JP2011078233A - Armature core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ティース部が等間隔を存して設けられた複数の電磁鋼板を積層してなる鉄心部と、ティース部相互間に存するスロット部に収納された電機子巻線とを備え、前記鉄心部の板面に垂直に入射する磁束によって発生する渦電流損失を減少させ得る構造とした電機子鉄心に関する。 The present invention comprises an iron core portion formed by laminating a plurality of electrical steel sheets provided with tooth portions spaced at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion existing between the tooth portions, The present invention relates to an armature core having a structure capable of reducing eddy current loss caused by magnetic flux incident perpendicularly to a plate surface of an iron core portion.
従来、例えば回転電機の電機子鉄心としては、図１６に示すような構造のものがある。 Conventionally, for example, an armature core of a rotating electric machine has a structure as shown in FIG.
図１６に示すように、電機子鉄心１は、図示しない回転子の軸方向に適宜の間隔を存し、且つ相互間に通風ダクト部２を介して配置された複数の鉄心部３を備えている。
As shown in FIG. 16, the armature core 1 includes a plurality of
この鉄心部３は、図１７に示すように電磁鋼板からなる概略扇形の抜き板９を所定枚数環状に配置するとともに、図示しない回転子の軸方向に所定数積層して構成したものである。また、抜き板９には図示するように複数のティース部４と各ティース部４相互間にスロット部５が形成されている。
As shown in FIG. 17, the
一方、通風ダクト部２は、各鉄心部３の相互間に鉄鋼材料からなる内側間隔片６を挿入して構成されている。
On the other hand, the
また、電機子鉄心１は、図１８に示すように各鉄心部３のスロット部５に電機子巻線８が挿入され、スロット部５の開口部に打込まれた楔１１により鉄心部３に固定されている。
As shown in FIG. 18, the armature core 1 is inserted into the
この場合、電機子巻線８は、絶縁物１２で被覆された上コイル８ａと下コイル８ｂとから構成され、上コイル８ａはスロット開口部側、下コイル８ｂはスロット底部７側に配置されている。
In this case, the armature winding 8 is composed of an
このような構造の電機子鉄心を備えた回転電機において、運転中に回転子の作る磁束や電機子巻線によるもれ磁束が通風ダクト部や鉄心端部で抜き板の積層方向から抜き板面に垂直に入射する場合がある。このように抜き板面に磁束が垂直に入射すると、抜き板の面内に渦電流を誘導し、渦電流損失を発生する。このため、抜き板の局所的な温度上昇を生じたり、効率が低下したりすることなどの欠点があった。 In a rotating electrical machine equipped with an armature core having such a structure, the magnetic flux generated by the rotor during operation and the leakage magnetic flux due to the armature winding are drawn from the stacking direction of the punched plate at the ventilation duct and the core end. May be incident perpendicular to Thus, when the magnetic flux is perpendicularly incident on the punched plate surface, an eddy current is induced in the surface of the punched plate, and eddy current loss is generated. For this reason, there existed faults, such as producing the local temperature rise of a punching board, or reducing efficiency.
そこで、この対策としては、鉄心端部の抜き板のみを方向性の磁気特性を有するものとし、残りの鉄心部は無方向性の磁気特性を有するものとすることで、鉄心端部のティース部分の磁気抵抗を小さくして、垂直に入射する磁束を低減することが提案それている（特許文献１）。 Therefore, as a countermeasure, only the core plate end plate has directional magnetic properties, and the remaining core portion has non-directional magnetic properties, so that the teeth portion of the core end portion It has been proposed that the magnetic resistance of the magnetic field be reduced to reduce the magnetic flux incident vertically (Patent Document 1).
また、鉄心端部の抜き板を高グレード材に変更したり、鉄−アルミ合金などの材料に変更したりすることが提案されている（特許文献２、特許文献３）。
In addition, it has been proposed to change the punched plate at the end of the iron core to a high grade material or to a material such as an iron-aluminum alloy (
しかしながら、特許文献１による方法では、大容量の回転電機などでは固定子鉄心全体に方向性の抜き板を用いることがあるため、この方法による渦電流損失の低減を行うことができないという課題があった。 However, the method according to Patent Document 1 has a problem that eddy current loss cannot be reduced by this method because a large-capacity rotating electrical machine or the like sometimes uses a directional punch plate for the entire stator core. It was.
また、特許文献２，３による方法では、複数の材料を用意する必要があるため、材料費が嵩むという課題があった。
In addition, the methods according to
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、鉄心材料を変更することなく、鉄心板面に垂直に入射する磁束によって発生する渦電流損失を減少させることができる電機子鉄心を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce eddy current loss caused by magnetic flux perpendicularly incident on the core plate surface without changing the core material. The purpose is to provide an iron core.
本発明は、上記の目的を達成するため、次のような構成とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
（１）ティース部が等間隔を存して設けられた複数の電磁鋼板を積層して構成された鉄心部と、前記ティース部相互間に形成されるスロット部に収納された電機子巻線とを備えた電機子鉄心において、前記鉄心部を構成する電磁鋼板の積層方向両端部のティース部に、その先端から前記スロット底部方向に伸びるスリットを設け、このスリットの形状は、複数の連続した凹凸部を設けて形成されている。 (1) An iron core portion formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in which the tooth portions are provided at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion formed between the tooth portions. In the armature core provided with a slit, a slit extending from the tip of the electromagnetic steel sheet constituting the iron core in the stacking direction toward the bottom of the slot is provided at the teeth, and the shape of the slit is a plurality of continuous irregularities. A portion is provided.
（２）ティース部が等間隔を存して設けられた複数の電磁鋼板を積層して構成された鉄心部と、前記ティース部相互間に形成されるスロット部に収納された電機子巻線とを備えた電機子鉄心において、前記鉄心部を構成する電磁鋼板の周囲に、複数の連続した凹凸部を設ける。 (2) An iron core portion formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in which the tooth portions are provided at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion formed between the tooth portions. In the armature core provided with the above, a plurality of continuous uneven portions are provided around the magnetic steel sheet constituting the iron core portion.
（３）ティース部が等間隔を存して設けられた複数の電磁鋼板を積層して構成された鉄心部と、前記ティース部相互間に形成されるスロット部に収納された電機子巻線とを備えた電機子鉄心において、前記鉄心部を構成する電磁鋼板の周囲を部分的に電気抵抗が高くなるように複数の連続した凹凸状に変質させる。 (3) An iron core portion formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in which the tooth portions are provided at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion formed between the tooth portions. In the armature core provided with the above, the periphery of the electromagnetic steel sheet constituting the iron core portion is transformed into a plurality of continuous irregularities so as to partially increase the electric resistance.
本発明による電機子鉄心によれば、鉄心材料を変更することなく、鉄心板面に垂直に入射する磁束によって発生する渦電流損失を減少させることができる。 According to the armature core according to the present invention, it is possible to reduce the eddy current loss generated by the magnetic flux incident perpendicularly to the core plate surface without changing the core material.
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は本発明による電機子鉄心の第１の実施形態における鉄心部の径方向断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a radial sectional view of an iron core portion in a first embodiment of an armature iron core according to the present invention.
なお、電機子鉄心１の全体構成としては、図１６に示す従来例と同様なので、ここでは図１に示されていない構成部品については図１６に示す構成部品の符号を援用して説明する。 Since the entire configuration of the armature core 1 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 16, the components not shown in FIG. 1 will be described here with reference to the reference numerals of the components shown in FIG.
図１において、電機子鉄心１は、図示しない回転子の軸方向に適宜の間隔を存し、且つ相互間に通風ダクト部２を存して配置された複数の鉄心部３を備えている。
In FIG. 1, an armature core 1 includes a plurality of
この鉄心部３は、電磁鋼板からなる概略扇形の抜き板９を所定枚数環状に配置するとともに、図示しない回転子の軸方向に所定数積層して構成したものである。また、抜き板９には図示するように複数のティース部４と各ティース部４相互間にスロット部５が形成されている。
The
また、電機子鉄心１は、各鉄心部３のスロット部５に電機子巻線８が挿入され、スロット部５の開口部に打込まれた楔１１により鉄心部３に固定されている。この場合、電機子巻線８は、絶縁物１２で被覆された下側巻線部８ａと上側巻線部８ｂとから構成されている。
In addition, the armature core 1 is fixed to the
このような構成の電機子鉄心１において、第１の実施形態では、鉄心部３に形成されるティース部４の内径側の内周面に凹凸部１３を設ける構成とするものである。
In the armature core 1 having such a configuration, in the first embodiment, the
図２にかかる凹凸部１３を設けたティース部４の拡大斜視図を示す。
The expansion perspective view of the
このようにティース部４の内径側の内周面に凹凸部１３を設けた鉄心部３は、電機子鉄心に設けた通風ダクト部または両端部に面している。
Thus, the
ここで、凹凸部１３の深さは、渦電流が流れる表皮厚さ以上として渦電流の流路が従来よりも長くなるようにしている。凹凸部の深さを表皮厚さ以上としている理由は、渦電流は表皮効果のため、表面から概ね表皮厚さ分の範囲を流れることが知られているためである。
Here, the depth of the concavo-
また、凹凸部１３によって回転子との間のエアギャップが増加すると、必要起磁力、すなわち界磁電流が増加することになるため、界磁銅損が増えることで却って損失が増加する可能性がある。そのため、図３に示すように凹部の幅と必要起磁力の関係を数値計算によって求めた。
In addition, if the air gap between the rotor and the concavo-
図３はギャップ長に対する凹部幅の割合（％）と必要起磁力の増分（％）との関係を示すグラフである。このグラフから明らかなように界磁銅損と鉄心部の損失の割合から必要起磁力の増分を概ね１％とすれば、ギャップ長に対する凹部幅の割合は約４％程度までとなる。これにより、凹部の幅はギャップ長の４％以下になるようにする。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ratio (%) of the recess width to the gap length and the increment (%) of the required magnetomotive force. As is apparent from this graph, if the increment of the required magnetomotive force is approximately 1% from the ratio of the field copper loss and the core loss, the ratio of the recess width to the gap length is about 4%. As a result, the width of the recess is made 4% or less of the gap length.
このような構成の電機子鉄心において、回転電機の運転時、回転子の作る磁束や電機子巻線によるもれ磁束が通風ダクト部や鉄心端部で抜き板の積層方向から抜き板面に垂直に入射すると、抜き板に渦電流が誘起される。この渦電流は表皮効果によってその表面に集中する傾向があり、特に磁性体である鉄心部では、凹凸部１３に沿って流れることになるが、渦電流の経路が凹凸部１３により長くなって実効的な電気抵抗が増加し、渦電流が抑制されるため、渦電流損失を低減することができる。
In the armature core having such a configuration, during operation of the rotating electric machine, the magnetic flux generated by the rotor and the leakage magnetic flux due to the armature winding are perpendicular to the punched plate surface from the stacking direction of the punched plate at the ventilation duct and the core end. , An eddy current is induced in the blank plate. This eddy current tends to concentrate on the surface due to the skin effect. In particular, in an iron core portion that is a magnetic body, the eddy current flows along the concavo-
図４は３次元数値計算による抜き板面に垂直に入射する磁束によってティース部４に生じる渦電流損失の例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of eddy current loss that occurs in the
図４において、従来として示すものがティース部４に凹凸部がないものであり、図１および図２の構成に相当するものが実施例１として示したものである。したがって、このグラフから明らかなようにティース部４に凹凸部がない従来のものに比べて、ティース部４に凹凸部を設けた実施例１は渦電流損失が２０％減少していることが分かる。
In FIG. 4, what is shown as a conventional example is that in which the
図５は第１の実施形態の変形例を示す鉄心部の径方向断面図である。 FIG. 5 is a radial cross-sectional view of the iron core showing a modification of the first embodiment.
本変形例では、図５に示すようにティース部４の内径側の内周面に加えて、楔１１の挿入部分よりも内径側の側面部にも凹凸部１３を設ける構成としたものである。
In this modification, as shown in FIG. 5, in addition to the inner peripheral surface on the inner diameter side of the
このような構成としても、前述した第１の実施形態と同様に渦電流の流路を増加することができる。図４に本変形例の場合についてティース部４の渦電流損失の数値計算例も示しており、実施例１の場合よりも更に渦電流損失を低減することが可能であり、より大きな損失低減効果を得ることができる。
Even with such a configuration, the number of eddy current channels can be increased as in the first embodiment. FIG. 4 also shows a numerical calculation example of the eddy current loss of the
また、ティース部４の内径側の内周面に加えて、楔１１の挿入部分よりも内径側の側面部にも凹凸部１３を設けることによって、冷却面積が増加し、更に凹凸による冷却ガスに対する攪拌効果によって熱伝達が促進されるので、電機子鉄心の冷却性能を良好にすることができる。
Further, in addition to the inner peripheral surface on the inner diameter side of the
以上述べたように本発明の第１の実施形態によれば、鉄心部３の少なくともティース部４の内径側の内周面に凹凸部１３を設けることにより、鉄心部の板面に流れる渦電流に対する実質的な抵抗が増加するようにしたので、渦電流損失を低減することができ、したがって局所的な温度上昇を抑えると共に、機器効率をより向上させることが可能である。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, by providing the
（第２の実施形態）
図６は本発明による電機子鉄心の第２の実施形態における端部を示すもので、（ａ）は径方向断面図、（ｂ）は軸方向断面図であり、図７は図６に示すティース部を拡大して示す斜視図である。なお、第１の実施形態で述べた電機子鉄心全体の構成については同様なので、ここではその説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIGS. 6A and 6B show an end portion of the armature core according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6A is a radial sectional view, FIG. 6B is an axial sectional view, and FIG. It is a perspective view which expands and shows a teeth part. In addition, since it is the same about the structure of the armature core whole described in 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted here.
電機子鉄心の端部では、多くの場合、抜き板面に垂直に入射する磁束による渦電流損失を抑制するために、ティース部４の先端を抜き板の積層方向に向って内径側から外径側に複数の段差が形成されるように直線状に徐々に切り落とした、いわゆる段落し部１４が設けられている。
In many cases, at the end of the armature core, in order to suppress eddy current loss due to the magnetic flux incident perpendicularly to the punched plate surface, the tip of the
第２の実施形態では、図７に示すように電機子鉄心の端部に設けられた鉄心部３を構成する抜き板の段落し部１４の切り落とし部分に凹凸部１３を設け、段落し部１４以外のティース部４の内径側の内周面および楔１１の挿入部分よりも内径側の側面部に凹凸部１３を設ける構成とするものである。
In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 7, the uneven | corrugated |
このような構成とすれば、電機子鉄心の両端部において、もれ磁束によって抜き板面に垂直に入射する磁束によって渦電流が流れても、切り落とし部分に設けられた凹凸部１３により渦電流の流路が増加し、抵抗が実質的に大きくなるので渦電流損失を低減することができる。
With such a configuration, even if an eddy current flows at both ends of the armature core due to the magnetic flux incident perpendicularly to the punched plate surface due to the leakage magnetic flux, the eddy current is generated by the
図８は第２の実施形態の変形例を示す鉄心部の径方向断面図である。 FIG. 8 is a radial cross-sectional view of the iron core showing a modification of the second embodiment.
本変形例では、ティース部４の中央部にスロット深さと同程度の長さのスリット１６が設けられている場合、段落し部１４の切り落とし部分に設けられる凹凸部１３に加えて、スリット１６にも凹凸部１３を設ける構成とするものである。
In this modification, when a
このような構成とすれば、抜き板面に垂直に入射する磁束による渦電流はスリット１６に沿って流れるが、このスリット１６にも凹凸部１３を設けることにより、渦電流の流路が増加するので、渦電流損失を低減することができる。
With such a configuration, eddy current due to magnetic flux incident perpendicularly to the punched plate surface flows along the
（第３の実施形態）
図９は本発明による電機子鉄心の第３の実施形態における端部を示す径方向断面図である。なお、第２の実施形態で述べた構成と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a radial sectional view showing an end portion in the third embodiment of the armature core according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the structure described in 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
電機子鉄心の端部の鉄心部３において、ティース部４相互間に存するスロット部５に挿入される電機子巻線８の下側巻線部８ａと上側巻線部８ｂをスロット部５に固定するために、スロット部５と下側巻線部８ａおよび上側巻線部８ｂとの間隙の片側にリップルスプリング１０が挿入されている。
In the
第３の実施形態では、図９に示すように第２の実施形態の構成に加えて、鉄心部３のスロット部５の周方向側面のうち、リップルスプリング１０を配置した側に複数の凹凸部１３を設ける構成とするものである。この場合、リップルスプリング１０を配置した側に凹凸部１３を設けているのは、スロット部５内でリップルスプリング１０とは反対側の側面に電機子巻線８が押付けられると鉄心部との熱伝達により電機子巻線８が冷却されるためである。
In the third embodiment, as shown in FIG. 9, in addition to the configuration of the second embodiment, a plurality of concavo-convex portions on the side where the
このような構成の電機子鉄心において、電機子鉄心の端部では、ティース部４の外径側にも電機子巻線のもれ磁束が抜き板面に垂直に入射するため、ティース部側面にも渦電流が生じるが、本実施形態ではリップルスプリング１０を配置した側の面に設けられた凹凸部１３により渦電流流路が増加し、抵抗が実質的に大きくなるので渦電流損失を低減することができる。
In the armature core having such a configuration, at the end of the armature core, the leakage flux of the armature winding also enters the outer surface of the
図１０は第３の実施形態の変形例を示すティース部相互間のスロット部の径方向断面図である。 FIG. 10 is a radial cross-sectional view of the slot portion between the teeth portions showing a modification of the third embodiment.
前述したリップルスプリング１０は、電機子鉄心のスロット部５に電機子巻線８を配置後に挿入されることが多く、その場合、鉄心部に設けた凹凸部１３が矩形形状であるとリップルスプリング１０の挿入時に凹凸部１３に引っかかり、リップルスプリング１０が損傷することがある。
The
そこで、本変形例では、図１０に示すように凹凸部１３の凸部の角を凹凸部１３の深さの１／４以上の曲率を有する円弧状１３ａに形成したものである。
Therefore, in the present modification, as shown in FIG. 10, the corners of the convex portions of the concave and
このようにすれば、リップルスプリング１０をスロット部５に挿入する際に凹凸部１３によりリップルスプリング１０を損傷する可能性が小さくなる。
In this way, when the
このように本実施形態によれば、電機子鉄心の端部において、電機子巻線の熱伝達を阻害することなく、鉄心部に流れる渦電流に対する実効的な抵抗が増加し、渦電流損失を低減することができ、局所的な温度上昇を抑えるとともに、機器効率をより向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the effective resistance to the eddy current flowing through the iron core increases without impeding the heat transfer of the armature winding at the end of the armature core, thereby reducing the eddy current loss. It is possible to reduce the local temperature rise and further improve the device efficiency.
（第４の実施形態）
図１１は本発明による電機子鉄心の第４の実施形態における端部を示す径方向断面図である。なお、第２の実施形態で述べた構成と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a radial cross-sectional view showing an end portion of the armature core according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the structure described in 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
第４の実施形態では、図１１に示すように第２の実施例の構成に加えて、電機子鉄心における端部の１ブロック分の鉄心部のみについてティース部４相互間のスロット部５の周方向側面の両側に複数の凹凸部１３を設ける構成とするものである。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 11, in addition to the configuration of the second embodiment, only the iron core portion of one block at the end of the armature iron core is surrounded by the periphery of the
このような構成とすれば、電機子鉄心の端部では電機子巻線８のもれ磁束がティース部４の外径側にも抜き板面に垂直に入射するため、ティース部４の側面にも渦電流が生じるが、本実施例ではスロット部５の周方向側面の両側に設けられた凹凸部１３により渦電流流路が増加し、抵抗が実質的に大きくなるので渦電流損失を低減することができる。
With such a configuration, the leakage flux of the armature winding 8 is incident on the outer diameter side of the
また、前述した第３の実施形態では、電機子巻線８の冷却を鉄心部との熱伝達によって行わせるようにしたが、本実施形態では、電機子鉄心端部から冷却ガスが凹凸部１３に流れる際に、熱交換を行う構造になっている。
Further, in the third embodiment described above, the armature winding 8 is cooled by heat transfer with the iron core, but in this embodiment, the cooling gas flows from the end of the armature core to the
このように本実施形態によれば、電機子鉄心端部の熱伝達を阻害することなく、鉄心部に流れる渦電流に対する実効的な抵抗が増加し、渦電流損失を低減することができ、局所的な温度上昇を抑えるとともに、機器効率をより向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, effective resistance to eddy current flowing in the iron core can be increased without impeding heat transfer at the armature core end, and eddy current loss can be reduced. As a result, the device efficiency can be further improved.
（第５の実施形態）
図１２は本発明による電機子鉄心の第５の実施形態における要部を示す鉄心部内周面の斜視図である。なお、電機子鉄心の図示しない他の構成については前述した第１の実施形態と同様なので、その説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 12 is a perspective view of the inner peripheral surface of the core part showing the main part in the fifth embodiment of the armature core according to the present invention. Since the other configuration (not shown) of the armature core is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
第５の実施形態では、図１２に示すように複数枚の電磁鋼板を積層して鉄心部を構成する場合、周囲に設けた凹凸部１３を複数枚の電磁鋼板を積層してなる電磁鋼板群が積層方向に隣り合う同士で前記凹凸部１３の長手方向に交互にずらせた構成とするものである。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 12, when a plurality of electromagnetic steel plates are laminated to form an iron core portion, an electromagnetic steel plate group formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates with the
このようにすることにより、凹凸部１３による等価的な回転子とのエアギャップの増加を抑制し、また、表面積が増加することから電機子鉄心の冷却性能も改善できる。
By doing in this way, the increase in the air gap with the equivalent rotor by the uneven | corrugated |
このように本実施形態によれば、電機子鉄心の端部において、電機子巻線の熱伝達を阻害することなく、鉄心部に流れる渦電流に対する実効的な抵抗が増加し、渦電流損失を低減することができ、局所的な温度上昇を抑えるとともに、機器効率をより向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the effective resistance to the eddy current flowing through the iron core increases without impeding the heat transfer of the armature winding at the end of the armature core, thereby reducing the eddy current loss. It is possible to reduce the local temperature rise and further improve the device efficiency.
（第６の実施形態）
図１３は本発明による電機子鉄心の第６の実施形態における要部を示す鉄心部内周面の斜視図である。なお、電機子鉄心の図示しない他の構成については前述した第１の実施形態と同様なので、その説明を省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 13 is a perspective view of the inner peripheral surface of the core part showing the main part in the sixth embodiment of the armature core according to the present invention. Since the other configuration (not shown) of the armature core is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
図１２に示す第５の実施形態では、複数の電磁鋼板群を凹凸部１３が積層方向並びにこれと直交する方向に交互にずらせて積層して、積層方向に溝を構成している。この溝は、冷却ガスの流路として冷却ガスの流れを誘導するが、この冷却ガスの流れが回転子の回転方向と逆向きになるように形成されている。
In the fifth embodiment shown in FIG. 12, a plurality of electromagnetic steel sheet groups are laminated by alternately shifting the
したがって、このような構成では、凹凸部１３によって形成される冷却ガスの流れの周方向成分が減少して、冷却ガスが通風ダクトに入り易くなるため、冷却性能が改善できる。
Therefore, in such a configuration, the circumferential component of the flow of the cooling gas formed by the concavo-
第６の実施形態では、図１４に示すように各ティース部４の内周側（先端部）にそれぞれ形状の異なる凹凸部１３が形成された抜き板９を１ティースピッチずつ、ずらして積層したときに図１３に示すように各溝が抜き板９の積層方向に傾斜し且つ連続して形成されるようにしたものである。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 14, the punched
このような構成とすれば、より少ない種類の抜き板を用意すれば良いため、抜き板の抜き型の数を減らすことができ、また、抜き板を積層する際の誤製作の恐れを低減することができる。 With such a configuration, it is only necessary to prepare fewer types of punching plates, so the number of punching die of the punching plates can be reduced, and the risk of erroneous production when stacking the punching plates is reduced. be able to.
（第７の実施形態）
図１５は本発明による電機子鉄心の第７の実施形態における要部を示す鉄心部内周面の斜視図である。なお、電機子鉄心の図示しない他の構成については前述した第１の実施形態と同様なので、その説明を省略する。
(Seventh embodiment)
FIG. 15 is a perspective view of the inner peripheral surface of the core part showing the main part in the seventh embodiment of the armature core according to the present invention. Since the other configuration (not shown) of the armature core is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof is omitted.
第７の実施形態では、図１５に示すようにティース部４の内径側の内周面に例えばレーザ光の照射により電気抵抗を変えて複数の高抵抗部１５を形成するものである。この場合、高抵抗部１５の幅は、第１の実施形態と同様に回転子とのギャップ長の４％以下としており、また、高抵抗部１５の径方向の高さは運転時の基本周波数に対する表皮厚さ以上としている。
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 15, a plurality of
このような構成によれば、抜き板の外周に凹凸部を形成することなく、渦電流流路を増加して、渦電流損失を低減できるので、凹凸部の角部による抜き板の短絡の発生を抑制することができる。また、抜き板の抜き型に細かい凹凸部を設ける必要がないため、抜き型の歯の保守が容易になる。 According to such a configuration, since the eddy current flow path can be increased and eddy current loss can be reduced without forming uneven portions on the outer periphery of the punch plate, the punch plate is short-circuited by the corner portions of the uneven portion. Can be suppressed. Moreover, since it is not necessary to provide a fine uneven part in the punching die of the punching plate, maintenance of the tooth of the punching die becomes easy.
さらに、従来例で述べた形状の抜き板を積層した後で、レーザ照射などによって高抵抗部を形成することが可能なので、高抵抗部のパターンの自由度も増すことができる。 Furthermore, since the high resistance portion can be formed by laser irradiation or the like after the punched plates having the shapes described in the conventional example are stacked, the degree of freedom of the pattern of the high resistance portion can be increased.
本発明は、上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々変形して実施できるものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記各実施形態では、電磁鋼板からなる概略扇形の抜き板を所定枚数環状に配置するとともに、回転子の軸方向に所定数積層して鉄心部を構成する場合について述べたが、複数のティース部が形成された環状の電磁鋼板を所定数積層して構成するようにしてもよい。 For example, in each of the embodiments described above, a case where a predetermined number of substantially sector-shaped blanks made of electromagnetic steel plates are arranged in an annular shape and a predetermined number of layers are stacked in the axial direction of the rotor to form an iron core portion is described. A predetermined number of annular electromagnetic steel sheets with teeth portions may be laminated.
また、前述した各実施形態では、回転電機の電機子鉄心について述べたが、本発明はリニアモータの電機子鉄心に対しても前述同様に適用実施できるものである。ここで、リニアモータの電機子鉄心に適用する場合には、前述した各実施形態で述べた回転子が可動子に代る以外は同じである。なお、回転子と可動子を総称して移動子と呼ぶ。 In each of the embodiments described above, the armature core of the rotating electric machine has been described. However, the present invention can be applied to the armature core of the linear motor in the same manner as described above. Here, when applying to the armature core of a linear motor, it is the same except that the rotor described in each of the above-described embodiments is replaced with a mover. The rotor and the mover are collectively referred to as a mover.
さらに、上記各実施形態を可能な限り適宜組合せて実施するようにしてもよく、その場合その実施形態の作用効果に加えて組合せによる効果が得られることは云うまでもない。 Furthermore, the above embodiments may be implemented in combination as much as possible. In that case, it is needless to say that the effect of the combination can be obtained in addition to the effect of the embodiment.
また、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれているものであり、開示される複数の構成要件における適宜組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。 Each of the above embodiments includes inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, when an invention is extracted by omitting some constituent elements from all the constituent elements shown in the embodiment, when the extracted invention is implemented, the omitted part is appropriately supplemented by a well-known common technique. It is what is said.
１…電機子鉄心、２…通風ダクト部、３…鉄心部、４…ティース部、５…スロット部、６…内側間隔片、７…スロット底部、８…電機子巻線、９…抜き板、１０…リップルスプリング、１１…楔、１２…絶縁層、１３…凹凸部、１４…段落し部、１５…高抵抗部、１６…スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Armature iron core, 2 ... Ventilation duct part, 3 ... Iron core part, 4 ... Teeth part, 5 ... Slot part, 6 ... Inside space | interval piece, 7 ... Slot bottom part, 8 ... Armature winding, 9 ... Blanking plate, DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記鉄心部を構成する電磁鋼板の積層方向両端部のティース部に、その先端から前記スロット底部方向に伸びるスリットを設け、
このスリットの形状は、複数の連続した凹凸部を設けて形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 The teeth portion includes an iron core portion formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates provided at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion formed between the tooth portions. In the armature core,
Provided with slits extending from the tip of the electrical steel sheet constituting the iron core part in the stacking direction at both ends in the slot bottom direction,
The armature core is characterized in that the slit is formed by providing a plurality of continuous uneven portions.
前記鉄心部を構成する電磁鋼板の周囲に、複数の連続した凹凸部を設けたことを特徴とする電機子鉄心。 The teeth portion includes an iron core portion formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates provided at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion formed between the tooth portions. In the armature core,
An armature core, wherein a plurality of continuous uneven portions are provided around a magnetic steel sheet constituting the iron core portion.
前記凹凸部は、前記鉄心部のティース先端部に形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 2,
The armature core, wherein the uneven portion is formed at a tooth tip portion of the iron core portion.
前記凹凸部は、前記鉄心部のティース先端部およびティース先端部の側面に形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 2,
The armature core, wherein the uneven portion is formed on a tooth tip portion and a side surface of the tooth tip portion of the iron core portion.
前記凹凸部は、前記鉄心部の電磁鋼板積層方向の両端部に、ティース先端部を電磁鋼板の積層方向と直交する方向に切り落として設けられた段落し部の切り落とし部分に形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 2,
The concavo-convex portions are formed at both ends of the iron core portion in the magnetic steel sheet lamination direction at the cut-off portions of the stepped portions provided by cutting off the teeth tip portions in a direction perpendicular to the magnetic steel plate lamination direction. Characteristic armature core.
前記凹凸部は、前記鉄心部のスロット部の片側に存する前記電機子巻線との間隙に該電機子巻線を固定するために挿入されたリップルスプリング側のスロット側面に形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 2,
The concavo-convex portion is formed on a side surface of the slot on the ripple spring side inserted to fix the armature winding in a gap with the armature winding existing on one side of the slot portion of the iron core portion. Characteristic armature core.
前記凹凸部は、前記鉄心部が通風ダクトによって電磁鋼板の積層方向に設けられた複数の鉄心ブロックのうち、電磁鋼板積層方向の端部側から１つめの前記鉄心ブロックに属する前記電磁鋼板のスロット部の両側面に形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 2,
The uneven portion is a slot of the electrical steel sheet belonging to the first iron core block from the end side in the electrical steel sheet stacking direction among the plurality of iron core blocks in which the iron core part is provided in the stacking direction of the electrical steel sheets by a ventilation duct The armature core is formed on both side surfaces of the part.
前記凹凸部は、積層方向に隣り合う電磁鋼板群で、前記凹凸部の長手方向に交互にずらせた構成とすることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to any one of claims 2 to 7,
The armature core is characterized in that the concavo-convex portion is a group of electromagnetic steel sheets adjacent to each other in the stacking direction and is alternately shifted in the longitudinal direction of the concavo-convex portion.
前記電磁鋼板の周囲に設ける凹凸部の凹部が、前記電磁鋼板の周囲面に沿ったガス流路を形成したことを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 8,
An armature core, wherein a concave portion of a concavo-convex portion provided around the electromagnetic steel sheet forms a gas flow path along a peripheral surface of the electromagnetic steel sheet.
前記磁性鋼板の周囲に設けられる凹凸部を前記鉄心部のティース先端部に形成し、前記凹部が作るガス流路によって誘導されるガスの流れが前記鉄心部と所定の間隙を存して設けられる移動子の移動方向と逆向きに形成されたことを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to claim 9,
An uneven portion provided around the magnetic steel plate is formed at a tooth tip of the iron core, and a gas flow induced by a gas flow path formed by the recess is provided with a predetermined gap from the iron core. An armature core characterized by being formed in a direction opposite to the moving direction of the moving element.
前記電磁鋼板のティース部に設けられる凹凸部は、同一の電磁鋼板に設けられる複数のティース部をそれぞれ異なる形状として、前記電磁鋼板を１以上のティースピッチずらして積層することによって、積層方向にずれて形成されていることを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to any one of claims 8 to 10,
The concave and convex portions provided on the tooth portions of the electromagnetic steel plates are shifted in the stacking direction by laminating the electromagnetic steel plates with one or more teeth pitches shifted from each other, with the plurality of teeth portions provided on the same electromagnetic steel plate being different shapes. An armature core characterized by being formed.
前記電磁鋼板の周囲に設けられる凹凸部の深さが、運転時の基本周波数に対する前記電磁鋼板の表皮厚さ以上としたことを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to any one of claims 2 to 11,
The depth of the uneven | corrugated | grooved part provided in the circumference | surroundings of the said electromagnetic steel plate shall be more than the skin thickness of the said electromagnetic steel plate with respect to the fundamental frequency at the time of an operation | movement, The armature core characterized by the above-mentioned.
前記電磁鋼板の周囲に設けられる凹凸部の幅が、前記鉄心部と所定の間隙を存して設けられる移動子とのギャップ長さの１０％以下としたことを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to any one of claims 2 to 12,
An armature core characterized in that the width of the concavo-convex portion provided around the electromagnetic steel sheet is 10% or less of the gap length between the iron core portion and a movable element provided with a predetermined gap.
前記電磁鋼板の周囲に設けられる凹凸部の凸部の角を、凹凸部の深さの１／４以上の曲率を有する円弧状としたことを特徴とする電機子鉄心。 In the armature core according to any one of claims 2 to 13,
An armature core characterized in that the corners of the convex portions of the concave and convex portions provided around the electromagnetic steel sheet have an arc shape having a curvature equal to or more than 1/4 of the depth of the concave and convex portions.
前記鉄心部を構成する電磁鋼板の周囲を部分的に電気抵抗が高くなるように複数の連続した凹凸状に変質させたことを特徴とする電機子鉄心。 The teeth portion includes an iron core portion formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates provided at equal intervals, and an armature winding housed in a slot portion formed between the tooth portions. In the armature core,
An armature core, wherein the periphery of the electromagnetic steel sheet constituting the iron core portion is transformed into a plurality of continuous irregularities so as to partially increase electrical resistance.
前記電磁鋼板の周囲に設ける高電気抵抗部分を、前記電磁鋼板を積層して鉄心部を構成した後に、レーザ照射によって変質させることを特徴とする電機子鉄心。 The armature core according to claim 15,
An armature core, wherein a high electrical resistance portion provided around the electromagnetic steel sheet is altered by laser irradiation after the electromagnetic steel sheets are laminated to form an iron core part.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009228129A JP2011078233A (en) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | Armature core |
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| JP2009228129A JP2011078233A (en) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | Armature core |
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| JP (1) | JP2011078233A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137901A (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 株式会社神戸製鋼所 | Canned motor |
| JP2018170903A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Stator of rotary electric machine |
-
2009
- 2009-09-30 JP JP2009228129A patent/JP2011078233A/en not_active Withdrawn
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