JP2003009484A - Rotor of self-starting reluctance motor - Google Patents

Rotor of self-starting reluctance motor

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JP2003009484A
JP2003009484A JP2001188697A JP2001188697A JP2003009484A JP 2003009484 A JP2003009484 A JP 2003009484A JP 2001188697 A JP2001188697 A JP 2001188697A JP 2001188697 A JP2001188697 A JP 2001188697A JP 2003009484 A JP2003009484 A JP 2003009484A
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哲 藤村
Kunio Mori
邦雄 森
Michio Nakamoto
道夫 中本
Norihiro Achiwa
典弘 阿知和
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-starting reluctance motor capable of overcoming various problems. SOLUTION: The rotor 3 is provided with five layered flux barrier slits 4 for one pole opposed to a stator 1 which has 36 slots 2 formed therein and generates four poles of traveling magnet field. A secondary conductor 5 is formed from non-magnetic conductive material being injected into the flux barrier slits 4. In the cross section of the rotor 3, the entire outer periphery of the rotor 3 is divided equally into 44 parts, each 11 parts for one pole. The four layered flux barrier slits 4 of the five flux barrier slits 4 are formed so that each two outside positions of the eleven positions are connected in order, while the remaining one layered flux barrier slit 4, formed both in a magnetically non-salient pole direction and on the outer peripheral side, is so formed as to connect these three center position of the eleven positions.

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】本発明は、リラクタンストル
クを利用した同期電動機であり、特に回転子に始動用2
次導体(フラックスバリア)を設けることで自己始動可
能としたリラクタンスモータに関し、特に種々の課題を
解決可能な自己始動リラクタンスモータの回転子の構造
に関するするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous motor utilizing reluctance torque, and particularly to a rotor for starting 2
The present invention relates to a reluctance motor that can be self-started by providing a secondary conductor (flux barrier), and more particularly to a structure of a rotor of a self-starting reluctance motor that can solve various problems.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転子に磁気的な突極構造を持ち、固定
子の進行磁界に同期して回転するいわゆるリラクタンス
モータは、反作用モータ、あるいは同期リラクタンスモ
ータとして一般に知られている。そして、近年は磁気的
な突極を極限にまで高めるために回転子に多層のスリッ
ト構造をもたせることで、誘導電動機を上回る高効率モ
ータとして注目されている。
2. Description of the Related Art A so-called reluctance motor having a rotor with a magnetic salient pole structure and rotating in synchronization with a traveling magnetic field of a stator is generally known as a reaction motor or a synchronous reluctance motor. In recent years, the rotor has a multi-layer slit structure in order to maximize the magnetic salient poles, so that the motor is attracting attention as a high-efficiency motor superior to an induction motor.

【0003】しかし、このような構造のリラクタンスモ
ータは同期モータであるために回転子位置に応じて固定
子巻き線の電流位相を制御することが必要であり、一般
にインバータによって駆動される。一方、インバータ以
外の始動方法として、例えば特開平11−146615
号公報に記載されるモータのように、回転子に誘導のた
めの始動用2次導体を設ける方法が提案されている。
However, since the reluctance motor having such a structure is a synchronous motor, it is necessary to control the current phase of the stator winding according to the rotor position, and it is generally driven by an inverter. On the other hand, as a starting method other than an inverter, for example, JP-A-11-146615
A method has been proposed in which a starting secondary conductor for induction is provided on a rotor, such as the motor described in the publication.

【0004】さらには、これとは別に従来のリラクタン
スモータにおける課題としてスリットの配置を適当に選
ばない場合には、同期運転時におけるトルクリップルが
発生して、これが負荷と共振するなどして振動騒音の要
因となる問題があった。この点に関しては、上述の従来
例においては、回転子スキューを施してトルクリップル
を低減する方法が示されている。
Further, in addition to this, as a problem in the conventional reluctance motor, when the slit arrangement is not properly selected, a torque ripple is generated during the synchronous operation, and the torque ripple resonates with the load. There was a problem that became a factor of. In this regard, the above-mentioned conventional example shows a method of reducing the torque ripple by applying rotor skew.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ファン、ポンプ、コン
プレッサなど従来誘導モータが用いられてきた一般産業
用モータに、このような構造のリラクタンスモータを適
用する為には、回転子位置に応じて電圧を制御するイン
バータを用いる方法が一般的である。しかし、インバー
タを用いるとコストが増加するだけでなくインバータ損
失の発生によって総合効率が低下してしまう問題があ
る。したがって、このような構造のリラクタンスモータ
においても、誘導電動機と同様に、インバータを使用し
ないでも定格速度で運転できることが望ましく、商用電
源にて同期速度まで加速して同期運転できることが望ま
しい。
In order to apply a reluctance motor having such a structure to a general industrial motor such as a fan, a pump, or a compressor which has conventionally been used as an induction motor, a voltage depending on the rotor position is applied. A method that uses an inverter for controlling is generally used. However, using an inverter not only increases the cost, but also causes a problem that the total efficiency is reduced due to the occurrence of inverter loss. Therefore, also in the reluctance motor having such a structure, like the induction motor, it is desirable to be able to operate at the rated speed without using an inverter, and it is desirable to be able to perform the synchronous operation by accelerating to the synchronous speed with a commercial power source.

【0006】これに対して、上述の従来例である特開平
11−146615号公報には、棒状導体をスリット部
の外周付近に配置する方法が提案されている。このよう
にして、誘導始動を可能とするリラクタンスモータが提
案されているが、このような棒状導体をスリット部の外
周付近に配置する方法では、負荷と慣性によって同期引
き入れができない領域があるので問題であった。同期引
き入れせずに非同期で運転されるリラクタンスモータは
振動が大きくて効率が低く一般産業用途に適さない。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 11-146615, which is the above-mentioned conventional example, proposes a method of arranging a rod-shaped conductor in the vicinity of the outer periphery of the slit portion. In this way, a reluctance motor that enables induction start has been proposed, but the method of arranging such a rod-shaped conductor near the outer circumference of the slit part has a problem that there is a region where synchronous drawing cannot be performed due to load and inertia. Met. Reluctance motors that are operated asynchronously without being pulled in synchronously have large vibrations and low efficiency, and are not suitable for general industrial applications.

【0007】そして、特に、このような多層スリット構
造のリラクタンスモータは、回転子の磁気的な突極性が
高いために慣性の大きな負荷に対しては引き入れ能力が
低下してしまう問題がある。さらには、誘導電動機と同
一枠番で自己始動リラクタンスモータを構成すると負荷
の慣性が回転子慣性と同程度を超えると定格トルク負荷
に対する同期引き入れが困難になる問題がある。
In particular, such a reluctance motor having a multi-layer slit structure has a problem that its pulling-in capability is deteriorated with respect to a load having a large inertia because the rotor has a high magnetic saliency. Further, if the self-starting reluctance motor is constructed with the same frame number as the induction motor, there is a problem that if the load inertia exceeds the same degree as the rotor inertia, it becomes difficult to synchronously pull in the rated torque load.

【0008】これらの課題から単純に棒状導体をスリッ
ト部の外周付近に配置したとしても、その適用範囲は比
較的慣性の小さな用途に限られるために、商用電源にて
直接駆動するモータとして一般産業用に広く適用するこ
とは困難であるという課題があった。
From these problems, even if the rod-shaped conductor is simply arranged in the vicinity of the outer periphery of the slit portion, its application range is limited to the use with relatively small inertia. Therefore, it is used as a motor directly driven by a commercial power source in general industry. However, there is a problem that it is difficult to apply it widely for commercial use.

【0009】また、このような多層スリット構造のリラ
クタンスモータを一般作業用モータとして適用すること
を考えた場合のさらなる課題として、量産性と低振動の
両立がある。
Further, as a further problem when applying such a reluctance motor having a multi-layer slit structure as a motor for general work, there is compatibility between mass productivity and low vibration.

【0010】すなわち、量産を考えた場合には、コスト
面から、回転子に設ける始動用の2次導体をアルミダイ
キャストによって作成することが望ましい。そして、ダ
イキャスト時の生産性を考えた場合には、微小なスリッ
ト幅とすると溶融アルミを回転子に流動させる際の圧損
が大きくなり量産性が低下する。したがって現実的に
は、回転子に配置できるスリットの数は少なく配置する
ことが望ましい。
That is, in consideration of mass production, it is desirable from the viewpoint of cost to make the starting secondary conductor provided in the rotor by aluminum die casting. Considering the productivity at the time of die-casting, if the slit width is made minute, the pressure loss at the time of flowing the molten aluminum into the rotor becomes large and the mass productivity is lowered. Therefore, in reality, it is desirable that the number of slits that can be arranged in the rotor be small.

【0011】しかし、スリット数が少ないと固定子スロ
ットと回転子の間の磁気的な相互作用によってトルクリ
ップルが大きくなって振動騒音を発生する。これを避け
る案として、上述の従来例においては、回転子にスキュ
ーを採用する方法が開示されているが、回転子の磁気的
な突極性が低下すること、さらには回転子表面部分を周
方向に渡って流れる渦電流による損失いわゆる横流損失
が生じるなどしてモータの効率・力率が低下する問題が
あり、そのため、量産性と振動と効率・力率すべてを兼
ね備えた誘導始動するリラクタンスモータを得ることは
従来困難であった。
However, if the number of slits is small, the torque ripple becomes large due to the magnetic interaction between the stator slot and the rotor, and vibration noise is generated. In order to avoid this, in the above-mentioned conventional example, a method of adopting skew in the rotor is disclosed, but the magnetic saliency of the rotor is reduced, and further, the rotor surface portion is circumferentially arranged. There is a problem that the efficiency and power factor of the motor decreases due to loss due to eddy current flowing across the motor, so-called cross current loss.Therefore, it is necessary to use an induction-starting reluctance motor that has both mass productivity and vibration and efficiency and power factor. It has been difficult to obtain in the past.

【0012】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、誘導電動機と同じサイズで作製し
た場合においても、回転子慣性より大きな慣性を有する
負荷に対しても商用電源直入れによって自己始動が可能
であると同時に、同一サイズで作成した誘導電動機より
も高い効率を有し、さらにトルクリップルが小さいとい
う全てのを得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and even when it is manufactured in the same size as an induction motor, a commercial power source is directly connected to a load having an inertia larger than the rotor inertia. The purpose is to obtain all that self-starting is possible, while at the same time having a higher efficiency than an induction motor made of the same size and having a smaller torque ripple.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係る自己始動
リラクタンスモータの回転子は、36個のスロットが形
成された固定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回
された巻き線を有し、4極の進行磁界を発生する固定子
に対向して設けられ、ロータ中央方向に対して凸形をな
す形状の1極に対して5層のフラックスバリアスリット
が設けられ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電
性材料が注入されて2次導体が形成されている自己始動
リラクタンスモータの回転子であって、回転子の断面形
状は、回転子の外周部が全周を44等分割され1極に対
して11となる位置おいて、5層のフラックスバリアス
リットのうち回転子中央軸側に位置する4層のフラック
スバリアスリットは、11の位置の外側どうしの2位置
を順次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極
方向でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバ
リアスリットは、11の位置の中央の3位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。
A rotor of a self-starting reluctance motor according to the present invention comprises a stator core having 36 slots and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. The flux barrier slit is provided so as to face a stator that generates a traveling magnetic field of four poles, and five layers of flux barrier slits are provided for one pole having a convex shape toward the center of the rotor. A rotor of a self-starting reluctance motor having a secondary conductor formed by injecting a non-magnetic conductive material into the rotor. The rotor has a cross-sectional shape in which the outer peripheral portion of the rotor is divided into 44 equal parts all around. At the position of 11 with respect to one pole, among the five layers of flux barrier slits, the four layers of flux barrier slits located on the rotor central axis side are arranged so that two positions outside the eleven positions are sequentially connected. The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the three central positions of the 11 positions, and the combined flux barrier is formed. The polar arc width angle of the slit is greater than or equal to a predetermined angle.

【0014】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、48個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1
極に対して6層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を56等分割され1極に対して14
となる位置おいて、6層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する5層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち中央の4位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core formed with 48 slots and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It is provided so as to face a stator that generates a traveling magnetic field of a pole, and has a shape that is convex toward the center of the rotor.
A rotor of a self-starting reluctance motor having six layers of flux barrier slits provided for poles, a non-magnetic conductive material being injected into the flux barrier slits, and a secondary conductor being formed. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 56 equal parts over the entire circumference and 14 per pole.
At this position, among the six layers of flux barrier slits, the five layers of flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the two outer sides of the 14 positions, and The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the four central positions among the 14 positions, and the polar arc of the combined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle.

【0015】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、48個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1
極に対して7層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を56等分割され1極に対して14
となる位置おいて、7層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する6層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち中央の2位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core formed with 48 slots and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It is provided so as to face a stator that generates a traveling magnetic field of a pole, and has a shape that is convex toward the center of the rotor.
A rotor of a self-starting reluctance motor in which a seven-layer flux barrier slit is provided for a pole, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slit to form a secondary conductor. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 56 equal parts over the entire circumference and 14 per pole.
At this position, among the seven layers of the flux barrier slits, the six layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the outer two positions among the fourteen positions, and The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to join the two central positions of the 14 positions, and the polar arc of the joined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle.

【0016】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、24個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、2極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凹形をなす形状の1
極に対して4層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を20等分割され1極に対して10
となる位置おいて、4層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する3層のフラックスバリア
スリットは、10の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、10の位置のうち中央の4位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core having 24 slots formed therein and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It has a concave shape with respect to the central direction of the rotor, which is provided so as to face the stator that generates the traveling magnetic field of the poles.
A rotor of a self-starting reluctance motor in which four layers of flux barrier slits are provided for the poles, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 20 equal parts over the entire circumference and 10 parts per pole.
In this position, among the four layers of the flux barrier slits, the three layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the outer two positions among the ten positions, and The remaining one layer of flux barrier slits formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the four central positions among the ten positions, and the polar arc of the combined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle.

【0017】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、36個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、2極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凹形をなす形状の1
極に対して5層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を32等分割され1極に対して16
となる位置おいて、5層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する4層のフラックスバリア
スリットは、16の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、16の位置のうち中央の8位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core having 36 slots formed therein and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It has a concave shape with respect to the central direction of the rotor, which is provided so as to face the stator that generates the traveling magnetic field of the poles.
A rotor of a self-starting reluctance motor in which five layers of flux barrier slits are provided for the poles, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 32 equal parts, and 16 parts per pole.
In this position, among the five layers of the flux barrier slits, the four layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the two outer sides of the 16 positions, and The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the central 8 positions of the 16 positions, and the polar arc of the combined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle.

【0018】また、2次導体はアルミ導体であり、また
フラックスバリアスリットの端部と回転子の外周部との
間の距離は0.35mm以上0.5mm以下である。
The secondary conductor is an aluminum conductor, and the distance between the end of the flux barrier slit and the outer periphery of the rotor is 0.35 mm or more and 0.5 mm or less.

【0019】さらに、磁気的に非突極方向でかつ外周側
に形成され複数の位置を結合するように形成されたフラ
ックスバリアスリットは、断面形状において、結合部分
が回転子外周に対して凹形に後退している。
Further, in the flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side so as to couple a plurality of positions, the coupling portion is concave with respect to the rotor outer periphery in sectional shape. Has retreated to.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の実
施の形態1にかかる自己始動リラクタンスモータの固定
子鉄心を示す断面図である。図2は自己始動リラクタン
スモータの回転子を示す断面図である。図1において、
このリラクタンスモータの固定子1の固定子鉄心1aに
は、36個の固定子スロット2が周方向に等間隔に形成
されている。各スロット2には図示しない3相4極の巻
き線が巻回されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. 1 is a sectional view showing a stator core of a self-starting reluctance motor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a rotor of a self-starting reluctance motor. In FIG.
In the stator core 1a of the stator 1 of this reluctance motor, 36 stator slots 2 are formed at equal intervals in the circumferential direction. A winding of three phases and four poles (not shown) is wound around each slot 2.

【0021】図1に示すモータの固定子スロット2の数
をNs、極対数をPで表現するとNs=36,P=2で
ある。一方、図2に示す回転子3のスリットの層数は6
層となっている。ここで、リラクタンスモータとして最
適なスリット数の組み合わせを選択する条件として以下
にしめす(条件1)から(条件4)の4つの条件を満足
する必要があることを発見した。
When the number of stator slots 2 of the motor shown in FIG. 1 is represented by Ns and the number of pole pairs is represented by P, Ns = 36 and P = 2. On the other hand, the rotor 3 shown in FIG. 2 has six slit layers.
It is a layer. Here, it has been discovered that it is necessary to satisfy the following four conditions (condition 1) to (condition 4) as conditions for selecting the optimum combination of the number of slits for the reluctance motor.

【0022】空隙中に発生する磁束密度の空間高調波の
次数は、固定子1が発生する基本波の次数を1とすると
誘導電動機の同様の構造であるので公知の回転機理論に
よって
The order of the spatial harmonics of the magnetic flux density generated in the air gap is the same as that of the induction motor assuming that the order of the fundamental wave generated by the stator 1 is 1.

【0023】[0023]

【数1】 [Equation 1]

【0024】となる。 これに対して同期リラクタンス
モータ特有の回転子3によって生じる高調波成分は以下
のように求められる。
It becomes On the other hand, the harmonic component generated by the rotor 3 peculiar to the synchronous reluctance motor is obtained as follows.

【0025】本発明における回転子3の軸方向に対して
垂直な面での断面図を図2に示す。図2に示す回転子3
は、フラックスバリアスリットとしての円弧状のスリッ
ト4が形成された薄板電磁鋼板を複数枚積層し、その
後、各スリット4にアルミをダイキャストすることによ
って始動用のフラックスバリアすなわち2次導体5を形
成する。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a plane perpendicular to the axial direction of the rotor 3 according to the present invention. Rotor 3 shown in FIG.
Is formed by laminating a plurality of thin electromagnetic steel plates on which arc-shaped slits 4 are formed as flux barrier slits, and then die-casting aluminum into each slit 4 to form a flux barrier for starting, that is, a secondary conductor 5. To do.

【0026】尚、図示しないが一般的な誘導電動機と同
様に2次導体5はエンドリングによって短絡されてい
る。ここでスリット4によって空隙中に生じる磁気的な
凸凹が回転子3の外周1周あたりにNr個発生するとし
た場合には、固定子1が発生する基本波の次数を1とす
ると空隙中に発生する空間高調波の次数は
Although not shown, the secondary conductor 5 is short-circuited by an end ring as in a general induction motor. Here, if it is assumed that Nr magnetic irregularities generated in the gap by the slit 4 are generated around the outer circumference of the rotor 3, if the order of the fundamental wave generated by the stator 1 is 1, it is generated in the gap. The order of spatial harmonics

【0027】[0027]

【数2】 [Equation 2]

【0028】となる。このとき、MとNの最小公倍数が
大きいほど固定子・回転子間の磁気的な相互作用によっ
て生じるリップル成分が小さくなる。逆に最小公倍数が
もっとも小さな1の場合、すなわち高調波M=Nとなる
組み合わせがあった場合にはトルクリップルが大きくな
る。これらから (条件1):MとNの最小公倍数は極力大きく選ぶこと
が望ましい。
[0028] At this time, the larger the least common multiple of M and N, the smaller the ripple component generated by the magnetic interaction between the stator and the rotor. On the contrary, when the least common multiple is 1, that is, when there is a combination in which the harmonics M = N, the torque ripple becomes large. From these (condition 1): it is desirable to select the least common multiple of M and N as large as possible.

【0029】次の条件として、Nrは1極ごとの構造が
同一であることが非対称性による振動を除く上で望まし
い、そのため、スリット数は極数の倍数でなくてはなら
ない。このことから (条件2):Nr/2Pは整数である。
As the next condition, it is desirable that Nr has the same structure for each pole in order to eliminate vibration due to asymmetry. Therefore, the number of slits must be a multiple of the number of poles. From this, (Condition 2): Nr / 2P is an integer.

【0030】次の条件として、スリット4の層数が増え
ると、隣接するスリット4間どうしの間隔が短くなる。
そのため、固定子1のスロット2によって発生する空間
高調波磁束が回転子3の導体に鎖交しやすく、高調波2
次銅損が大きくなる。またスリット2の数の増加は、鉄
心1aをプレス打ち抜きで作成する場合にプレス打ち抜
き部の総沿面長の増加を招くことから、プレス機に求め
られるプレス圧力が高くなるか、あるいは順送プレス機
においてはプレスの加工段数が増えることから、モータ
生産設備が大規模になってしまう。さらには、その後、
アルミダイキャストによって始動用2次導体5を作成す
る場合における特有の課題としてスリット4の幅が狭い
とアルミをダイキャストする際の圧損が大きくダイキャ
ストに要する圧力が増加するなどして、生産性が著しく
低下する。これらから、 (条件3):スリット数は極力少ない方が望ましい。
As the next condition, as the number of layers of the slits 4 increases, the interval between the adjacent slits 4 becomes shorter.
Therefore, the spatial harmonic magnetic flux generated by the slot 2 of the stator 1 easily interlinks with the conductor of the rotor 3, and the harmonic 2
Next copper loss increases. In addition, the increase in the number of slits 2 causes an increase in the total creepage length of the press punched portion when the iron core 1a is formed by press punching. Therefore, the press pressure required for the press machine increases or the progressive press machine is used. In this case, since the number of processing steps of the press increases, the motor production facility becomes large-scale. Furthermore, after that,
As a peculiar issue in producing the secondary conductor 5 for starting by aluminum die casting, if the width of the slit 4 is narrow, pressure loss at the time of die casting of aluminum is large and the pressure required for die casting increases. Is significantly reduced. From these, (Condition 3): It is desirable that the number of slits is as small as possible.

【0031】次の条件として、フラックスバリアスリッ
トとしてのスリット4の層数を以下に述べる。図3にお
ける曲線6がスリット4の層数とモータの効率の定性的
な関係を示したものである。一般にはスリット4の総面
積を一定条件でスリット4の層数を増やしていった場合
はジグザグもれ磁束など不要な磁束成分が低減されるた
めに無効な電流が減ってモータの効率特性は改善してい
く傾向がある。層数を増やすほどその漏れ磁束低減効果
は大きいのであるが、実用的にはある程度以上の層数
で、もれ磁束は十分に低減されるので十分となる。数k
Wクラスの産業用モータでは、およそ5層程度以上とす
ることで、同一サイズで作成した誘導電動機を上回るよ
うな高い効率を確保出来る。
As the next condition, the number of layers of the slit 4 as the flux barrier slit will be described below. A curve 6 in FIG. 3 shows a qualitative relationship between the number of layers of the slit 4 and the motor efficiency. Generally, when the number of layers of the slits 4 is increased under the condition that the total area of the slits 4 is constant, unnecessary magnetic flux components such as zigzag leakage magnetic flux are reduced, so that the invalid current is reduced and the motor efficiency characteristic is improved. Tends to do. The larger the number of layers, the greater the effect of reducing the leakage flux. However, in practice, the number of layers above a certain level is sufficient because the leakage flux is sufficiently reduced. A few k
In the W-class industrial motor, by setting the number of layers to about 5 or more, it is possible to secure high efficiency exceeding that of an induction motor made in the same size.

【0032】次に、スリット4の数とNrの関係を考え
る。図4に1極分でのモデルを示す。図4に示すように
スリット4を一層設けた場合を考えると、その両端部に
おいて外周部に磁気的な凸凹7を1極あたり2箇所生じ
て高調波の要因となる。このことからスリット4の外周
位置での配置が周方向に等間隔に配置された場合におけ
る、回転子に起因するNr次の高調波磁束とスリットの
層数Lとの関係は式3および式4に示される。
Next, consider the relationship between the number of slits 4 and Nr. Figure 4 shows the model for one pole. Considering the case where one slit 4 is provided as shown in FIG. 4, two magnetic irregularities 7 are formed per pole on the outer peripheral portions at both ends thereof, which causes harmonics. From this, when the slits 4 are arranged at the outer peripheral position at equal intervals in the circumferential direction, the relationship between the Nr-order higher harmonic magnetic flux due to the rotor and the number of layers L of the slits is expressed by Equation 3 and Equation 4 Shown in.

【0033】Nr/2Pが偶数においては、図4に示す
ように1極に1層設けるごとに、磁気的な凸凹を2箇所
生じるので
When Nr / 2P is an even number, as shown in FIG. 4, two magnetic irregularities are formed each time one layer is provided for each pole.

【0034】[0034]

【数3】 [Equation 3]

【0035】となる。[0035]

【0036】Nr/2Pが奇数においては、図2のスリ
ット4で最も外周に位置する断面円状のスリット4よう
にスリット4の半分のみが外周部近傍に配置されて磁気
的な凸凹となるスリット4を1つ含んでいることにな
り、その場合は
When Nr / 2P is an odd number, only a half of the slits 4 are magnetically roughened by being arranged in the vicinity of the outer peripheral portion like the slit 4 having a circular cross section located at the outermost periphery of the slit 4 in FIG. Will contain one 4, in which case

【0037】[0037]

【数4】 [Equation 4]

【0038】となる。[0038]

【0039】ここで、図3グラフで示したモータの効率
が誘導電動機を上回る範囲を満足するように、L≧5を
確保すると (条件4−1):Nr/2Pが偶数においては、Nr≧
20P (条件4−2):Nr/2Pが奇数においては、Nr≧
18P が求められる。
If L ≧ 5 is ensured so that the motor efficiency shown in the graph of FIG. 3 exceeds the range of the induction motor (condition 4-1): when Nr / 2P is an even number, Nr ≧ 5.
20P (Condition 4-2): When Nr / 2P is an odd number, Nr ≧
18P is required.

【0040】以上の(条件1)〜(条件4)の制約の中
で、図1に示す固定子を例にして、(式1),(式2)
のMとNの最小公倍数が大きい組み合わせの実施の形態
として以下に示す。
Under the constraints of the above (condition 1) to (condition 4), the stator shown in FIG. 1 is taken as an example to obtain (expression 1) and (expression 2).
The following is an embodiment of a combination in which the least common multiple of M and N is large.

【0041】まず、図1に示すモータでは、Ns=3
6,P=2であるので、固定子スロットによって19
次,17次の高調波成分を有する。そこでMとNが等し
くならず最小公倍数を大きくするNrとしては44と2
8が考えられる。しかし、28は条件4を満足しないこ
とからNrとしては44が選択される。つまり回転子の
外周部を44等分した位置付近にスリット4に端部を配
置した基本構造とするとトルクリップルを低減したモー
タが得られる。
First, in the motor shown in FIG. 1, Ns = 3
6, P = 2, so 19
It has second and 17th harmonic components. Therefore, as Nr that M and N are not equal and the least common multiple is increased, 44 and 2
8 is considered. However, since 28 does not satisfy the condition 4, 44 is selected as Nr. That is, if the basic structure is such that the end portion is arranged in the slit 4 near the position where the outer peripheral portion of the rotor is divided into 44 equal parts, a motor with reduced torque ripple can be obtained.

【0042】したがって、回転子の構造を(条件4−
1)もしくは(条件4−2)とする手段によって、ポン
プ、コンプレッサなどの一般産業用としてはスキューせ
ずともトルクリップルが低減できるという作用があるた
め、スキューによって増加する損失が無しに低トルクリ
ップルと高効率が両立したモータにできるという効果が
得られる。もちろん効率を犠牲にすれば、本発明の構造
にスキューを併せて施すことで更なるトルクリップル低
減効果があることはいうまでもない。
Therefore, the structure of the rotor (condition 4-
By means of 1) or (condition 4-2), the torque ripple can be reduced without skew for general industries such as pumps and compressors, so that there is no loss increasing due to skew and low torque ripple. It is possible to obtain an effect that a motor having both high efficiency and high efficiency can be obtained. Of course, if efficiency is sacrificed, it is needless to say that the structure of the present invention is additionally skewed to further reduce the torque ripple.

【0043】具体的な回転子構造としてNr=44を満
足するような形状を考えると、多層スリットの回転子構
造として図2に示すような構造が考えられる。しかし、
この図2の構造とするのみでは同期引き入れ能力が不足
するので、産業用モータとして広く適用するには、この
同期引き入れ能力の改善が必要である。これを以下に説
明する。
Considering a shape satisfying Nr = 44 as a specific rotor structure, a structure as shown in FIG. 2 can be considered as a rotor structure of a multilayer slit. But,
Since the synchronous pull-in ability is insufficient only with the structure shown in FIG. 2, it is necessary to improve the synchronous pull-in ability in order to widely apply it as an industrial motor. This will be explained below.

【0044】図2に示すようなスリット4にダイキャス
トして作成した2次導体5を固定子1と組み合わせて始
動する際に、始動時においては突極構造の回転子3が固
定子1の進行磁界に対して非同期状態にある。このとき
回転子3を通過する磁束は磁気的な突極部と非突極部に
おいて大きさが変化するために、回転子3の2次導体5
を流れる電流の大きさが変化する。このことから回転子
3の2次導体5を流れる電流は逆相と正相の2成分を有
するようになる。
When the secondary conductor 5 formed by die-casting into the slit 4 as shown in FIG. 2 is combined with the stator 1 and started, the rotor 3 having the salient pole structure is replaced by the stator 1. Asynchronous to the traveling magnetic field. At this time, since the magnetic flux passing through the rotor 3 changes in size between the magnetic salient pole portion and the non-salient pole portion, the secondary conductor 5 of the rotor 3
The magnitude of the current flowing through it changes. From this fact, the current flowing through the secondary conductor 5 of the rotor 3 has two components, an antiphase and a positive phase.

【0045】この逆相成分による影響は、誘導電動機の
現象としてよく知られているゲルゲス現象と同様に、す
べり0.5以上では正、0.5以下では負のトルクを生
じる。したがって、すべりが0.1程度の小さな同期引
き入れ直前の状態においては、この逆相成分による負の
トルクは同期引き入れの阻害要因となる。また固定子1
の巻き線を流れる電流波形もこの回転子の突極構造に起
因して図5に示されるように回転子位置に応じて電流の
振幅値が変化する。
The effect of this anti-phase component produces a positive torque when the slip is 0.5 or more and a negative torque when the slip is 0.5 or less, similarly to the Gergues phenomenon which is well known as a phenomenon of an induction motor. Therefore, in a state immediately before the synchronous pull-in with a small slip of about 0.1, the negative torque due to the anti-phase component becomes an impediment factor for the synchronous pull-in. Also stator 1
Also in the waveform of the current flowing through the winding, the amplitude value of the current changes depending on the rotor position as shown in FIG. 5 due to the salient pole structure of the rotor.

【0046】一方、正相成分は、回転子がすべることに
よって通常の誘導電動機と同様に正の誘導トルクを発生
する。
On the other hand, the positive phase component generates positive induction torque as in a normal induction motor due to the rotor sliding.

【0047】ここで、本発明の説明のためにモータの発
生する始動時におけるトルクを、上述した正相成分の誘
導トルクと逆相成分によるトルクに便宜的に分離して定
性的な傾向として示したものを図6に示す。図6中の曲
線8が回転子3の2次導体5が誘導電動機として作用す
る平均トルク、図6中の曲線9はゲルゲス現象と同様の
メカニズムで生じるトルク成分ですべり0.5以上では
負のトルクとなるために、加速を妨げる要因となる。こ
れらの合力が加速トルク10となって負荷トルクと釣り
合うすべりsにまで加速される。
For the purpose of explaining the present invention, the torque generated by the motor at the time of starting is shown as a qualitative tendency by separating it into the inductive torque of the positive phase component and the torque of the negative phase component for convenience. Those shown in FIG. 6 are shown. A curve 8 in FIG. 6 is an average torque that the secondary conductor 5 of the rotor 3 acts as an induction motor, and a curve 9 in FIG. 6 is a torque component generated by the same mechanism as the Gerges phenomenon, and is negative when the slip is 0.5 or more. Since it becomes torque, it becomes a factor that hinders acceleration. The resultant force becomes acceleration torque 10 and is accelerated to a slip s that balances the load torque.

【0048】その後、モータに接続される負荷の慣性J
によって、同期可能なすべりS0(J)とすべりsの関
係がS0(J)>s範囲にあれば、そのまま同期状態に
引き込まれる。(図中では同期時のトルクは図示してい
ない)。同期可能なすべりS0はモータに接続される負
荷の慣性によって異なる。同期引き入れ可能な負荷トル
クと負荷慣性の関係を定性的な傾向として示したものが
図7である。図7の斜線部の領域11に示されるように
負荷の慣性モーメントが大きくなると適用可能な負荷ト
ルクが低くなってしまう。
Then, the inertia J of the load connected to the motor
Thus, if the relationship between the slip S0 (J) and the slip s that can be synchronized is in the range of S0 (J)> s, the synchronized state is directly drawn. (The torque during synchronization is not shown in the figure). The synchronizable slip S0 depends on the inertia of the load connected to the motor. FIG. 7 shows the relationship between the load torque that can be synchronously pulled in and the load inertia as a qualitative tendency. As shown in the shaded area 11 in FIG. 7, when the moment of inertia of the load increases, the applicable load torque decreases.

【0049】ここで、旧来の反作用モータなどとして知
られる誘導始動を行う小型の突極型のモータに比べて本
発明の多層スリット構造のリラクタンスモータは著しく
磁気的な突極性が高い。したがって、逆相成分によって
生じる電流脈動もより大きくなるため、すべりが0.5
以上の領域で生じる負のトルク分が大きくなり、図8に
示すように変化する。そのため、負荷トルクTとつりあ
うすべりsはs'とおおきくなってしまい、S0(J)
<s'となることから同期引き入れできない。このた
め、図7における破線12に示すように引き入れ出来な
い領域は広く、同期時の特性は旧来の反作用モータより
優れるものの商用直入れで運転する場合には同期引き入
れが困難なため一般産業用途への適用範囲が狭くなる。
Here, the reluctance motor of the multi-layer slit structure of the present invention has a remarkably high magnetic salient polarity as compared with a small salient pole type motor that performs induction starting known as a conventional reaction motor. Therefore, the current pulsation caused by the anti-phase component is also larger, and the slip is 0.5
The amount of negative torque generated in the above region increases and changes as shown in FIG. Therefore, the load torque T and the sliding s that balance with each other are large as s', and S0 (J)
Since it becomes <s', it cannot be synchronized. For this reason, as shown by the broken line 12 in FIG. 7, there is a wide area in which it cannot be pulled in, and although the characteristics at the time of synchronization are superior to those of the conventional reaction motor, it is difficult to bring in the synchronization when operating by commercial direct insertion. The applicable range of is narrowed.

【0050】本発明においてこの引き入れを回避する方
法を以下に示す。まず、回転子側の2次抵抗を極力低減
することで、誘導電動機の比例推移則によって図8の曲
線8に示す誘導トルクの特性を、図9に示すようにトル
クのピークを低すべり側に推移させる。これにより、負
荷トルクと誘導トルクがつりあうようすべりがs'から
s''と小さくなって、S0(J)>s''となり回転子速
度が同期速度に近づくことで同期引き入れ特性が改善さ
れ、回転子と同程度以上の大きな慣性をもった負荷が定
格負荷トルクを要求しても同期引き入れが可能となる。
The method of avoiding this pull-in in the present invention will be described below. First, by reducing the secondary resistance on the rotor side as much as possible, the characteristic of the induction torque shown by the curve 8 in FIG. 8 is changed to the low slip side as shown in FIG. 9 by the proportional transition law of the induction motor. Make a transition. As a result, the slippage in which the load torque and the induced torque balance each other is reduced from s'to s '', S0 (J)> s '', and the rotor speed approaches the synchronous speed, improving the synchronous pull-in characteristic. Even if a load having a large inertia equal to or more than that of the rotor requires the rated load torque, the synchronous pull-in is possible.

【0051】以上に示した定性的な傾向から回転子3の
2次抵抗を低減すれば引き入れは改善されることがわか
る。しかし、実機の回転子の形状設計において2次抵抗
の低減を実機回転子構造で実現する場合においては、2
次抵抗低減のために2次導体5の断面積をひろげること
が必要になる。すなわち、本発明で提案するスリット4
にアルミをダイキャストして2次導体5を形成する自己
始動リラクタンスモータの回転子においては、スリット
4部分の面積を大きくすることが必要である。
From the qualitative tendency shown above, it is understood that the pull-in can be improved by reducing the secondary resistance of the rotor 3. However, in the case of realizing the reduction of the secondary resistance by the actual rotor structure in the shape design of the actual rotor,
It is necessary to expand the cross-sectional area of the secondary conductor 5 in order to reduce the secondary resistance. That is, the slit 4 proposed in the present invention
In the rotor of the self-starting reluctance motor in which aluminum is die-cast to form the secondary conductor 5, it is necessary to increase the area of the slit 4 portion.

【0052】しかし、スリット4部分の面積を大きくす
ることは、一方で磁路断面積を小さくすることになるた
め極端にスリット4を大きくすると同期時における突極
を通過する磁路の磁束密度が高くなり磁気飽和してしま
いモータの効率・力率が低下してしまう。このことか
ら、同期引き入れ範囲の拡大とモータ効率は回転子形状
の設計において相反する設計制約となるためにその両立
が困難という課題が生じる。
However, increasing the area of the slit 4 portion reduces the magnetic path cross-sectional area on the other hand. Therefore, when the slit 4 is extremely increased, the magnetic flux density of the magnetic path passing through the salient poles at the time of synchronization is increased. As a result, the magnetic field becomes higher and magnetic saturation occurs, and the efficiency and power factor of the motor decrease. As a result, the expansion of the synchronous pull-in range and the motor efficiency are contradictory design constraints in the design of the rotor shape, and therefore there is a problem that it is difficult to satisfy them both.

【0053】そこで、本実施の形態においては、回転子
スリット4と磁気回路の配置を両立する構造として図1
0を提案している。図10に示すように回転子3の磁束
が通過しやすい磁気的な突極方向をd軸方向、逆にフラ
ックスバリアによって磁束が通過しにくい非突極方向を
q軸方向と定義する。回転子3の中で電磁気的な役割分
担に着目すると磁束密度はd軸付近で振幅最大位相、q
軸で振幅最小の正弦波状に変化するために、d軸近傍で
は回転子鉄心の磁束密度が高い。逆にq軸付近を通過す
る回転子鉄心磁束密度は低くなる。一方、各スリットを
鎖交する磁束を考えた場合には、q軸でかつ回転子の外
周側位置するスリットほど鎖交磁束量が多い。
Therefore, in the present embodiment, the structure in which the arrangement of the rotor slit 4 and the magnetic circuit is compatible is shown in FIG.
0 is suggested. As shown in FIG. 10, the magnetic salient pole direction in which the magnetic flux of the rotor 3 easily passes is defined as the d-axis direction, and conversely, the non- salient pole direction in which the magnetic flux is less likely to pass by the flux barrier is defined as the q-axis direction. Focusing on the electromagnetic role division in the rotor 3, the magnetic flux density is the maximum amplitude phase, q
The magnetic flux density of the rotor core is high in the vicinity of the d-axis because it changes in a sine wave with the minimum amplitude on the axis. On the contrary, the magnetic flux density of the rotor core passing near the q-axis becomes low. On the other hand, when the magnetic flux interlinking each slit is considered, the amount of interlinking magnetic flux is larger in the slit located on the outer peripheral side of the rotor on the q axis.

【0054】そこで本実施の形態においては、図2に示
す回転子3の構造から、さらに、このエリアのスリット
5A、5Bを結合して、その間の磁路を始動用の電流路
が流れるように工夫して回転子の誘導電流の電流路断面
積を拡大した図10の5cようなスリット形状とするこ
とを考案している。図10に示す回転子3の構造のよう
にq軸方向のスリットを結合して2次導体断面積をひろ
げることは誘導トルクに寄与する導体部分の抵抗を下げ
る作用がある。また、このことでq軸方向の磁路幅は小
さくなるが、もともと磁束量が少なく磁気飽和の影響が
少ないため同期運転時の効率低下はほとんどない。さら
にはq軸付近の磁束密度は十分小さいので、回転子の磁
気的な脈動の振幅も小さく、振動を増加させることもな
い。
Therefore, in the present embodiment, from the structure of the rotor 3 shown in FIG. 2, the slits 5A and 5B in this area are further connected so that a current path for starting flows in the magnetic path between them. The device is devised to have a slit shape such as 5c in FIG. 10 in which the current path cross-sectional area of the induced current of the rotor is enlarged. As in the structure of the rotor 3 shown in FIG. 10, connecting the slits in the q-axis direction to expand the cross-sectional area of the secondary conductor has the effect of lowering the resistance of the conductor portion that contributes to the induced torque. Further, although this reduces the magnetic path width in the q-axis direction, since the magnetic flux amount is originally small and the influence of magnetic saturation is small, there is almost no decrease in efficiency during synchronous operation. Further, since the magnetic flux density in the vicinity of the q axis is sufficiently small, the amplitude of magnetic pulsation of the rotor is small, and the vibration is not increased.

【0055】このため、図10の構造では同期時の効率
を低下させたり、振動を増加させたりすることなく、ひ
き入れ特性を改善できるという効果がある。このように
Nrを44とした構造をベースにq軸位置のスリット結
合によってひき入れと低振動を満足得ることが出来るこ
とを示したが、以上を一般化した設計範囲として以下に
提示する。
Therefore, the structure of FIG. 10 has an effect that the pulling-in characteristic can be improved without lowering the efficiency at the time of synchronization or increasing the vibration. As described above, it was shown that the insertion and the low vibration can be satisfied by the slit coupling at the q-axis position based on the structure with Nr of 44. The above is presented below as a generalized design range.

【0056】すなわち、本実施の形態ではトルクリップ
ルを低減する作用を得るためにNr=44を採用してい
る。そのため、各スリットの間隔は360/44=8.
18度間隔となる。ここで内周側に位置する2層以上を
結合することで回転子外径部における結合した頂部位置
の間隔は図10における角度θでは2層分を結合したの
で8.18×2≒16度となり、これより大きな極弧角
を有する形状となる。
That is, in this embodiment, Nr = 44 is adopted in order to obtain the effect of reducing the torque ripple. Therefore, the interval between the slits is 360/44 = 8.
18 degrees apart. Here, by connecting two or more layers located on the inner peripheral side, the distance between the joined top positions in the rotor outer diameter portion is 8.18 × 2≈16 degrees because two layers are joined at the angle θ in FIG. Thus, the shape has a larger polar arc angle.

【0057】このようなことから、本実施の形態の自己
始動リラクタンスモータの回転子3においては、36個
のスロット2が形成された固定子鉄心1a及び固定子鉄
心1aに3相巻きに巻回された巻き線を有し、4極の進
行磁界を発生する固定子1に対向して設けられ、ロータ
中央方向に対して凸形をなす形状の1極に対して5層の
フラックスバリアスリット4が設けられ、フラックスバ
リアスリット4内に非磁性導電性材料が注入されて2次
導体5が形成されている自己始動リラクタンスモータの
回転子3であって、回転子3の断面形状は、回転子3の
外周部が全周を44等分割され1極に対して11となる
位置おいて、5層のフラックスバリアスリット4のうち
回転子3の中央軸側に位置する4層のフラックスバリア
スリット4は、11の位置の外側どうしの2位置を順次
結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向で
かつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリアス
リット4は、11の位置の中央の3位置を結合するよう
に形成され、結合されたフラックスバリアスリットの極
弧幅角が概略16度以上であるので、生産性向上とトル
クリップル低減を両立できるという効果がある。
From the above, in the rotor 3 of the self-starting reluctance motor according to the present embodiment, the stator core 1a having the 36 slots 2 and the stator core 1a are wound in three phases. 5 layers of flux barrier slits 4 are provided for one pole having a wound winding and facing the stator 1 for generating a traveling magnetic field of four poles and having a convex shape toward the center of the rotor. A rotor 3 of a self-starting reluctance motor in which a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slit 4 to form a secondary conductor 5, the rotor 3 having a cross-sectional shape of At the position where the outer peripheral portion of 3 is divided into 44 equally around the entire circumference and becomes 11 with respect to one pole, among the five layers of flux barrier slits 4, four layers of flux barrier slits 4 located on the central axis side of rotor 3 are formed. Is 1 Is formed so as to sequentially connect two positions outside each other, and the remaining one-layer flux barrier slit 4 formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is located at the center of 11 positions. Since the polar arc width angle of the combined flux barrier slits formed so as to connect the positions is approximately 16 degrees or more, there is an effect that productivity improvement and torque ripple reduction can both be achieved.

【0058】実施の形態2.残る課題として、図11に
示すように固定子1のスロット2によって生じた高調波
磁束が図11中の矢印13に示すように回転子3の始動
用2次導体5の一部に鎖交して生じる渦電流損失、いわ
ゆる高調波2次銅損が発生しこれがモータ効率を低下さ
せる一因となることにふれる。
Embodiment 2. As a remaining problem, the harmonic magnetic flux generated by the slot 2 of the stator 1 as shown in FIG. 11 is linked to a part of the starting secondary conductor 5 of the rotor 3 as shown by an arrow 13 in FIG. This is because eddy current loss that occurs as a result, so-called harmonic secondary copper loss, occurs and this is one of the causes of lowering motor efficiency.

【0059】この問題を解決する容易な手段としては、
図11に示したフラックスバリアスリット4の端部と回
転子3の外周部との間の距離である外周ブリッジ部δを
厚くして回転子内部に鎖交する磁束から遠ざけて回転子
表面の鉄心に迂回させる方法が考えられる。
As an easy means for solving this problem,
The outer peripheral bridge portion δ, which is the distance between the end of the flux barrier slit 4 and the outer peripheral portion of the rotor 3 shown in FIG. 11, is thickened to keep away from the magnetic flux interlinking inside the rotor, and the iron core on the rotor surface. A possible method is to make a detour.

【0060】しかし、一方で外周ブリッジ部δを厚くす
ることは、回転子3の外周部のもれ磁束、特にq軸成分
のもれ磁束が増加させてしまうためLqが大きくなる。
リラクタンスモータの力率をしめす指標として、一般
に、固定子1からみたd軸方向のインダクタンスLdと
q軸方向のインダクタンスの比率Ld/Lqを突極比と
呼ぶ。多層スリット構造のリラクタンスモータにおいて
誘導機を上回る性能を得るには、この突極比を5〜10
程度以上に大きくすることが求められる。
On the other hand, however, thickening the outer peripheral bridge portion δ increases the leakage magnetic flux in the outer peripheral portion of the rotor 3, especially the leakage magnetic flux of the q-axis component, so that Lq becomes large.
As an index indicating the power factor of a reluctance motor, generally, the ratio Ld / Lq of the inductance Ld in the d-axis direction and the inductance in the q-axis direction viewed from the stator 1 is called the salient pole ratio. In order to obtain a performance exceeding that of an induction machine in a reluctance motor having a multilayer slit structure, this salient pole ratio should be 5 to 10
It is required to be larger than that.

【0061】しかし、外周ブリッジ部δを厚くしてLq
値が増加した場合には、突極比は著しく低下する。その
ために力率が低下して固定子を流れる電流が増加し1次
銅損が増加して効率が低下してしまう。
However, the outer peripheral bridge portion δ is made thick to make Lq
When the value increases, the salient pole ratio decreases significantly. As a result, the power factor decreases, the current flowing through the stator increases, the primary copper loss increases, and the efficiency decreases.

【0062】したがって、ブリッジ部δの厚さに関して
は、高調波2次銅損の低減による損失低減と1次銅損低
下との相反する関係がある。この関係を図12に示す。
ブリッジ厚さと損失の傾向に関しては、図12中の曲線
13に示すような傾向であり、力率低下に関してはブリ
ッジ厚さδが小さい範囲ではブリッジ部が磁気飽和して
いることと、外周部の加工劣化による磁気特性劣化のた
めに0.3mm以下ではブリッジ厚さの増加による1次
銅損低下はあまりないが、およそ0.3mm程度以上か
らブリッジ厚さの増加とともに1次銅損が増加し0.5
〜0.6mmを超えると、汎用の3相誘導電動機を上回
る性能を得ることが難しくなる。
Therefore, regarding the thickness of the bridge portion δ, there is a contradictory relationship between the loss reduction due to the reduction of the harmonic secondary copper loss and the reduction of the primary copper loss. This relationship is shown in FIG.
Regarding the tendency of the bridge thickness and the loss, there is a tendency as shown by the curve 13 in FIG. 12, and regarding the decrease of the power factor, the bridge portion is magnetically saturated in the range where the bridge thickness δ is small, and Due to the deterioration of the magnetic properties due to processing deterioration, the primary copper loss does not decrease much due to the increase of the bridge thickness below 0.3 mm, but the primary copper loss increases with the increase of the bridge thickness from around 0.3 mm or more. 0.5
When it exceeds ~ 0.6 mm, it becomes difficult to obtain performance exceeding that of a general-purpose three-phase induction motor.

【0063】一方、高調波2次銅損に関しては図12中
の曲線14に示すようにブリッジ厚さの増加に応じて低
下する。損失は13+14であることから、ブリッジ厚
さが0.35〜0.48mmの範囲に最適値があり、こ
の範囲で設計すると高調波2次銅損の1次銅損の双方を
考慮して最少の損失が得られる。このブリッジ厚さは厳
密にはモータサイズで異なるが数kWクラスの産業用モ
ータにおいては、概略同様の値となる。
On the other hand, the higher harmonic copper loss decreases as the bridge thickness increases, as shown by the curve 14 in FIG. Since the loss is 13 + 14, there is an optimum value in the range of the bridge thickness of 0.35 to 0.48 mm. Designing in this range minimizes both the harmonic secondary copper loss and the primary copper loss. You get a loss of. Strictly speaking, this bridge thickness differs depending on the motor size, but in an industrial motor of a few kW class, it has approximately the same value.

【0064】このことから、本実施の形態で提案する自
己始動リラクタンスモータの回転子3は、多層スリット
構造にアルミをダイキャストして製造する回転子構造に
おいて、外周部ブリッジ厚さを0.35〜0.48mm
程度とする。このことは、高調波で発生する損失を最小
にする作用があり、モータの効率を高くできるという効
果が得られる。
From this, the rotor 3 of the self-starting reluctance motor proposed in the present embodiment has a peripheral bridge thickness of 0.35 in the rotor structure manufactured by die-casting aluminum into a multilayer slit structure. ~ 0.48mm
The degree. This has the effect of minimizing the loss caused by harmonics, and has the effect of increasing the efficiency of the motor.

【0065】このように、本実施の形態の自己始動リラ
クタンスモータ回転子3においては、フラックスバリア
スリット4の端部と回転子3の外周部との間の距離δ
は、0.35mm以上0.5mm以下である。そのた
め、回転子3表面部を通過する漏れ磁束を増加させない
範囲で固定子1のスロット高調波磁束を鉄心で迂回させ
ることで鎖交量を抑制することで2次導体5の外周表面
部に鎖交して発生する高調波2次銅損を低減でき高効率
なモータとできる。
As described above, in the self-starting reluctance motor rotor 3 of this embodiment, the distance δ between the end of the flux barrier slit 4 and the outer periphery of the rotor 3 is increased.
Is 0.35 mm or more and 0.5 mm or less. Therefore, the slot harmonic magnetic flux of the stator 1 is detoured by the iron core within a range that does not increase the leakage magnetic flux passing through the surface of the rotor 3 to suppress the amount of interlinking, and thus the outer peripheral surface of the secondary conductor 5 is chained. Higher efficiency motors can be achieved by reducing the secondary harmonic copper loss that occurs when they intersect.

【0066】実施の形態3.本発明の実施の形態1に示
すように結合したスリット部5Cにおいては、図13に
示すように固定子スロット2によるもれ磁束15の鎖交
が大きくなることから高調波2次銅損が他のスリットよ
り大きくなり問題となる。
Third Embodiment In the slit portion 5C coupled as shown in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 13, the interlinkage of the leakage magnetic flux 15 due to the stator slot 2 becomes large, so that the harmonic secondary copper loss is other. It becomes larger than the slit of and becomes a problem.

【0067】これに対し、本発明の実施の形態2に示す
ように外周部ブリッジ厚さδに関しては0.35mm〜
0.45mm程度すると磁束の鎖交量が低減して損失が
低減すると同時に、図14に示すように外周部スリット
で2ヶ所以上を0.35mm〜0.45mmの凸状と
し、各凸状を結合する結合部分5Daを凹状に内周側に
へこませて全体を5Dのような形状とすることでこの損
失を低減できる。
On the other hand, as shown in the second embodiment of the present invention, the outer peripheral bridge thickness δ is 0.35 mm to
When it is about 0.45 mm, the amount of magnetic flux linkage is reduced and loss is reduced, and at the same time, as shown in FIG. This loss can be reduced by recessing the coupling portion 5Da to be coupled to the inner peripheral side in a concave shape so as to have a shape like 5D as a whole.

【0068】図15に5Dの形状を拡大して示す。凸状
の箇所を2ヶ所以上設けることは、図15中の矢印16
のような回転子表面の無効なもれ磁束成分が通過する磁
路に対して凸状付近の17に示す位置で鉄心が磁気飽和
するので、もれ磁束が通過しにくくなる。これは、もれ
磁束16を低減する作用があり、結合部分5Daを凹状
とすることは回転子2次導体5Dに鎖交する固定子スロ
ット2によるもれ磁束15を回転子表面の鉄心に迂回さ
せて2次導体に鎖交する磁束をできるだけ減らして高調
波2次銅損を減らす作用がある。その結果モータ効率を
限界まで高くできるという効果が得られる。
FIG. 15 is an enlarged view of the 5D shape. Providing two or more convex portions is indicated by arrow 16 in FIG.
As described above, since the iron core is magnetically saturated at the position indicated by 17 near the convex shape with respect to the magnetic path through which the ineffective leakage magnetic flux component of the rotor surface passes, the leakage magnetic flux becomes difficult to pass. This has the effect of reducing the leakage magnetic flux 16, and making the coupling portion 5Da concave makes it possible to bypass the leakage magnetic flux 15 due to the stator slot 2 interlinking with the rotor secondary conductor 5D to the iron core on the rotor surface. This has the effect of reducing the magnetic flux interlinking with the secondary conductor as much as possible to reduce the harmonic secondary copper loss. As a result, the effect that the motor efficiency can be increased to the limit is obtained.

【0069】このように、本実施の形態の自己始動リラ
クタンスモータの回転子3においては、磁気的に非突極
方向でかつ外周側に形成され複数の位置を結合するよう
に形成されたフラックスバリアスリット5Dは、断面形
状において、結合部分5Daが回転子外周に対して凹形
に後退している。そのため、固定子1のスロット高調波
磁束の侵入する位置の2次導体5を一部分排除すること
で、2次導体外周表面部に鎖交して発生する高調波2次
銅損を低減でき高効率なモータとできる。この場合でも
残された凸部が磁気飽和しているために回転子表面部を
通過する漏れ磁束を増加させることがなく、漏れ磁束に
よって生じる力率低下も少ない。
As described above, in the rotor 3 of the self-starting reluctance motor of the present embodiment, the flux barrier magnetically formed in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to couple a plurality of positions. In the slit 5D, the connecting portion 5Da is recessed in a concave shape with respect to the outer circumference of the rotor in the sectional shape. Therefore, by partially excluding the secondary conductor 5 at the position where the slot harmonic magnetic flux of the stator 1 invades, it is possible to reduce the harmonic secondary copper loss generated by interlinking with the outer peripheral surface of the secondary conductor, thus achieving high efficiency. It can be any motor. Even in this case, since the remaining convex portion is magnetically saturated, the leakage magnetic flux passing through the rotor surface portion is not increased, and the power factor reduction caused by the leakage magnetic flux is small.

【0070】実施の形態4.本発明の実施の形態1に示
す図2の回転子3のフラックスバリアの結合を3層分と
した構成を図16に示す。フラックスバリアの結合を3
層分として図16のに示す2次導体5Eを形成すること
は、2次導体の断面積をより大きくすることから、2層
を結合した図10あるいは図14の回転子構造よりさら
に回転子3の2次抵抗を低減せしめて、同期引き入れの
能力を高めることが出来る。その場合若干効率・力率は
低下するものの、ほぼ汎用三相電動機と同程度の効率で
ある。旧来の反作用モータなどと呼ばれるような簡易な
形状のリラクタンスモータは一台の制御装置でも群制御
などがしやすいために繊維機械用途などによく用いられ
てているが、誘導電動機よりかなり力率が劣り電源容量
が大きくなるという課題があったが、本発明の図16に
示すようなモータを適用することは、誘導電動機と同程
度のよりはるかに高い力率のリラクタンスモータを提供
することができるという効果がある。
Fourth Embodiment FIG. 16 shows a configuration in which the flux barriers of the rotor 3 of FIG. 2 shown in the first embodiment of the present invention are combined for three layers. Flux barrier coupling 3
Forming the secondary conductor 5E as shown in FIG. 16 as a layer increases the cross-sectional area of the secondary conductor, and therefore the rotor 3 is further provided than in the rotor structure of FIG. 10 or FIG. 14 in which two layers are combined. It is possible to reduce the secondary resistance of and to improve the ability of synchronous pull-in. In that case, the efficiency and power factor are slightly reduced, but the efficiency is almost the same as that of a general-purpose three-phase motor. Reluctance motors with a simple shape, such as the traditional reaction motors, are often used for textile machinery applications because they can easily perform group control even with a single control device, but have a considerably higher power factor than induction motors. Although there was a problem that the power supply capacity was inferior, the application of the motor as shown in FIG. 16 of the present invention can provide a reluctance motor having a power factor much higher than that of an induction motor. There is an effect.

【0071】実施の形態5.一方、数kWクラス程度の
4極の小型モータにおいては固定子スロット数Nsとし
て36もしくは48が一般的である。4極36スロット
の場合の構成例は既に上述にて説明したので48スロッ
トの場合の例を本実施の形態にて示す。図17に示す固
定子1は48スロット数であり、図示しない3相巻き線
が4極の進行磁界を発生するように巻回されている。本
実施の形態はNs=48,P=2であるので上述した固
定子スロットの空間周波数としては進行磁界の基本波成
分を1次とすると、M=ks(48/2±1)より23
次、25次の次数の空間高調波が発生する。
Fifth Embodiment On the other hand, in a small 4-pole motor of the order of several kW, the stator slot number Ns is generally 36 or 48. Since the configuration example of the case of 4 poles and 36 slots has already been described above, an example of the case of 48 slots will be shown in this embodiment. The stator 1 shown in FIG. 17 has 48 slots, and a three-phase winding (not shown) is wound so as to generate a traveling magnetic field of four poles. In this embodiment, Ns = 48 and P = 2, and therefore, as the spatial frequency of the stator slot described above, if the fundamental wave component of the traveling magnetic field is the first order, M = ks (48/2 ± 1)
Next, spatial harmonics of the 25th order are generated.

【0072】これと組み合わせて大きな最小公倍数を得
るNとしては20もしくは28が適当な値となり、これ
を実現するNrとしては40もしくは56を基本構造と
してもつ構造が振動低減に有利な構造である。したがっ
て、5層もしくは7層のフラックスバリアスリット数を
選ぶ。ここで5層構造でも相応の性能が得られるが、q
軸位置のスリットを結合することに鑑みて7層構造とし
た方がスリットの層数を多く取れるので望ましい。ここ
から、さらに引き入れ改善の作用を得るために2層のq
軸付近のスリットを結合した図17に示すような構造と
すれば引き入れと高い効率を両立することができる。
20 or 28 is an appropriate value as N for obtaining a large least common multiple in combination with this, and a structure having 40 or 56 as a basic structure as Nr for realizing this is a structure advantageous for vibration reduction. Therefore, the number of flux barrier slits of 5 layers or 7 layers is selected. Even if a five-layer structure is used, appropriate performance can be obtained.
Considering that the slits at the axial position are connected, a seven-layer structure is preferable because the number of slit layers can be increased. From here, in order to obtain the effect of further improving the pull-in,
With the structure shown in FIG. 17 in which the slits near the axis are combined, both pulling and high efficiency can be achieved.

【0073】以上を一般化した設計範囲として以下に提
示する。本実施の形態にしめす図17の構造ではトルク
リップルを低減する作用を得るためにNr=56を採用
している。したがって各スリットの間隔は360/56
=6.42度間隔となる。ここで内周側に位置する2層
以上を結合することで回転子外径部における結合した頂
部位置の間隔は図17における角度θは、6.42×3
≒20度であるので、これより大きな極弧角を有する形
状となる。
The following is presented as a generalized design range. In the structure of this embodiment shown in FIG. 17, Nr = 56 is adopted in order to obtain the effect of reducing the torque ripple. Therefore, the spacing between each slit is 360/56
= 6.42 degree intervals. Here, by connecting two or more layers located on the inner circumference side, the interval between the joined top positions in the rotor outer diameter portion is such that the angle θ in FIG. 17 is 6.42 × 3.
Since ≈20 degrees, the shape has a polar arc angle larger than this.

【0074】このように、本実施の形態の自己始動リラ
クタンスモータの回転子3は、48個のスロット2が形
成された固定子鉄心1a、及び固定子鉄心1aに3相巻
きに巻回された巻き線を有し、4極の進行磁界を発生す
る固定子1に対向して設けられ、ロータ中央方向に対し
て凸形をなす形状の1極に対して6層のフラックスバリ
アスリット4が設けられ、フラックスバリアスリット4
内に非磁性導電性材料が注入されて2次導体5が形成さ
れている自己始動リラクタンスモータの回転子3であっ
て、回転子3の断面形状は、回転子3の外周部が全周を
56等分割され1極に対して14となる位置おいて、6
層のフラックスバリアスリット4のうち回転子3の中央
軸側に位置する5層のフラックスバリアスリット4は、
14の位置のうち外側どうしの2位置を順次結ぶように
形成されるとともに、磁気的に非突極方向でかつ外周側
に形成された残る1層のフラックスバリアスリットは、
14の位置のうち中央の4位置を結合するように形成さ
れ、結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅角が
概略20度以上であるので、モータの高効率化とトルク
リップル低減を両立できるという効果があるとともに、
引き入れ能力を向上させることができ、さらに高調波で
発生する損失を最小にすることができる。
As described above, the rotor 3 of the self-starting reluctance motor according to the present embodiment is wound around the stator core 1a having the 48 slots 2 and the stator core 1a in three-phase winding. Six layers of flux barrier slits 4 are provided for one pole having a winding and facing a stator 1 that generates a traveling magnetic field of four poles and has a convex shape toward the center of the rotor. Flux barrier slit 4
A rotor 3 of a self-starting reluctance motor in which a non-magnetic conductive material is injected to form a secondary conductor 5. The rotor 3 has a cross-sectional shape such that the outer peripheral portion of the rotor 3 has the entire circumference. At the position where it is divided into 56 equal to 14 per pole, 6
Of the layer flux barrier slits 4, the five layer flux barrier slits 4 located on the central axis side of the rotor 3 are:
The remaining one-layer flux barrier slit formed in the non-salient pole direction magnetically and on the outer peripheral side is formed so as to sequentially connect two positions on the outer side out of the fourteen positions.
The pole arc width angle of the combined flux barrier slits formed so as to connect the four central positions among the 14 positions is approximately 20 degrees or more, so that high efficiency of the motor and reduction of torque ripple can be achieved at the same time. Is effective,
The pulling-in capability can be improved, and the loss caused by harmonics can be minimized.

【0075】さらに、本実施の形態の変更例として、1
極に対して7層のフラックスバリアスリット4が設けら
れた場合を考えると、回転子3の断面形状は、回転子3
の外周部が全周を56等分割され1極に対して14とな
る位置おいて、7層のフラックスバリアスリット4のう
ち回転子3の中央軸側に位置する6層のフラックスバリ
アスリット4は、14の位置のうち外側どうしの2位置
を順次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極
方向でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバ
リアスリット4は、14の位置のうち中央の2位置を結
合するように形成され、結合されたフラックスバリアス
リット4の極弧幅角が所定の6度以上であるので、モー
タの高効率化とトルクリップル低減を両立できるという
効果があるとともに、モータの力率が向上する。
Further, as a modification of the present embodiment, 1
Considering the case where seven layers of flux barrier slits 4 are provided for the poles, the cross-sectional shape of the rotor 3 is
Of the seven layers of flux barrier slits 4, the six layers of flux barrier slits 4 located on the side of the central axis of the rotor 3 are arranged such that the outer periphery of the rotor is divided into 56 equal to 14 and one pole is 14 , 14 out of the 14 positions are sequentially connected to each other, and the remaining one-layer flux barrier slit 4 formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is Since the pole arc width angle of the combined flux barrier slits 4 formed so as to connect the two central positions is 6 degrees or more, it is possible to achieve both high efficiency of the motor and reduction of torque ripple. In addition, the power factor of the motor is improved.

【0076】実施の形態6.また、数kWクラス程度以
下の2極の小型の3相誘導モータにおいては固定子スロ
ット数Nsとして24もしくは36などが一般的であ
る。Nsが24の場合は、Ns=24,P=1であるの
で上述した固定子スロットの空間周波数としては進行磁
界の基本波成分を1次とすると、M=ks(24/1±
1)より23,25次の次数の空間高調波が発生する。
Sixth Embodiment In addition, in a small two-pole three-phase induction motor of about several kW class or less, the stator slot number Ns is generally 24 or 36. When Ns is 24, Ns = 24 and P = 1. Therefore, if the fundamental wave component of the traveling magnetic field is the first-order spatial frequency of the stator slot, M = ks (24/1 ±
From 1), spatial harmonics of the 23rd and 25th orders are generated.

【0077】これと組み合わせて大きな最小公倍数を得
るNとしては20もしくは28が適当な値となり、これ
を実現するNrとしては20もしくは28を基本構造と
してもつ構造が振動低減に有利な構造である。したがっ
て、10層もしくは14層のフラックスバリアスリット
数を設けると振動が低減できる。
20 or 28 has an appropriate value as N for obtaining a large least common multiple in combination with this, and a structure having 20 or 28 as a basic structure for Nr to realize this is a structure advantageous for vibration reduction. Therefore, vibration can be reduced by providing the number of flux barrier slits of 10 or 14 layers.

【0078】ここで、本発明の実施の形態1に示した条
件3からスリット数の少ない10層を選択し、ここから
さらに引き入れ改善のためにq軸付近のスリットを結合
した構造として図18を考案している。
FIG. 18 shows a structure in which 10 layers with a small number of slits are selected from the condition 3 shown in the first embodiment of the present invention, and the slits near the q-axis are combined to improve pulling in. Invented.

【0079】以上を一般化した設計範囲として以下に提
示する。本実施の形態にしめす図18の構造ではトルク
リップルを低減する作用を得るためにNr=20を採用
している。したがって各スリットの間隔は360/20
=18度間隔となる。ここで内周側に位置する2層以上
を結合することで回転子外径部における結合する。した
がって頂部位置の間隔は図17における角度θは、18
×3=54度より大きな極弧角を有する形状となる。
The following is presented as a generalized design range. In the structure of FIG. 18 according to the present embodiment, Nr = 20 is adopted in order to obtain the effect of reducing the torque ripple. Therefore, the spacing between each slit is 360/20
= 18 degree intervals. Here, by joining two or more layers located on the inner peripheral side, the outer diameter portion of the rotor is joined. Therefore, the angle θ in FIG.
The shape has a polar arc angle larger than × 3 = 54 degrees.

【0080】また、本実施の形態の変更例として、1極
に対して5層のフラックスバリアスリット4が設けられ
た例を考えると、回転子3の断面形状は、回転子3の外
周部が全周を20等分割され1極に対して10となる位
置おいて、5層のフラックスバリアスリット4のうち回
転子3の中央軸側に位置する4層のフラックスバリアス
リット4は、10の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリット4は、10の位置のうち中央の2位置を結合す
るように形成され、結合されたフラックスバリアスリッ
トの極弧幅角が概略18度以上であるので、2極機のよ
うに回転数が高いモータにおいても高調波2次銅損の増
加を抑制することができ高効率なモータとすることがで
きる。
As a modification of this embodiment, considering an example in which five layers of flux barrier slits 4 are provided for one pole, the cross-sectional shape of the rotor 3 is such that the outer peripheral portion of the rotor 3 is At a position where the entire circumference is divided into 20 equal to 10 for one pole, among the 5 layers of the flux barrier slits 4, the 4 layers of the flux barrier slits 4 located on the central axis side of the rotor 3 have 10 positions. Of the ten positions, the remaining one layer of the flux barrier slit 4 is formed so as to sequentially connect two positions on the outer side of each other and is magnetically formed in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side. The pole arc width angle of the combined flux barrier slits formed to connect the positions is approximately 18 degrees or more, so that the harmonic secondary copper loss increases even in a motor with a high rotational speed such as a two-pole machine. To suppress It may be able to highly efficient motors.

【0081】実施の形態7.さらに、数kWクラス程度
の2極の小型モータにおいては固定子スロット数Nsと
して24もしくは36が一般的である。Nsが36の場
合は、Ns=36,P=1であるので上述した固定子ス
ロットの空間周波数としては進行磁界の基本波成分を1
次とすると、M=ks(36/1±1)より35、37
次の次数の空間高調波が発生する。
Seventh Embodiment Further, in a 2-pole small motor of the order of several kW, the number of stator slots Ns is generally 24 or 36. When Ns is 36, Ns = 36 and P = 1. Therefore, the fundamental frequency component of the traveling magnetic field is 1 as the spatial frequency of the stator slot.
Given the following, M = ks (36/1 ± 1), 35, 37
The next order spatial harmonics are generated.

【0082】これと組み合わせて大きな最小公倍数を得
るNとしては32もしくは40が適当な値となり、これ
を実現するNrとしては32もしくは40を基本構造と
してもつ構造が振動低減に有利な構造である。したがっ
て、16層もしくは20層のスリット数を設けると振動
が低減できる。
32 or 40 is an appropriate value for N to obtain a large least common multiple in combination with this, and a structure having 32 or 40 as a basic structure for Nr to realize this is a structure advantageous for vibration reduction. Therefore, the vibration can be reduced by providing the slit number of 16 layers or 20 layers.

【0083】回転子の2次導体に対する固定子の鎖交磁
束を低減するには、回転子スリット数を固定子スリット
数の8割程度に低減することが望ましいので16層を選
択し、ここからさらに引き入れ改善のためにq軸付近の
スリットを結合した構造として図19が得られる。
In order to reduce the interlinkage magnetic flux of the stator with respect to the secondary conductor of the rotor, it is desirable to reduce the number of rotor slits to about 80% of the number of stator slits, so 16 layers are selected. Further, FIG. 19 is obtained as a structure in which slits near the q-axis are combined to improve pulling in.

【0084】以上を一般化した設計範囲として以下に提
示する。本実施の形態にしめす図18の構造ではトルク
リップルを低減する作用を得るためにNr=32を採用
している。したがって各スリットの間隔は360/32
=11.25度間隔となる。ここで内周側に位置する2
層以上を結合することで回転子外径部における結合す
る。したがって頂部位置の間隔は図18における角度θ
は11.25×3≒34度より大きな極弧角を有する形
状となる。なお図18では、スリット1極あたりに8層
確保することが困難であるので結合したフラックスバリ
アを含めて5層以上のスリット数を確保できれば誘導機
と同等の効率を得ることが出来るので、内周側の4層を
残して外側の8位置を結合したため角度θは11.25
×7≒79度となっている。
The following is presented as a generalized design range. In the structure of FIG. 18 according to the present embodiment, Nr = 32 is adopted in order to obtain the effect of reducing the torque ripple. Therefore, the spacing between each slit is 360/32.
= 11.25 degree intervals. 2 located on the inner circumference side
Bonding in the rotor outer diameter portion by bonding layers or more. Therefore, the distance between the top positions is the angle θ in FIG.
Becomes a shape having a polar arc angle larger than 11.25 × 3≈34 degrees. Note that in FIG. 18, it is difficult to secure 8 layers per pole, so if the number of slits of 5 layers or more including the combined flux barrier can be secured, the efficiency equivalent to that of the induction machine can be obtained. The angle θ is 11.25 because the outer eight positions are joined together leaving four layers on the circumference side.
× 7 ≈ 79 degrees.

【0085】また、本実施の形態の変更例として、1極
に対して8層のフラックスバリアスリット4が設けられ
た例を考えると、回転子3の断面形状は、回転子3の外
周部が全周を32等分割され1極に対して16となる位
置おいて、8層のフラックスバリアスリット4のうち回
転子3の中央軸側に位置する7層のフラックスバリアス
リット4は、16の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリット4は、16の位置のうち中央の2位置を結合す
るように形成され、結合されたフラックスバリアスリッ
ト4の極弧幅角が概略11度以上であるので、生産性を
低下させることなく、モータの高効率化とトルクリップ
ル低減を両立できるという効果がある。
As an example of modification of the present embodiment, considering an example in which eight layers of flux barrier slits 4 are provided for one pole, the rotor 3 has a cross-sectional shape in which the outer peripheral portion of the rotor 3 is At the position where the entire circumference is divided into 32 equal parts and 16 per pole, among the eight layers of flux barrier slits 4, the seven layers of flux barrier slits 4 located on the side of the central axis of the rotor 3 have 16 positions. Of the 16 positions, the remaining one layer of the flux barrier slit 4 is formed so as to sequentially connect two positions on the outer side of each other and is magnetically formed in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side. Since the pole arc width angle of the flux barrier slits 4 formed so as to connect the positions is approximately 11 degrees or more, it is possible to achieve both high efficiency of the motor and reduction of torque ripple without reducing productivity. There is an effect that.

【0086】最後に本発明の自己始動リラクタンスモー
タの回転子に関しまとめると、上述の実施の形態1で
は、Ns=36を選択して説明した。生産性の見地から
はスロット数は極力少なくした方がよい。しかし、例え
ば4極機でこれ以上スロット数を減らす組み合わせとし
ては、Ns=24、P=2とすると、固定子高調波とし
ては11次、12次の高調波成分を有する。そこでMと
Nが等しくならず最小公倍数を大きくするNrとしては
28と20が考えられるが,双方とも条件4を満足しな
い。したがって上で説明したNs=36が4極機用とし
ては生産性とトルクリップル低減を両立できるという効
果がある。
Finally, when the rotor of the self-starting reluctance motor of the present invention is summarized, in the above-described first embodiment, Ns = 36 is selected and described. From the standpoint of productivity, it is better to use as few slots as possible. However, for example, if Ns = 24 and P = 2 in a 4-pole machine in which the number of slots is further reduced, the stator harmonics have 11th and 12th harmonic components. Therefore, 28 and 20 can be considered as Nr for making M and N not equal and increasing the least common multiple, but both do not satisfy the condition 4. Therefore, Ns = 36 described above has the effect of achieving both productivity and torque ripple reduction for a 4-pole machine.

【0087】また、Ns=48を選択した場合にはNs
=36に比べてスロット数が増えることから生産性は若
干落ちるものの、より効率を追求する場合には回転子の
層数が増えた分だけ効率が微増する。これより多い組み
合わせとしてはNs=60が考えられる。しかし、通常
は数kWクラスのモータの空隙直径は100mm前後で
ある。したがって、ここでNs=60とするとスロット
ピッチは5mm程度となりスロット開口幅が2mm程度
となってしまう。スロット開口幅に関しては巻き線挿入
時の作業性を考慮すると2〜3mm程度以上ないと著し
く低下する。以上から4極機用としては、Ns=48と
することは生産性を維持した中で高効率とトルクリップ
ル低減を両立できるという効果がある。
When Ns = 48 is selected, Ns
The productivity is slightly reduced because the number of slots is increased compared to the case of = 36, but in the case of pursuing more efficiency, the efficiency is slightly increased as the number of rotor layers is increased. Ns = 60 can be considered as a combination more than this. However, the air gap diameter of a motor of several kW class is usually around 100 mm. Therefore, when Ns = 60, the slot pitch is about 5 mm and the slot opening width is about 2 mm. Considering workability at the time of inserting the winding, the slot opening width is significantly reduced unless it is about 2 to 3 mm. From the above, for a 4-pole machine, setting Ns = 48 has the effect of achieving both high efficiency and reduction of torque ripple while maintaining productivity.

【0088】一方、2極機は商用電源直結で運転した場
合4極機に比べて回転数が高いために固定子のスロット
高調波で回転子表面での損失が4極機に比べて多く発生
する。特に、本発明のモータでは回転子スリット部に2
次導体を充填しているために回転子導体に対して固定子
高調波が鎖交することで損失を多く発生する。この損失
を主眼に設計する場合にはNs>Nrであることが望ま
しい。ここでNs=18とすると、固定子高調波として
は17次、19次の高調波成分を有する。そこでMとN
が等しくならず最小公倍数を大きくするNrとしては1
4と22が考えられるが、Ns>Nrを満足できない。
したがって、Nsを24とすることは2極機のように回
転数が高いモータでも高調波2次銅損の増加は抑制でき
高効率なモータにできるという効果がある。
On the other hand, when the two-pole machine is operated by being directly connected to a commercial power source, the number of revolutions is higher than that of the four-pole machine, and therefore slot loss of the stator causes more loss on the rotor surface than that of the four-pole machine. To do. Particularly, in the motor of the present invention, the rotor slit portion has two
Since the secondary conductor is filled, the stator harmonics interlink with the rotor conductor, which causes a lot of loss. When designing mainly for this loss, it is desirable that Ns> Nr. Assuming that Ns = 18, the stator harmonic has 17th and 19th harmonic components. So M and N
Is not equal and 1 is set as Nr that increases the least common multiple.
Although 4 and 22 are considered, Ns> Nr cannot be satisfied.
Therefore, setting Ns to 24 has an effect that even in a motor having a high rotational speed such as a two-pole machine, an increase in harmonic secondary copper loss can be suppressed and a highly efficient motor can be obtained.

【0089】さらに、Nsを24とした場合には、24
は4と6の倍数であるので、比較的生産量の多い4極
機、6極機と固定子製造に必要な生産設備を共用にする
ことが可能になり、より生産性に優れたモータが得られ
るという効果が得られる。
Further, if Ns is 24, then 24
Since it is a multiple of 4 and 6, it is possible to share the production equipment required for stator production with 4-pole machines and 6-pole machines, which have a relatively large production volume, and a motor with higher productivity can be provided. The effect of being obtained is obtained.

【0090】Ns=24よりさらに効率を追求する場合
には回転子のスリット数を増やすべくNsを増やすこと
が考えられる。そこで4極機と6極機と生産設備の共有
できる24の次に大きNsとしてはNs=36、48が
ある。
When pursuing efficiency higher than Ns = 24, it is conceivable to increase Ns in order to increase the number of slits in the rotor. Therefore, next to 24, which can share production facilities with a 4-pole machine and a 6-pole machine, there are Ns = 36 and 48 as the largest Ns.

【0091】しかし、Ns=48を選択した場合には、
Nr=40スリット数を20層設ける方法が考えられる
が、数kW程度のモータの回転子径が100mm前後で
あり、かつ中央に軸が貫通する構造の場合には、20層
のスリットの配置を実現するにはかなり微細な加工が必
要となり実用的ではない。したがってNs=36が生産
性を維持した中で最も高効率とトルクリップル低減を両
立できるという効果がある。
However, when Ns = 48 is selected,
A method of providing 20 layers with Nr = 40 slits is conceivable. However, in the case where the rotor diameter of a motor of about several kW is around 100 mm and the shaft penetrates in the center, the slits of 20 layers should be arranged. It is not practical because it requires very fine processing to realize it. Therefore, Ns = 36 has an effect that the highest efficiency and the torque ripple reduction can be compatible with each other while maintaining the productivity.

【0092】[0092]

【発明の効果】このようなことから、本発明の回転子構
造を有する自己始動リラクタンスモータは、ブリッジ厚
さと多層スリットの構造を工夫したことで高い突極比を
得ることができると同時に固定子スロットによって生じ
る高調波磁束によって始動用の導体の回転子に発生する
2次銅損も少なくしたので従来の一般産業用途において
汎用3相誘導電動機を上回る高い効率を得ることができ
るという効果がある。
As described above, in the self-starting reluctance motor having the rotor structure of the present invention, a high salient pole ratio can be obtained and the stator can be obtained at the same time by devising the structure of the bridge thickness and the multilayer slit. Since the secondary copper loss generated in the rotor of the starting conductor due to the harmonic magnetic flux generated by the slot is also reduced, it is possible to obtain higher efficiency than that of a general-purpose three-phase induction motor in conventional general industrial applications.

【0093】また、高い突極比を有するリラクタンスモ
ータ特有の同期引き入れ能力の低下を最小限に抑えるこ
とで回転子と同程度以上の慣性を有する負荷であって
も、商用電源直入れで始動できることから従来のように
効果なインバータなどの周波数変換装置を不要に出来る
という効果がある。
Further, even if a load having an inertia equal to or more than that of the rotor can be started by directly turning on the commercial power source by minimizing the decrease in the synchronous pull-in ability peculiar to the reluctance motor having a high salient pole ratio. Therefore, there is an effect that a frequency conversion device such as an inverter which is effective as in the past can be eliminated.

【0094】また、トルクリップルが小さくできるため
にトルクリップルに起因する振動等の問題も少ないとい
う効果がある。
Further, since the torque ripple can be made small, there is an effect that there is little problem such as vibration due to the torque ripple.

【0095】さらには、これらの効果をすべて兼ね備え
ることで従来困難であった一般産業用途に対しても同一
サイズの汎用三相誘導電動機よりも高効率なモータとし
て広く適用が可能になるという効果がある。
Further, by having all of these effects, it is possible to widely apply the present invention as a motor having higher efficiency than a general-purpose three-phase induction motor of the same size even for general industrial applications which have been difficult in the past. is there.

【0096】そして、この発明に係る自己始動リラクタ
ンスモータの回転子は、36個のスロットが形成された
固定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻
き線を有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向し
て設けられ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の
1極に対して5層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を44等分割され1極に対して11
となる位置おいて、5層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する4層のフラックスバリア
スリットは、11の位置の外側どうしの2位置を順次結
ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向でか
つ外周側に形成された残る1層のフラックスバリアスリ
ットは、11の位置の中央の3位置を結合するように形
成され、結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅
角が所定の角度以上である。そのため、以下の効果を有
する。すなわち、 (1) 中小型の4極汎用三相誘導モータ(〜3kWク
ラス)として一般的に良く用いられる36スロットの固
定子に対して用いることで、生産設備を汎用三相誘導モ
ータと共用できるために生産性に優れる。そしてさらに
以下の特徴を全て併せもつ自己始動リラクタンスモータ
が得られる。 (2) 高い効率を維持できる範囲で極力回転子のスリ
ット数が少なくし、鉄心プレス時や2次導体ダイキャス
ト時の生産性を向上できる。 (3) 回転子スリットの数を最適に選択したのでトル
クリップルが低減できる。 (4) スリット結合位置を最適に選択した2次導体の
断面積と磁路の双方を確保でき効率・力率を低下させる
こと無く同期引き入れ可能な負荷トルク範囲を拡大でき
るという効果がある。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core in which 36 slots are formed and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. Five layers of flux barrier slits are provided for one pole having a convex shape with respect to the center direction of the rotor. A rotor of a self-starting reluctance motor in which a conductive material is injected to form a secondary conductor, wherein the rotor has a cross-sectional shape in which the outer peripheral portion of the rotor is divided into 44 equal parts with respect to one pole. 11
At this position, among the five layers of flux barrier slits, the four layers of flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the two positions outside of the position 11 and to the magnetic field. The remaining one-layer flux barrier slit formed in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the three central positions of the 11 positions, and the polar arc width angle of the combined flux barrier slits. Is greater than or equal to a predetermined angle. Therefore, it has the following effects. That is, (1) By using it for a 36-slot stator that is commonly used as a medium- and small-sized 4-pole general-purpose three-phase induction motor (up to 3 kW class), the production facility can be shared with the general-purpose three-phase induction motor. Therefore, it has excellent productivity. Further, a self-starting reluctance motor having all of the following features is obtained. (2) The number of slits in the rotor can be reduced as much as possible within a range where high efficiency can be maintained, and the productivity can be improved during iron core pressing and secondary conductor die casting. (3) Since the number of rotor slits is optimally selected, torque ripple can be reduced. (4) There is an effect that both the cross-sectional area and the magnetic path of the secondary conductor in which the slit coupling position is optimally selected can be secured and the load torque range that can be synchronously pulled in can be expanded without lowering the efficiency and power factor.

【0097】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、48個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1
極に対して6層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を56等分割され1極に対して14
となる位置おいて、6層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する5層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち中央の4位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。そのため、以下の
効果を有する。すなわち、 (1) 中小型の4極汎用三相誘導モータ(〜11kW
クラス)として一般的に良く用いられる48スロットの
固定子を用いることで、生産設備を汎用三相誘導モータ
と共用できるために生産性に優れる。そして以下の特徴
を全て併せもつ自己始動リラクタンスモータが得られ
る。 (2) 高い効率を維持できる範囲で極力回転子のスリ
ット数が少なくし、鉄心プレス時や2次導体ダイキャス
ト時の生産性を向上できる。 (3) 回転子スリットの数を最適に選択したのでトル
クリップルが低減できる。 (4) 固定子のスロット高調波によって回転子非磁性
導体部分に生じる渦電流損失を低減にできる。(固定子
スロット数>回転子バリア×2) (5) スリット結合位置を最適に選択した2次導体の
断面積と磁路の双方を確保でき効率・力率を低下させる
こと無く同期引き入れ可能な負荷トルク範囲を拡大でき
るという効果がある。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core in which 48 slots are formed and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It is provided so as to face a stator that generates a traveling magnetic field of a pole, and has a shape that is convex toward the center of the rotor.
A rotor of a self-starting reluctance motor having six layers of flux barrier slits provided for poles, a non-magnetic conductive material being injected into the flux barrier slits, and a secondary conductor being formed. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 56 equal parts over the entire circumference and 14 per pole.
At this position, among the six layers of flux barrier slits, the five layers of flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the two outer sides of the 14 positions, and The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the four central positions among the 14 positions, and the polar arc of the combined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle. Therefore, it has the following effects. That is, (1) Small and medium-sized 4-pole general-purpose three-phase induction motor (up to 11 kW)
By using a 48-slot stator that is commonly used as a class), the production equipment can be shared with a general-purpose three-phase induction motor, resulting in excellent productivity. Then, a self-starting reluctance motor having all of the following features can be obtained. (2) The number of slits in the rotor can be reduced as much as possible within a range where high efficiency can be maintained, and the productivity can be improved during iron core pressing and secondary conductor die casting. (3) Since the number of rotor slits is optimally selected, torque ripple can be reduced. (4) The eddy current loss generated in the rotor non-magnetic conductor portion due to the slot harmonics of the stator can be reduced. (Number of stator slots> Rotor barrier x 2) (5) It is possible to secure both the cross-sectional area and the magnetic path of the secondary conductor with the slit coupling position optimally selected, and it is possible to pull in synchronously without lowering the efficiency and power factor. This has the effect of expanding the load torque range.

【0098】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、48個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1
極に対して7層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を56等分割され1極に対して14
となる位置おいて、7層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する6層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、14の位置のうち中央の2位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。そのため、以下の
効果を有する。すなわち、 (1) 中小型の4極汎用三相誘導モータ(〜11kW
クラス)として一般的に良く用いられる48スロットの
固定子を用いることで、生産設備を汎用三相誘導モータ
と共用できるために生産性に優れる。そして以下の特徴
を全て併せもつ自己始動リラクタンスモータが得られ
る。 (2) 回転子スリットの数を最適に選択したのでトル
クリップルが低減できる。 (3) 回転子スリット数を増やすことによって漏れ磁
束を低減してモータの力率が向上する。このため定格時
の電流が少なく固定子の巻き線に発生するジュール損失
が小さくモータを高効率化できる。 (4) スリット結合位置を最適に選択した2次導体の
断面積と磁路の双方を確保でき効率・力率を低下させる
こと無く同期引き入れ可能な負荷トルク範囲を拡大でき
るという効果がある。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core having 48 slots formed therein and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It is provided so as to face a stator that generates a traveling magnetic field of a pole, and has a shape that is convex toward the center of the rotor.
A rotor of a self-starting reluctance motor in which a seven-layer flux barrier slit is provided for a pole, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slit to form a secondary conductor. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 56 equal parts over the entire circumference and 14 per pole.
At this position, among the seven layers of the flux barrier slits, the six layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the outer two positions among the fourteen positions, and The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to join the two central positions of the 14 positions, and the polar arc of the joined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle. Therefore, it has the following effects. That is, (1) Small and medium-sized 4-pole general-purpose three-phase induction motor (up to 11 kW)
By using a 48-slot stator that is commonly used as a class), the production equipment can be shared with a general-purpose three-phase induction motor, resulting in excellent productivity. Then, a self-starting reluctance motor having all of the following features can be obtained. (2) Since the number of rotor slits is optimally selected, torque ripple can be reduced. (3) Leakage magnetic flux is reduced and the power factor of the motor is improved by increasing the number of rotor slits. Therefore, the rated current is small, the Joule loss generated in the stator winding is small, and the motor can be made highly efficient. (4) There is an effect that both the cross-sectional area and the magnetic path of the secondary conductor in which the slit coupling position is optimally selected can be secured and the load torque range that can be synchronously pulled in can be expanded without lowering the efficiency and power factor.

【0099】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、24個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、2極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凹形をなす形状の1
極に対して4層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を20等分割され1極に対して10
となる位置おいて、4層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する3層のフラックスバリア
スリットは、10の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、10の位置のうち中央の4位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。そのため、以下の
効果を有する。すなわち、 (1) 中小型の2極汎用三相誘導モータ(〜3kWク
ラス)として一般的に良く用いられる24スロットの固
定子を用いることで,生産設備を汎用三相誘導モータと
共用できるために生産性に優れる。そして以下の特徴を
全て併せもつ自己始動リラクタンスモータが得られる。 (2) 高い効率を維持できる範囲で極力回転子のスリ
ット数が少なくし、鉄心プレス時や2次導体ダイキャス
ト時の生産性を向上できる。 (3) 固定子のスロット高調波によって回転子非磁性
導体部分に生じる渦電流損失を低減にできる。(固定子
スロット数>回転子バリア×2) (4) 回転子スリットの数を最適に選択したのでトル
クリップルが低減できる。 (5) スリット結合位置を最適に選択した2次導体の
断面積と磁路の双方を確保でき効率・力率を低下させる
こと無く同期引き入れ可能な負荷トルク範囲を拡大でき
るという効果がある。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core having 24 slots formed therein and a winding wound around the stator core in a three-phase winding. It has a concave shape with respect to the central direction of the rotor, which is provided so as to face the stator that generates the traveling magnetic field of the poles.
A rotor of a self-starting reluctance motor in which four layers of flux barrier slits are provided for the poles, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 20 equal parts over the entire circumference and 10 parts per pole.
In this position, among the four layers of the flux barrier slits, the three layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the outer two positions among the ten positions, and The remaining one layer of flux barrier slits formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the four central positions among the ten positions, and the polar arc of the combined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle. Therefore, it has the following effects. That is, (1) by using a 24-slot stator that is commonly used as a medium- and small-sized 2-pole general-purpose three-phase induction motor (up to 3 kW class), it is possible to share production equipment with a general-purpose three-phase induction motor. Excellent productivity. Then, a self-starting reluctance motor having all of the following features can be obtained. (2) The number of slits in the rotor can be reduced as much as possible within a range where high efficiency can be maintained, and the productivity can be improved during iron core pressing and secondary conductor die casting. (3) The eddy current loss generated in the rotor non-magnetic conductor portion due to the slot harmonics of the stator can be reduced. (Number of stator slots> rotor barrier × 2) (4) Since the number of rotor slits is optimally selected, torque ripple can be reduced. (5) There is an effect that both the cross-sectional area and the magnetic path of the secondary conductor in which the slit coupling position is optimally selected can be secured, and the load torque range that can be synchronously pulled in can be expanded without lowering the efficiency and power factor.

【0100】また、この発明に係る自己始動リラクタン
スモータの回転子は、36個のスロットが形成された固
定子鉄心、及び固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き
線を有し、2極の進行磁界を発生する固定子に対向して
設けられ、ロータ中央方向に対して凹形をなす形状の1
極に対して5層のフラックスバリアスリットが設けら
れ、フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が
注入されて2次導体が形成されている自己始動リラクタ
ンスモータの回転子であって、回転子の断面形状は、回
転子の外周部が全周を32等分割され1極に対して16
となる位置おいて、5層のフラックスバリアスリットの
うち回転子中央軸側に位置する4層のフラックスバリア
スリットは、16の位置のうち外側どうしの2位置を順
次結ぶように形成されるとともに、磁気的に非突極方向
でかつ外周側に形成された残る1層のフラックスバリア
スリットは、16の位置のうち中央の8位置を結合する
ように形成され、結合されたフラックスバリアスリット
の極弧幅角が所定の角度以上である。そのため、以下の
効果を有する。すなわち、 (1) 中小型の2極汎用三相誘導モータ(〜3kWク
ラス)として一般的に良く用いられる36スロットの固
定子を用いることで、生産設備を汎用三相誘導モータと
共用できるために生産性に優れる。そして以下の特徴を
全て併せもつ自己始動リラクタンスモータが得られる。 (2) 高い効率を維持できる範囲で極力回転子のスリ
ット数が少なくし、鉄心プレス時や2次導体ダイキャス
ト時の生産性を向上できる。 (3) 固定子のスロット高調波によって回転子非磁性
導体部分に生じる渦電流損失を低減にできる。(固定子
スロット数>回転子バリア×2) (4) 回転子スリットの数を最適に選択したのでトル
クリップルが低減できる。 (5) スリット結合位置を最適に選択した2次導体の
断面積と磁路の双方を確保でき効率・力率を低下させる
こと無く同期引き入れ可能な負荷トルク範囲を拡大でき
るという効果がある。
The rotor of the self-starting reluctance motor according to the present invention has a stator core having 36 slots and a winding wire wound around the stator core in a three-phase winding. It has a concave shape with respect to the central direction of the rotor, which is provided so as to face the stator that generates the traveling magnetic field of the poles.
A rotor of a self-starting reluctance motor in which five layers of flux barrier slits are provided for the poles, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. The cross-sectional shape is such that the outer circumference of the rotor is divided into 32 equal parts, and 16 parts per pole.
In this position, among the five layers of the flux barrier slits, the four layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side are formed so as to sequentially connect the two outer sides of the 16 positions, and The remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to connect the central 8 positions of the 16 positions, and the polar arc of the combined flux barrier slits. The width angle is equal to or larger than a predetermined angle. Therefore, it has the following effects. That is, (1) by using a 36-slot stator that is commonly used as a medium- and small-sized 2-pole general-purpose three-phase induction motor (up to 3 kW class), it is possible to share production equipment with the general-purpose three-phase induction motor. Excellent productivity. Then, a self-starting reluctance motor having all of the following features can be obtained. (2) The number of slits in the rotor can be reduced as much as possible within a range where high efficiency can be maintained, and the productivity can be improved during iron core pressing and secondary conductor die casting. (3) The eddy current loss generated in the rotor non-magnetic conductor portion due to the slot harmonics of the stator can be reduced. (Number of stator slots> rotor barrier × 2) (4) Since the number of rotor slits is optimally selected, torque ripple can be reduced. (5) There is an effect that both the cross-sectional area and the magnetic path of the secondary conductor in which the slit coupling position is optimally selected can be secured and the load torque range that can be synchronously pulled in can be expanded without lowering the efficiency and power factor.

【0101】また、2次導体はアルミ導体であり、また
フラックスバリアスリットの端部と回転子の外周部との
間の距離は0.35mm以上0.5mm以下である。そ
のため、回転子表面部を通過する漏れ磁束を増加させな
い範囲で固定子のスロット高調波磁束を鉄心で迂回させ
ることで鎖交量を抑制することで2次導体外周表面部に
鎖交して発生する高調波2次銅損を低減でき高効率なモ
ータとできる。
The secondary conductor is an aluminum conductor, and the distance between the end of the flux barrier slit and the outer periphery of the rotor is 0.35 mm or more and 0.5 mm or less. Therefore, it is generated by interlinking with the outer peripheral surface of the secondary conductor by suppressing the interlinking amount by detouring the slot harmonic magnetic flux of the stator with the iron core within a range that does not increase the leakage magnetic flux passing through the rotor surface. It is possible to reduce the harmonic secondary copper loss that occurs and to make a highly efficient motor.

【0102】さらに、磁気的に非突極方向でかつ外周側
に形成され複数の位置を結合するように形成されたフラ
ックスバリアスリットは、断面形状において、結合部分
が回転子外周に対して凹形に後退している。そのため、
固定子のスロット高調波磁束の侵入する位置の2次導体
を一部分排除することで、2次導体外周表面部に鎖交し
て発生する高調波2次銅損を低減でき高効率なモータと
できる。この場合でも残された凸部が磁気飽和している
ために回転子表面部を通過する漏れ磁束を増加させるこ
とがなく、漏れ磁束によって生じる力率低下も少ない。
Further, the flux barrier slits formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side so as to couple a plurality of positions are concave in cross-sectional shape with respect to the rotor outer periphery. Has retreated to. for that reason,
By partially eliminating the secondary conductor at the position where the slot harmonic magnetic flux of the stator penetrates, it is possible to reduce the harmonic secondary copper loss generated by interlinking with the outer peripheral surface of the secondary conductor, and to achieve a highly efficient motor. . Even in this case, since the remaining convex portion is magnetically saturated, the leakage magnetic flux passing through the rotor surface portion is not increased, and the power factor reduction caused by the leakage magnetic flux is small.

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

【図1】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの固定子を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a stator of a self-starting reluctance motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの回転子を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a rotor of the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータのフラックスバリアスリットの層数とモータ効
率の定性的傾向を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a qualitative tendency of the number of layers of flux barrier slits and the motor efficiency of the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの回転子におけるフラックスバリアスリットと
このスリットの端部に発生する磁気的凸凹の関係を示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the flux barrier slits in the rotor of the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention and the magnetic unevenness generated at the ends of the slits.

【図5】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの始動時における固定子の電流波形を示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a current waveform of a stator at the time of starting the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの始動時におけるモータ内部のトルクの発生の
様子を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating how torque is generated in the motor during start-up of the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの負荷慣性と負荷トルクに応じた引き入れ不可
能な範囲を定性的に示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram qualitatively showing an unpullable range according to the load inertia and the load torque of the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの始動時におけるモータ内部のトルクの発生の
様子を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state of generation of torque inside the motor at the time of starting the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタン
スモータの始動時におけるモータ内部のトルクの発生の
様子を説明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating how torque is generated inside the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention when the motor is started.

【図10】 本発明の実施の形態1の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a rotor of the self-starting reluctance motor according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態2の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子表面の損失発生の様子を説明する説
明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating how a loss occurs on a rotor surface of a self-starting reluctance motor according to a second embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施の形態2の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子のブリッジ厚さと損失の関係を示す
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the bridge thickness and the loss of the rotor of the self-starting reluctance motor according to the second embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施の形態2の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子表面の損失発生の様子を説明する説
明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining how loss occurs on the rotor surface of the self-starting reluctance motor according to the second embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施の形態3の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view showing a rotor of a self-starting reluctance motor according to a third embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施の形態3の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子表面の損失発生の様子を説明する説
明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating how a loss occurs on a rotor surface of a self-starting reluctance motor according to a third embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施の形態4の自己始動リラクタ
ンスモータを示す断面図である。
FIG. 16 is a sectional view showing a self-starting reluctance motor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施の形態5の自己始動リラクタ
ンスモータを示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing a self-starting reluctance motor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施の形態6の自己始動リラクタ
ンスモータを示す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing a self-starting reluctance motor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の実施の形態7の自己始動リラクタ
ンスモータを示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing a self-starting reluctance motor according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子、1a 固定子鉄心、2 固定子スロット、
3 回転子、4 スリット(フラックスバリアスリッ
ト)、5,5A,5B,5C,5D,5E 2次導体、
6 効率特性曲線、7 磁気的凸凹箇所、8,9,10
トルク特性曲線、11,12 引き入れ不可能な範
囲、13,14 損失曲線、15,16 漏れ磁束、1
7 磁気飽和箇所。
1 stator, 1a stator core, 2 stator slots,
3 rotors, 4 slits (flux barrier slits), 5, 5A, 5B, 5C, 5D, 5E secondary conductors,
6 Efficiency characteristic curve, 7 Magnetic irregularities, 8, 9, 10
Torque characteristic curve, 11,12 Intractable range, 13,14 Loss curve, 15,16 Leakage magnetic flux, 1
7 Magnetic saturation point.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 邦雄 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 中本 道夫 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 阿知和 典弘 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 AA01 AA09 AB08 AE06 5H619 AA01 AA07 BB01 BB06 BB24 PP02 PP04 PP15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kunio Mori             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Michio Nakamoto             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Norihiro Achiwa             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5H002 AA01 AA09 AB08 AE06                 5H619 AA01 AA07 BB01 BB06 BB24                       PP02 PP04 PP15

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 36個のスロットが形成された固定子鉄
心、及び該固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き線を
有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して設け
られ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1極に
対して5層のフラックスバリアスリットが設けられ、該
フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が注入
されて2次導体が形成されている自己始動リラクタンス
モータの回転子であって、 上記回転子の断面形状は、該回転子の外周部が全周を4
4等分割され1極に対して11となる位置おいて、上記
5層のフラックスバリアスリットのうち回転子中央軸側
に位置する4層のフラックスバリアスリットは、上記1
1の位置の外側どうしの2位置を順次結ぶように形成さ
れるとともに、磁気的に非突極方向でかつ外周側に形成
された残る1層のフラックスバリアスリットは、上記1
1の位置の中央の3位置を結合するように形成され、該
結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅角が所定
の角度以上であることを特徴とする自己始動リラクタン
スモータの回転子。
1. A stator core having 36 slots, and a winding wound around the stator core in a three-phase winding, the stator core facing a stator generating a 4-pole traveling magnetic field. 5 layers of flux barrier slits are provided for each pole having a convex shape toward the center of the rotor. A non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. A rotor of a self-starting reluctance motor that is formed, wherein the rotor has a cross-sectional shape in which the outer peripheral portion of the rotor is 4
Among the five layers of the flux barrier slits, the four layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side at the position of 11 divided into four equal parts are the above-mentioned ones.
The remaining one layer of the flux barrier slit is formed so as to sequentially connect two positions on the outer side of the first position and is magnetically formed in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side.
A rotor for a self-starting reluctance motor, which is formed so as to connect three positions at the center of position 1, and the polar arc width angle of the combined flux barrier slits is not less than a predetermined angle.
【請求項2】 48個のスロットが形成された固定子鉄
心、及び該固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き線を
有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して設け
られ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1極に
対して6層のフラックスバリアスリットが設けられ、該
フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が注入
されて2次導体が形成されている自己始動リラクタンス
モータの回転子であって、 上記回転子の断面形状は、該回転子の外周部が全周を5
6等分割され1極に対して14となる位置おいて、上記
6層のフラックスバリアスリットのうち回転子中央軸側
に位置する5層のフラックスバリアスリットは、上記1
4の位置のうち外側どうしの2位置を順次結ぶように形
成されるとともに、磁気的に非突極方向でかつ外周側に
形成された残る1層のフラックスバリアスリットは、上
記14の位置のうち中央の4位置を結合するように形成
され、該結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅
角が所定の角度以上であることを特徴とする自己始動リ
ラクタンスモータの回転子。
2. A stator core having 48 slots, and a winding wound around the stator core in a three-phase winding, the stator core facing a stator generating a traveling magnetic field of four poles. 6 layers of flux barrier slits are provided for one pole having a convex shape toward the center of the rotor, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. A rotor of a self-starting reluctance motor that is formed, wherein the outer peripheral portion of the rotor has a cross-sectional shape of 5
Among the six layers of the flux barrier slits, the five layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side at the position of being divided into six and having 14 positions for one pole are the above-mentioned ones.
Among the four positions, the remaining one layer of the flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to sequentially connect the two positions on the outer sides among the four positions. A rotor for a self-starting reluctance motor, which is formed so as to connect four central positions, and a polar arc width angle of the combined flux barrier slits is not less than a predetermined angle.
【請求項3】 48個のスロットが形成された固定子鉄
心、及び該固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き線を
有し、4極の進行磁界を発生する固定子に対向して設け
られ、ロータ中央方向に対して凸形をなす形状の1極に
対して7層のフラックスバリアスリットが設けられ、該
フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が注入
されて2次導体が形成されている自己始動リラクタンス
モータの回転子であって、 上記回転子の断面形状は、該回転子の外周部が全周を5
6等分割され1極に対して14となる位置おいて、上記
7層のフラックスバリアスリットのうち回転子中央軸側
に位置する6層のフラックスバリアスリットは、上記1
4の位置のうち外側どうしの2位置を順次結ぶように形
成されるとともに、磁気的に非突極方向でかつ外周側に
形成された残る1層のフラックスバリアスリットは、上
記14の位置のうち中央の2位置を結合するように形成
され、該結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅
角が所定の角度以上であることを特徴とする自己始動リ
ラクタンスモータの回転子。
3. A stator core having 48 slots formed therein, and a winding wound around the stator core in a three-phase winding, the stator core facing a stator generating a four-pole traveling magnetic field. 7 layers of flux barrier slits are provided for one pole having a convex shape toward the center of the rotor, and a non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. A rotor of a self-starting reluctance motor that is formed, wherein the outer peripheral portion of the rotor has a cross-sectional shape of 5
Among the 7 layers of flux barrier slits, the 6 layers of flux barrier slits located on the rotor central axis side are divided into 6 equal parts and 14 for 1 pole.
Among the four positions, the remaining one layer of the flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to sequentially connect the two positions on the outer sides among the four positions. A rotor of a self-starting reluctance motor, which is formed so as to connect two central positions, and a polar arc width angle of the combined flux barrier slits is equal to or larger than a predetermined angle.
【請求項4】 24個のスロットが形成された固定子鉄
心、及び該固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き線を
有し、2極の進行磁界を発生する固定子に対向して設け
られ、ロータ中央方向に対して凹形をなす形状の1極に
対して4層のフラックスバリアスリットが設けられ、該
フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が注入
されて2次導体が形成されている自己始動リラクタンス
モータの回転子であって、 上記回転子の断面形状は、該回転子の外周部が全周を2
0等分割され1極に対して10となる位置おいて、上記
4層のフラックスバリアスリットのうち回転子中央軸側
に位置する3層のフラックスバリアスリットは、上記1
0の位置のうち外側どうしの2位置を順次結ぶように形
成されるとともに、磁気的に非突極方向でかつ外周側に
形成された残る1層のフラックスバリアスリットは、上
記10の位置のうち中央の4位置を結合するように形成
され、該結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅
角が所定の角度以上であることを特徴とする自己始動リ
ラクタンスモータの回転子。
4. A stator core having 24 slots and a winding wound around the stator core in a three-phase winding, the stator core facing a stator generating a two-pole traveling magnetic field. 4 layers of flux barrier slits are provided for one pole having a concave shape with respect to the center direction of the rotor. A non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. A rotor of a self-starting reluctance motor that is formed, wherein the rotor has a cross-sectional shape in which the outer peripheral portion of the rotor has an entire circumference of 2
Among the four layers of the flux barrier slits, the three layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side at the position where the number of poles is divided into 0 and becomes 10 with respect to one pole is as follows.
Among the 10 positions, the remaining one-layer flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side is formed so as to sequentially connect the two positions of the outside of the 0 position. A rotor for a self-starting reluctance motor, which is formed so as to connect four central positions, and a polar arc width angle of the combined flux barrier slits is not less than a predetermined angle.
【請求項5】 36個のスロットが形成された固定子鉄
心、及び該固定子鉄心に3相巻きに巻回された巻き線を
有し、2極の進行磁界を発生する固定子に対向して設け
られ、ロータ中央方向に対して凹形をなす形状の1極に
対して5層のフラックスバリアスリットが設けられ、該
フラックスバリアスリット内に非磁性導電性材料が注入
されて2次導体が形成されている自己始動リラクタンス
モータの回転子であって、 上記回転子の断面形状は、該回転子の外周部が全周を3
2等分割され1極に対して16となる位置おいて、上記
5層のフラックスバリアスリットのうち回転子中央軸側
に位置する4層のフラックスバリアスリットは、上記1
6の位置のうち外側どうしの2位置を順次結ぶように形
成されるとともに、磁気的に非突極方向でかつ外周側に
形成された残る1層のフラックスバリアスリットは、上
記16の位置のうち中央の8位置を結合するように形成
され、該結合されたフラックスバリアスリットの極弧幅
角が所定の角度以上であることを特徴とする自己始動リ
ラクタンスモータの回転子。
5. A stator core having 36 slots formed therein, and a winding wound around the stator core in a three-phase winding, the stator core facing a stator generating a two-pole traveling magnetic field. 5 layers of flux barrier slits are provided for one pole having a concave shape with respect to the center direction of the rotor. A non-magnetic conductive material is injected into the flux barrier slits to form a secondary conductor. A rotor of a self-starting reluctance motor that is formed, wherein the rotor has a cross-sectional shape in which the outer peripheral portion of the rotor has an entire circumference of 3
Among the five layers of the flux barrier slits, the four layers of the flux barrier slits located on the rotor central axis side at the position of being divided into two equal parts and having 16 positions for one pole are
The remaining one layer of flux barrier slits formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side while being formed so as to sequentially connect the outer two positions out of the six positions A rotor for a self-starting reluctance motor, wherein the pole arc width angle of the combined flux barrier slits is formed so as to connect the eight central positions, and is more than a predetermined angle.
【請求項6】 上記2次導体はアルミ導体であり、また
上記フラックスバリアスリットの端部と上記回転子の外
周部との間の距離は0.35mm以上0.5mm以下で
あることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載
の自己始動リラクタンスモータの回転子。
6. The secondary conductor is an aluminum conductor, and the distance between the end of the flux barrier slit and the outer periphery of the rotor is 0.35 mm or more and 0.5 mm or less. The rotor of the self-starting reluctance motor according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 磁気的に非突極方向でかつ外周側に形成
され上記複数の位置を結合するように形成されたフラッ
クスバリアスリットは、断面形状において、結合部分が
回転子外周に対して凹形に後退していることを特徴とす
る請求項1から5のいずれかに記載の自己始動リラクタ
ンスモータの回転子。
7. The flux barrier slit formed magnetically in the non-salient pole direction and on the outer peripheral side so as to couple the plurality of positions, the coupling portion is concave with respect to the rotor outer periphery in sectional shape. The rotor of a self-starting reluctance motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotor is recessed in shape.
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