JP2019140779A

JP2019140779A - ３相誘導モータ

Info

Publication number: JP2019140779A
Application number: JP2018021385A
Authority: JP
Inventors: 直明橘; Naoaki Tachibana; 雄亮谷川; Yusuke Tanigawa
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2019-08-22

Abstract

【課題】振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率で、且つ製造コストを抑えることができる３相誘導モータを提供する。【解決手段】コイルが巻回される複数のステータティース４２及びステータスロット４３を有するステータ３と、ステータ３に対して回転自在に設けられ、ステータスロット４３と径方向で対向する複数のロータスロット５５が形成されたロータコア５２を有するロータ４と、を備え、コイルは、通電によりステータ３に６極の磁界を形成するように結線されており、ステータスロット４３の個数は、３６個に設定されており、ロータスロット５５の個数は、４５個に設定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、３相誘導モータに関するものである。

３相誘導モータは、ステータと、ステータに対して回転自在に支持されたロータと、を備えている。ステータは、略円筒状に形成され、内周面側に複数のステータスロットが周方向に等間隔で形成されている。これらステータスロットを介し、ステータに複数のコイルが巻回されている。コイルは、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）構造とされている場合が多い。
一方ロータは、回転軸線回りに回転する回転軸と、回転軸のステータに対応する位置に外嵌固定されている略円柱状のロータコアと、を備えている。ロータコアの外周面には、ステータスロットと径方向で対向するように複数のロータスロットが形成されている。各ロータスロットには、導電体で、且つ非磁性体（例えば、銅やアルミ合金）により形成されるロータバー（導体バー）が挿入されている。

そして、各相のコイルに選択的に電流を供給するとステータに所定の一次側の鎖交磁束が形成される。この鎖交磁束がロータバーを通過することにより、ロータバーに２次電流が生じ、ロータコアに２次側の磁束が形成される。これら１次側の鎖交磁束と２次側の磁束によって、ロータが継続的に回転する。

ここで、このような３相誘導モータの振動、騒音の原因は、回転軸やステータ及びロータを収納するモータケースの偏芯によるところが大きい。また、他の要因としては、ステータスロットの個数とロータスロットの個数との組み合わせによって生じる振れ回り電磁力がある。
この振れ回り電磁力は、ステータとロータとの電気的、磁気的な平衡が崩れることにより生じる。このため、例えば、特許文献１では、ステータスロットに１２０度毎に同相となるようにコイルを巻回するとともに、ロータスロットの個数を、奇数を３倍した個数に設定した技術が開示されている。これによれば、３相誘導モータの振れ回り電磁力を、できる限り小さくすることができる。

特開２０１３−１３２５０号公報

ところで近年、振動、騒音を抑え、さらに高トルク、高効率な３相誘導モータが求められている。
また、３相誘導モータは、極数及びステータスロット数が小さいほど製造コストを安価に抑えることができる。しかしながら、極数を小さくした場合、モータ体格が大きくなってしまう。一方、ステータスロット数を小さくした場合、毎極毎相のスロット数が小さくなるので、振動、騒音が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率で、且つ製造コストを抑えることができる３相誘導モータを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る３相誘導モータは、コイルが巻回される複数のステータティース及びステータスロットを有するステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられ、前記ステータスロットと径方向で対向する複数のロータスロットが形成されたロータコアを有するロータと、を備え、前記コイルは、通電により前記ステータに６極の磁界を形成するように結線されており、前記ステータスロットの個数は、３６個に設定されており、前記ロータスロットの個数は、４５個に設定されていることを特徴とする。

このように構成することで、振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率で、且つ製造コストを抑えることが可能な３相誘導モータを提供できる。

本発明に係る３相誘導モータは、前記ロータスロットは、前記ロータの回転軸線に対して捩れるように延在するスキュー角を有して形成されており、前記スキュー角は、８度に設定されていることを特徴とする。

このように構成することで、さらに振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率な３相誘導モータを提供できる。

本発明によれば、振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率で、且つ製造コストを抑えることが可能な３相誘導モータを提供できる。

本発明の第１実施形態における３相誘導モータの回転軸線に沿った断面図である。本発明の第１実施形態におけるステータとロータを軸方向からみた平面図である。本発明の第１実施形態におけるコイルの結線構造を示す説明図である。本発明の第１実施形態におけるモータトルクの変化を示すグラフである。本発明の第１実施形態におけるモータ効率の変化を示すグラフである。本発明の第１実施形態における振回り電磁力の変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態におけるロータの側面図である。本発明の第２実施形態におけるロータスロットのスキュー角を０度に設定した場合の騒音の変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態におけるロータスロットのスキュー角を４度に設定した場合の騒音の変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態におけるロータスロットのスキュー角を８度に設定した場合の騒音の変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態における音圧の変化を示すグラフである。本発明の第２実施形態におけるモータトルクの変化を示すグラフである。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
（３相誘導モータ）
図１は、第１実施形態における３相誘導モータ１の回転軸線Ｃに沿った断面図であり、この回転軸線Ｃを中心にして左半分と右半分とで切断面の面方向が異なっている。なお、以下の説明では、回転軸線Ｃ方向を単に軸方向、回転軸線Ｃ回りに回転する方向を周方向（回転方向）、軸方向及び周方向に直交する方向を径方向と称する。
同図に示すように、３相誘導モータ１は、モータケース２と、モータケース２内に収納されているステータ３、及びロータ４と、を主構成としている。

（モータケース）
モータケース２は、両端にそれぞれ開口部５ａ，５ｂを有する筒部５と、筒部５の一方（図１における下方）の開口部５ａを閉塞するフロントブラケット６と、筒部５の他方（図１における上方）の開口部５ｂを閉塞するリアブラケット７と、を備えている。

筒部５の内周面に、ステータ３が内嵌固定されている。また、筒部５の外周面には、この外周面の全体に放熱フィン８が一体成形されている。
さらに、筒部５の一方の開口部５ａ側の端部には、外周部にフロント側雌ネジ部９が刻設されている。このフロント側雌ネジ部９は、筒部５とフロントブラケット６とを締結固定するためのものである。また、筒部５の他方の開口部５ｂ側の端部には、外周部にリア側雌ネジ部２２が刻設されている。このリア側雌ネジ部２２は、筒部５とリアブラケット７とを締結固定するためのものである。

また、筒部５の一方の開口部５ａには、段差により拡径形成されたフロント側インロー凹部１０が形成されている。このフロント側インロー凹部１０に、フロントブラケット６がインロー嵌合される。一方、筒部５の他方の開口部５ｂには、段差により拡径形成されたリア側インロー凹部２３が形成されている。このリア側インロー凹部２３に、リアブラケット７がインロー嵌合される。

筒部５の一方の開口部５ａを閉塞するフロントブラケット６は、略円板状に形成されている。フロントブラケット６の筒部５側の一面６ａには、フロント側インロー凸部１１が突出形成されている。このフロント側インロー凸部１１が、筒部５のフロント側インロー凹部１０にインロー嵌合される。フロント側インロー凸部１１の外周面には、Ｏリング１２が装着されるＯリング溝１３が形成されている。このＯリング１２によって、筒部５とフロントブラケット６との間のシール性が確保される。

また、フロントブラケット６のフロント側インロー凸部１１よりも外周側には、筒部５のフロント側雌ネジ部９に対応する位置に、ボルト挿通孔１４が形成されている。このボルト挿通孔１４に、フロントブラケット６の一面６ａとは反対側の他面６ｂからボルト１５が挿入され、このボルト１５が筒部５のフロント側雌ネジ部９に螺入される。これにより、筒部５にフロントブラケット６が締結固定される。
フロントブラケット６の他面６ｂには、ボルト挿通孔１４に対応する位置に、ザグリ部１６が形成されている。このザグリ部１６により、ボルト１５の頭部がフロントブラケット６から突出してしまうことを防止できる。

また、フロントブラケット６の一面６ａには、ステータ３やロータ４の一部が臨むフロント側収納凹部１７が形成されている。このフロント側収納凹部１７の径方向略中央には、筒部５側（ステータ３側）に向かって突出する軸受ボス部１８が突出形成されている。この軸受ボス部１８に、ロータ４の後述する回転軸５１の一端側を回転自在に支持するための玉軸受１９が設けられている。

また、フロントブラケット６の他面６ｂには、軸受ボス部１８と同軸上に、この軸受ボス部１８に連通する挿通孔２０が形成されている。この挿通孔２０を介して回転軸５１の一端がフロントブラケット６の他面６ｂから突出している。さらに、フロントブラケット６の挿通孔２０には、フロントブラケット６と回転軸５１との間のシール性を確保するためのオイルシール２１が設けられている。

筒部５の他方の開口部５ｂを閉塞するリアブラケット７は、略円板状に形成された略円板状のブラケット本体２４と、ブラケット本体２４の筒部５とは反対側の他面２４ｂに一体成形された配線部２５と、を有している。
ブラケット本体２４の筒部５側の一面２４ａには、リア側インロー凸部２６が突出形成されている。このリア側インロー凸部２６が、筒部５のリア側インロー凹部２３にインロー嵌合される。リア側インロー凸部２６の外周面には、Ｏリング２７が装着されるＯリング溝２８が形成されている。このＯリング２７によって、筒部５とリアブラケット７との間のシール性が確保される。

また、ブラケット本体２４のリア側インロー凸部２６よりも外周側には、筒部５のリア側雌ネジ部２２に対応する位置に、ボルト座３４が径方向外側に向かって突出形成されている。このボルト座３４には、ボルト挿通孔２９が形成されている。このボルト挿通孔２９に、ブラケット本体２４の他面２４ｂ側からボルト３０が挿入され、このボルト３０が筒部５のリア側雌ネジ部２２に螺入される。これにより、筒部５にリアブラケット７が締結固定される。

また、ブラケット本体２４の一面２４ａには、ステータ３やロータ４の一部が臨むリア側収納凹部３１が形成されている。このリア側収納凹部３１の径方向略中央には、筒部５側（ステータ３側）に向かって突出する軸受ボス部３２が突出形成されている。この軸受ボス部３２に、ロータ４の後述する回転軸５１の他端を回転自在に支持するための玉軸受３３が設けられている。

ブラケット本体２４の他面２４ｂに一体成形された配線部２５は、軸方向からみて四角形の筒状に形成されている。配線部２５には、ブラケット本体２４とは反対側の開口部２５ａを閉塞するカバー３８が設けられている。
また、配線部２５には、ステータ３の後述するコイル４４を所定の結線構造で結線するバスバー３５が収容されている。バスバー３５には、リード線３６の一端が接続されている。リード線３６の他端は、配線部２５の側面２５ｂに設けられたグロメット３７を介して配線部２５の外部に引き出され、不図示の電源に電気的に接続されている。なお、コイル４４の結線構造の詳細については後述する。

（ステータ）
図２は、ステータ３とロータ４を軸方向からみた平面図である。
図１、図２に示すように、ステータ３は、略円筒状のステータコア４１を有している。ステータコア４１は、例えば複数の電磁鋼板を軸方向に沿って積層してなる。しかしながら、軟磁性粉を加圧成形することにより、ステータコア４１を形成してもよい。このように構成されたステータコア４１の外周面が、筒部５の内周面に嵌合されている。また、ステータコア４１の軸方向両端には、各々外周縁がフロントブラケット６のフロント側インロー凸部１１とリアブラケット７のリア側インロー凸部２６とに当接されている。すなわち、ステータコア４１は、筒部５の内周面に嵌合されて径方向の位置決めが行われている。また、ステータコア４１は、フロント側インロー凸部１１とリア側インロー凸部２６とに挟持されて軸方向の位置決めが行われている。

ステータコア４１の内周面側には、回転軸線Ｃに向かって突出する３６個のステータティース４２が形成されている。各ステータティース４２は、軸方向に沿って形成されている。また、各ステータティース４２は、周方向に沿って等間隔に配置されている。さらに、周方向に隣接するステータティース４２間に、それぞれステータスロット４３が形成される。すなわち、ステータスロット４３の個数も３６個に設定されている。そして、これらステータスロット４３を介し、各ステータティース４２にコイル４４が巻回されている。また、これらコイル４４の端末部がバスバー３５に接続されて、所定の結線構造でコイル４４が結線される。以下、コイル４４の結線構造について詳述する。

（コイルの結線構造）
図３は、ステータティース４２を展開してコイル４４の結線構造を説明するための図である。なお、図３において、各ステータティース４２に周方向に沿って順番に番号を付して説明する。
同図に示すように、コイル４４は、重ね巻方式によりステータティース４２に巻回され、いわゆるスター結線構造により結線されている。すなわち、例えば、３６番ステータティース４２と１番ステータティース４２との間のステータスロット４３と、５番ステータティース４２と６番ステータティース４２との間のステータスロット４３と、の間に、コイル４４が巻回されている。このコイル４４が巻回される２つのステータスロット４３の間には、４個のステータスロット４３が存在している。そして、このように巻回されたコイル４４は、一方の端末部がＵ相のバスバー３５Ｕに接続され、他方の端末部が中性点バスバー３５Ｍに接続され、Ｕ相コイル４４Ｕを構成している。

このようなＵ相コイル４４Ｕは、１つのステータティース４２を挟んで周方向に並んで配置されている。そして、６つのＵ相コイル４４Ｕが形成されている。各Ｕ相コイル４４Ｕは、一方の端末部がＵ相のバスバー３５Ｕに接続され、他方の端末部が中性点バスバー３５Ｍに接続されている。

また、例えば、２番ステータティース４２と３番ステータティース４２との間のステータスロット４３と、７番ステータティース４２と８番ステータティース４２との間のステータスロット４３と、の間に、コイル４４が巻回されている。このコイル４４が巻回される２つのステータスロット４３の間には、４個のステータスロット４３が存在している。そして、このように巻回されたコイル４４は、一方の端末部がＷ相のバスバー３５Ｗに接続され、他方の端末部が中性点バスバー３５Ｍに接続され、Ｗ相コイル４４Ｗを構成している。

このようなＷ相コイル４４Ｗは、１つのステータティース４２を挟んで周方向に並んで配置されている。そして、６つのＷ相コイル４４Ｗが形成されている。各Ｗ相コイル４４Ｗは、一方の端末部がＷ相のバスバー３５Ｗに接続され、他方の端末部が中性点バスバー３５Ｍに接続されている。

また、例えば、４番ステータティース４２と５番ステータティース４２との間のステータスロット４３と、９番ステータティース４２と１０番ステータティース４２との間のステータスロット４３と、の間に、コイル４４が巻回されている。このコイル４４が巻回される２つのステータスロット４３の間には、４個のステータスロット４３が存在している。そして、このように巻回されたコイル４４は、一方の端末部がＶ相のバスバー３５Ｖに接続され、他方の端末部が中性点バスバー３５Ｍに接続され、Ｖ相コイル４４Ｖを構成している。

このようなＶ相コイル４４Ｖは、１つのステータティース４２を挟んで周方向に並んで配置されている。そして、６つのＶ相コイル４４Ｖが形成されている。各Ｖ相コイル４４Ｖは、一方の端末部がＶ相のバスバー３５Ｖに接続され、他方の端末部が中性点バスバー３５Ｍに接続されている。

また、各相のバスバー３５Ｕ，３５Ｗ，３５Ｖに、それぞれリード線３６（図１参照）の一端が接続されている。そして、各相のバスバー３５Ｕ，３５Ｗ，３５Ｖに選択的に電流を供給することにより、ステータコア４１に、６極の磁界が形成される。

（ロータ）
図１、図２に示すように、ロータ４は、ステータ３の径方向内側に、回転軸線Ｃと同軸上に配置されている。ロータ４は、回転軸５１と、回転軸５１のステータコア４１に対応する位置に外嵌固定されたロータコア５２と、を有している。回転軸５１は、回転軸線Ｃと同軸上に配置され、フロントブラケット６、及びリアブラケット７に、それぞれ玉軸受１９，３３を介して回転軸線Ｃ回りに回転自在に支持されている。
また、回転軸５１の他端には、ボルト５３によって略円板状の軸受押さえ５４が締結固定されている。軸受押さえ５４は、外周部がリアブラケット７の玉軸受３３の内輪に当接している。これにより、回転軸５１から玉軸受３３の抜けが防止される。この結果、回転軸５１が軸方向にずれてしまうのを防止できる。

ロータコア５２も、ステータコア４１と同様、例えば複数の電磁鋼板を軸方向に沿って積層してなる。しかしながら、軟磁性粉を加圧成形することにより、ロータコア５２を形成してもよい。ロータコア５２の径方向中心には、軸方向に貫通する貫通孔５２ａが形成されている。この貫通孔５２ａに、回転軸５１が圧入されている。これにより、回転軸５１と一体となってロータコア５２が回転する。なお、ロータコア５２に回転軸５１を挿入する場合、接着剤等でロータコア５２と回転軸５１とを一体化させる。

また、ロータコア５２の外径は、このロータコア５２の外周面とステータコア４１の内周面との間に微小隙間が形成されるように設定される。この微小隙間はできる限り小さいことが望ましい。
さらに、ロータコア５２の外周面には、４５個のロータスロット５５が周方向に等間隔で形成されている。ロータスロット５５は、軸方向からみて径方向に長く形成され、且つ軸方向に沿って形成されている。そして、ロータスロット５５は、径方向でステータスロット４３と対向している。

図１に詳示するように、このように構成されたロータスロット５５には、ロータバー５６が挿入されている。ロータバー５６は、銅やアルミ合金等の導電体で、且つ非磁性体により形成される。
ロータバー５６の軸方向の長さは、ロータコア５２の軸方向の長さよりも長く設定されている。このため、ロータコア５２のロータスロット５５にロータバー５６を挿入した状態では、ロータコア５２の軸方向両端からロータバー５６の軸方向両端が突出している。これら突出したロータバー５６の軸方向両端は、それぞれ略円環状の短絡環５７によって連結されている。

短絡環５７は、例えば、アルミダイキャストによって略円環状に形成されており、ロータコア５２の軸方向両端に配置されている。このため、短絡環５７に連結されたロータバー５６は、ロータコア５２に固定される。なお、短絡環５７の材料は、ロータバー５６の材料と同一であることが望ましい。このように構成することで、ロータバー５６と短絡環５７との間の抵抗を極力減少させることができる。

このような構成のもと、各相のバスバー３５Ｕ，３５Ｗ，３５Ｖを介して各相コイル４４Ｕ，４４Ｗ，４４Ｖに選択的に電流を供給すると、ステータコア４１に、６極の磁界が形成されるように鎖交磁束が生じる。この鎖交磁束は、ロータコア５２に流れる。すると、ロータコア５２に設けられているロータバー５６に２次電流が発生する。そして、この２次電流によって、ロータコア５２に２次側の磁束が形成される。これらステータコア４１側の１次側の鎖交磁束とロータコア５２の２次側の磁束とによって、ロータコア５２に回転トルクが発生する。これにより、ロータ４が継続的に回転する。

ここで、３相誘導モータ１は、ステータ３に形成されているステータスロット４３の個数が３６個に設定されている。また、ロータ４に形成されているロータスロット５５の個数が４５個に設定されている。この結果、３相誘導モータ１を駆動した際の振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率を実現している。以下、このことについて詳述する。

（解析結果）
図４は、縦軸をモータトルク（図４では、単にトルクとしている）［Ｎ・ｍ］とし、横軸をロータスロット５５の個数（図４では、ロータスロット数としている。以下の図でも同様）としたときのモータトルクの変化を示すグラフである。
なお、図４では、３相誘導モータ１にかかる負荷が高負荷の場合と低負荷の場合とで比較している（以下の図も同様）。また、以下の図において、高負荷及び低負荷を、すべり度合で示している。すなわち、無負荷時のロータ４の回転数に対して、実際のロータ４の回転数の減少率をすべり度合で示している。以下の図中、すべり０．０３は、低負荷を示し、すべり０．１０は、高負荷を示している。
また、図４では、振動、騒音の大きさをバブル径で示している。すなわち、バブル径が大きいほど、振動、騒音が大きくなる。

同図に示すように、ロータスロット５５の個数が４５個のとき、振動、騒音を抑えつつ、高トルクを得られることが確認できる（図４中、２点鎖線で囲む箇所を参照）。

図５は、縦軸をモータ効率（図５では、単に効率としている）［％］とし、横軸をロータスロット５５の個数としたときのモータ効率の変化を示すグラフである。
同図に示すように、ロータスロット５５の個数が４５個のとき、高いモータ効率を得られることが確認できる（図５中、２点鎖線で囲む箇所を参照）。

図６は、縦軸を振回り電磁力［Ｎ］とし、横軸をロータスロット５５の個数としたときの振回り電磁力の変化を示すグラフである。
なお、振回り電磁力とはラジアル方向に発生する電磁力であり、振回り電磁力が小さいほど３相誘導モータ１を駆動した際の騒音が小さくなる。
また、図６において、振回り電磁力Ｆ_ｘｙは、
Ｆ_ｘｙ＝√（ｘ^２＋ｙ^２）・・・（１）
を満たすものとした。

同図に示すように、ロータスロット５５の個数が４５個のとき、振回り電磁力が小さいことが確認できる（図６中、２点鎖線で囲む箇所を参照）。

このように、上述の第１実施形態では、３相誘導モータ１は、ステータ３に形成されているステータスロット４３の個数が３６個に設定されている。また、ロータ４に形成されているロータスロット５５の個数が４５個に設定されている。このため、３相誘導モータ１を駆動した際の振動、騒音を抑えつつ、高トルク化、高効率化できる。
また、３相誘導モータ１は、通電によりステータ３（ステータコア４１）に６極の磁界が形成されるようにコイル４４を結線している。これに加え、ステータスロット４３の個数を３６個に設定し、３相誘導モータとしては少ない個数に設定している。このように、極数及びステータスロット４３の個数を抑えることにより、３相誘導モータ１の製造コストを安価に抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、図１を援用し、図７〜図１２に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
本第２実施形態において、３相誘導モータ２０１は、モータケース２と、モータケース２内に収納されているステータ３、及びロータ２０４と、を主構成としている点、ステータ３に形成されているステータスロット４３の個数が３６個に設定されている点、ロータ２０４のロータコア２５２に形成されているロータスロット２５５の個数が４５個に設定されている点、ステータ３の各相コイル４４Ｕ，４４Ｗ，４４Ｖに選択的に電流を供給することにより、ステータコア４１に６極の磁界が形成される点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である。

（ロータ）
図７は、ロータ２０４の側面図である。
ここで、同図に示すように、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態のロータスロット５５は、軸方向に沿って形成されているのに対し、第２実施形態のロータスロット２５５は、回転軸線Ｃに対して捩れるように延在するスキュー角θを有して形成されている点にある。スキュー角θは、８度に設定されている。

（解析結果）
次に、第２実施形態におけるロータ２０４を用いた場合の、３相誘導モータ２０１の解析結果について説明する。
まず、３相誘導モータ２０１の騒音の成分分析を実施する。
図８は、ロータスロット２５５のスキュー角θを０度に設定し、ロータ２０４の回転数を２７５０［ｒｐｍ］として３相誘導モータ２０１を駆動した場合において、縦軸を騒音［ｄｂ］とし、横軸を周波数［Ｈｚ］としたときの騒音の変化を示すグラフである。
同図に示すように、騒音の成分分析を実施したところ、騒音の主成分が５１次であることが確認できる（図８中、２点鎖線で囲む箇所を参照）。これは、一般的にステータスロット４３の個数とロータスロット２５５の個数とに起因するスロット高調波の影響でステータ３を振動させるスロット高調波の基本周波数ｆ_ｓを示す次式と一致する。

すなわち、ｋを整数とし、Ｎ_ｓをステータスロット４３の個数とし、Ｎ_ｒをロータスロット２５５の個数とし、Ｐを３相誘導モータの極対数とし、ｓを３相誘導モータのスリップとしたとき、スロット高調波の基本周波数ｆ_ｓは、
ｆ_ｓ＝｛ｋ（Ｎ_ｓｏｒＮ_ｒ）＋２Ｐ／（１−ｓ）｝ｎ・・・（２）
を満たす。
本第２実施形態では、ロータスロット２５５の個数が４５個であり、極対数は３極（極数：６極）であるので、スロット高調波の基本周波数ｆ_ｓは、５１次となる。

次に、ロータスロット２５５にスキュー角θを付けた場合について解析する。
図９は、ロータスロット２５５のスキュー角θを４度に設定し、ロータ２０４の回転数を２７５０［ｒｐｍ］として３相誘導モータ２０１を駆動した場合において、縦軸を騒音［ｄｂ］とし、横軸を周波数［Ｈｚ］としたときの騒音の変化を示すグラフである。
図１０は、ロータスロット２５５のスキュー角θを８度に設定し、ロータ２０４の回転数を２７５０［ｒｐｍ］として３相誘導モータ２０１を駆動した場合において、縦軸を騒音［ｄｂ］とし、横軸を周波数［Ｈｚ］としたときの騒音の変化を示すグラフである。

図９に示すように、スキュー角θを４度に設定した場合、騒音の主成分となる５１次が低減できないことが確認できる。
これに対し、図１０に示すように、スキュー角θを８度に設定した場合、騒音の主成分となる５１次が低減できることが確認できる。

図１１は、縦軸を、３相誘導モータ２０１を駆動した際の音圧［ｄＢＡ］とし、横軸をロータ２０４の回転数［ｒｐｍ］としたときの音圧の変化を示すグラフであって、スキュー角θが０度、４度、８度、及び１０度の場合を比較している。
同図に示すように、スキュー角θが８度と１０度の場合に、音圧が低減することが確認できる。

図１２は、縦軸をモータトルク（図１１では、単にトルクとしている）［Ｎ・ｍ］とし、横軸をロータ２０４の回転数［ｒｐｍ］としたときのモータトルクの変化を示すグラフであって、スキュー角θが０度、４度、８度、及び１０度の場合を比較している。
同図に示すように、スキュー角θを８度に設定した場合、モータトルクの減少は確認できないが、スキュー角θを１０度に設定してしまうと、モータトルクが僅かに減少してしまうことが確認できる。すなわち、図１１に示すように、スキュー角θが１０度の場合も、音圧を低減できるものの、モータトルクまで減少してしまう。

このため、上述の第２実施形態では、ロータコア２５２に形成されるロータスロット２５５を、スキュー角θが８度になるように形成している。よって、上述の第１実施形態と同様の効果に加え、さらに振動、騒音を抑えつつ、高トルク、高効率な３相誘導モータ２０１を提供できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、モータケース２は、両端にそれぞれ開口部５ａ，５ｂを有する筒部５と、筒部５の一方の開口部５ａを閉塞するフロントブラケット６と、筒部５の他方の開口部５ｂを閉塞するリアブラケット７と、により構成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、モータケース２の構成は任意とすることができる。

また、上述の実施形態では、ステータ３の極数を６極とするべく、図３に示すように、ステータコア４１にコイル４４を巻回し、各コイル４４を結線する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ステータ３の極数が６極であれば、さまざまなコイル４４の巻回構造、結線構造を採用することができる。例えば、コイル４４の結線構造を、スター結線からデルタ結線に変更することも可能である。

１，２０１…３相誘導モータ
３…ステータ
４，２０４…ロータ
４２…ステータティース
４３…ステータスロット
４４…コイル
５２，２５２…ロータコア
５５，２５５…ロータスロット
θ…スキュー角

Claims

コイルが巻回される複数のステータティース及びステータスロットを有するステータと、
前記ステータに対して回転自在に設けられ、前記ステータスロットと径方向で対向する複数のロータスロットが形成されたロータコアを有するロータと、
を備え、
前記コイルは、通電により前記ステータに６極の磁界を形成するように結線されており、
前記ステータスロットの個数は、３６個に設定されており、
前記ロータスロットの個数は、４５個に設定されている
ことを特徴とする３相誘導モータ。
前記ロータスロットは、前記ロータの回転軸線に対して捩れるように延在するスキュー角を有して形成されており、
前記スキュー角は、８度に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の３相誘導モータ。