JP2012135123A - 圧縮応力下での鉄損劣化の小さいモータコア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】好ましくは、Si:7mass%以下、Al:3mass%以下、Mn:5mass%以下、S:0.01mass%以下、N:0.005mass%以下、O:0.01mass%以下を含有する成分組成を有する、絶縁被膜を塗布した電磁鋼板を積層し、周方向に10MPa以上の圧縮応力が付与されるモータコアにおいて、上記モータコアを構成する電磁鋼板のバックヨーク部に0.2〜5mmの間隔で電子ビーム照射されてなることを特徴とするモータコア。
【選択図】図3
Description
家電用エアコンのコンプレッサ用モータやハイブリッド電気自動車用等の駆動モータでは、コアをモータケースに固定する手段として、一般に焼き嵌め法や圧入法が採用されている。この焼き嵌め法や圧入法によってモータコアの周方向に付与される圧縮応力は、20〜150MPa程度であると言われている。この圧縮応力は、モータコアを構成する電磁鋼板の鉄損特性を劣化させ、ひいては、モータ効率を大きく低下させる。そのため、圧縮応力下においても鉄損特性の劣化が小さいモータコアが望まれている。
なお、電子ビームは、レーザービームと比較して絶縁被膜の透過性が高い、即ち、絶縁被膜での発滅が少なく、主として地鉄部で発熱するため、絶縁被膜の損傷が少ないという利点がある。したがって、電子ビームを適用すると、絶縁被膜の再塗布を省略することができるので、生産性を向上することができる。
本発明は、上記の知見に基づいて開発したものである。
Si:7mass%以下
Siは、鋼の固有抵抗を高めるのに有効な元素であるが、7mass%を超えて添加すると、飽和磁束密度の低下に伴い、モータコアの磁束密度も低下するようになる。また、最終板厚に圧延する際、たとえ温間圧延しても板破断を起こすおそれがあるため、上限は7mass%とするのが好ましい。なお、下限は特に制限しないが、固有抵抗を高める観点からは、0.1mass%以上であることが好ましい。より好ましくは0.5〜6.5mass%の範囲である。
Alは固有抵抗を高めるのに有効な元素であるが、3mass%を超えると飽和磁束密度が低下するのに伴い、モータコアの磁束密度も低下するため、上限は3mass%とするのが好ましい。より好ましくは2mass%以下である。
Mnは、固有抵抗を高め、また、Sによる赤熱脆性を防止するために必要な元素であり、0.05mass%以上添加するのが好ましい。一方、5mass%を超えて添加すると、飽和磁束密度が低下するため、上限は5mass%とするのが好ましい。より好ましくは、0.1〜4mass%の範囲である。
Sは、不可避的に混入してくる不純物であり、その含有量が多くなると、MnS等硫化物系介在物が多量に形成されて、鉄損が増加する原因となる。よって、本発明では、上限を0.01mass%とするのが好ましい。より好ましくは0.005mass%以下である。
Nは、Sと同様、不可避的に混入してくる不純物であり、含有量が多いとAlNが多量に形成されて、鉄損が増加する原因となるため、上限は0.005mass%とするのが好ましい。
Oは、SやNと同様、不可避的に混入してくる不純物であり、含有量が多いと酸化物系介在物が多量に形成されて、鉄損が増加する原因となるため、上限は0.01mass%とするのが好ましい。
また、電子ビーム照射の間隔は、0.2〜5mmの範囲とするのが好ましい。0.2mm未満では、電子ビーム照射による熱歪によって鋼板に大きな歪が導入され、鉄損が上昇したり、コア材が変形したりする。一方、5mmを超えると、電子ビーム照射による鉄損低減効果が充分に得られなくなるためである。なお、径方向に照射する場合、内径側、外径側のいずれも0.2〜5mmの間隔とするのが好ましい。また、電子ビーム照射は、連続した線状、あるいは点状あるいは破線状に間隔をおいて行ってもよく、その場合の照射方向の間隔は、0.01〜1mm程度とするのが好ましい。
<磁束密度B50の測定>
上記電磁鋼板から、幅30mm、長さ280mmのエプスタイン試験片を圧延方向および圧延直角方向より採取し、JIS C2550に準拠して、5000A/mで磁化したときの磁束密度B50を測定した。
<モータコアの鉄損測定>
上記無方向性電磁鋼板を、図1と同じ12スロットで、外径:100mmφ、バックヨーク幅:20mmのステータコア材に打抜加工した後、電子ビーム加工機(MITSUBISHI製 eフラッシュ(登録商標))を用いて、加速電圧40kV、ビーム電流5mAの条件で、照射方向を周方向または径方向とし、電子ビーム径および照射間隔を表1に示したよう変化させてステータコア材のバックヨーク部に電子ビーム照射した。なお、一部のステータコア材には、電子ビーム照射後、絶縁被膜の上に、さらに、電子ビーム照射前に塗布したものと同じ絶縁被膜を再塗布した。
次いで、電子ビーム照射したコア材を積み厚:30mmに積層し、ステータコアを作製し、このステータコアを、内径が約100mmφの非磁性ステンレスリングに、焼き嵌め代を変えて焼き嵌めし、ステータの周方向に0〜100MPaの圧縮応力を発生させた。なお、上記圧縮応力は、ステータのバックヨーク中央部に貼り付けた歪みゲージを用いて測定した。次いで、図2に示したように、ステンレス製リングも含めてバックヨーク部の周囲に励磁コイルおよびピックアップコイルを巻き線し、周波数1kHz、最大磁束密度1Tにおけるモータコア円周方向の鉄損W10/1kを測定した。
2:電子ビーム照射位置
3:ロータ
4:永久磁石
5:ステンレス製リング(非磁性)
6:巻き線
Claims (4)
- 絶縁被膜を塗布した電磁鋼板を積層し、周方向に10MPa以上の圧縮応力が付与されるモータコアにおいて、上記モータコアを構成する電磁鋼板のバックヨーク部に電子ビーム照射されてなることを特徴とするモータコア。
- 上記電磁鋼板は、バックヨーク部に0.2〜5mmの間隔で電子ビーム照射されてなることを特徴とする請求項1に記載のモータコア。
- 上記電磁鋼板は、電子ビーム照射後、絶縁被膜の上にさらに絶縁被膜が再塗布されてなることを特徴とする請求項1または2に記載のモータコア。
- 上記電磁鋼板は、Si:7mass%以下、Al:3mass%以下、Mn:5mass%以下、S:0.01mass%以下、N:0.005mass%以下、O:0.01mass%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる成分組成を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータコア。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014024746A1 (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-13 | 日産自動車株式会社 | 電磁鋼板、及び電磁鋼板の積層体からなる電動モータのステータコア |
KR20150036775A (ko) * | 2012-08-30 | 2015-04-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 철심용 방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법 |
CN106208427A (zh) * | 2014-08-27 | 2016-12-07 | 日本电产株式会社 | 马达用电枢以及马达 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5660005A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-23 | Nippon Steel Corp | Improving method of core loss of three phase transformer |
JPS62151517A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-06 | Kawasaki Steel Corp | 方向性けい素鋼板の鉄損改善方法 |
JP2003217939A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Nippon Steel Corp | 電気機器用鉄心 |
JP2008127612A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Nippon Steel Corp | 分割コア用無方向性電磁鋼板 |
JP2009527213A (ja) * | 2006-02-14 | 2009-07-23 | ノヴァトークー インコーポレイテッド | 電気機械の界磁極部材およびその形成方法 |
JP2010062275A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Jfe Steel Corp | モータコアおよびモータコア材料 |
JP2010119297A (ja) * | 2010-03-04 | 2010-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機及び電動機の製造方法及び密閉型圧縮機及び冷凍空調装置 |
-
2010
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5660005A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-23 | Nippon Steel Corp | Improving method of core loss of three phase transformer |
JPS62151517A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-06 | Kawasaki Steel Corp | 方向性けい素鋼板の鉄損改善方法 |
JP2003217939A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Nippon Steel Corp | 電気機器用鉄心 |
JP2009527213A (ja) * | 2006-02-14 | 2009-07-23 | ノヴァトークー インコーポレイテッド | 電気機械の界磁極部材およびその形成方法 |
JP2008127612A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Nippon Steel Corp | 分割コア用無方向性電磁鋼板 |
JP2010062275A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Jfe Steel Corp | モータコアおよびモータコア材料 |
JP2010119297A (ja) * | 2010-03-04 | 2010-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機及び電動機の製造方法及び密閉型圧縮機及び冷凍空調装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014024746A1 (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-13 | 日産自動車株式会社 | 電磁鋼板、及び電磁鋼板の積層体からなる電動モータのステータコア |
JPWO2014024746A1 (ja) * | 2012-08-06 | 2016-07-25 | 日産自動車株式会社 | 無方向性電磁鋼板の製造方法及び電動モータのステータコアの製造方法 |
KR20150036775A (ko) * | 2012-08-30 | 2015-04-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 철심용 방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법 |
KR101671211B1 (ko) | 2012-08-30 | 2016-11-01 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 철심용 방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법 |
US10026533B2 (en) | 2012-08-30 | 2018-07-17 | Jfe Steel Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet for iron core and method of manufacturing the same |
CN106208427A (zh) * | 2014-08-27 | 2016-12-07 | 日本电产株式会社 | 马达用电枢以及马达 |
CN106208427B (zh) * | 2014-08-27 | 2019-06-18 | 日本电产株式会社 | 马达用电枢以及马达 |
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Legal Events
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