機を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する発明では、板状の固定子枠
と、当該固定子枠の内周部に固定された円筒状の固定子
鉄心とを備えて構成される回転電機の固定子において、
固定子枠をその軸方向に複数に分割して単位固定子枠と
し、各単位固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外
周を、偶数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を
除く偶数次数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称
となるようにしている。
めに、請求項１に対応する発明では、板状の固定子枠
と、当該固定子枠の内周部に固定された円筒状の固定子
鉄心とを備えて構成される回転電機の固定子において、
固定子枠をその軸方向に複数に分割して単位固定子枠と
し、各単位固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外
周を、偶数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を
除く偶数次数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称
となるようにしている。
【００１６】従って、請求項１に対応する発明の回転電
機の固定子においては、固定子枠をその軸方向に複数に
分割して単位固定子枠とし、各単位固定子枠の軸方向に
直交する方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当該
偶数角形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対角
となる辺の長さを非対称となるようにしていることによ
り、円環振動モードＭ＝２、４、６、８……、偶数角形
の四角形、六角形、八角形……の構造物の場合であって
も、固有モードの角度を電磁モードを打ち消すようにし
て、固定子で発生する振動および騒音を極めて効果的に
低減することができる。また、固定子枠にリブを設ける
場合と異なって、前述したような種々の問題点が生じる
こともなくなる。さらに、固定子鉄心の端部に単位固定
子枠を各々逆向きに取り付けることにより、単位固定子
枠の周方向に剛性を変化させて、より一層電磁力が分散
することとなるため、固定子で発生する振動および騒音
をより一層効果的に低減することができる。さらにま
た、各単位固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外
周を、偶数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を
除く偶数次数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称
となるようにすることにより、電磁力の楕円モードに対
して、構造系で振動を打ち消し、固定子鉄心の変形が発
生し難くなり、固定子鉄心外周に生じる振動が打ち消し
合い、これにより回転電機に搭載した場合に、回転電機
全体の振動および騒音を低減することができる。
機の固定子においては、固定子枠をその軸方向に複数に
分割して単位固定子枠とし、各単位固定子枠の軸方向に
直交する方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当該
偶数角形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対角
となる辺の長さを非対称となるようにしていることによ
り、円環振動モードＭ＝２、４、６、８……、偶数角形
の四角形、六角形、八角形……の構造物の場合であって
も、固有モードの角度を電磁モードを打ち消すようにし
て、固定子で発生する振動および騒音を極めて効果的に
低減することができる。また、固定子枠にリブを設ける
場合と異なって、前述したような種々の問題点が生じる
こともなくなる。さらに、固定子鉄心の端部に単位固定
子枠を各々逆向きに取り付けることにより、単位固定子
枠の周方向に剛性を変化させて、より一層電磁力が分散
することとなるため、固定子で発生する振動および騒音
をより一層効果的に低減することができる。さらにま
た、各単位固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外
周を、偶数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を
除く偶数次数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称
となるようにすることにより、電磁力の楕円モードに対
して、構造系で振動を打ち消し、固定子鉄心の変形が発
生し難くなり、固定子鉄心外周に生じる振動が打ち消し
合い、これにより回転電機に搭載した場合に、回転電機
全体の振動および騒音を低減することができる。
【００１７】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の回転電機の固定子において、
各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブを少な
くとも１個設けている。
請求項１に対応する発明の回転電機の固定子において、
各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブを少な
くとも１個設けている。
【００１８】従って、請求項２に対応する発明の回転電
機の固定子においては、各単位固定子枠間を互いに軸方
向に結合するリブを少なくとも１個設けていることによ
り、両端の単位固定子枠への伝達をよくして、より一層
電磁力が分散することとなるため、固定子で発生する振
動および騒音をより一層効果的に低減することができ
る。また、固定子全体の剛性を高めることができ、固有
振動数を高く設計できるため、据付系との共振点から離
調することができ、その結果、固定子で発生する振動お
よび騒音をより一層効果的に低減することができる。
機の固定子においては、各単位固定子枠間を互いに軸方
向に結合するリブを少なくとも１個設けていることによ
り、両端の単位固定子枠への伝達をよくして、より一層
電磁力が分散することとなるため、固定子で発生する振
動および騒音をより一層効果的に低減することができ
る。また、固定子全体の剛性を高めることができ、固有
振動数を高く設計できるため、据付系との共振点から離
調することができ、その結果、固定子で発生する振動お
よび騒音をより一層効果的に低減することができる。
【００１９】さらに、請求項３に対応する発明では、上
記請求項２に対応する発明の回転電機の固定子におい
て、各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブ
を、軸芯に対して軸方向に対してスキューさせて設けて
いる。
記請求項２に対応する発明の回転電機の固定子におい
て、各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブ
を、軸芯に対して軸方向に対してスキューさせて設けて
いる。
【００２０】従って、請求項３に対応する発明の回転電
機の固定子においては、各単位固定子枠間を互いに軸方
向に結合するリブを、軸芯に対して軸方向に対してスキ
ューさせて設けることにより、スキュー効果を増加させ
て、より一層電磁力が分散することとなるため、固定子
で発生する振動および騒音をより一層効果的に低減する
ことができる。
機の固定子においては、各単位固定子枠間を互いに軸方
向に結合するリブを、軸芯に対して軸方向に対してスキ
ューさせて設けることにより、スキュー効果を増加させ
て、より一層電磁力が分散することとなるため、固定子
で発生する振動および騒音をより一層効果的に低減する
ことができる。
【００２１】一方、請求項４に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の回転電機の固定子において、
固定子鉄心の外周部と各単位固定子枠の内周部との間に
円筒状の内部固定子枠を設け、かつ当該内部固定子枠に
その軸方向とほぼ平行な溝を少なくとも１個設けてい
る。
請求項１に対応する発明の回転電機の固定子において、
固定子鉄心の外周部と各単位固定子枠の内周部との間に
円筒状の内部固定子枠を設け、かつ当該内部固定子枠に
その軸方向とほぼ平行な溝を少なくとも１個設けてい
る。
【００２２】従って、請求項４に対応する発明の回転電
機の固定子においては、固定子鉄心の外周部と各単位固
定子枠の内周部との間に円筒状の内部固定子枠を設け、
かつ当該内部固定子枠にその軸方向とほぼ平行な溝を少
なくとも１個設けることにより、リブを設けなくても、
前述した請求項２に対応する発明と同様の作用を奏する
ことができる。また、両端の単位固定子枠の結合が強化
されて、剛性の向上および固有振動数の増加を図ること
ができるため、固定子で発生する振動および騒音をより
一層効果的に低減することができる。さらに、単位固定
子枠の剛性が高いため、製造時の歪等も発生し難く、高
精度の単位固定子枠を容易に得ることができる。これに
より、製造面の効果のみならず、特性の向上も図ること
ができる。
機の固定子においては、固定子鉄心の外周部と各単位固
定子枠の内周部との間に円筒状の内部固定子枠を設け、
かつ当該内部固定子枠にその軸方向とほぼ平行な溝を少
なくとも１個設けることにより、リブを設けなくても、
前述した請求項２に対応する発明と同様の作用を奏する
ことができる。また、両端の単位固定子枠の結合が強化
されて、剛性の向上および固有振動数の増加を図ること
ができるため、固定子で発生する振動および騒音をより
一層効果的に低減することができる。さらに、単位固定
子枠の剛性が高いため、製造時の歪等も発生し難く、高
精度の単位固定子枠を容易に得ることができる。これに
より、製造面の効果のみならず、特性の向上も図ること
ができる。
【００２３】また、請求項５に対応する発明では、上記
請求項４に対応する発明の回転電機の固定子において、
内部固定子枠に設ける溝を、軸方向に対してスキューさ
せている。
請求項４に対応する発明の回転電機の固定子において、
内部固定子枠に設ける溝を、軸方向に対してスキューさ
せている。
【００２４】従って、請求項５に対応する発明の回転電
機の固定子においては、内部固定子枠に設ける溝を、軸
方向に対してスキューさせることにより、前述した請求
項４に対応する発明と同様の作用を奏することができ、
固定子で発生する振動および騒音をより一層効果的に低
減することができる。
機の固定子においては、内部固定子枠に設ける溝を、軸
方向に対してスキューさせることにより、前述した請求
項４に対応する発明と同様の作用を奏することができ、
固定子で発生する振動および騒音をより一層効果的に低
減することができる。
【００２５】さらに、請求項６に対応する発明では、上
記請求項４または請求項５に対応する発明の回転電機の
固定子において、内部固定子枠に設ける溝を、軸方向の
ほぼ中央にて結合させている。
記請求項４または請求項５に対応する発明の回転電機の
固定子において、内部固定子枠に設ける溝を、軸方向の
ほぼ中央にて結合させている。
【００２６】従って、請求項６に対応する発明の回転電
機の固定子においては、内部固定子枠に設ける溝を、軸
方向のほぼ中央にて結合させていることにより、内部固
定子枠の中央が分離されていないため、剛性が高く固有
振動数を高くすることができる。また、単位固定子枠の
剛性が高いため、製造時の歪等も発生し難く、高精度の
単位固定子枠を容易に得ることができる。これにより、
製造面の効果のみならず、特性の向上も図ることができ
る。
機の固定子においては、内部固定子枠に設ける溝を、軸
方向のほぼ中央にて結合させていることにより、内部固
定子枠の中央が分離されていないため、剛性が高く固有
振動数を高くすることができる。また、単位固定子枠の
剛性が高いため、製造時の歪等も発生し難く、高精度の
単位固定子枠を容易に得ることができる。これにより、
製造面の効果のみならず、特性の向上も図ることができ
る。
【００２７】さらにまた、請求項７に対応する発明で
は、上記請求項４乃至請求項６のいずれか１項に対応す
る発明の回転電機の固定子において、各単位固定子枠間
を、内部固定子枠の外周側において軸方向とほぼ平行な
少なくとも１個のリブにより互いに結合させている。
は、上記請求項４乃至請求項６のいずれか１項に対応す
る発明の回転電機の固定子において、各単位固定子枠間
を、内部固定子枠の外周側において軸方向とほぼ平行な
少なくとも１個のリブにより互いに結合させている。
【００２８】従って、請求項７に対応する発明の回転電
機の固定子においては、各単位固定子枠間を、内部固定
子枠の外周側において軸方向とほぼ平行な少なくとも１
個のリブにより互いに結合させることにより、前述した
請求項１乃至請求項６に対応する発明の作用を組み合わ
せた作用を奏することができ、固定子で発生する振動お
よび騒音をより一層効果的に低減することができる。
機の固定子においては、各単位固定子枠間を、内部固定
子枠の外周側において軸方向とほぼ平行な少なくとも１
個のリブにより互いに結合させることにより、前述した
請求項１乃至請求項６に対応する発明の作用を組み合わ
せた作用を奏することができ、固定子で発生する振動お
よび騒音をより一層効果的に低減することができる。
【００２９】一方、請求項８に対応する発明では、上記
請求項７に対応する発明の回転電機の固定子において、
内部固定子枠に設ける溝を軸方向に対してスキューさ
せ、かつ当該スキューの角度とほぼ同一方向に各単位固
定子枠間を結合するリブをスキューさせている。
請求項７に対応する発明の回転電機の固定子において、
内部固定子枠に設ける溝を軸方向に対してスキューさ
せ、かつ当該スキューの角度とほぼ同一方向に各単位固
定子枠間を結合するリブをスキューさせている。
【００３０】従って、請求項８に対応する発明の回転電
機の固定子においては、内部固定子枠に設ける溝を軸方
向に対してスキューさせ、かつ当該スキューの角度とほ
ぼ同一方向に各単位固定子枠間を結合するリブをスキュ
ーさせることにより、前述した請求項１乃至請求項６に
対応する発明の作用を組み合わせた作用を奏することが
でき、固定子で発生する振動および騒音をより一層効果
的に低減することができる。
機の固定子においては、内部固定子枠に設ける溝を軸方
向に対してスキューさせ、かつ当該スキューの角度とほ
ぼ同一方向に各単位固定子枠間を結合するリブをスキュ
ーさせることにより、前述した請求項１乃至請求項６に
対応する発明の作用を組み合わせた作用を奏することが
でき、固定子で発生する振動および騒音をより一層効果
的に低減することができる。
【００３１】また、請求項９に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の回転電機の固定子において、
単位固定子枠を、固定子鉄心の軸方向でかつほぼ中心部
にも配置している。
請求項１に対応する発明の回転電機の固定子において、
単位固定子枠を、固定子鉄心の軸方向でかつほぼ中心部
にも配置している。
【００３２】従って、請求項９に対応する発明の回転電
機の固定子においては、単位固定子枠を、固定子鉄心の
軸方向でかつほぼ中心部にも配置することにより、固定
子で発生する振動および騒音をより一層効果的に低減す
ることができる。また、据付部の増加により、より安定
性を増すことができる。
機の固定子においては、単位固定子枠を、固定子鉄心の
軸方向でかつほぼ中心部にも配置することにより、固定
子で発生する振動および騒音をより一層効果的に低減す
ることができる。また、据付部の増加により、より安定
性を増すことができる。
【００３３】さらに、請求項１０に対応する発明では、
上記請求項９に対応する発明の回転電機の固定子におい
て、各単位固定子枠の形状を、固定子枠全体として軸方
向に沿って徐々に変化させるようにし、かつ当該変化状
態としては、各々の角部を結んだ場合に当該結んだ線が
軸方向に対してスキューするようにしている。
上記請求項９に対応する発明の回転電機の固定子におい
て、各単位固定子枠の形状を、固定子枠全体として軸方
向に沿って徐々に変化させるようにし、かつ当該変化状
態としては、各々の角部を結んだ場合に当該結んだ線が
軸方向に対してスキューするようにしている。
【００３４】従って、請求項１０に対応する発明の回転
電機の固定子においては、各単位固定子枠の形状を、固
定子枠全体として軸方向に沿って徐々に変化させるよう
にし、かつ当該変化状態としては、各々の角部を結んだ
場合に当該結んだ線が軸方向に対してスキューすること
により、前述した請求項９に対応する発明と同様の作用
を奏するのに加えて、スキュー効果をより一層高くでき
るため、固定子で発生する振動および騒音をより一層効
果的に低減することができる。
電機の固定子においては、各単位固定子枠の形状を、固
定子枠全体として軸方向に沿って徐々に変化させるよう
にし、かつ当該変化状態としては、各々の角部を結んだ
場合に当該結んだ線が軸方向に対してスキューすること
により、前述した請求項９に対応する発明と同様の作用
を奏するのに加えて、スキュー効果をより一層高くでき
るため、固定子で発生する振動および騒音をより一層効
果的に低減することができる。
【００３５】一方、請求項１１に対応する発明では、上
記請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に対応する発
明の回転電機の固定子において、各単位固定子枠に、固
定子本体を据え付け場所に据え付けする据付用座を設け
ている。
記請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に対応する発
明の回転電機の固定子において、各単位固定子枠に、固
定子本体を据え付け場所に据え付けする据付用座を設け
ている。
【００３６】従って、請求項１１に対応する発明の回転
電機の固定子においては、各単位固定子枠に、固定子本
体を据え付け場所に据え付けする据付用座を設けること
により、据付系の固有振動数を離調させることができ、
その結果、固定子で発生する振動および騒音をより一層
効果的に低減することができる。
電機の固定子においては、各単位固定子枠に、固定子本
体を据え付け場所に据え付けする据付用座を設けること
により、据付系の固有振動数を離調させることができ、
その結果、固定子で発生する振動および騒音をより一層
効果的に低減することができる。
【００３７】また、請求項１２に対応する発明では、上
記請求項１１に対応する発明の回転電機の固定子におい
て、各単位固定子枠に設ける据付用座の位置としては、
固定子鉄心の起磁力による楕円モード変形の中正軸半径
を、固定子鉄心のスロット底半径と外径半径の平均半径
となるようにした場合に、中正軸半径のほぼ４／３倍の
位置となるようにしている。
記請求項１１に対応する発明の回転電機の固定子におい
て、各単位固定子枠に設ける据付用座の位置としては、
固定子鉄心の起磁力による楕円モード変形の中正軸半径
を、固定子鉄心のスロット底半径と外径半径の平均半径
となるようにした場合に、中正軸半径のほぼ４／３倍の
位置となるようにしている。
【００３８】従って、請求項１２に対応する発明の回転
電機の固定子においては、固定子鉄心の起磁力による楕
円モード変形の中正軸半径を、固定子鉄心のスロット底
半径と外径半径の平均半径となるようにした場合に、各
単位固定子枠に設ける据付用座の位置が、中正軸半径の
ほぼ４／３倍の位置となるようにすることにより、固定
子鉄心の楕円モード変形時の接線方向の変位成分が生じ
ないため、据付系への電磁力の伝達を低減することがで
きる。
電機の固定子においては、固定子鉄心の起磁力による楕
円モード変形の中正軸半径を、固定子鉄心のスロット底
半径と外径半径の平均半径となるようにした場合に、各
単位固定子枠に設ける据付用座の位置が、中正軸半径の
ほぼ４／３倍の位置となるようにすることにより、固定
子鉄心の楕円モード変形時の接線方向の変位成分が生じ
ないため、据付系への電磁力の伝達を低減することがで
きる。
【００３９】さらに、請求項１３に対応する発明では、
上記請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に対応する
発明の回転電機の固定子において、固定子鉄心のスロッ
トを、軸方向に対してスキューさせている。
上記請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に対応する
発明の回転電機の固定子において、固定子鉄心のスロッ
トを、軸方向に対してスキューさせている。
【００４０】従って、請求項１３に対応する発明の回転
電機の固定子においては、固定子鉄心のスロットを、軸
方向に対してスキューさせることにより、スキュー効果
を増加させて、より一層電磁力が分散することとなるた
め、固定子で発生する振動および騒音をより一層効果的
に低減することができる。
電機の固定子においては、固定子鉄心のスロットを、軸
方向に対してスキューさせることにより、スキュー効果
を増加させて、より一層電磁力が分散することとなるた
め、固定子で発生する振動および騒音をより一層効果的
に低減することができる。
【００４１】さらにまた、請求項１４に対応する発明で
は、上記請求項３、請求項５乃至請求項８、請求項１
０、請求項１３のいずれか１項に対応する発明の回転電
機の固定子において、各単位固定子枠間を互いに軸方向
に結合するリブ、または内部固定子枠に設ける溝のスキ
ュー方向と、固定子鉄心のスロットのスキュー方向とが
同一方向となるようにしている。
は、上記請求項３、請求項５乃至請求項８、請求項１
０、請求項１３のいずれか１項に対応する発明の回転電
機の固定子において、各単位固定子枠間を互いに軸方向
に結合するリブ、または内部固定子枠に設ける溝のスキ
ュー方向と、固定子鉄心のスロットのスキュー方向とが
同一方向となるようにしている。
【００４２】従って、請求項１４に対応する発明の回転
電機の固定子においては、各単位固定子枠間を互いに軸
方向に結合するリブ、または内部固定子枠に設ける溝の
スキュー方向と、固定子鉄心のスロットのスキュー方向
とが同一方向となるようにすることにより、スキュー効
果を増加させて、より一層電磁力が分散することとなる
ため、固定子で発生する振動および騒音をより一層効果
的に低減することができる。
電機の固定子においては、各単位固定子枠間を互いに軸
方向に結合するリブ、または内部固定子枠に設ける溝の
スキュー方向と、固定子鉄心のスロットのスキュー方向
とが同一方向となるようにすることにより、スキュー効
果を増加させて、より一層電磁力が分散することとなる
ため、固定子で発生する振動および騒音をより一層効果
的に低減することができる。
【００４３】一方、請求項１５に対応する発明では、固
定子と回転子とを備えて構成される回転電機において、
固定子として、上記請求項１乃至請求項１４のいずれか
１項に対応する発明の固定子を備えている。
定子と回転子とを備えて構成される回転電機において、
固定子として、上記請求項１乃至請求項１４のいずれか
１項に対応する発明の固定子を備えている。
【００４４】従って、請求項１５に対応する発明の回転
電機においては、固定子として、上記請求項１乃至請求
項１４のいずれか１項に対応する発明の固定子を備える
ことにより、回転電機全体で発生する振動および騒音を
極めて効果的に低減することができる。
電機においては、固定子として、上記請求項１乃至請求
項１４のいずれか１項に対応する発明の固定子を備える
ことにより、回転電機全体で発生する振動および騒音を
極めて効果的に低減することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】初めに、本発明の一つの考え方の
前提となる騒音の発生メカニズムについて説明する。
前提となる騒音の発生メカニズムについて説明する。
【００４６】図１５は、振動と騒音発生のメカニズムを
説明するための図である。
説明するための図である。
【００４７】この振動と騒音の発生メカニズムは、図１
５に示すように、回転子鉄心と固定子鉄心とのエアギャ
ップに働く電磁力の周波数と、固定子鉄心の固有振動数
とが共振した場合、固定子枠（フレーム）が著しく振動
し、その振動が空気中に放射されて騒音として発生する
ものである。
５に示すように、回転子鉄心と固定子鉄心とのエアギャ
ップに働く電磁力の周波数と、固定子鉄心の固有振動数
とが共振した場合、固定子枠（フレーム）が著しく振動
し、その振動が空気中に放射されて騒音として発生する
ものである。
【００４８】この電磁力による固定子枠の変形モード
は、一般的に、円環振動モードの楕円形状（ｎ＝２）で
ある。固定子鉄心の起磁力分布によって、図中太線で示
したような振動モードが生ずる。この固定子鉄心の振動
モードは、回転電機の運転中に回転しており、固定子枠
に伝達されると、固定子枠が引張り・圧縮を繰り返す。
このことにより、固定子枠に歪が生じたり、回転電機全
体の振動発生の要因となる。
は、一般的に、円環振動モードの楕円形状（ｎ＝２）で
ある。固定子鉄心の起磁力分布によって、図中太線で示
したような振動モードが生ずる。この固定子鉄心の振動
モードは、回転電機の運転中に回転しており、固定子枠
に伝達されると、固定子枠が引張り・圧縮を繰り返す。
このことにより、固定子枠に歪が生じたり、回転電機全
体の振動発生の要因となる。
【００４９】この円環振動モードとは、図１６に示すよ
うな半径方向に外形が変形するモードであり、膨張収縮
（モードｎ＝０）、並進（モードｎ＝１）、楕円（モー
ドｎ＝２）、三角形（モードｎ＝３）、四角形（モード
ｎ＝４）、五角形（モードｎ＝５）等で表わされる。
うな半径方向に外形が変形するモードであり、膨張収縮
（モードｎ＝０）、並進（モードｎ＝１）、楕円（モー
ドｎ＝２）、三角形（モードｎ＝３）、四角形（モード
ｎ＝４）、五角形（モードｎ＝５）等で表わされる。
【００５０】従来において、電動機における固定子鉄
心、およびこれを収容する固定子枠の横断面（回転軸に
直交する方向の断面）の外周は、固定子枠は、例えば円
筒状あるいは四角形等のように、左右対称状である場合
が多い。
心、およびこれを収容する固定子枠の横断面（回転軸に
直交する方向の断面）の外周は、固定子枠は、例えば円
筒状あるいは四角形等のように、左右対称状である場合
が多い。
【００５１】このため、固定子鉄心に発生する楕円（モ
ードｎ＝２）の変形振動が、固定子枠にも伝達され易
く、電磁力が固定子鉄心と共振した場合には、大きな振
動および騒音が発生することがある。
ードｎ＝２）の変形振動が、固定子枠にも伝達され易
く、電磁力が固定子鉄心と共振した場合には、大きな振
動および騒音が発生することがある。
【００５２】そこで、このような電動機での振動および
騒音を低減するためには、固定子鉄心に発生する円環振
動の楕円（モードｎ＝２）の変形が、固定子枠に伝達さ
れ難くする必要がある。
騒音を低減するためには、固定子鉄心に発生する円環振
動の楕円（モードｎ＝２）の変形が、固定子枠に伝達さ
れ難くする必要がある。
【００５３】例えば、固定子枠が、楕円に変形し難い構
造とすることにより、外形振動が生じ難くなり、振動や
騒音を低減できるようにすることである。
造とすることにより、外形振動が生じ難くなり、振動や
騒音を低減できるようにすることである。
【００５４】次に、騒音発生の原理について、具体的に
説明する。
説明する。
【００５５】電磁力は、回転磁界であることから、固定
子鉄心のある位置から見ると、図１７に示すように、固
定子鉄心の内径に強制振動として、ｎ＝２（楕円）、ｎ
＝４（四角形）……で時間的に回転して変化していくモ
ードが発生する。
子鉄心のある位置から見ると、図１７に示すように、固
定子鉄心の内径に強制振動として、ｎ＝２（楕円）、ｎ
＝４（四角形）……で時間的に回転して変化していくモ
ードが発生する。
【００５６】上記の電磁力のモードを式で表わしたもの
を、式（１）に示す。
を、式（１）に示す。
【００５７】
【数１】
【００５８】ここで、ｆM：電磁力、Ａ：電磁力の振
幅、ω：電磁力の角振動数、Ｍ：電磁力のモード次数、
θ：機械角、ｔ：時間。
幅、ω：電磁力の角振動数、Ｍ：電磁力のモード次数、
θ：機械角、ｔ：時間。
【００５９】一方、固定子鉄心の固有振動モードφ
Nは、円環の面内振動のみを考えると、式（２）に示す
ようになる。
Nは、円環の面内振動のみを考えると、式（２）に示す
ようになる。
【００６０】
【数２】
【００６１】ここで、φN：円環の固有振動モード、Φ
N ：固有振動モードの振幅、Ｎ：固有振動モード次数、
α：位相。
N ：固有振動モードの振幅、Ｎ：固有振動モード次数、
α：位相。
【００６２】そこで、上記式（１）と式（２）とから、
電動機に働く電磁力による円環の振動振幅をｚとする
と、式（３）で表わすことができる。
電動機に働く電磁力による円環の振動振幅をｚとする
と、式（３）で表わすことができる。
【００６３】
【数３】
【００６４】これは、ある角度θにおける振動であるか
ら、円環全体の振動振幅Ｚは、θについて円環を全円周
で積分することによって、式（４）により求めることが
できる。
ら、円環全体の振動振幅Ｚは、θについて円環を全円周
で積分することによって、式（４）により求めることが
できる。
【００６５】この式（４）から、振動は、電磁力モード
と固有モードとの積によって求めることができる。
と固有モードとの積によって求めることができる。
【００６６】
【数４】
【００６７】次に、具体的な数値を代入して計算する。
【００６８】電磁力モードＭ＝２と固有振動モードＮ＝
２の発生する振動Ｚは、図１８（ａ）に示すように、ベ
クトル積から求めることができる。
２の発生する振動Ｚは、図１８（ａ）に示すように、ベ
クトル積から求めることができる。
【００６９】ここで、半径方向の外向きのベクトルがプ
ラス、内向きのベクトルがマイナスとする。
ラス、内向きのベクトルがマイナスとする。
【００７０】計算する点数は、概略計算として、代表点
として円周上に８点とする。
として円周上に８点とする。
【００７１】図１８（ａ）において、電磁力モードＭ＝
２、固有ベクトルＮ＝２の場合、以下のベクトル積の行
列式で示すように計算することができる。
２、固有ベクトルＮ＝２の場合、以下のベクトル積の行
列式で示すように計算することができる。
【００７２】行列式の数値は、図１８（ａ）に示す各８
点のモード形のベクトル量として示している。
点のモード形のベクトル量として示している。
【００７３】
【数５】
【００７４】電磁力モードＭ＝２と固有振動モードＮ＝
２との組み合わせは、ベクトル積の値がＺ＝４となる大
きさの振動が発生する。
２との組み合わせは、ベクトル積の値がＺ＝４となる大
きさの振動が発生する。
【００７５】次に、電磁力モードＭ＝２と固有振動モー
ドＮ＝３との組み合わせで発生する振動Ｚは、図１８
（ｂ）に示すように、ベクトル積の計算で求めることが
できる。
ドＮ＝３との組み合わせで発生する振動Ｚは、図１８
（ｂ）に示すように、ベクトル積の計算で求めることが
できる。
【００７６】
【数６】
【００７７】電磁力モードＭ＝２と固有モードＮ＝３と
の組み合わせでは、Ｚ＝０となり、振動が発生しないこ
とになる。
の組み合わせでは、Ｚ＝０となり、振動が発生しないこ
とになる。
【００７８】すなわち、以上のような関係は、固有振動
モードと電磁力モードを一致させないことが、振動およ
び騒音を発生させない条件であることを示している。
モードと電磁力モードを一致させないことが、振動およ
び騒音を発生させない条件であることを示している。
【００７９】さらに、一般に、固定子鉄心の変形時の変
形量は、１／（モード数）３に比例して小さくなること
から、モード数が多いほど振動が低減する。
形量は、１／（モード数）３に比例して小さくなること
から、モード数が多いほど振動が低減する。
【００８０】これは、固定子鉄心に誘起する電磁加振力
に対して固定子鉄心が共振しても、確実に振動が低減で
きることを意味する。
に対して固定子鉄心が共振しても、確実に振動が低減で
きることを意味する。
【００８１】すなわち、例えば図１９にその代表的な斜
視図を示すように、上記固定子鉄心に誘起する電磁力に
よる強制モードＭが、円環振動モードＭ＝２であること
から、固定子枠の断面の外周形状を、円環振動モードｎ
＝３、５、７……、あるいは、三角形、五角形、七角形
……にすることにより、振動が打ち消し合い、モードが
一致しないようにできる、つまり振動と騒音を低減する
ことができる。
視図を示すように、上記固定子鉄心に誘起する電磁力に
よる強制モードＭが、円環振動モードＭ＝２であること
から、固定子枠の断面の外周形状を、円環振動モードｎ
＝３、５、７……、あるいは、三角形、五角形、七角形
……にすることにより、振動が打ち消し合い、モードが
一致しないようにできる、つまり振動と騒音を低減する
ことができる。
【００８２】これにより、固定子鉄心に誘起する電磁加
振力に対して、固定子鉄心が共振しても、確実に振動を
低減することができる。
振力に対して、固定子鉄心が共振しても、確実に振動を
低減することができる。
【００８３】固定子鉄心に誘起する電磁加振力の加振力
モードＭは、偶数の円環振動モードＭ=２、４、６、８
……であることから、固定子鉄心および固定子枠の外形
形状を、円環振動モードｎ＝３、５、７……の奇数次数
形もしくは奇数角形とすることにより、モードが一致し
ないようにできる、つまり振動と騒音を低減することが
できる。
モードＭは、偶数の円環振動モードＭ=２、４、６、８
……であることから、固定子鉄心および固定子枠の外形
形状を、円環振動モードｎ＝３、５、７……の奇数次数
形もしくは奇数角形とすることにより、モードが一致し
ないようにできる、つまり振動と騒音を低減することが
できる。
【００８４】しかしながら、固定子鉄心および固定子枠
の外形形状を奇数角形とした場合には、上下左右のいず
れかに頂点が配置されることになるため、固定子の外形
が大きくなることが考えられ、最良の方法であるとは言
い難い。
の外形形状を奇数角形とした場合には、上下左右のいず
れかに頂点が配置されることになるため、固定子の外形
が大きくなることが考えられ、最良の方法であるとは言
い難い。
【００８５】以上のような点から、本発明では、その基
本的な考え方として、板状の固定子枠と、当該固定子枠
の内周部に固定された円筒状の固定子鉄心とを備えて構
成される回転電機の固定子において、板状の固定子枠を
その軸方向に複数に分割して単位固定子枠とし、各単位
固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外周を、偶数
角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を除く偶数次
数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称となるよう
にするものである。
本的な考え方として、板状の固定子枠と、当該固定子枠
の内周部に固定された円筒状の固定子鉄心とを備えて構
成される回転電機の固定子において、板状の固定子枠を
その軸方向に複数に分割して単位固定子枠とし、各単位
固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外周を、偶数
角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を除く偶数次
数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称となるよう
にするものである。
【００８６】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【００８７】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
る。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
る。
【００８８】なお、回転電機の全体構成は、図２０の従
来と同様の構成であるので、同一要素には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
来と同様の構成であるので、同一要素には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
【００８９】すなわち、図１に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、板状の固定子枠２と、
当該固定子枠２の内周部に固定された円筒状の固定子鉄
心３とを備えて構成されるものにおいて、固定子枠２を
その軸方向に複数（本例では２つ）に分割して単位固定
子枠８とし、さらに各単位固定子枠８の軸方向に直交す
る方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当該偶数角
形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対角となる
辺の長さを非対称となるようにした構成としている。
態による回転電機の固定子１は、板状の固定子枠２と、
当該固定子枠２の内周部に固定された円筒状の固定子鉄
心３とを備えて構成されるものにおいて、固定子枠２を
その軸方向に複数（本例では２つ）に分割して単位固定
子枠８とし、さらに各単位固定子枠８の軸方向に直交す
る方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当該偶数角
形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対角となる
辺の長さを非対称となるようにした構成としている。
【００９０】ここで、各単位固定子枠８は、固定子鉄心
３の端部に各々逆向きに取り付けている。
３の端部に各々逆向きに取り付けている。
【００９１】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、固定子枠２をそ
の軸方向に複数に分割して単位固定子枠８とし、各単位
固定子枠８の軸方向に直交する方向の断面の外周を、偶
数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を除く偶数
次数とし、かつ各対角となる辺の長さをＬ１，Ｌ２のよ
うに非対称となるようにすることにより、円環振動モー
ドＭ＝２、４、６、８……、偶数角形の四角形、六角
形、八角形……の構造物の場合であっても、固有モード
の角度を電磁モードを打ち消すことができる。
による回転電機の固定子１においては、固定子枠２をそ
の軸方向に複数に分割して単位固定子枠８とし、各単位
固定子枠８の軸方向に直交する方向の断面の外周を、偶
数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を除く偶数
次数とし、かつ各対角となる辺の長さをＬ１，Ｌ２のよ
うに非対称となるようにすることにより、円環振動モー
ドＭ＝２、４、６、８……、偶数角形の四角形、六角
形、八角形……の構造物の場合であっても、固有モード
の角度を電磁モードを打ち消すことができる。
【００９２】これにより、単位固定子枠８へ伝達される
振動が低減され、固定子１で発生する振動および騒音を
極めて効果的に低減することができる。
振動が低減され、固定子１で発生する振動および騒音を
極めて効果的に低減することができる。
【００９３】また、前述した従来のような固定子枠２に
リブを設ける場合と異なって、前述したような種々の問
題点が生じることもなくなる。
リブを設ける場合と異なって、前述したような種々の問
題点が生じることもなくなる。
【００９４】すなわち、 （ａ）固定子鉄心３の内周と外周の同心精度が悪く、特
性悪化や軸電圧発生の要因になり、短寿命となるという
問題点 （ｂ）固定子鉄心３にキリ穴を設けてボルトで固定した
りすることにより、固定子鉄心３の剛性が低下して、振
動や騒音が悪化するという問題点 （ｃ）固定子鉄心３はの面加工精度が悪く、加工のかえ
り等で特性が悪化するという問題点 （ｄ）固定子鉄心３加工後の巻線納め、ワニス処理が、
除去作業や人体・環境にとって好ましくないという問題
点を解消することができる。 さらに、固定子鉄心３の端部に単位固定子枠８を各々逆
向きに取り付けていることにより、単位固定子枠８の周
方向に剛性を変化させて、より一層電磁力が分散するこ
ととなるため、固定子１で発生する振動および騒音をよ
り一層効果的に低減することができる。
性悪化や軸電圧発生の要因になり、短寿命となるという
問題点 （ｂ）固定子鉄心３にキリ穴を設けてボルトで固定した
りすることにより、固定子鉄心３の剛性が低下して、振
動や騒音が悪化するという問題点 （ｃ）固定子鉄心３はの面加工精度が悪く、加工のかえ
り等で特性が悪化するという問題点 （ｄ）固定子鉄心３加工後の巻線納め、ワニス処理が、
除去作業や人体・環境にとって好ましくないという問題
点を解消することができる。 さらに、固定子鉄心３の端部に単位固定子枠８を各々逆
向きに取り付けていることにより、単位固定子枠８の周
方向に剛性を変化させて、より一層電磁力が分散するこ
ととなるため、固定子１で発生する振動および騒音をよ
り一層効果的に低減することができる。
【００９５】さらにまた、各単位固定子枠８の軸方向に
直交する方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当該
偶数角形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対角
となる辺の長さを非対称となるようにしていることによ
り、電磁力の楕円モードに対して、構造系で振動を打ち
消し、固定子鉄心３の変形が発生し難くなり、固定子鉄
心３外周に生じる振動が打ち消し合い、これにより回転
電機に搭載した場合に、回転電機全体の振動および騒音
を低減することができる。
直交する方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当該
偶数角形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対角
となる辺の長さを非対称となるようにしていることによ
り、電磁力の楕円モードに対して、構造系で振動を打ち
消し、固定子鉄心３の変形が発生し難くなり、固定子鉄
心３外周に生じる振動が打ち消し合い、これにより回転
電機に搭載した場合に、回転電機全体の振動および騒音
を低減することができる。
【００９６】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、円環振動モードＭ＝２、４、６、
８……、偶数角形の四角形、六角形、八角形……の構造
物の場合であっても、固定子鉄心３の剛性が向上して、
電磁力に打ち勝つ構造系の剛性を確保し、前述のような
種々の問題点が生じることなく、しかも固定子の外形が
大きくなることなく、実際に発生する円環振動モードｎ
＝２の変形が発生し難くなり、固定子１で発生する振動
および騒音を極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、円環振動モードＭ＝２、４、６、
８……、偶数角形の四角形、六角形、八角形……の構造
物の場合であっても、固定子鉄心３の剛性が向上して、
電磁力に打ち勝つ構造系の剛性を確保し、前述のような
種々の問題点が生じることなく、しかも固定子の外形が
大きくなることなく、実際に発生する円環振動モードｎ
＝２の変形が発生し難くなり、固定子１で発生する振動
および騒音を極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【００９７】（第２の実施の形態）図２は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００９８】すなわち、図２に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第１の
実施の形態による回転電機の固定子１において、各単位
固定子枠８間を互いに軸方向に結合するリブ９を少なく
とも１個設けた構成としている。
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第１の
実施の形態による回転電機の固定子１において、各単位
固定子枠８間を互いに軸方向に結合するリブ９を少なく
とも１個設けた構成としている。
【００９９】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を互いに軸方向に結合するリブ９を少なくとも１個
設けていることにより、両端の単位固定子枠８への伝達
をよくして、より一層電磁力が分散することとなるた
め、固定子１で発生する振動および騒音をより一層効果
的に低減することができる。
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を互いに軸方向に結合するリブ９を少なくとも１個
設けていることにより、両端の単位固定子枠８への伝達
をよくして、より一層電磁力が分散することとなるた
め、固定子１で発生する振動および騒音をより一層効果
的に低減することができる。
【０１００】また、固定子全体の剛性を高めることがで
き、固有振動数を高く設計できるため、据付系との共振
点から離調することができ、その結果、固定子１で発生
する振動および騒音をより一層効果的に低減することが
できる。
き、固有振動数を高く設計できるため、据付系との共振
点から離調することができ、その結果、固定子１で発生
する振動および騒音をより一層効果的に低減することが
できる。
【０１０１】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１０２】（第３の実施の形態）図３は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図２と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図２と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１０３】すなわち、図３に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図２に示す第２の
実施の形態による回転電機の固定子１において、各単位
固定子枠８間を互いに軸方向に結合するリブ１０を、軸
芯に対して軸方向に対してスキューさせて設けた構成と
している。
態による回転電機の固定子１は、前記図２に示す第２の
実施の形態による回転電機の固定子１において、各単位
固定子枠８間を互いに軸方向に結合するリブ１０を、軸
芯に対して軸方向に対してスキューさせて設けた構成と
している。
【０１０４】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を互いに軸方向に結合するリブ１０を、軸芯に対し
て軸方向に対してスキューさせて設けていることによ
り、スキュー効果を増加させて、より一層電磁力が分散
することとなるため、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層効果的に低減することができる。
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を互いに軸方向に結合するリブ１０を、軸芯に対し
て軸方向に対してスキューさせて設けていることによ
り、スキュー効果を増加させて、より一層電磁力が分散
することとなるため、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層効果的に低減することができる。
【０１０５】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１０６】（第４の実施の形態）図４は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１０７】すなわち、図４に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第１の
実施の形態による回転電機の固定子１において、固定子
鉄心３の外周部と各単位固定子枠８の内周部との間に円
筒状の内部固定子枠１１を設け、かつ当該内部固定子枠
１１にその軸方向とほぼ平行な溝１２を少なくとも１個
設け設けた構成としている。
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第１の
実施の形態による回転電機の固定子１において、固定子
鉄心３の外周部と各単位固定子枠８の内周部との間に円
筒状の内部固定子枠１１を設け、かつ当該内部固定子枠
１１にその軸方向とほぼ平行な溝１２を少なくとも１個
設け設けた構成としている。
【０１０８】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、固定子鉄心３の
外周部と各単位固定子枠８の内周部との間に円筒状の内
部固定子枠１１を設け、かつ当該内部固定子枠１１にそ
の軸方向とほぼ平行な溝１２を少なくとも１個設けてい
ることにより、リブを設けなくても、前述した第２の実
施の形態と同様の作用を奏することができる。
による回転電機の固定子１においては、固定子鉄心３の
外周部と各単位固定子枠８の内周部との間に円筒状の内
部固定子枠１１を設け、かつ当該内部固定子枠１１にそ
の軸方向とほぼ平行な溝１２を少なくとも１個設けてい
ることにより、リブを設けなくても、前述した第２の実
施の形態と同様の作用を奏することができる。
【０１０９】また、両端の単位固定子枠８の結合が強化
されて、剛性の向上および固有振動数の増加を図ること
ができるため、固定子１で発生する振動および騒音をよ
り一層効果的に低減することができる。
されて、剛性の向上および固有振動数の増加を図ること
ができるため、固定子１で発生する振動および騒音をよ
り一層効果的に低減することができる。
【０１１０】さらに、単位固定子枠８の剛性が高いた
め、製造時の歪等も発生し難く、高精度の単位固定子枠
８を容易に得ることができる。これにより、製造面の効
果のみならず、特性の向上も図ることができる。
め、製造時の歪等も発生し難く、高精度の単位固定子枠
８を容易に得ることができる。これにより、製造面の効
果のみならず、特性の向上も図ることができる。
【０１１１】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能となる
ばかりでなく、高精度の単位固定子枠８を容易に得るこ
とが可能となる。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能となる
ばかりでなく、高精度の単位固定子枠８を容易に得るこ
とが可能となる。
【０１１２】（第５の実施の形態）図５は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１１３】すなわち、図５に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第４の
実施の形態による回転電機の固定子１において、内部固
定子枠１１に設ける溝１３を、軸方向に対してスキュー
させた構成としている。
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第４の
実施の形態による回転電機の固定子１において、内部固
定子枠１１に設ける溝１３を、軸方向に対してスキュー
させた構成としている。
【０１１４】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、内部固定子枠１
１に設ける溝１３を、軸方向に対してスキューさせてい
ることにより、前述した第４の実施の形態と同様の作用
を奏することができ、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層効果的に低減することができる。
による回転電機の固定子１においては、内部固定子枠１
１に設ける溝１３を、軸方向に対してスキューさせてい
ることにより、前述した第４の実施の形態と同様の作用
を奏することができ、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層効果的に低減することができる。
【０１１５】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１１６】（第６の実施の形態）図６は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図４または図５と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図４または図５と同一要素には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。
【０１１７】すなわち、図６に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図４または図５に
示す第４または第５の実施の形態による回転電機の固定
子１において、内部固定子枠１１に設ける溝１４を、軸
方向のほぼ中央にて結合させた構成としている。
態による回転電機の固定子１は、前記図４または図５に
示す第４または第５の実施の形態による回転電機の固定
子１において、内部固定子枠１１に設ける溝１４を、軸
方向のほぼ中央にて結合させた構成としている。
【０１１８】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、内部固定子枠１
１に設ける溝１４を、軸方向のほぼ中央にて結合させて
いることにより、内部固定子枠１１の中央が分離されて
いないため、剛性が高く固有振動数を高くすることがで
きる。
による回転電機の固定子１においては、内部固定子枠１
１に設ける溝１４を、軸方向のほぼ中央にて結合させて
いることにより、内部固定子枠１１の中央が分離されて
いないため、剛性が高く固有振動数を高くすることがで
きる。
【０１１９】また、単位固定子枠８の剛性が高いため、
製造時の歪等も発生し難く、高精度の単位固定子枠８を
容易に得ることができる。これにより、製造面の効果の
みならず、特性の向上も図ることができる。
製造時の歪等も発生し難く、高精度の単位固定子枠８を
容易に得ることができる。これにより、製造面の効果の
みならず、特性の向上も図ることができる。
【０１２０】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能となる
ばかりでなく、高精度の単位固定子枠８を容易に得るこ
とが可能となる。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能となる
ばかりでなく、高精度の単位固定子枠８を容易に得るこ
とが可能となる。
【０１２１】（第７の実施の形態）図７は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図４または図５または図６と同一要素には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図４または図５または図６と同一要素には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。
【０１２２】すなわち、図７に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図４または図５ま
たは図６に示す第４または第５または第６の実施の形態
による回転電機の固定子１において、各単位固定子枠８
間を、内部固定子枠１１の外周側において軸方向とほぼ
平行な少なくとも１個のリブ９により互いに結合させさ
せた構成としている。
態による回転電機の固定子１は、前記図４または図５ま
たは図６に示す第４または第５または第６の実施の形態
による回転電機の固定子１において、各単位固定子枠８
間を、内部固定子枠１１の外周側において軸方向とほぼ
平行な少なくとも１個のリブ９により互いに結合させさ
せた構成としている。
【０１２３】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を、内部固定子枠１１の外周側において軸方向とほ
ぼ平行な少なくとも１個のリブ９により互いに結合させ
ていることにより、前述した第１乃至第６の実施の形態
の作用を組み合わせた作用を奏することができ、固定子
１で発生する振動および騒音をより一層効果的に低減す
ることができる。
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を、内部固定子枠１１の外周側において軸方向とほ
ぼ平行な少なくとも１個のリブ９により互いに結合させ
ていることにより、前述した第１乃至第６の実施の形態
の作用を組み合わせた作用を奏することができ、固定子
１で発生する振動および騒音をより一層効果的に低減す
ることができる。
【０１２４】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１２５】（第８の実施の形態）図８は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図７と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す両側面（固定
子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図であ
り、図７と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１２６】すなわち、図８に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図７に示す第７の
実施の形態による回転電機の固定子１において、内部固
定子枠１１に設ける溝１４を軸方向に対してスキューさ
せ、かつ当該スキューの角度とほぼ同一方向に各単位固
定子枠８間を結合するリブ１０をスキューさせた構成と
している。
態による回転電機の固定子１は、前記図７に示す第７の
実施の形態による回転電機の固定子１において、内部固
定子枠１１に設ける溝１４を軸方向に対してスキューさ
せ、かつ当該スキューの角度とほぼ同一方向に各単位固
定子枠８間を結合するリブ１０をスキューさせた構成と
している。
【０１２７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、内部固定子枠１
１に設ける溝１４を軸方向に対してスキューさせ、かつ
当該スキューの角度とほぼ同一方向に各単位固定子枠８
間を結合するリブ１０をスキューさせていることによ
り、前述した第１乃至第６の実施の形態の作用を組み合
わせた作用を奏することができ、固定子１で発生する振
動および騒音をより一層効果的に低減することができ
る。
による回転電機の固定子１においては、内部固定子枠１
１に設ける溝１４を軸方向に対してスキューさせ、かつ
当該スキューの角度とほぼ同一方向に各単位固定子枠８
間を結合するリブ１０をスキューさせていることによ
り、前述した第１乃至第６の実施の形態の作用を組み合
わせた作用を奏することができ、固定子１で発生する振
動および騒音をより一層効果的に低減することができ
る。
【０１２８】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１２９】（第９の実施の形態）図９は、本実施の形
態による回転電機の固定子の構成例を示す斜視図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
態による回転電機の固定子の構成例を示す斜視図であ
り、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１３０】すなわち、図９に示すように、本実施の形
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第１の
実施の形態による回転電機の固定子１において、固定子
鉄心３の両端部の単位固定子枠８に加えて、固定子鉄心
３の軸方向でかつほぼ中心部にも、単位固定子枠８を配
置した構成としている。
態による回転電機の固定子１は、前記図１に示す第１の
実施の形態による回転電機の固定子１において、固定子
鉄心３の両端部の単位固定子枠８に加えて、固定子鉄心
３の軸方向でかつほぼ中心部にも、単位固定子枠８を配
置した構成としている。
【０１３１】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、単位固定子枠８
を、固定子鉄心３の軸方向でかつほぼ中心部にも配置し
ていることにより、固定子１で発生する振動および騒音
をより一層効果的に低減することができる。
による回転電機の固定子１においては、単位固定子枠８
を、固定子鉄心３の軸方向でかつほぼ中心部にも配置し
ていることにより、固定子１で発生する振動および騒音
をより一層効果的に低減することができる。
【０１３２】また、据付部の増加により、より安定性を
増すことができる。
増すことができる。
【０１３３】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能となる
ばかりでなく、より安定性を増すことが可能となる。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能となる
ばかりでなく、より安定性を増すことが可能となる。
【０１３４】（第１０の実施の形態）図１０は、本実施
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す斜視図で
あり、図９と同一要素には同一符号を付してその説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す斜視図で
あり、図９と同一要素には同一符号を付してその説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１３５】すなわち、図１０に示すように、本実施の
形態による回転電機の固定子１は、前記図９に示す第９
の実施の形態による回転電機の固定子１において、各単
位固定子枠８の形状を、固定子枠全体として軸方向に沿
って徐々に変化させるようにし、かつ当該変化状態とし
ては、各々の角部を結んだ場合に当該結んだ線が軸方向
に対してスキューするようにした構成としている。
形態による回転電機の固定子１は、前記図９に示す第９
の実施の形態による回転電機の固定子１において、各単
位固定子枠８の形状を、固定子枠全体として軸方向に沿
って徐々に変化させるようにし、かつ当該変化状態とし
ては、各々の角部を結んだ場合に当該結んだ線が軸方向
に対してスキューするようにした構成としている。
【０１３６】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８の形状を、固定子枠全体として軸方向に沿って徐々に
変化させるようにし、かつ当該変化状態としては、各々
の角部を結んだ場合に当該結んだ線が軸方向に対してス
キューするようにしていることにより、前述した第９の
実施の形態と同様の作用を奏するのに加えて、スキュー
効果をより一層高くできるため、固定子１で発生する振
動および騒音をより一層効果的に低減することができ
る。
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８の形状を、固定子枠全体として軸方向に沿って徐々に
変化させるようにし、かつ当該変化状態としては、各々
の角部を結んだ場合に当該結んだ線が軸方向に対してス
キューするようにしていることにより、前述した第９の
実施の形態と同様の作用を奏するのに加えて、スキュー
効果をより一層高くできるため、固定子１で発生する振
動および騒音をより一層効果的に低減することができ
る。
【０１３７】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１３８】（第１１の実施の形態）図１１は、本実施
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図で
あり、図１乃至図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および正面図で
あり、図１乃至図１０と同一要素には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。
【０１３９】すなわち、図１１に示すように、本実施の
形態による回転電機の固定子１は、前記図１乃至図１０
に示す第１乃至第１０の実施の形態による回転電機の固
定子１において、各単位固定子枠８に、固定子１本体を
据え付け場所に据え付けする据付用座１５を２面（本例
では２面であるが、固定子１本体の底部に１面のみ設け
たり、あるいは各単位固定子枠８毎に合計４面設けるよ
うにしてもよい）設けた構成としている。
形態による回転電機の固定子１は、前記図１乃至図１０
に示す第１乃至第１０の実施の形態による回転電機の固
定子１において、各単位固定子枠８に、固定子１本体を
据え付け場所に据え付けする据付用座１５を２面（本例
では２面であるが、固定子１本体の底部に１面のみ設け
たり、あるいは各単位固定子枠８毎に合計４面設けるよ
うにしてもよい）設けた構成としている。
【０１４０】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８に、固定子１本体を据え付け場所に据え付けする据付
用座１５を設けていることにより、据付系の固有振動数
を離調させることができ、その結果、固定子１で発生す
る振動および騒音をより一層効果的に低減することがで
きる。
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８に、固定子１本体を据え付け場所に据え付けする据付
用座１５を設けていることにより、据付系の固有振動数
を離調させることができ、その結果、固定子１で発生す
る振動および騒音をより一層効果的に低減することがで
きる。
【０１４１】この場合、図１１に示す振動モデルによ
り、固有振動式は、下記のような式にて表わされる。
り、固有振動式は、下記のような式にて表わされる。
【０１４２】
【数７】
【０１４３】このＬｅを変更することにより、固有振動
数を可変することができる。
数を可変することができる。
【０１４４】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１４５】（第１２の実施の形態）図１２は、本実施
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図であり、図１１
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図であり、図１１
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１４６】すなわち、図１２に示すように、本実施の
形態による回転電機の固定子１は、前記図１１に示す第
１１の実施の形態による回転電機の固定子１において、
各単位固定子枠８に設ける据付用座１５の位置として
は、固定子鉄心３の起磁力による楕円モード変形の中正
軸半径を、固定子鉄心３のスロット底半径と外径半径の
平均半径となるようにした場合に、中正軸半径のほぼ４
／３倍の位置となるようにした構成としている。
形態による回転電機の固定子１は、前記図１１に示す第
１１の実施の形態による回転電機の固定子１において、
各単位固定子枠８に設ける据付用座１５の位置として
は、固定子鉄心３の起磁力による楕円モード変形の中正
軸半径を、固定子鉄心３のスロット底半径と外径半径の
平均半径となるようにした場合に、中正軸半径のほぼ４
／３倍の位置となるようにした構成としている。
【０１４７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、固定子鉄心３の
起磁力による楕円モード変形の中正軸半径を、固定子鉄
心３のスロット底半径と外径半径の平均半径となるよう
にした場合に、各単位固定子枠８に設ける据付用座１５
の位置が、中正軸半径のほぼ４／３倍の位置となるよう
にしていることにより、固定子鉄心３の楕円モード変形
時の接線方向の変位成分が生じないため、据付系への電
磁力の伝達を低減することができる。
による回転電機の固定子１においては、固定子鉄心３の
起磁力による楕円モード変形の中正軸半径を、固定子鉄
心３のスロット底半径と外径半径の平均半径となるよう
にした場合に、各単位固定子枠８に設ける据付用座１５
の位置が、中正軸半径のほぼ４／３倍の位置となるよう
にしていることにより、固定子鉄心３の楕円モード変形
時の接線方向の変位成分が生じないため、据付系への電
磁力の伝達を低減することができる。
【０１４８】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１４９】（第１３の実施の形態）図１３は、本実施
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および断面を含
む正面図であり、図１乃至図１２と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および断面を含
む正面図であり、図１乃至図１２と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。
【０１５０】すなわち、図１３に示すように、本実施の
形態による回転電機の固定子１は、前記図１乃至図１２
に示す第１乃至第１２の実施の形態による回転電機の固
定子１において、固定子鉄心３のスロット１６を、軸方
向に対してスキューさせた構成としている。
形態による回転電機の固定子１は、前記図１乃至図１２
に示す第１乃至第１２の実施の形態による回転電機の固
定子１において、固定子鉄心３のスロット１６を、軸方
向に対してスキューさせた構成としている。
【０１５１】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、固定子鉄心３の
スロット１６を、軸方向に対してスキューさせているこ
とにより、スキュー効果を増加させて、より一層電磁力
が分散することとなるため、固定子１で発生する振動お
よび騒音をより一層効果的に低減することができる。
による回転電機の固定子１においては、固定子鉄心３の
スロット１６を、軸方向に対してスキューさせているこ
とにより、スキュー効果を増加させて、より一層電磁力
が分散することとなるため、固定子１で発生する振動お
よび騒音をより一層効果的に低減することができる。
【０１５２】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１５３】（第１４の実施の形態）図１４は、本実施
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および断面を含
む正面図であり、図３、図５乃至図８、図１０、図１３
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。
の形態による回転電機の固定子の構成例を示す側面（固
定子鉄心の軸方向に直交する方向面）図および断面を含
む正面図であり、図３、図５乃至図８、図１０、図１３
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。
【０１５４】すなわち、図１４に示すように、本実施の
形態による回転電機の固定子１は、前記図３、図５乃至
図８、図１０、図１３に示す第３、第５乃至第８、第１
０、第１３の実施の形態による回転電機の固定子１にお
いて、各単位固定子枠８間を互いに軸方向に結合するリ
ブ９、または内部固定子枠１１に設ける溝１４のスキュ
ー方向と、固定子鉄心３のスロット１６のスキュー方向
とが同一方向となるように構成としている。
形態による回転電機の固定子１は、前記図３、図５乃至
図８、図１０、図１３に示す第３、第５乃至第８、第１
０、第１３の実施の形態による回転電機の固定子１にお
いて、各単位固定子枠８間を互いに軸方向に結合するリ
ブ９、または内部固定子枠１１に設ける溝１４のスキュ
ー方向と、固定子鉄心３のスロット１６のスキュー方向
とが同一方向となるように構成としている。
【０１５５】次に、以上のように構成した本実施の形態
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を互いに軸方向に結合するリブ９、または内部固定
子枠１１に設ける溝１４のスキュー方向と、固定子鉄心
３のスロット１６のスキュー方向とが同一方向となるよ
うにしていることにより、スキュー効果を増加させて、
より一層電磁力が分散することとなるため、固定子１で
発生する振動および騒音をより一層効果的に低減するこ
とができる。
による回転電機の固定子１においては、各単位固定子枠
８間を互いに軸方向に結合するリブ９、または内部固定
子枠１１に設ける溝１４のスキュー方向と、固定子鉄心
３のスロット１６のスキュー方向とが同一方向となるよ
うにしていることにより、スキュー効果を増加させて、
より一層電磁力が分散することとなるため、固定子１で
発生する振動および騒音をより一層効果的に低減するこ
とができる。
【０１５６】上述したように、本実施の形態による回転
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
電機の固定子１では、固定子１で発生する振動および騒
音をより一層極めて効果的に低減することが可能とな
る。
【０１５７】（第１５の実施の形態）本実施の形態で
は、固定子１と回転子４とを備えて構成される回転電機
において、固定子１として、前記第１乃至第１４のいず
れか一つの実施の形態の固定子を備えて回転電機を構成
している。
は、固定子１と回転子４とを備えて構成される回転電機
において、固定子１として、前記第１乃至第１４のいず
れか一つの実施の形態の固定子を備えて回転電機を構成
している。
【０１５８】これにより、回転電機全体で発生する振動
および騒音を極めて効果的に低減することが可能とな
る。 （その他の実施の形態）尚、本発明は、上記各実施の形
態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能
である。 例えば、本発明は、一般産業用・巻上機等の電動機への
用途に限らず、発電機、同期機等のその他の回転電機に
ついても、前述の場合と同様に適用して同様の作用効果
を得ることができる。
および騒音を極めて効果的に低減することが可能とな
る。 （その他の実施の形態）尚、本発明は、上記各実施の形
態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能
である。 例えば、本発明は、一般産業用・巻上機等の電動機への
用途に限らず、発電機、同期機等のその他の回転電機に
ついても、前述の場合と同様に適用して同様の作用効果
を得ることができる。
【０１５９】また、各実施の形態は可能な限り適宜組合
わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効
果を得ることができる。 さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含ま
れており、開示される複数の構成要件における適宜な組
合わせにより、種々の発明を抽出することができる。 例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発
明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一
つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構
成を発明として抽出することができる。
わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効
果を得ることができる。 さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含ま
れており、開示される複数の構成要件における適宜な組
合わせにより、種々の発明を抽出することができる。 例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発
明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一
つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構
成を発明として抽出することができる。
【０１６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転電機
の固定子によれば、板状の固定子枠をその軸方向に複数
に分割して単位固定子枠とし、各単位固定子枠の軸方向
に直交する方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当
該偶数角形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対
角となる辺の長さを非対称となるようにようにしている
ので、円環振動モードＭ＝２、４、６、８……、偶数角
形の四角形、六角形、八角形……の構造物の場合であっ
ても、前述した従来のような種々の問題点が生じること
なく、しかも固定子の外形が大きくなることなく、実際
に発生する円環振動モードｎ＝２の変形が発生し難くな
り、振動および騒音の低減を十分効果的に図ることが可
能となる。
の固定子によれば、板状の固定子枠をその軸方向に複数
に分割して単位固定子枠とし、各単位固定子枠の軸方向
に直交する方向の断面の外周を、偶数角形に形成し、当
該偶数角形の次数を、２を除く偶数次数とし、かつ各対
角となる辺の長さを非対称となるようにようにしている
ので、円環振動モードＭ＝２、４、６、８……、偶数角
形の四角形、六角形、八角形……の構造物の場合であっ
ても、前述した従来のような種々の問題点が生じること
なく、しかも固定子の外形が大きくなることなく、実際
に発生する円環振動モードｎ＝２の変形が発生し難くな
り、振動および騒音の低減を十分効果的に図ることが可
能となる。
【０１６１】また、本発明の回転電機によれば、高精度
の固定子枠を容易に製造することが可能となる。
の固定子枠を容易に製造することが可能となる。
【０１６２】さらに、本発明の回転電機によれば、上記
構成の固定子を備えるようにしているので、固定子鉄心
自体が変形し難く、固定子枠に楕円モードの変形が発生
し難くなり、これにより回転電機全体での振動および騒
音を十分効果的に低減することが可能となる。
構成の固定子を備えるようにしているので、固定子鉄心
自体が変形し難く、固定子枠に楕円モードの変形が発生
し難くなり、これにより回転電機全体での振動および騒
音を十分効果的に低減することが可能となる。
【図１】本発明による回転電機の固定子の第１の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図２】本発明による回転電機の固定子の第２の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図３】本発明による回転電機の固定子の第３の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図４】本発明による回転電機の固定子の第４の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図５】本発明による回転電機の固定子の第５の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図６】本発明による回転電機の固定子の第６の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図７】本発明による回転電機の固定子の第７の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図８】本発明による回転電機の固定子の第８の実施の
形態を示す両側面図および正面図。
形態を示す両側面図および正面図。
【図９】本発明による回転電機の固定子の第９の実施の
形態を示す斜視図。
形態を示す斜視図。
【図１０】本発明による回転電機の固定子の第１０の実
施の形態を示す斜視図。
施の形態を示す斜視図。
【図１１】本発明による回転電機の固定子の第１１の実
施の形態を示す側面図および正面図。
施の形態を示す側面図および正面図。
【図１２】本発明による回転電機の固定子の第１２の実
施の形態を示す側面図。
施の形態を示す側面図。
【図１３】本発明による回転電機の固定子の第１３の実
施の形態を示す側面図および断面を含む正面図。
施の形態を示す側面図および断面を含む正面図。
【図１４】本発明による回転電機の固定子の第１４の実
施の形態を示す側面図および断面を含む正面図。
施の形態を示す側面図および断面を含む正面図。
【図１５】騒音発生のメカニズムを説明するための図。
【図１６】円環振動モードを説明するための図。
【図１７】電磁力モードを説明するための図。
【図１８】電磁力と固有モードの関係から振動を発生す
るしくみを説明するための図。
るしくみを説明するための図。
【図１９】振動特性を説明するための図。
【図２０】従来の誘導電動機の一構成例を示す縦断面
図。
図。
１…固定子、 ２…固定子枠、 ３…固定子鉄心、 ４…回転子、 ５…軸受、 ６…回転軸、 ７…回転子鉄心、 ８…単位固定子枠、 ９…リブ、 １０…リブ、 １１…内部固定子枠、 １２…溝、 １３…溝、 １４…溝、 １５…据付用座、 １６…固定子鉄心３のスロット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 忠 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 松下 真琴 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 5H002 AA04 AB01 AB04 AC02 AC06 AE03 AE08 5H605 AA04 BB05 BB10 CC01 CC03 FF01 GG02 GG04
Claims (15)
- 【請求項１】 板状の固定子枠と、当該固定子枠の内周
部に固定された円筒状の固定子鉄心とを備えて構成され
る回転電機の固定子において、 前記固定子枠をその軸方向に複数に分割して単位固定子
枠とし、 前記各単位固定子枠の軸方向に直交する方向の断面の外
周を、偶数角形に形成し、当該偶数角形の次数を、２を
除く偶数次数とし、かつ各対角となる辺の長さを非対称
となるようにしたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の回転電機の固定子
において、 前記各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブを
少なくとも１個設けたことを特徴とする回転電機の固定
子。 - 【請求項３】 前記請求項２に記載の回転電機の固定子
において、 前記各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブ
を、軸芯に対して軸方向に対してスキューさせて設けた
ことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項４】 前記請求項１に記載の回転電機の固定子
において、 前記固定子鉄心の外周部と前記各単位固定子枠の内周部
との間に円筒状の内部固定子枠を設け、かつ当該内部固
定子枠にその軸方向とほぼ平行な溝を少なくとも１個設
けたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項５】 前記請求項４に記載の回転電機の固定子
において、 前記内部固定子枠に設ける溝を、軸方向に対してスキュ
ーさせたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項６】 前記請求項４または請求項５に記載の回
転電機の固定子において、 前記内部固定子枠に設ける溝を、軸方向のほぼ中央にて
結合させたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項７】 前記請求項４乃至請求項６のいずれか１
項に記載の回転電機の固定子において、 前記各単位固定子枠間を、前記内部固定子枠の外周側に
おいて軸方向とほぼ平行な少なくとも１個のリブにより
互いに結合させたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項８】 前記請求項７に記載の回転電機の固定子
において、 前記内部固定子枠に設ける溝を軸方向に対してスキュー
させ、かつ当該スキューの角度とほぼ同一方向に前記各
単位固定子枠間を結合するリブをスキューさせたことを
特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項９】 前記請求項１に記載の回転電機の固定子
において、 前記単位固定子枠を、前記固定子鉄心の軸方向でかつほ
ぼ中心部にも配置したことを特徴とする回転電機の固定
子。 - 【請求項１０】 前記請求項９に記載の回転電機の固定
子において、 前記各単位固定子枠の形状を、固定子枠全体として軸方
向に沿って徐々に変化させるようにし、かつ当該変化状
態としては、各々の角部を結んだ場合に当該結んだ線が
軸方向に対してスキューするようにしたことを特徴とす
る回転電機の固定子。 - 【請求項１１】 前記請求項１乃至請求項１０のいずれ
か１項に記載の回転電機の固定子において、 前記各単位固定子枠に、固定子本体を据え付け場所に据
え付けする据付用座を設けたことを特徴とする回転電機
の固定子。 - 【請求項１２】 前記請求項１１に記載の回転電機の固
定子において、 前記各単位固定子枠に設ける据付用座の位置としては、
前記固定子鉄心の起磁力による楕円モード変形の中正軸
半径を、前記固定子鉄心のスロット底半径と外径半径の
平均半径となるようにした場合に、前記中正軸半径のほ
ぼ４／３倍の位置となるようにしたことを特徴とする回
転電機の固定子。 - 【請求項１３】 前記請求項１乃至請求項１２のいずれ
か１項に記載の回転電機の固定子において、 前記固定子鉄心のスロットを、軸方向に対してスキュー
させたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項１４】 前記請求項３、請求項５乃至請求項
８、請求項１０、請求項１３のいずれか１項に記載の回
転電機の固定子において、 前記各単位固定子枠間を互いに軸方向に結合するリブ、
または前記内部固定子枠に設ける溝のスキュー方向と、
前記固定子鉄心のスロットのスキュー方向とが同一方向
となるようにしたことを特徴とする回転電機の固定子。 - 【請求項１５】 固定子と回転子とを備えて構成される
回転電機において、 前記固定子として、前記請求項１乃至請求項１４のいず
れか１項に記載の固定子を備えて成ることを特徴とする
回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076842A JP4028183B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076842A JP4028183B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002281699A true JP2002281699A (ja) | 2002-09-27 |
| JP4028183B2 JP4028183B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=18933705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001076842A Expired - Lifetime JP4028183B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 回転電機の固定子およびそれを用いた回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4028183B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005261122A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機 |
| JP2010136526A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nishishiba Electric Co Ltd | 回転電機の固定子 |
| JP2013070450A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 回転電機 |
| JP2013150383A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Toshiba Corp | 回転電機 |
| KR101783026B1 (ko) * | 2015-12-17 | 2017-09-29 | 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) | 전동기 프레임 |
| JP2017225217A (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のステータ |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001076842A patent/JP4028183B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005261122A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機 |
| JP4525118B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2010-08-18 | 日産自動車株式会社 | 電動機 |
| JP2010136526A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nishishiba Electric Co Ltd | 回転電機の固定子 |
| JP2013070450A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-18 | Toshiba Corp | 回転電機 |
| JP2013150383A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Toshiba Corp | 回転電機 |
| KR101783026B1 (ko) * | 2015-12-17 | 2017-09-29 | 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) | 전동기 프레임 |
| US10291094B2 (en) | 2015-12-17 | 2019-05-14 | Hyundai Electric & Energy Systems Co., Ltd. | Motor frame |
| JP2017225217A (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のステータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4028183B2 (ja) | 2007-12-26 |
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