JP2002369469A - 単相誘導電動機 - Google Patents
単相誘導電動機Info
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- JP2002369469A JP2002369469A JP2001174347A JP2001174347A JP2002369469A JP 2002369469 A JP2002369469 A JP 2002369469A JP 2001174347 A JP2001174347 A JP 2001174347A JP 2001174347 A JP2001174347 A JP 2001174347A JP 2002369469 A JP2002369469 A JP 2002369469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高調波による電磁加振力を軽減する単相誘導
電動機を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数のティース９と各ティース９間に形
成された複数のスロット１１を有する固定子１と、前記
ティース９の各々に集中して巻回された固定子巻線と、
複数のスロットと該スロット内を通るかご型の２次導体
を有し前記固定子１から発生した磁束により回転する回
転子とを備え、前記固定子１のスロット１１を前記ティ
ース９の先端部のみ所定角度θｓスキューして形成し、
前記回転子のスロットを前記固定子１のスロット１１と
傾斜方向が異なるようにスキューして形成した。
電動機を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数のティース９と各ティース９間に形
成された複数のスロット１１を有する固定子１と、前記
ティース９の各々に集中して巻回された固定子巻線と、
複数のスロットと該スロット内を通るかご型の２次導体
を有し前記固定子１から発生した磁束により回転する回
転子とを備え、前記固定子１のスロット１１を前記ティ
ース９の先端部のみ所定角度θｓスキューして形成し、
前記回転子のスロットを前記固定子１のスロット１１と
傾斜方向が異なるようにスキューして形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、単相誘導電動機
に関し、詳しくは、高調波トルクを抑制する固定子及び
回転子のスキュー形状に関するものである。
に関し、詳しくは、高調波トルクを抑制する固定子及び
回転子のスキュー形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】単相誘導電動機は、主巻線、補助巻線の
位相差、起磁力差等があり、固定子と回転子との空隙中
に大きな高調波磁場を形成する。これに加えて、スロッ
トパーミアンスの脈動による高調波磁場等があり、上記
空隙中の高調波磁場が大きくなって高調波トルクが多く
含まれてトルク特性に大きな影響を与えている。かかる
高調波を低減するために、固定子または回転子のスロッ
トを軸方向に対してある角度ひねってスキューを形成す
ることが知られている。一般に、スキューは、巻線を装
着する固定子に形成することが困難なことが多く、巻線
のないかご型回転子のみに形成されている。
位相差、起磁力差等があり、固定子と回転子との空隙中
に大きな高調波磁場を形成する。これに加えて、スロッ
トパーミアンスの脈動による高調波磁場等があり、上記
空隙中の高調波磁場が大きくなって高調波トルクが多く
含まれてトルク特性に大きな影響を与えている。かかる
高調波を低減するために、固定子または回転子のスロッ
トを軸方向に対してある角度ひねってスキューを形成す
ることが知られている。一般に、スキューは、巻線を装
着する固定子に形成することが困難なことが多く、巻線
のないかご型回転子のみに形成されている。
【０００３】また、コイルエンドを短くして銅量を減ら
し、巻線の成形を簡単にするために、特開平１１−２８
５２１２号公報に記載されているように、固定子の各テ
ィースに一つの巻線を集中して巻回する、いわゆる集中
巻き固定子が採用されている。
し、巻線の成形を簡単にするために、特開平１１−２８
５２１２号公報に記載されているように、固定子の各テ
ィースに一つの巻線を集中して巻回する、いわゆる集中
巻き固定子が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転子
にスキューが形成されていても、スキュー角が適当な値
でなければ、トルク特性が悪化したり、回転子のスロッ
ト高調波を充分に改善できなかったりするという問題点
があった。
にスキューが形成されていても、スキュー角が適当な値
でなければ、トルク特性が悪化したり、回転子のスロッ
ト高調波を充分に改善できなかったりするという問題点
があった。
【０００５】また、集中巻き固定子の場合、分布巻固定
子と比較して大きい高調波磁場が固定子と回転子との空
隙中に発生することになる。この高調波磁場は、回転子
および固定子に電磁加振力として作用し、振動、騒音等
の悪影響を及ぼすという問題点があった。特に、換気扇
等の家電製品に用いる誘導電動機にあっては、振動、騒
音は大きな問題であった。
子と比較して大きい高調波磁場が固定子と回転子との空
隙中に発生することになる。この高調波磁場は、回転子
および固定子に電磁加振力として作用し、振動、騒音等
の悪影響を及ぼすという問題点があった。特に、換気扇
等の家電製品に用いる誘導電動機にあっては、振動、騒
音は大きな問題であった。
【０００６】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、回転子スキュー及び固定子のスキューを
適切な形状にすることにより、高調波による電磁加振力
を軽減する単相誘導電動機を提供することを目的とす
る。
されたもので、回転子スキュー及び固定子のスキューを
適切な形状にすることにより、高調波による電磁加振力
を軽減する単相誘導電動機を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る単相誘導
電動機は、複数のティースと各ティース間に形成された
複数のスロットを有する固定子と、前記ティースの各々
に集中して巻回された固定子巻線と、複数のスロットと
該スロット内を通るかご型の２次導体を有し前記固定子
から発生した磁束により回転する回転子とを備え、前記
固定子のスロットを前記ティースの先端部のみ所定角度
スキューして形成し、前記回転子のスロットを前記固定
子のスロットと傾斜方向が異なるようにスキューして形
成したものである。
電動機は、複数のティースと各ティース間に形成された
複数のスロットを有する固定子と、前記ティースの各々
に集中して巻回された固定子巻線と、複数のスロットと
該スロット内を通るかご型の２次導体を有し前記固定子
から発生した磁束により回転する回転子とを備え、前記
固定子のスロットを前記ティースの先端部のみ所定角度
スキューして形成し、前記回転子のスロットを前記固定
子のスロットと傾斜方向が異なるようにスキューして形
成したものである。
【０００８】また、前記固定子のティースの先端部にお
ける幅が付け根部における幅より狭くなるように形成し
たものである。
ける幅が付け根部における幅より狭くなるように形成し
たものである。
【０００９】また、前記固定子のスロットのスキューを
軸方向の中央付近で折れ曲がるＶ形状とし、前記回転子
のスロットのスキューを軸方向の中央付近で前記固定子
のスキューとは異なる方向に折れ曲がるＶ形状としたも
のである。
軸方向の中央付近で折れ曲がるＶ形状とし、前記回転子
のスロットのスキューを軸方向の中央付近で前記固定子
のスキューとは異なる方向に折れ曲がるＶ形状としたも
のである。
【００１０】さらに、前記固定子のスキュー角と前記回
転子のスキュー角の合計をほぼ前記固定子のスロットピ
ッチ角にしたものである。
転子のスキュー角の合計をほぼ前記固定子のスロットピ
ッチ角にしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態を図１乃至図５によって説明する。図１は、単相誘
導電動機の固定子の正面図、図２は単相誘導電動機の固
定子及び回転子の正面図、図３は固定子の分解斜視図、
図４は回転子の分解斜視図、図５は回転子の固定子対向
面の部分展開図である。
形態を図１乃至図５によって説明する。図１は、単相誘
導電動機の固定子の正面図、図２は単相誘導電動機の固
定子及び回転子の正面図、図３は固定子の分解斜視図、
図４は回転子の分解斜視図、図５は回転子の固定子対向
面の部分展開図である。
【００１２】図１、図２に示すように、単相誘導電動機
は、固定子１と回転子２０とから成り、固定子１は、複
数枚の珪素鋼板を積層して形成された固定子コア３と、
この固定子コア３のスロット１１内に納められた主巻線
６ａ及び補助巻線６ｂとで構成されている。固定子コア
３は、筒状に形成された外径部７と、外径部７の内周側
から軸中心に向かって延出した８個のティース９とで形
成されている。すなわち、隣り合うティース９とティー
ス９との間に、８個の固定子スロット１１が形成され、
固定子スロット１１内に、輪状に巻回された４個の主巻
線６ａおよび４個の補助巻線６ｂが交互に納められ、い
わゆる集中巻き固定子を形成している。
は、固定子１と回転子２０とから成り、固定子１は、複
数枚の珪素鋼板を積層して形成された固定子コア３と、
この固定子コア３のスロット１１内に納められた主巻線
６ａ及び補助巻線６ｂとで構成されている。固定子コア
３は、筒状に形成された外径部７と、外径部７の内周側
から軸中心に向かって延出した８個のティース９とで形
成されている。すなわち、隣り合うティース９とティー
ス９との間に、８個の固定子スロット１１が形成され、
固定子スロット１１内に、輪状に巻回された４個の主巻
線６ａおよび４個の補助巻線６ｂが交互に納められ、い
わゆる集中巻き固定子を形成している。
【００１３】回転子２０は、かご型で、複数枚の珪素鋼
板を積層して形成されて外周部に１４個の回転子スロッ
ト２２が配列された回転子コア２４と、回転子スロット
２２内を通る導電部２６ａと回転子コア２４の両端面に
配設されるエンドリング２６ｂからなる２次導体２６と
で構成され、回転子コア２４の中央部にはシャフトが取
り付けられる孔３０が設けられている。
板を積層して形成されて外周部に１４個の回転子スロッ
ト２２が配列された回転子コア２４と、回転子スロット
２２内を通る導電部２６ａと回転子コア２４の両端面に
配設されるエンドリング２６ｂからなる２次導体２６と
で構成され、回転子コア２４の中央部にはシャフトが取
り付けられる孔３０が設けられている。
【００１４】図３に示すように、固定子１には、スキュ
ー角θｓ〔度〕から成る固定子スキュー３ａがスロット
ピッチα〔度〕で形成されている。ここで、スキュー角
θｓは、固定子１の上面における中心点Ｏと固定子スロ
ット１１の開口部の上端Ｓとを結ぶ線分と、固定子１の
上面における中心点Ｏと固定子スロット１１の開口部の
下端を固定子１の上面へ投影した点Ｓ’とを結ぶ線分の
なす角度であり、スロットピッチαは、固定子１の中心
点Ｏから見た角度である。
ー角θｓ〔度〕から成る固定子スキュー３ａがスロット
ピッチα〔度〕で形成されている。ここで、スキュー角
θｓは、固定子１の上面における中心点Ｏと固定子スロ
ット１１の開口部の上端Ｓとを結ぶ線分と、固定子１の
上面における中心点Ｏと固定子スロット１１の開口部の
下端を固定子１の上面へ投影した点Ｓ’とを結ぶ線分の
なす角度であり、スロットピッチαは、固定子１の中心
点Ｏから見た角度である。
【００１５】また、固定子スキュー３ａは、ティース９
の先端部のみに形成されている。すなわち、積層された
珪素鋼板の１枚１枚は、ティース９の巻線を巻く部分は
同一形状で固定子スロット１１の開口部付近で形状が異
なるものであり、ティース９の巻線を巻く部分が斜めに
ならないように真っ直ぐ積み重ねることにより、固定子
スロット１１の開口部が円周方向に少しずつずれ、全体
としてティース９の先端部のみ所定角度スキューされる
ことになるのである。
の先端部のみに形成されている。すなわち、積層された
珪素鋼板の１枚１枚は、ティース９の巻線を巻く部分は
同一形状で固定子スロット１１の開口部付近で形状が異
なるものであり、ティース９の巻線を巻く部分が斜めに
ならないように真っ直ぐ積み重ねることにより、固定子
スロット１１の開口部が円周方向に少しずつずれ、全体
としてティース９の先端部のみ所定角度スキューされる
ことになるのである。
【００１６】回転子２０の表面には、図４に示すよう
に、固定子スキュー３ａと傾斜方向が異なってクロス状
に交じり合うようにスキュー角θｒ〔度〕から成る回転
子スキュー２２ａが形成されている。このスキュー角θ
ｒは、回転子２０の上面における中心点Ｏ’と回転子ス
ロット２２の開口部の上端Ｒとを結ぶ線分と、回転子２
０の上面における中心点Ｏ’と回転子スロット２２の開
口部の下端を回転子２０の上面へ投影した点Ｒ’とを結
ぶ線分のなす角度である。
に、固定子スキュー３ａと傾斜方向が異なってクロス状
に交じり合うようにスキュー角θｒ〔度〕から成る回転
子スキュー２２ａが形成されている。このスキュー角θ
ｒは、回転子２０の上面における中心点Ｏ’と回転子ス
ロット２２の開口部の上端Ｒとを結ぶ線分と、回転子２
０の上面における中心点Ｏ’と回転子スロット２２の開
口部の下端を回転子２０の上面へ投影した点Ｒ’とを結
ぶ線分のなす角度である。
【００１７】次に、固定子１と回転子２０の両方にスキ
ューを形成した理由について説明する。高調波トルク
は、固定子スロット１１の高調波や起磁力高調波および
これらにより２次導体２６に発生する渦電流が固定子１
と回転子２０との空隙中に作る磁場の相互作用によって
発生している。このため、固定子スロット１１の高調波
による高調波トルクを抑制するには、固定子スロットピ
ッチα付近で回転子２０にスキュー２２ａを形成すると
よい。特に、集中巻き固定子の場合、分布巻固定子と比
較して空間高調波次数が小さい高調波磁場が大きくなる
ため、スキュー角を大きくとる必要がある。
ューを形成した理由について説明する。高調波トルク
は、固定子スロット１１の高調波や起磁力高調波および
これらにより２次導体２６に発生する渦電流が固定子１
と回転子２０との空隙中に作る磁場の相互作用によって
発生している。このため、固定子スロット１１の高調波
による高調波トルクを抑制するには、固定子スロットピ
ッチα付近で回転子２０にスキュー２２ａを形成すると
よい。特に、集中巻き固定子の場合、分布巻固定子と比
較して空間高調波次数が小さい高調波磁場が大きくなる
ため、スキュー角を大きくとる必要がある。
【００１８】しかしながら、回転子スキュー２２ａのみ
で、固定子スロットピッチα付近までスキュー２２ａを
形成するのが困難なことが多く、形成できても、図５に
示すように回転子スキュー２２ａの角度が大きくなり、
回転子２０のスロット開口幅Ｌが等価的にＬａの如く狭
くなって、漏れ磁束が増加するという問題や、等価的に
２次導体が長くなって、２次抵抗が増加して損失が増大
するという問題、また、２次導体であるアルミニウムを
ダイカストしにくいという問題等がある。特に、例えば
換気扇等に用いる直径６０ｍｍ程度の小型の単層誘導電
動機においては、回転子２０のスロット開口幅Ｌが狭い
ため、スキュー角を大きくすると、スロット開口部に面
する積層鋼板の端部が接触してしまう恐れが大きく、形
成できるスキュー角には限界がある。
で、固定子スロットピッチα付近までスキュー２２ａを
形成するのが困難なことが多く、形成できても、図５に
示すように回転子スキュー２２ａの角度が大きくなり、
回転子２０のスロット開口幅Ｌが等価的にＬａの如く狭
くなって、漏れ磁束が増加するという問題や、等価的に
２次導体が長くなって、２次抵抗が増加して損失が増大
するという問題、また、２次導体であるアルミニウムを
ダイカストしにくいという問題等がある。特に、例えば
換気扇等に用いる直径６０ｍｍ程度の小型の単層誘導電
動機においては、回転子２０のスロット開口幅Ｌが狭い
ため、スキュー角を大きくすると、スロット開口部に面
する積層鋼板の端部が接触してしまう恐れが大きく、形
成できるスキュー角には限界がある。
【００１９】そこで、固定子１にもスキューを形成し、
回転子スキュー２２ａの角度を小さくできるようにした
のである。また、固定子スキューの傾斜方向が回転子ス
キューと同じでは、必要なスキュー角を得るために回転
子スキュー角を大きくしなければならない場合があるた
め、固定子スキューと回転子スキューの傾斜方向は異な
るように形成した。
回転子スキュー２２ａの角度を小さくできるようにした
のである。また、固定子スキューの傾斜方向が回転子ス
キューと同じでは、必要なスキュー角を得るために回転
子スキュー角を大きくしなければならない場合があるた
め、固定子スキューと回転子スキューの傾斜方向は異な
るように形成した。
【００２０】一方、固定子１にスキューを形成する場
合、一般には同一形状の積層鋼板を積層時にスキュー角
だけ少しずつ回して積んでスキューを形成するため、巻
線を巻く部分も斜めになってしまい、巻線長が長くなっ
て銅損が増加したり、高密度巻線が難しくなったりする
問題がある。そのため、上述のように固定子スキュー３
ａをティース９の先端部のみに形成することによって、
巻線長を短くして銅損を減らすとともに、高密度に巻線
できるようにしたのである。
合、一般には同一形状の積層鋼板を積層時にスキュー角
だけ少しずつ回して積んでスキューを形成するため、巻
線を巻く部分も斜めになってしまい、巻線長が長くなっ
て銅損が増加したり、高密度巻線が難しくなったりする
問題がある。そのため、上述のように固定子スキュー３
ａをティース９の先端部のみに形成することによって、
巻線長を短くして銅損を減らすとともに、高密度に巻線
できるようにしたのである。
【００２１】ティース９の先端部のみにスキュー３ａを
形成する場合、固定子スキュー角θｓの範囲は下式とな
る。下式において、βは固定子の巻線部分における先端
幅の成す角〔度〕、γは固定子におけるスロット開口幅
が成す角〔度〕であり、それぞれ、固定子１の中心点Ｏ
から見た角度である。
形成する場合、固定子スキュー角θｓの範囲は下式とな
る。下式において、βは固定子の巻線部分における先端
幅の成す角〔度〕、γは固定子におけるスロット開口幅
が成す角〔度〕であり、それぞれ、固定子１の中心点Ｏ
から見た角度である。
【００２２】０＜θs≦α−β−γ・・・・・（１）
【００２３】固定子１のスロットピッチ角αのスキュー
角を固定子スキュー角及び回転子スキュー角の合計で形
成すると、回転子スキュー角θｒと固定子のスロットピ
ッチ角αとの間に下式が成立する。
角を固定子スキュー角及び回転子スキュー角の合計で形
成すると、回転子スキュー角θｒと固定子のスロットピ
ッチ角αとの間に下式が成立する。
【００２４】θｒ＜α・・・・・（２）
【００２５】すなわち、固定子スキュー角θｓが僅かで
あれば、回転子スキュー角θｒが非常に大きくなるが、
最大でも固定子スロットピッチ角αまでしかスキューが
得られないことを意味している。
あれば、回転子スキュー角θｒが非常に大きくなるが、
最大でも固定子スロットピッチ角αまでしかスキューが
得られないことを意味している。
【００２６】また、固定子スキュー角を最大値、すなわ
ち、θｓ＝α−β−γにすると、回転子スキュー角は最
小となる。すなわち、回転子スキュー角及び固定子スキ
ュー角の合計が固定子スロットピッチαとすれば、下式
となる。
ち、θｓ＝α−β−γにすると、回転子スキュー角は最
小となる。すなわち、回転子スキュー角及び固定子スキ
ュー角の合計が固定子スロットピッチαとすれば、下式
となる。
【００２７】β＋γ≦θｒ・・・・・（３）
【００２８】上記（２）式及び（３）式より下式を得
る。 β＋γ≦θｒ＜α・・・・・（４）
る。 β＋γ≦θｒ＜α・・・・・（４）
【００２９】このように、固定子１にも回転子スキュー
２２ａと傾斜が異なり交じり合うように固定子スキュー
３ａを形成することにより、小さい回転子スキュー角θ
ｒで全体として最適なスキュー角が得られる。このた
め、高調波トルクの発生を軽減すると共に、回転子２０
のスロット開口幅を大きくし等価的な２次導体の長さを
短くして２次抵抗を小さくすることができ、損失を少な
くすることができる。しかも、２次導体２６であるアル
ミニウムをダイカストし易くなり、アルミニウムの量も
減らすことができる。また、回転子スキュー角θｒ及び
固定子スキュー角θｓの合計を固定子スロットピッチα
付近とすることにより、固定子スロット１１の高調波に
よる高調波トルクを効果的に抑制し、振動、騒音をより
低減することができる。
２２ａと傾斜が異なり交じり合うように固定子スキュー
３ａを形成することにより、小さい回転子スキュー角θ
ｒで全体として最適なスキュー角が得られる。このた
め、高調波トルクの発生を軽減すると共に、回転子２０
のスロット開口幅を大きくし等価的な２次導体の長さを
短くして２次抵抗を小さくすることができ、損失を少な
くすることができる。しかも、２次導体２６であるアル
ミニウムをダイカストし易くなり、アルミニウムの量も
減らすことができる。また、回転子スキュー角θｒ及び
固定子スキュー角θｓの合計を固定子スロットピッチα
付近とすることにより、固定子スロット１１の高調波に
よる高調波トルクを効果的に抑制し、振動、騒音をより
低減することができる。
【００３０】次に、単相誘導電動機の電磁加振力理論の
観点から、スキュー角度と振動騒音あるいはトルク特性
の関係について説明する。まず、固定子スロット数をＮ
ｓ、極対数をｐとすると、固定子スロット１１の高調波
による空隙磁束密度高調波はＮｓＫｓ±ｐ次の空間高調
波となる（Ｋｓは任意の整数）。また、固定子起磁力高
調波は４ｐＫｐ±ｐ次の空間高調波となる（Ｋｐは任意
の整数）。したがって、回転子スロット数をＮｒとする
と、空隙における電磁力波の空間高調波次数は下式とな
る。
観点から、スキュー角度と振動騒音あるいはトルク特性
の関係について説明する。まず、固定子スロット数をＮ
ｓ、極対数をｐとすると、固定子スロット１１の高調波
による空隙磁束密度高調波はＮｓＫｓ±ｐ次の空間高調
波となる（Ｋｓは任意の整数）。また、固定子起磁力高
調波は４ｐＫｐ±ｐ次の空間高調波となる（Ｋｐは任意
の整数）。したがって、回転子スロット数をＮｒとする
と、空隙における電磁力波の空間高調波次数は下式とな
る。
【００３１】Ａ±２ｐ，Ａ・・・・（５） ここで、Ａ＝ＮｓＫｓ＋ＮｒＫｒ＋４ｐＫｐ（Ｋｒは任
意の整数）
意の整数）
【００３２】この時の時間高調波次数は、すべりをｓと
すれば、下式となる。
すれば、下式となる。
【００３３】Ｂ±２，Ｂ・・・・（６） ここで、Ｂ＝ＮｒＫｒ（１−ｓ）／ｐ
【００３４】高調波トルクは、回転子２０の起磁力高調
波を考慮し、該起磁力高調波は、固定子スロット１１の
高調波および固定子起磁力高調波と等しい次数であるた
め、上記（５）式を書き換える下式となる。
波を考慮し、該起磁力高調波は、固定子スロット１１の
高調波および固定子起磁力高調波と等しい次数であるた
め、上記（５）式を書き換える下式となる。
【００３５】Ａ＋Ｃ±２ｐ，Ａ＋Ｃ・・・・（７） ここで、Ｃ＝Ｋｓ’Ｎｓ＋４Ｋｐ’ｐ（Ｋｓ’、Ｋｐ’
は任意の整数）
は任意の整数）
【００３６】上記（６）式及び（７）式ともにゼロとす
る各Ｋｓ，Ｋｐ，Ｋｓ’，Ｋｐ’の値が存在すれば高調
波トルクが発生していることになる。
る各Ｋｓ，Ｋｐ，Ｋｓ’，Ｋｐ’の値が存在すれば高調
波トルクが発生していることになる。
【００３７】上記（７）式において、Ｋｓ’、Ｋｐ’は
回転子２０の起磁力高調波に関する任意の整数であり、
この起磁力高調波が発生するには、固定子スロット１１
の高調波および起磁力高調波による渦電流が回転子２０
の２次導体２６に発生する必要がある。固定子スロット
１１の高調波は、空間高調波次数がＮｓ±ｐ次（Ｋｓ＝
１の最も大きい高調波）で、固定子スロットピッチ付近
でスキューを形成すれば、大きく軽減できるのである。
回転子２０の起磁力高調波に関する任意の整数であり、
この起磁力高調波が発生するには、固定子スロット１１
の高調波および起磁力高調波による渦電流が回転子２０
の２次導体２６に発生する必要がある。固定子スロット
１１の高調波は、空間高調波次数がＮｓ±ｐ次（Ｋｓ＝
１の最も大きい高調波）で、固定子スロットピッチ付近
でスキューを形成すれば、大きく軽減できるのである。
【００３８】実施の形態２．図６は実施の形態２におけ
る固定子のティースを示す正面図である。上記実施の形
態１においては、固定子１のティース９をまっすぐにし
た場合について記載したが、図５に示すようにティース
９の巻線部９ｂの先端９ａを細く、ティース９の根元９
ｃを太くした台形状に形成しても良い。このように形成
すれば、固定子スロット１１の大きさを変えることなく
固定子スキュー３ａの角θｓを大きくとることができる
ので、その分、回転子スキュー角θｒを小さくすること
ができる。
る固定子のティースを示す正面図である。上記実施の形
態１においては、固定子１のティース９をまっすぐにし
た場合について記載したが、図５に示すようにティース
９の巻線部９ｂの先端９ａを細く、ティース９の根元９
ｃを太くした台形状に形成しても良い。このように形成
すれば、固定子スロット１１の大きさを変えることなく
固定子スキュー３ａの角θｓを大きくとることができる
ので、その分、回転子スキュー角θｒを小さくすること
ができる。
【００３９】また、集中巻き固定子の場合、固定子１の
スロット漏れ磁束の影響で固定子１のティース９の巻線
部９ｂでは、根元９ｃの磁気飽和が最も大きく先端９ａ
が小さいため、根元９ｃを太くしておくことにより磁気
飽和による悪影響を軽減できる。
スロット漏れ磁束の影響で固定子１のティース９の巻線
部９ｂでは、根元９ｃの磁気飽和が最も大きく先端９ａ
が小さいため、根元９ｃを太くしておくことにより磁気
飽和による悪影響を軽減できる。
【００４０】なお、この実施の形態においても、回転子
スキュー角θｒ及び固定子スキュー角θｓの合計を固定
子スロットピッチα付近とすることにより、固定子スロ
ット１１の高調波による高調波トルクを効果的に抑制
し、振動、騒音をより低減することができる。
スキュー角θｒ及び固定子スキュー角θｓの合計を固定
子スロットピッチα付近とすることにより、固定子スロ
ット１１の高調波による高調波トルクを効果的に抑制
し、振動、騒音をより低減することができる。
【００４１】実施の形態３．図7は、この発明の実施の
形態３における回転子２０の斜視図である。図に示すよ
うに回転子スキュー２２ａを軸方向の中央で折れ曲がる
Ｖ形状に形成し、固定子スキュー３ａ（図示せず）も、
回転子スキュー２２ａと傾斜が異なり交わるように、す
なわち軸方向の中央で回転子スキュー２２ａとは異なる
方向に折れ曲がるＶ形状に形成しても良い。このように
形成すれば、スキュー２２ａによる軸方向のスラスト力
を低減できる。
形態３における回転子２０の斜視図である。図に示すよ
うに回転子スキュー２２ａを軸方向の中央で折れ曲がる
Ｖ形状に形成し、固定子スキュー３ａ（図示せず）も、
回転子スキュー２２ａと傾斜が異なり交わるように、す
なわち軸方向の中央で回転子スキュー２２ａとは異なる
方向に折れ曲がるＶ形状に形成しても良い。このように
形成すれば、スキュー２２ａによる軸方向のスラスト力
を低減できる。
【００４２】回転子２０のみにＶ形状のスキューを形成
した場合には、回転子２０の厚さの半分で必要なスキュ
ー角を得なければならないため、スキューの軸方向の角
度が非常に急激になってしまい実現が難しいが、固定子
１側にもスキューを形成することにより、回転子スキュ
ー２２ａの軸方向の角度を緩やかにしながら軸方向のス
ラスト力を低減でき、しかも、高調波による電磁加振力
をも軽減できる。
した場合には、回転子２０の厚さの半分で必要なスキュ
ー角を得なければならないため、スキューの軸方向の角
度が非常に急激になってしまい実現が難しいが、固定子
１側にもスキューを形成することにより、回転子スキュ
ー２２ａの軸方向の角度を緩やかにしながら軸方向のス
ラスト力を低減でき、しかも、高調波による電磁加振力
をも軽減できる。
【００４３】また、この実施の形態においても、回転子
スキュー角θｒ及び固定子スキュー角θｓの合計を固定
子スロットピッチα付近とすることにより、固定子スロ
ット１１の高調波による高調波トルクを効果的に抑制
し、振動、騒音をより低減することができる。
スキュー角θｒ及び固定子スキュー角θｓの合計を固定
子スロットピッチα付近とすることにより、固定子スロ
ット１１の高調波による高調波トルクを効果的に抑制
し、振動、騒音をより低減することができる。
【００４４】
【発明の効果】この発明によれば、高調波による電磁加
振力を軽減し、振動、騒音を低減できるとともに、回転
子の２次抵抗による損失を少なくすることができ、更に
回転子の２次導体をダイカストし易くなる。
振力を軽減し、振動、騒音を低減できるとともに、回転
子の２次抵抗による損失を少なくすることができ、更に
回転子の２次導体をダイカストし易くなる。
【００４５】また、高調波による電磁加振力を軽減し、
振動、騒音を低減できるとともに、固定子のティースに
おける巻線部分の磁気飽和を軽減できる。
振動、騒音を低減できるとともに、固定子のティースに
おける巻線部分の磁気飽和を軽減できる。
【００４６】また、高調波による電磁加振力を軽減し、
振動、騒音を低減できるとともに、軸方向のスラスト力
を低減できる。
振動、騒音を低減できるとともに、軸方向のスラスト力
を低減できる。
【００４７】さらに、高調波による電磁加振力を効果的
に軽減し、振動、騒音をより低減できる。
に軽減し、振動、騒音をより低減できる。
【図１】 実施の形態１における単相誘導電動機の固定
子の正面図である。
子の正面図である。
【図２】 実施の形態１における単相誘導電動機の固定
子及び回転子の正面図である。
子及び回転子の正面図である。
【図３】 実施の形態１における単相誘導電動機の固定
子の分解斜視図である。
子の分解斜視図である。
【図４】 実施の形態１における単相誘導電動機の回転
子の分解斜視図である。
子の分解斜視図である。
【図５】 実施の形態１における単相誘導電動機の回転
子の固定子対向面の部分展開図である。
子の固定子対向面の部分展開図である。
【図６】 実施の形態２における単相誘導電動機の固定
子のティースを示す正面図である。
子のティースを示す正面図である。
【図７】 実施の形態３における単相誘導電動機の回転
子の分解斜視図である。
子の分解斜視図である。
１ 固定子、３ａ 固定子スキュー、９ ティース、１
１ 固定子スロット、２０ 回転子、２２ 回転子スロ
ット、２２ａ 回転子スキュー、２２ｖ Ｖスキュー、
２６ ２次導体。
１ 固定子スロット、２０ 回転子、２２ 回転子スロ
ット、２２ａ 回転子スキュー、２２ｖ Ｖスキュー、
２６ ２次導体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米谷 晴之 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 中野 正嗣 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 AA04 AB01 AE07 5H013 DD01 LL04 NN01 NN05
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のティースと各ティース間に形成さ
れた複数のスロットを有する固定子と、前記ティースの
各々に集中して巻回された固定子巻線と、複数のスロッ
トと該スロット内を通るかご型の２次導体を有し前記固
定子から発生した磁束により回転する回転子とを備え、
前記固定子のスロットは前記ティースの先端部のみ所定
角度スキューされて形成され、前記回転子のスロットは
前記固定子のスロットと傾斜方向が異なるようにスキュ
ーされて形成されていることを特徴とする単相誘導電動
機。 - 【請求項２】 前記固定子のティースの先端部における
幅が付け根部における幅より狭く形成されていることを
特徴とする請求項１記載の単相誘導電動機。 - 【請求項３】 前記固定子のスロットのスキューは軸方
向の中央付近で折れ曲がるＶ形状であり、前記回転子の
スロットのスキューは軸方向の中央付近で前記固定子の
スキューとは異なる方向に折れ曲がるＶ形状であること
を特徴とする請求項１記載の単相誘導電動機。 - 【請求項４】 前記固定子のスキュー角と前記回転子の
スキュー角の合計がほぼ前記固定子のスロットピッチ角
であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れ
かに記載の単相誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174347A JP4595249B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 単相誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174347A JP4595249B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 単相誘導電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002369469A true JP2002369469A (ja) | 2002-12-20 |
| JP4595249B2 JP4595249B2 (ja) | 2010-12-08 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001174347A Expired - Fee Related JP4595249B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 単相誘導電動機 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4595249B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001174347A patent/JP4595249B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4595249B2 (ja) | 2010-12-08 |
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