JP2009254133A - エレベータのモータ及びエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分布巻を施される固定子を持つエレベータ用のモータにおいて、作業時間を短縮できるモータを実現する。
【解決手段】固定子に、固定子本体を構成する環状のコアバック部１５と、コアバック部１５の内周に配置されるティース部１４とを備え、ティース部１４がコアバック部１５から取り外し可能であり、ティース部１４がコアバック部１５から取り外された状態でティース部１４にコイル線が分布巻された後に、ティース部１４がコアバック部１５の内周に固定部材１６を介して取付けられる。これにより、コイル線を分布巻する際に巻線挿入のための隙間を大きくすることができ、コイル線を巻きつける際の作業時間を短縮することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、エレベータ用永久磁石式モータの固定子の構造に関する。

本発明に関連する技術として、特許文献１に開示の技術がある。
特許文献１に開示の技術の構成を図９から図１１に示す。
図９から図１１において、１は回転子、２は永久磁石、３は固定子、４は磁極ティース（以下、単にティースともいう）、５はスロット部、６は分割鉄心、７は固定子巻線（以下、巻線、コイル線ともいう）、８は連結部である。
図９は、特許文献１のエレベータ用永久磁石式モータを回転軸に垂直な面で切り出した断面図である。
図１０は、一円固定子形成前の分割鉄心６に巻線を施した状態を示す図である。図１０の例では、各々が１／４部分円に相当する４つの分割鉄心６を組み合わせて一円固定子が形成される。
特許文献１では、図１０のように、各磁極ティース４間のスペース（スロット部５）に固定子巻線７を格納して一円固定子を形成する。
図１１は、連結部８を開いて分割鉄心６を線状にした状態を示す。連結部８は可動式になっており、連結部８の角度を変化させることにより分割鉄心６は図１１に示す線状から図１０に示す１／４部分円状に変化させることができる。
特許文献１では、図１１のように分割鉄心６を開いて巻線を施した後、分割鉄心６を閉じて部分固定子を形成する。
特開２０００−２０１４６２号公報

特許文献１では、図１１のように、分割鉄心６の連結部８を稼動させ、分割鉄心６を開いてスロット部５を広くした状態で集中巻線を施すことで巻線作業時間短縮と巻線占積率向上を実現している。
次に、図１２に分布巻コイルの概略図を示す。
１ティースに線を巻き回す事でコイルを形成する集中巻線とは異なり、分布巻コイルは線が複数のティースをまたがって巻き回される巻線方式である（図１２は分布巻コイルの１例を示す）。
特許文献１のような鉄心を開いた状態で巻線を施すコアでは、複数のティースをまたがってコイル線を巻き回す必要がある分布巻線は不可能である。

図１３に分布巻固定子の一般的な形成方法を示す。
始めに図１３の（ａ）のような型巻コイルを形成する。
次に、前記型巻コイルの片側を図１３（ｂ）のようにティース先端部からコイルをばらしながらティース根元側に数本ずつ挿入していく。
全スロットヘコイル片側が挿入された後、コイルの他方側を図１２のような巻線配置となるように、前記と同様な方法でティース先端部からコイルをばらしながらティース先端側に数本ずつティースをまたがるように挿入する事で分布巻固定子を形成する。
図１３（ｂ）の場合は、コイルの右側の辺をばらしながらスロットＳ_１に順次挿入する。全てが挿入し終わったら次に左側の辺を同様にばらしながら一つとびのスロットＳ_２へ順次挿入する。そして、最終的に図１２のように分布巻固定子が形成される。
前記のような一般的な分布巻固定子の形成方法とすると、スロット部への巻線挿入作業に時間がかかるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとしており、分布巻を施される固定子を持ち、前記固定子の内側に永久磁石を有した回転子を持つような永久磁石式モータにおいて、作業時間を短縮できるモータを得ることを主な目的とする。

本発明に係るエレベータのモータは、
固定子と回転子とを備えるエレベータのモータであって、
前記固定子に、固定子本体を構成する環状のコアバック部と、前記コアバック部の内周に配置されるティース部とを備え、
前記ティース部が前記コアバック部から取り外し可能であることを特徴とする。

本発明によれば、ティース部がコアバック部から取り外し可能であるため、コイル線を分布巻する際にティース部をコアバック部から取り外した状態とすることで、巻線挿入のための隙間を大きくすることができ、コイル線を巻きつける際の作業時間を短縮することができ、巻線占積率を向上させることができる。また、巻線表面への傷付きなどの加工劣化を少なくすることができる。

実施の形態１．
本実施の形態に係るエレベータのモータにおいて、固定子は、電磁鋼板を積層したティース部とコアバック部の分割型で構成される構造とする。
そして、ティース部を一円状に配列し、分布巻コイルをティース部のコアバック側から各スロットに挿入、配置した後に、コアバック部をティース部にはめ合わせる事で固定子全休が形成される構造とする。
また、ティース部とコアバック部は、固定子と同材料の固定部材のはめ合いにより固定される構造とする。

本実施の形態に係るエレベータ用永久磁石式モータを以下に説明する。
図１から図８は本実施の形態に係るエレベータ用永久磁石式モータを説明する図である。

図１は、永久磁石式モータを巻上機の軸に平行な面で切り出した断面図を示す。
図２は、永久磁石式モータを巻上機の軸に垂直な面で切り出した断面図を示す。
また、図３に分布巻ステータコア全体図を示す。
図４に図２の部分拡大図を、図５に部分拡大斜視図を示す。
また、図６にティース部１４とコアバック部１５の電磁鋼板片の図を示す。
なお、図３ではティース部１４とコアバック部１５を明示していないが、図２に示すようにティース部１４とコアバック部１５が含まれているものとする。
また、図５は固定子のみを図示しており、分布巻コイルは省略している。

図において、エレベータ用永久磁石式モータは、片側の一側面が開口された椀状をなした外枠１１を有する。この外枠１１の閉塞された他側壁面の中央部より、軸９が立設している。回転子１がこの軸９に軸受１０を介して回転自在に支持されている。この回転子１は、片側の一側面が開口された椀状をなし、開口面が外枠１１の閉塞された壁面に対向して配置されている。そして、回転子１の他側には、駆動綱車１２が一体的に設けられている。外枠１１の内周面には固定子３が設けられている。永久磁石２が、固定子３に対向して回転子１の外周面に設けられている。この固定子３、永久磁石２とで電動機を構成している。この電動機を駆動することにより、回転子１及び駆動綱車１２が回転する。また、回転子１の内周面に制動面１ａを有し、この制動面１ａに対応したブレーキ１３が回転子１の内側に設けられている。このブレーキ１３を駆動することにより、回転子１及び駆動綱車１２が停止保持する。また、外枠１１の片側の開口縁部には、カバー１１ａが取り付けられている。
このエレベータ用永久磁石式モータの駆動綱車１２に図示しないロープが巻きかけられ、このロープに図示しないかご及び釣合いおもりが懸架される。そして、モータを駆動することにより、ブレーキ１３の制動が解除されるとともに、電動機が駆動され回転子１及び駆動綱車１２が回転し、かご及び釣合いおもりがつるべ式に昇降する。また、電動機の通電を遮断し、ブレーキ１３を制動することにより、かご及び釣合いおもりを停止保持する。

図１、２の固定子巻線は図３、図４に示すような分布巻であり、固定子は上記のとおりティース部１４とコアバック部１５の分割型で構成されている。
つまり、固定子は、固定子本体を構成する環状のコアバック部１５と、コアバック部１５の内周に配置されるティース部１４とを備え、ティース部１４がコアバック部１５から取り外し可能である。
図４、５に示した固定子は、図６に示す２種類の電磁鋼板１７ａ、１７ｂをそれぞれ積層したティース部１４とコアバック部１５を固定部材１６で固定する事で構成されている。
つまり、図６に示すように、コアバック部１５は、内周に略等間隔に複数の開口部１８を備え、各ティース部１４がコアバック部１５の各開口部１８に挿入される。
また、ティース部１４及びコアバック部１５の開口部１８には、はめ合わせのための切欠き１９があり、固定部材１６を開口部１８の切欠き１９とティース部１４の切欠き１９にはめ合わせて、ティース部１４を開口部１８に固定する。

図７に、ティース部１４を一円状に配列し、分布巻コイルをティース部１４のコアバック側から各スロットに挿入、配置した図を示す。
図８に、固定部材１６の形状を示す。固定部材１６は、例えば、図８に示すようにＨ字型形状である。固定部材１６は前述のように開口部１８の切欠き１９とティース部１４の切欠き１９にはめ合わせることが可能な形状をしている。また、固定部材１６は、固定子と同材料である。

図７に示すように、各ティース部１４がコアバック部１５から取り外されている状態で各ティース部１４のスロットにコイル線が配置され、コイル線が分布巻された後に、コイル線が分布巻された各ティース部１４がコアバック部１５の内周に配置されている開口部１８に挿入される。そして、ティース部１４をコアバック部１５にはめ合わせた後に、図８に示す固定部材１６をはめ合わせることで図４の固定子を形成する。
なお、各々のコイルは、最終的にはＵ、Ｖ、Ｗ相となるように各相毎に位相リングで結線する。
また、コイル線が分布巻されたティース部１４が磁極ティース４を構成する。
そして、上記のようにして構成されたモータを用いてエレベータ装置を構成することが可能である。

従来、分布巻コイルを各スロットに挿入する際、ティース先端部からコイル線をばらしながら数本ずつ挿入していたが、ティース部１４のコアバック側からコイル線を各スロットに挿入、配置した後に、コアバック部１５をティース部１４にはめ合わせ、固定子と同材料の固定部材をはめ込む事で固定子全体を形成する方法とした事により、分布巻コイルをばらす事無くスロット部へ挿入する事が可能なため、スロット部への巻線挿入作業時間の短縮や巻線占積率向上が実現できる。
巻線占積率が向上すると、同じ容量のモータでもステータコアを小型化することができる。

また、スロット部へのコイル挿入時の加工劣化（巻線表面への傷付きなど）を少なくする事が可能なため、絶縁劣化要因を小さくする事が可能となる。
つまり、分割されたティース部は、巻線挿入のための隙間（スロット）を大きくでき、巻線挿入の際にコイル線の表面が傷付きにくい。傷付いたコイル線の表面にゴミなどが付着すると絶縁劣化の要因となるが、本実施の形態によれば、絶縁劣化の要因を小さくすることができる。

以上、本実施の形態では、分布巻を施される固定子を持ち、前記固定子の内側に永久磁石を有した回転子を持つような永久磁石式モータにおいて、前記固定子が電磁鋼板を積層したティース部とコアバック部の分割型で構成されているエレベータ用永久磁石式モータについて説明した。

また、本実施の形態では、前記固定子において、前記ティース部を一円状に配列し、前記分布巻コイルを前記ティース部のコアバック側から各スロットに挿入、配置した後に、前記コアバック部をティース部にはめ合わせる事で固定子全体が形成されるエレベータ用永久磁石式モータについて説明した。

また、本実施の形態では、前記固定子において、前記ティース部とコアバック部が前記固定子と同材料の固定部材の嵌め合いにより固定されているエレベータ用永久磁石式モータについて説明した。

実施の形態１に係る永久磁石式モータを巻上機の軸に平行な面で切り出した断面図。 実施の形態１に係る永久磁石式モータを巻上機の軸に垂直な面で切り出した断面図。 実施の形態１に係る分布巻ステータコアの全体図。 図２の部分拡大図。 図２の部分拡大斜視図。 実施の形態１に係るティース部とコアバック部の電磁鋼板片を示す図。 実施の形態１に係る分布巻コイルを各スロットに挿入、配置した状態を示す図。 実施の形態１に係る固定子と同材料の固定部材の形状を示す図。 従来技術によるエレベータ用永久磁石式モータを回転軸に垂直な面で切り出した断面図。 従来技術による一円固定子形成前の分割鉄心に巻線を施した状態を示す図。 従来技術による連結部を稼動させて分割鉄心を開いた状態を示す図。 分布巻コイルの概略図。 分布巻固定子の一般的な形成方法を示す図。

符号の説明

１ 回転子、２ 永久磁石、３ 固定子、４ 磁極ティース、５ スロット部、６ 分割鉄心、７ 固定子巻線、８ 連結部、９ 軸、１０ 軸受、１１ 外枠、１１ａ カバー、１２ 綱車、１３ ブレーキ、１４ ティース部、１５ コアバック部、１６ 固定部材、１７ ２種類の電磁鋼板片、１８ 開口部、１９ 切欠き。

Claims (5)

1. 固定子と回転子とを備えるエレベータのモータであって、
   前記固定子に、固定子本体を構成する環状のコアバック部と、前記コアバック部の内周に配置されるティース部とを備え、
   前記ティース部が前記コアバック部から取り外し可能であることを特徴とするエレベータのモータ。
2. 前記固定子は、複数のティース部を備え、
   各ティース部が前記コアバック部から取り外された状態で各ティース部にコイル線が分布巻された後に、コイル線が分布巻された各ティース部が前記コアバック部の内周に取付けられることを特徴とする請求項１に記載のエレベータのモータ。
3. 前記コアバック部は、内周に略等間隔に複数の開口部を備え、
   コイル線が分布巻された各ティース部が前記コアバック部の各開口部に挿入されることを特徴とする請求項２に記載のエレベータのモータ。
4. 前記コアバック部の各開口部は、はめ合わせのための切欠きを有し、
   各ティース部は、はめ合わせのための切欠きを有し、
   固定部材を開口部の切欠きとティース部の切欠きにはめ合わせて、ティース部を開口部に固定することを特徴とする請求項３に記載のエレベータのモータ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータのモータを備えることを特徴とするエレベータ装置。

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