JP2014050142A - 誘導電動機の回転子 - Google Patents
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Abstract
【課題】誘導電動機は、運転時に主にトルクを生じる主磁束のほかに、スロットが存在することにより生じるスロット高調波磁束や、インバータ駆動の場合にはインバータのキャリア周波数に起因して生じるキャリア高調波磁束が存在し、回転子鉄心をスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束が通ることで、回転子鉄心で高調波による損失が発生するほか、二次導体を流れる二次電流にも高調波成分が重畳し銅損を増加させるため、電動機の効率の低下や電動機の温度上昇の原因となる。
【解決手段】各ティースの先端に環状の導体を設けることで、遮蔽効果により、主磁束よりも周波数の高いスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束の成分を打ち消す磁束を発生させる電流が環状の導体を通り、回転子鉄心内部を通るスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束を減少させ、スロット高調波やキャリア高調波磁束により生じる損失を低減させることを特徴とする請求項１記載の誘導電動機。
【選択図】図１
【解決手段】各ティースの先端に環状の導体を設けることで、遮蔽効果により、主磁束よりも周波数の高いスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束の成分を打ち消す磁束を発生させる電流が環状の導体を通り、回転子鉄心内部を通るスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束を減少させ、スロット高調波やキャリア高調波磁束により生じる損失を低減させることを特徴とする請求項１記載の誘導電動機。
【選択図】図１
Description
本発明は、誘導電動機の回転子に関するものである。
誘導電動機は、産業用や家電用の駆動機器として古くから使用されている。また、半導体素子の発達や可変速運転技術の進歩により、誘導電動機がインバータで駆動されるようになり、可変速用途の機器でも使用されている。
誘導電動機の固定子と回転子には導体が収まるスロットが設けられ、固定子スロットには一次導体が、回転子スロットには二次導体が設けられている。誘導電動機を運転すると、主磁束の他にスロットが存在することにより生じるスロット高調波磁束が電動機内の鉄心を鎖交する。誘導電動機の回転子にはすべり周波数で回転する主磁束が存在するが、スロットの先端部では回転子が1回転する間に、固定子スロット数と等しい磁束の脈動が生じる。スロット高調波磁束により鉄心では鉄損が発生する。
インバータを用いて誘導電動機を可変速制御すると、インバータから出力される電圧・電流はインバータのキャリア周波数成分が含まれており、誘導電動機の主磁束にインバータのキャリア周波数成分が高調波として重畳する。このキャリア高調波磁束は主磁束に重畳していることから、回転子鉄心の内部を通り抜け、鉄心では鉄損が発生する。
回転子鉄心を通り抜ける磁束は、二次電流の発生に寄与するため、高調波を含む磁束が鉄心を通ると、二次電流にも高調波成分が重畳し、二次導体で生じる銅損が増加する。
インバータ駆動誘導電動機の国際規格整合化調査専門委員会、「電 気学会技術報告 第１２３０号」、電気学会、２０１１年、ｐ．１ ０
誘導電動機は、運転時に主にトルクを生じる主磁束のほかに、スロットが存在することにより生じるスロット高調波磁束や、インバータ駆動の場合にはインバータのキャリア周波数に起因して生じるキャリア高調波磁束が存在し、回転子鉄心をスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束が通ることで、回転子鉄心や二次導体で損失が発生し、効率の低下や電動機の温度上昇の原因となる。
各ティースの先端に環状の導体を設け、主磁束よりも周波数の高いスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束の成分を遮蔽効果により打ち消す磁束を発生させる電流が流れる経路を設けることを特徴とする。
請求項１の発明では、固定子と回転子で構成され、前記固定子には一次導体があり、前記回転子には二次導体がある誘導電動機の回転子において、前記回転子の二次導体とは別に前記回転子の各ティースの先端に環状の導体を設けたことを特徴とする誘導電動機の回転子とした。
請求項２の発明では、請求項1記載の誘導電動機の回転子において、上記環状の導体が二次導体の納まるスロットの外径側に設けられたことを特徴とする誘導電動機の回転子とした。
各ティースの先端に環状の導体を設けることで、遮蔽効果により、回転子鉄心内部を通るスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束を減少させることができ、スロット高調波やキャリア高調波磁束により生じる損失を低減させる。
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１はティース先端に導体を設けた回転子の図である。各ティースの先端を囲うように設けられた環状の導体は、主磁束よりも周波数の高いスロット高調波磁束やキャリア高調波磁束の成分を遮蔽効果により打ち消す磁束を発生させる電流が流れる経路となる。即ち環状の導体が回転子の鉄心の内部へ鎖交する高調波磁束を遮蔽することになる。ティースや回転子鉄心の内部には高調波磁束が侵入しないため、高調波磁束により生じる損失を低減することが出来る。
図２は環状の導体を二次導体の収まるスロットの外径側に設けた図である。回転子は高速で回転するため環状の導体は遠心力に耐えられる固定方法とする必要があるため、図２のように二次導体と同じスロットに収めることで、環状の導体の固定が容易となる。
１ 回転子鉄心
２ 二次導体
３ａ，３ｂ 環状の導体
２ 二次導体
３ａ，３ｂ 環状の導体
Claims (2)
- 固定子と回転子で構成され、前記固定子には一次導体があり、前記回転子には二次導体がある誘導電動機の回転子において、前記回転子の二次導体とは別に前記回転子の各ティースの先端に環状の導体を設けたことを特徴とする誘導電動機の回転子。
- 請求項1記載の誘導電動機の回転子において、上記環状の導体が二次導体の納まるスロットの外径側に設けられたことを特徴とする誘導電動機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012188818A JP2014050142A (ja) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | 誘導電動機の回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012188818A JP2014050142A (ja) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | 誘導電動機の回転子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014050142A true JP2014050142A (ja) | 2014-03-17 |
Family
ID=50609322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012188818A Pending JP2014050142A (ja) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | 誘導電動機の回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014050142A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008278642A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機およびその二次導体 |
| JP2009278701A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Toyota Industries Corp | かご形誘導機及びかご形誘導機の回転子 |
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2012
- 2012-08-29 JP JP2012188818A patent/JP2014050142A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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