JP2016149855A - Rotary electric machine and electric blower including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電機や電動機等の回転電機に関するとともに、電気掃除機等に搭載されて電動機の動力によりファンを回転させて送風をする電動送風機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine such as a generator or an electric motor, and also relates to an electric blower that is mounted on a vacuum cleaner or the like and rotates by rotating the fan by the power of the electric motor.
電気掃除機に搭載される電動送風機の電動機部には通常整流子電動機が採用されている。この整流子電動機は、薄板鋼板を複数積層されてなる鉄心の筒内にコイルが巻回されて構成される界磁と、その界磁内に回転自在に設けられた電機子を有する。 Usually, a commutator motor is employed in the motor part of the electric blower mounted on the vacuum cleaner. This commutator motor has a field formed by winding a coil in a core tube formed by laminating a plurality of thin steel plates, and an armature provided rotatably in the field.
従来の電気掃除機に搭載される電動送風機の電動機は、図4に示すように、界磁鉄心106の内側に、界磁巻線107を巻回するための突極105が設けられている。突極5は、両側に延びた第1辺部116を有し、第1辺部16に直交する一対の第2辺部117とから方形枠状を呈している。
As shown in FIG. 4, the electric motor of the electric blower mounted on the conventional vacuum cleaner is provided with a
界磁巻線107に電流が流れて生じる磁束が界磁鉄心106の突極105を透過して、電機子104が界磁103に対して回転するようになっている。こうした構成の界磁鉄心106を備える界磁103は、鉄心の各角部を筒状のフレーム102の内面に密着させて内蔵する。
Magnetic flux generated by current flowing through the field winding 107 passes through the
従来においては、界磁鉄心106の第2辺部117の幅はL0で一定としている。ここで電機子巻線に流れる電流により発生する電機子磁束は、界磁鉄心の突極間を連結する第2辺部の中間を通って突極を通過するように流れる。つまり界磁鉄心の突極間を連結する第2辺部の磁束流れは、界磁巻線のみに電流を流したときに発生する界磁磁束は一定方向であるが、電機子巻線のみに電流を流したときに発生する電機子磁束は、界磁鉄心の第2辺部の中間で180度に向きが分離して流れる。
Conventionally, the width of the
このため、電動機全体に電流を流したときに発生する界磁鉄心の辺部の磁束量は、突極間において均一ではなく、磁束量が変化している。磁束量の変化の傾向は、回転方向によって決まる。しかしながら、従来の界磁鉄心は、磁束量が不均一であっても第2辺部の幅寸法を均一としていた。 For this reason, the amount of magnetic flux at the side of the field core that is generated when a current is passed through the entire motor is not uniform between the salient poles, and the amount of magnetic flux changes. The tendency of change in the amount of magnetic flux depends on the direction of rotation. However, the conventional field core has a uniform width dimension of the second side even if the amount of magnetic flux is not uniform.
近年、電気掃除機の小型・軽量への要求から、電動送風機を小型化する要求がある。電動機を小型するために鉄心形状を小型化すると、一般に鉄心の平均的な磁束密度が増加し、電機子反作用の影響を受けやすくなる。電機子反作用は、界磁磁束を減磁させたり局部的に磁束密度を増加させるために、電動機の性能が低下するという課題を有していた。 In recent years, there has been a demand for miniaturization of an electric blower due to the demand for small size and light weight of a vacuum cleaner. When the iron core shape is reduced in order to reduce the size of the electric motor, the average magnetic flux density of the iron core generally increases, and is easily affected by the armature reaction. The armature reaction has a problem that the performance of the electric motor is deteriorated in order to demagnetize the field magnetic flux or locally increase the magnetic flux density.
また、鉄心形状を小型化すると、スロット開口部の寸法も小さくなるが、巻線工法上からの必要なスロット開口部の寸法は、鉄心形状が小さくなっても同等である。鉄心と巻線との間には絶縁紙を設けるが、スロット開口部の絶縁紙は、巻線と鉄心との絶縁距離を確保する必要がある。スロット開口部の寸法が狭くなった場合は、絶縁紙と鉄心との間に巻線が入って、絶縁不良となることがあるという課題を有していた。 Further, when the iron core shape is reduced in size, the size of the slot opening portion is also reduced, but the required size of the slot opening portion from the winding method is the same even if the iron core shape is reduced. Insulating paper is provided between the iron core and the winding, but the insulating paper in the slot opening needs to secure an insulating distance between the winding and the iron core. When the size of the slot opening is narrowed, there is a problem that a winding may enter between the insulating paper and the iron core, resulting in poor insulation.
これに対し、特許文献1には、電機子巻線の電流で発生する電機子磁束による主磁束流れの偏りを、空隙ギャップ幅を調整することで脈動トルクを低減することが開示されている。脈動トルクを低減することにより、機械的振動を減少させブラシ寿命を改善できるという効果が得られる。
On the other hand,
また、特許文献2には、巻線作業に伴い、スロット絶縁部材に作用する振動や界磁巻線の張力を原因として、スロット絶縁部材が界磁鉄心の厚み方向にずれ動いたり、斜めになったりした状態で巻線がされて、界磁巻線と界磁鉄心とが接触して、所定の絶縁耐圧を確保できなくなるという巻線不良を抑制することが開示されている。
Further, in
また、特許文献3には、界磁鉄心の外径をなす円弧の周長を大きくすることで、界磁鉄心の突極の先端と界磁鉄心の辺部間のスロット開口部の幅を大きくした形状が示されている。 In Patent Document 3, the width of the slot opening between the tip of the salient pole of the field core and the side of the field core is increased by increasing the circumference of the arc that forms the outer diameter of the field core. The shape is shown.
しかしながら、特許文献1の構成では、界磁鉄心の重量は従来と同等であるため、製品の軽量化の要求には効果がない。更に電動機を小型化すると空隙ギャップの磁気抵抗の割合が大きくなり、電動機の性能が低下するという課題を有していた。
However, in the configuration of
また特許文献2の構成では、界磁鉄心の突極の先端と界磁鉄心の辺部間のスロット開口部の幅が狭くなるため、小型の電動機では、突極の先端とスロット絶縁部材との間に巻線が入り絶縁不良となり易くなるという課題を有していた。
Further, in the configuration of
また特許文献3の構成では、鉄心の所要量が増加するため高価となり、更に重量が重くなるため家電の軽量化に対し最適な仕様とはならないという課題を有していた。 Further, the configuration of Patent Document 3 has a problem that the required amount of the iron core is increased and the cost is increased, and further, the weight is increased, so that the specification is not optimal for reducing the weight of the home appliance.
本発明は、上記従来の回転電機の問題に鑑みてなされたもので、性能を維持しつつ、より一層の小型軽量化を実現できるようにした回転電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the conventional rotating electric machine, and an object of the present invention is to provide a rotating electric machine capable of realizing further reduction in size and weight while maintaining performance.
上記の目的を達成するため、本発明の回転電機は、突極を内面に有する一対の第1辺部と、第1辺部の端部同士をつなぐ一対の第2辺部からなる方形筒状の鉄心と、突極に巻回された界磁巻線からなる界磁と、突極間に配置される電機子を備えた回転電機であって、第2辺部の内周側に傾斜を設けて、第2辺部の略中央部の幅を第2辺部の端部の幅より小さくしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotating electrical machine of the present invention has a rectangular cylindrical shape comprising a pair of first sides having salient poles on the inner surface and a pair of second sides connecting the ends of the first sides. A rotating electric machine comprising a magnetic core, a field composed of a field winding wound around a salient pole, and an armature disposed between the salient poles, wherein the inner peripheral side of the second side portion is inclined. The width of the substantially central part of the second side part is made smaller than the width of the end part of the second side part.
このような鉄心の構成としたことにより、電機子と鉄心の辺部との寸法は、従来よりも大きくなり、電機子磁束を抑制することが出来る。更に鉄心の突極の先端と鉄心の辺部間のスロット開口部の幅が大きくなるため、突極の先端とスロット絶縁部材との間に巻線が入る絶縁不良を抑制することができ、小型の界磁鉄心であっても巻線作業性を確保することができる。したがって、更に小型軽量化の回転電機を得ることができる。 By adopting such a structure of the iron core, the dimensions of the armature and the sides of the iron core become larger than before, and the armature magnetic flux can be suppressed. Furthermore, since the width of the slot opening between the tip of the salient pole of the iron core and the side of the iron core is increased, it is possible to suppress insulation failure in which a winding enters between the tip of the salient pole and the slot insulating member. Even if it is a field iron core, winding workability can be secured. Accordingly, it is possible to obtain a rotating electrical machine that is further reduced in size and weight.
本発明によれば、小型の界磁鉄心であってもスロット開口部の寸法を確保することが出来、巻線作業性を確保することができ、小型軽量の回転電機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a small field iron core, the dimension of a slot opening part can be ensured, winding workability | operativity can be ensured, and a small and lightweight rotary electric machine can be provided.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1の電動機および電動送風機について、図1、2を参照しつつ説明する。図1に示すように、電動送風機1は、一方が閉塞しその反対方向が開口した円筒状のフレーム2内に、電動機20が設けられている。電動機20は、界磁3と電機子4とから概略構成されている。フレーム2の開口した側を覆うように、ブラケット8とファンケース9が取り付けられている。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the electric motor and electric blower of
電機子4の回転軸10は、ブラケット8から突出してファンケース9内に進入している。回転軸10の先端部には、遠心ファン11が取り付けられ、遠心ファン11及びフレーム2の開口との間には、ブラケット8とエアガイド12が取り付けられファンケース9内に配置されている。
The rotating
ファンケース9の中央開口より吸引され遠心ファン11から吐出された空気は、エアガイド12を経てブラケット8内に導かれ、主に界磁鉄心6と電機子4との間に出来る空間を通過してフレーム2の外側へ排出されるようになっている。
Air sucked from the central opening of the fan case 9 and discharged from the centrifugal fan 11 is guided into the bracket 8 through the
図2は図1のAA断面を示している。界磁3は、その筒内に、対向する一対の突極5が形成され、打ち抜いて製造された鋼板が複数積層されてなる、方形筒状を呈する界磁鉄心6と、突極5に巻回される界磁巻線7とを備えている。電機子4はその突極5に挟まれるように、筒内に回転自在に設けられる。
FIG. 2 shows an AA cross section of FIG. The field magnet 3 has a pair of opposing
界磁3は、界磁鉄心6の外径13がフレーム2の内径に圧接保持されている。界磁鉄心6の突極5に回巻された界磁巻線7を収納するスロット14には絶縁紙15を設けている。
In the field magnet 3, the
界磁鉄心6は、突極5を内面に有する一対の第1辺部16と、第1辺部16における突極5の両端に位置された第1辺部16の端部間を一体につないで設けられた一対の第2辺部17とにより、方形筒状が形成されている。そして、第2辺部17の端部18の幅L1に対し、略中央部19の幅L2が小さくなるように、第2辺部17の内周側に傾斜を設けた構成としている。
The
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることが出来る。すなわち、電機子から発生する磁束の磁気回路は磁気抵抗が大きくなるため、電機子反作用の影響を抑制できる。また、界磁スロット開口部の幅を大きくできるため、小型の鉄心形状であっても巻線作業性を確保することができ、絶縁不良を抑制することができる。また、界磁巻線と電機子との間の空間を大きくすることが出来るため、巻線近辺の冷却風が増加し巻線温度上昇を抑制することができ、更に風損を抑制することができる。また、界磁鉄心の重量を抑制することができるため、製品を軽くすることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained. In other words, the magnetic circuit of the magnetic flux generated from the armature has a large magnetic resistance, so that the influence of the armature reaction can be suppressed. Further, since the width of the field slot opening can be increased, winding workability can be ensured even with a small iron core shape, and poor insulation can be suppressed. In addition, since the space between the field winding and the armature can be increased, the cooling air in the vicinity of the winding can be increased to suppress the increase in the winding temperature and further suppress the windage loss. it can. Moreover, since the weight of a field iron core can be suppressed, a product can be made light.
(実施の形態2)
実施の形態2を図3に示す。電機子4の回転方向(図中の矢印方向)の上流側(図の上側)に位置する端部である、第2辺部17の上流側端部18aの幅L1に対し、略中央部19の幅L2が小さくなるように、第2辺部17の内周側に傾斜を設け、さらに、第2辺部17の略中央部19の幅L2に対し、他方の端部である、第2辺部17の下流側端部18bの幅L3は略同等としている。
(Embodiment 2)
A second embodiment is shown in FIG. A substantially
第2辺部17の磁束量の変化が回転方向の上流側と比べ少ないためであるが、回転方向と反対方向とのスロット形状差を小さくすると、スロット14内での絶縁紙15の位置が安定するという効果が得られる。
This is because the change in the amount of magnetic flux in the
なお、界磁3の極数は2極に限らず、2極以上の偶数極であればよく、極数に合わせて界磁鉄心を多角形状とすることもできる。 Note that the number of poles of the field 3 is not limited to two but may be an even number of two or more, and the field core may be polygonal in accordance with the number of poles.
本発明の回転電機によれば、小型の界磁鉄心であってもスロット開口部の寸法を確保することが出来、巻線作業性を確保することができるので、発電機や掃除機用の電動送風機など、各種電気機器に広く適用可能である。 According to the rotating electrical machine of the present invention, the size of the slot opening can be ensured even with a small field iron core, and winding workability can be ensured. It can be widely applied to various electric devices such as a blower.
1 電動送風機
2 フレーム
3 界磁
4 電機子
5 突極
6 界磁鉄心
7 界磁巻線
14 スロット
15 絶縁紙
16 第1辺部
17 第2辺部
18 端部
19 略中央部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記突極間に配置される電機子を備えた回転電機であって、
前記第2辺部の内周側に傾斜を設けて、前記第2辺部の略中央部の幅を前記第2辺部の端部の幅より小さくしたことを特徴とする回転電機。 A rectangular cylindrical iron core composed of a pair of first sides having salient poles on the inner surface, and a pair of second sides connecting the ends of the first sides, and a field wound around the salient poles A field consisting of windings;
A rotating electric machine having an armature disposed between the salient poles,
A rotating electrical machine characterized in that an inclination is provided on an inner peripheral side of the second side portion so that a width of a substantially central portion of the second side portion is smaller than a width of an end portion of the second side portion.
前記突極間に配置される電機子を備えた回転電機であって、
前記第2辺部の内周側に傾斜を設けて、前記第2辺部の略中央部の幅を、前記電機子の回転方向上流側の前記第2辺部の端部の幅より小さくし、
他方の回転方向下流側の前記第2辺部の端部の幅を、前記第2辺部の略中央部の幅と等しくしたことを特徴とする回転電機。 A rectangular cylindrical iron core composed of a pair of first sides having salient poles on the inner surface, and a pair of second sides connecting the ends of the first sides, and a field wound around the salient poles A field consisting of windings;
A rotating electric machine having an armature disposed between the salient poles,
An inclination is provided on the inner peripheral side of the second side portion so that the width of the substantially central portion of the second side portion is smaller than the width of the end portion of the second side portion on the upstream side in the rotation direction of the armature. ,
The rotating electrical machine characterized in that the width of the end portion of the second side portion on the downstream side in the other rotation direction is equal to the width of the substantially central portion of the second side portion.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023112829A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 株式会社プロテリアル | Single-phase rotary electric machine, and vacuum cleaner, electric aircraft, and electric machine to which single-phase rotary electric machine is applied |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54111603A (en) * | 1978-02-20 | 1979-09-01 | Hitachi Ltd | Electric blower for suction cleaner |
JPS6077233U (en) * | 1983-10-31 | 1985-05-30 | 三菱電機株式会社 | rotating electric machine |
JP2013123324A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Panasonic Corp | Commutator motor and electric apparatus with the same |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3583884B2 (en) * | 1997-01-31 | 2004-11-04 | 東芝テック株式会社 | Rotating electric machine and electric blower |
CN1980001A (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-13 | 德昌电机股份有限公司 | General motor and its stator lamination |
-
2015
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2016
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54111603A (en) * | 1978-02-20 | 1979-09-01 | Hitachi Ltd | Electric blower for suction cleaner |
JPS6077233U (en) * | 1983-10-31 | 1985-05-30 | 三菱電機株式会社 | rotating electric machine |
JP2013123324A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Panasonic Corp | Commutator motor and electric apparatus with the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023112829A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 株式会社プロテリアル | Single-phase rotary electric machine, and vacuum cleaner, electric aircraft, and electric machine to which single-phase rotary electric machine is applied |
Also Published As
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