JP2006262545A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被磁性導体を短冊状に加工した静電遮蔽層12aの表面全体を絶縁層13aで包み込んだ絶縁スリーブ11aを、スロット開口部18を塞ぐように配置、固定し、静電遮蔽層12aを1点19でステータ2に導通接続することによって静電遮蔽層12aから積層板14a〜14bに流れる電流通路が、強磁性体でできた歯15aと鎖交するループを形成しないようにして、エネルギー変換効率を劣化させることなく、コイル4とロータ間を静電遮蔽して電食を防止することができる回転電機が得られる。
【選択図】図3
Description
図1は実施の形態1の回転電機の構造を示し、図において、回転電機1は例えば誘導電動機であって、ステータ2は、ハウジング3の内周面に固定されている。ステータ2にはコイル4を配置させるための凹型状のスロットを有し、スロットに収まらないコイル4の端部をコイルエンド5a〜5bと呼んでいる。回転軸6を有するロータ7は、籠型巻き線を有する誘導電動機のロータであって、ロータ7の両端にはアルミニウムを加工した籠型巻き線のエンドリング8a〜8bを有している。ロータ7は、軸受装置9a〜9bを介してハウジング3の両端部に固定された2枚のエンドブラケット10a〜10bに保持されている。
図4(a)は実施の形態2の回転電機の構造図を示し、図4(b)は図4(a)において図示するBの方向から見た回転電機の構造図である。実施の形態2は、実施の形態1と同様に、静電遮蔽層と積層板によって形成される電流通路を形成しないようにして渦電流による損失を小さく抑えつつ、コイルとロータ間の静電結合容量を小さくすることで軸電圧を下げ電食の発生を抑えるようにしたものであり、図3と同様な部分についての説明は省略する。
図5(a)は実施の形態3の回転電機の構造図を示し、図5(b)は図5(a)において図示するBの方向から見た回転電機の構造図である。実施の形態3は、実施の形態1と同様に、静電遮蔽層と積層板によって形成される電流通路を形成しないようにして渦電流による損失を小さく抑え、コイルとロータ間の静電結合容量を小さくすることで軸電圧を下げ電食の発生を抑えるようにしたものであり、図3と同様な部分についての説明は省略する。
図6は実施の形態4の回転電機の構造図である。これは、実施の形態1で説明した第1の絶縁スリーブと第2の絶縁スリーブが重なり合うように歯に固定させて、第1の絶縁スリーブの静電遮蔽層と第2の絶縁スリーブの静電遮蔽層が重なり合うようにすることにより、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくするようにしたものである。実施の形態1の場合と同様に、軸電圧の大きさは、コイルとロータ間の静電結合容量によって決まる事に着目し、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくすることにより、その静電結合容量を、よりいっそう小さくすることで軸電圧を下げ、電食の発生を抑えるようにしたものであり、実施の形態1と異なる部分についてのみ説明する。
図7は実施の形態5の第3の絶縁スリーブ27の構造図である。図において、第3の絶縁スリーブ27は、銅のように、真空中の透磁率にかぎりなく近い導電物質であって、薄い板状に加工すると弾性を持つ材料を図示するような形状に加工した静電遮蔽層28と、静電遮蔽層28の表面に弾性を持つポリイミドのような比誘電率が5以下の低誘電率材料を包み込んだ絶縁層29で構成されている。
図9(a)は実施の形態6の回転電機の構造図を示し、図9(b)は図9(a)において図示するBの方向から見た回転電機の構造図である。実施の形態6は、実施の形態1と同様に、静電遮蔽層と積層板によって形成される電流通路を形成しないようにして渦電流による損失を小さく抑えつつ、コイルとロータ間の静電結合容量を小さくすることで軸電圧を下げ電食の発生を抑えるようにしたものであり、図3と同様な部分についての説明は省略する。
図10(a)は実施の形態7の回転電機の構造図を示し、図10(b)は図10(a)において図示するBの方向から見た回転電機の構造図である。実施の形態7は、実施の形態1と同様に、静電遮蔽層と積層板によって形成される電流通路を形成しないようにして渦電流による損失を小さく抑え、コイルとロータ間の静電結合容量を小さくすることで軸電圧を下げ電食の発生を抑えるようにしたものであり、図3と同様な部分についての説明は省略する。
図11は実施の形態8の回転電機の構造図である。これは、実施の形態5で説明した第3の絶縁スリーブ27と絶縁スリーブ17が重なり合うように第3の絶縁スリーブ27を歯に固定させて、第3の絶縁スリーブ27の静電遮蔽層28がスロット開口部18全面を塞ぐようにすることにより、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくするようにしたものである。実施の形態1で説明した場合と同様に、軸電圧の大きさは、コイルとロータ間の静電結合容量によって決まる事に着目し、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくすることにより、その静電結合容量を、よりいっそう小さくすることで軸電圧を下げ、電食の発生を抑えるようにしたものであり、実施の形態1または実施の形態5と異なる部分についてのみ説明する。
2 ステータ
3 ハウジング
4 コイル
6 回転軸
7 ロータ
9a 軸受装置
9b 軸受装置
10a エンドブラケット
10b エンドブラケット
11a 第1の絶縁スリーブ
11b 第2の絶縁スリーブ
12a 静電遮蔽層
12b 静電遮蔽層
13a 絶縁層
13b 絶縁層
14a 積層板
14x 積層板
15a スロット開口部の一方側にある歯
15b スロット開口部の他方側にある歯
16 スロット
18 スロット開口部
19a 一点
19b 一点
21a 静電遮蔽層
21b 静電遮蔽層
22a 絶縁層
22b 絶縁層
23a 略円筒物
23b 略円筒物
27 第3の絶縁スリーブ
28 静電遮蔽層
29 絶縁層
30 一点
100 従来の回転電機
101 ステータ
102 スロット
103 歯
104 コイル
105 ロータ
106 かご型巻線
107 静電遮蔽層
108 スチ−ル製ねじ
109 従来の回転電機
110 導電層
111 スロット開口部
112 導電キャップ
113 従来の回転電機
114 静電シール
115 従来の回転電機
116a 絶縁スリーブ
116b 絶縁スリーブ
116c 絶縁スリーブ
117a 絶縁スリーブ
117b 絶縁スリーブ
117c 絶縁スリーブ
118a 導電膜
118b 導電膜
118c 導電膜
119 電食対策されていない従来の回転電機
120a 絶縁スリーブ
120b 絶縁スリーブ
120c 絶縁スリーブ
121 コイルとステータ間の静電結合容量
122 (ステータとロータ間)のエアーギャップ容量
123 コイルとロータ間の静電結合容量
Claims (12)
- 互いに絶縁して積層した複数の積層板より形成され、スロットと歯を有しそのスロット内にコイルを配置するステータと、そのステータを内周面に固定したハウジングと、回転軸を有するロータと、軸受装置と、2枚のエンドブラケットを有し、前記ロータは前記回転軸に取り付けられた前記軸受装置を介して前記ハウジングの両端部に固定された2枚のエンドブラケットに保持される回転電機において、透磁率がほぼ真空中の透磁率に等しい非磁性体であって導体である非磁性導体を短冊状に加工して得られる静電遮蔽層の表面に絶縁層を形成した第1の絶縁スリーブおよび第2の絶縁スリーブを備え、前記第1の絶縁スリーブおよび前記第2の絶縁スリーブは前記スロットの開口部を塞ぐように前記スロットの開口部の短手方向の一方側と他方側にある前記歯にそれぞれ固定され、前記静電遮蔽層および前記歯によって前記歯と鎖交する電流ループが形成されないように前記静電遮蔽層を前記積層板または前記ステータに導通接続して、前記コイルと前記ロータ間を静電遮蔽するようにした事を特徴とする回転電機。
- 互いに絶縁して積層した複数の積層板より形成され、スロットと歯を有しそのスロット内にコイルを配置するステータと、そのステータを内周面に固定したハウジングと、回転軸を有するロータと、軸受装置と、2枚のエンドブラケットを有し、前記ロータは前記回転軸に取り付けられた前記軸受装置を介して前記ハウジングの両端部に固定された2枚のエンドブラケットに保持される回転電機において、透磁率がほぼ真空中の透磁率に等しい非磁性体であって導体である非磁性導体を短冊状に加工して得られる静電遮蔽層の表面に絶縁層を形成した第3の絶縁スリーブを備え、前記第3の絶縁スリーブは前記スロットの開口部を塞ぐように前記スロットの開口部の短手方向の一方側にある歯に固定され、前記静電遮蔽層および前記歯によって前記歯と鎖交する電流ループが形成されないように前記静電遮蔽層を前記積層板または前記ステータに導通接続して、前記コイルと前記ロータ間を静電遮蔽するようにした事を特徴とする回転電機。
- 第1の絶縁スリーブの静電遮蔽層の一点、および、第2の絶縁スリーブの静電遮蔽層の一点を一枚の積層板またはステータに導通接続するようにした事を特徴とする請求項1、2または3記載の回転電機。
- 第3の絶縁スリーブの静電遮蔽層の一点を一枚の積層板またはステータに導通接続するようにした事を特徴とする請求項1、2または3記載の回転電機。
- 第1の絶縁スリーブの静電遮蔽層の長手方向片側、および、第2の絶縁スリーブの静電遮蔽層の長手方向片側を一枚の積層板に導通接続するようにした事を特徴とする請求項1記載の回転電機。
- 第3の絶縁スリーブの静電遮蔽層の長手方向片側を一枚の積層板に導通接続するようにした事を特徴とする請求項2記載の回転電機。
- 透磁率がほぼ真空中の透磁率に等しい非磁性体であって導体である非磁性導体を略円筒に加工して得られる静電遮蔽層の外周面に絶縁層を形成した略円筒物をコイルエンド部とエンドリング部の間に配置し、第1および第2の絶縁スリーブの静電遮蔽層の長手方向片側のみを前記略円筒物の静電遮蔽層に導通接続し、前記略円筒物の静電遮蔽層を前記ステータに導通接続することにより、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくしてコイルとロータ間を静電遮蔽した事を特長とする請求項1記載の回転電機。
- 透磁率がほぼ真空中の透磁率に等しい非磁性体であって導体である非磁性導体を略円筒に加工して得られる静電遮蔽層の外周面に絶縁層を形成した略円筒物をコイルエンド部とエンドリング部の間に配置し、第3の絶縁スリーブの静電遮蔽層の長手方向片側のみを前記略円筒物の静電遮蔽層に導通接続し、前記略円筒物の静電遮蔽層を前記ステータに導通接続することにより、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくしてコイルとロータ間を静電遮蔽した事を特長とする請求項2記載の回転電機。
- 第1の絶縁スリーブと第2の絶縁スリーブが重なり合うように第1の絶縁スリーブと第2の絶縁スリーブを歯に固定させて、第1の絶縁スリーブの静電遮蔽層と第2の絶縁スリーブの静電遮蔽層がスロット開口部全体を塞ぐようにすることにより、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくしてコイルとロータ間を静電遮蔽した事を特長とする請求項1記載の回転電機。
- 第3の絶縁スリーブが、絶縁スリーブと重なり合うように第3の絶縁スリーブを歯に固定させて、第3の絶縁スリーブの静電遮蔽層がスロット開口部全体を塞ぐようにすることにより、コイルとロータ間の静電遮蔽被覆率を大きくしてコイルとロータ間を静電遮蔽した事を特長とする請求項2記載の回転電機。
- 前記絶縁層は比誘電率が5以下の低誘電率材料で形成することによって、前記コイルと前記ステータ間の静電結合容量を小さくして、前記インバータと前記回転電機のフレームグランド端子間を結ぶアース線に流れる漏れ電流が増大しないようにすることができる請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の回転電機。
- 第1の絶縁スリーブ、第2の絶縁スリーブ、および、第3の絶縁スリーブは弾性を持つ静電遮蔽層と弾性を持つ絶縁体で絶縁層を形成する事を特徴とする請求項1、または、2記載の回転電機。
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