JP2011061940A - 電機子ならびに電動機 - Google Patents
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Abstract
従来の電機子を高速回転モータに適用するにあたり、電機子コアを切削することによって回転アンバランスを調整する手法では、磁気バランスが崩れ、結果として、ブラシの整流不良による寿命の低下、整流不良による電動機効率の低下、さらには、振動・騒音問題を抱えていた。
【解決手段】各巻装工程のコイル乱れを第1コイルの巻装係数k1、第2コイルの巻装係数をk2と定義した場合、次式(1)(2)で定義した第1コイル群の重心位置をG1、第2コイル群の重心位置をG2に対して、(G1×n1)+(G2×n2)のばらついたときの最大値≦228を満たすように、第1コイルの巻数n1と第2コイルの巻数n2を決定した。
【選択図】 図10
Description
U=mr(g・mm) …式(3)
2 コイル
3 電機子鉄心
4 ティース
5 スロット
6 電機子
7 整流子
7A 整流子片
8 シャフト
9 電機子巻線
10 電動送風機
11 電動機部
12 送風機部
13 シャフトゼツ
14 固定界磁体
15 界磁鉄心
16 界磁コイル
17 ハウジング
18 エンドブラケット
19 軸受け
20 カーボンブラシ
21 カーボンブラシホルダー
22 バネ
23 回転アンバランス修正のための切削加工部
C1A〜C1L 先に整流が終了する回転方向前位のコイル
C2A〜C2L 後に整流が終了する回転方向後位のコイル
A〜L 各スロット
Claims (14)
- 回転自在に設けられたシャフトと、前記シャフトに固定され軸方向に全周にわたって複数個のスロットが形成された電機子鉄心と、前記電機子鉄心の同一スロット内にそれぞれ複数回巻回された第1および第2コイルからなる電機子巻線と、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部が電気的に接続され前記スロット数の2倍の整流子片を有する整流子を備えた電機子において、
前記第1コイルは先に整流が終了する回転方向前位のコイルとなるよう巻数をn1巻装し、前記第2コイルは後に整流が終了する回転方向後位のコイルとなるよう巻数をn2巻装し、
電機子鉄心のスロット内半径をR1、電機子鉄心のスロット外半径をR2、ティース幅の半分をW、ティースのなす角の半分をθ、巻線コイルの線径をRc、各巻装工程のコイル乱れを第1コイルの巻装係数k1、第2コイルの巻装係数をk2と定義した場合、次式(1)(2)で定義した第1コイル群の重心位置をG1、第2コイル群の重心位置をG2に対して、(G1×n1)+(G2×n2)のばらついたときの最大値≦228を満たすように、第1コイルの巻数n1と第2コイルの巻数n2を決定し、
ただし、巻装係数k1,k2は、2k1≦k2、かつ0≦k1≦Rc,0≦k2≦Rcを満たすことを特徴とする電機子。
- 請求項1記載の電機子において、
スロット開口部側のティースコーナー部Rtが前記コイル径Rcよりも大きいことを特徴とする電機子。 - 回転自在に設けられたシャフトと、前記シャフトに固定され軸方向に全周にわたって複数個のスロットが形成された電機子鉄心と、前記電機子鉄心の同一スロット内にそれぞれ複数回巻回された第1および第2コイルからなる電機子巻線と、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部が電気的に接続され前記スロット数の2倍の整流子片を有する整流子を備えた電機子において、
前記第1コイルは先に整流が終了する回転方向前位のコイルとなるよう巻数をn1巻装し、前記第2コイルは後に整流が終了する回転方向後位のコイルとなるよう巻数をn2巻装した場合、1.8≦(第1コイルの巻数n1)/(第2コイルの巻数n2)≦3.7を満たす電機子。 - 請求項1から請求項3の何れかに記載の電機子において、
回転数が30000回転/分以上であることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項4の何れかに記載の電機子において、
コイルの線径が0.5〜1.0mmφであることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項5の何れかに記載の電機子において、
第1コイルの径d1と第2コイルの径d2とした場合、d1=d2であることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項5の何れかに記載の電機子において、
第1コイルの径d1と第2コイルの径d2とした場合、d1>d2であることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項7の何れかに記載の電機子において、
ワニス処理を行い、電機子鉄心とコイルを一体化していることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項8の何れかに記載の電機子において、
コイルエンドにワニスとは異なる樹脂を塗布し、風損を低減していることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項9の何れかに記載の電機子において、
コイルエンドにワニスとは異なる樹脂を塗布し、飛散物体からコイルエンドを保護していることを特徴とする電機子。 - 請求項1から請求項10に記載の電機子を内包することを特徴とする整流子電動機。
- 請求項11に記載の整流子電動機を内包することを特徴とする電動送風機。
- 請求項12に記載の電動送風機を内包することを特徴とする電気掃除機。
- 回転自在に設けられたシャフトと、前記シャフトに固定され軸方向に全周にわたって複数個のスロットが形成された電機子鉄心と、前記電機子鉄心の同一スロット内にそれぞれ複数回巻回された第1および第2コイルからなる電機子巻線と、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部が電気的に接続された整流子片を有する整流子を備えた電機子において、
前記第1コイルは先に整流が終了する回転方向前位のコイルとなるよう巻数をn1巻装し、前記第2コイルは後に整流が終了する回転方向後位のコイルとなるよう巻数をn2巻装し、
電機子鉄心のスロット内半径をR1、電機子鉄心のスロット外半径をR2、ティース幅の半分をW、ティースのなす角の半分をθ、巻線コイルの線径をRc、各巻装工程のコイル乱れを第1コイルの巻装係数k1、第2コイルの巻装係数をk2と定義し、前記電機子鉄心のスロット内半径R1、前記電機子鉄心のスロット外半径R2、前記ティース幅の半分W、前記ティースのなす角の半分θ、前記巻線コイルの線径Rc、前記第1コイルの巻装係数k1から求められる第1コイル群の重心位置をG1、前記電機子鉄心のスロット内半径R1、前記電機子鉄心のスロット外半径R2、前記ティース幅の半分W、前記ティースのなす角の半分θ、前記巻線コイルの線径Rc、前記第2コイルの巻装係数k2から求められる第2コイル群の重心位置をG2と定義した場合に、(G1×n1)+(G2×n2)のばらついたときの最大値が所定の値以下になるように、第1コイルの巻数n1と第2コイルの巻数n2を決定し、
ただし、巻装係数k1,k2は、k1<k2、かつ0<k1≦Rc,0<k2≦Rcを満たすことを特徴とする電機子。
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