JP2019216523A - Motor stator and motor including the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明の実施形態は、電動機の固定子およびこれを備える電動機に関する。 FIELD Embodiments described herein relate generally to an electric motor stator and an electric motor including the same.
一般に、電動機は、略円筒状の固定子鉄心および固定子鉄心に巻回された回転子巻線を有する固定子と、固定子鉄心の径方向中央に配置され、この固定子鉄心に対して回転自在に設けられた回転子と、を備えている。固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して構成する場合が多い。このように構成することで、固定子鉄心に生じる渦電流を抑制できる。
電動機において、固定子鉄心の軸方向両側に固定子鉄心端板(以下、端板)が設けられている。これら端板によって固定子鉄心を挟み込むことにより、固定子の製造時に電磁鋼板端部が剥がれることを防止している。端板は、剛性の観点から、電磁鋼板よりも厚い鉄等の金属板が用いられることが一般的である。
Generally, an electric motor is provided with a stator having a substantially cylindrical stator core and a rotor winding wound around the stator core, and a motor disposed at a radial center of the stator core, and rotating with respect to the stator core. A freely provided rotor. The stator core is often formed by stacking a plurality of electromagnetic steel sheets. With this configuration, the eddy current generated in the stator core can be suppressed.
In an electric motor, stator core end plates (hereinafter, referred to as end plates) are provided on both axial sides of a stator core. By sandwiching the stator core between these end plates, the end portions of the electromagnetic steel plate are prevented from peeling off during the manufacture of the stator. In general, a metal plate such as iron, which is thicker than an electromagnetic steel plate, is used for the end plate from the viewpoint of rigidity.
固定子鉄心および端板の軸方向両側に鉄心押えが更に設けられている。鉄心押えによって複数の電磁鋼板および端板を挟み込むことにより、電磁鋼板が分離することを防止している。電動機を、例えば鉄道車両等の被固定部材に固定する場合、ケーシングにより、鉄心押えを介して固定子鉄心が支持される。そして、被固定部材にケーシングを固定する。 Iron core retainers are further provided on both axial sides of the stator iron core and the end plate. The plurality of electromagnetic steel plates and the end plates are sandwiched between the iron core holders to prevent the electromagnetic steel plates from being separated. When an electric motor is fixed to a member to be fixed such as a railway car, for example, the stator core is supported by the casing via a core holder. Then, the casing is fixed to the fixed member.
上記のように構成された電動機において、端板は固定子鉄心に密着しているため、固定子鉄心に生じる磁束が端板に漏出してしまう。端板は、電磁鋼板と比較して厚肉に形成されているため、端板内の磁束の変化により渦電流が発生し、電動機の効率が低下する可能性がある。
本発明が解決しようとする課題は、電動機の効率低下を抑制することができる電動機の固定子およびこれを備える電動機を提供することにある。
In the electric motor configured as described above, since the end plate is in close contact with the stator core, the magnetic flux generated in the stator core leaks to the end plate. Since the end plate is formed to be thicker than the electromagnetic steel plate, a change in magnetic flux in the end plate generates an eddy current, which may reduce the efficiency of the motor.
The problem to be solved by the present invention is to provide a stator for an electric motor capable of suppressing a decrease in the efficiency of the electric motor and an electric motor including the stator.
実施形態によれば、電動機の固定子は、円筒状の固定子鉄心と、固定子巻線と、前記固定子鉄心の軸方向の両端に重ね配置された一対の鉄心端板と、を備えている。前記固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して形成され、環状のヨーク部と、前記ヨーク部の内周面からヨーク部の中心に向かって延出しているとともに前記ヨーク部の周方向に互いに間隔を置いて設けられた複数の固定子ティースと、を有している。前記鉄心端板の各々は、前記ヨーク部に重ねて配置された環状の外周部と前記外周部の内周面から前記外周部の中心に向かって延出しているとともに前記外周部の周方向に互いに間隔を置いて設けられ、それぞれ前記固定子ティースに重ねて配置された複数の端板ティースと、を有している。前記端板ティースの各々は、前記固定子ティースの平面積より小さい平面積を有し、前記端板ティースの延出端と前記固定子ティースの延出端との間隔が0〜5mmに形成されている。 According to the embodiment, the stator of the electric motor includes a cylindrical stator core, a stator winding, and a pair of core end plates arranged at both ends in the axial direction of the stator core. I have. The stator core is formed by stacking a plurality of electromagnetic steel sheets, and has an annular yoke portion, extending from the inner peripheral surface of the yoke portion toward the center of the yoke portion, and extending in a circumferential direction of the yoke portion. And a plurality of stator teeth provided at intervals. Each of the core end plates extends from the inner peripheral surface of the annular outer peripheral portion and the inner peripheral surface of the outer peripheral portion arranged toward the yoke portion toward the center of the outer peripheral portion, and extends in the circumferential direction of the outer peripheral portion. A plurality of end plate teeth which are provided at intervals from each other and are arranged so as to overlap the stator teeth. Each of the end plate teeth has a plane area smaller than the plane area of the stator teeth, and a distance between an extended end of the end plate teeth and an extended end of the stator teeth is formed to be 0 to 5 mm. ing.
以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。 Hereinafter, various embodiments will be described with reference to the drawings. It is to be noted that the same reference numerals are given to the same components throughout the embodiment, and the overlapping description will be omitted. In addition, each drawing is a schematic diagram for promoting understanding of the embodiment and its understanding, and its shape, dimensions, ratio, and the like are different from those of an actual device. The design can be appropriately changed.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る鉄道車両用の電動機の横断面図であり、中心軸線C1を中心として片側の半分だけを示している。図2は、電動機の固定子鉄心および鉄心端板を示す斜視図、図3は、固定子鉄心および鉄心端板のティースを示す平面図である。
図1に示すように、電動機10は、例えば、インナーロータ型の永久磁石同期電動機として構成されている。電動機10は、環状あるいは円筒状の固定子12と、固定子12の内側に中心軸線C1の回りで回転自在に、かつ固定子12と同軸的に支持された回転子14と、これら固定子12および回転子14を支持するケーシング30と、を備えている。
以下の説明では、中心軸線C1の延在方向を軸方向、中心軸線C1回りに回転する方向を周方向、軸方向および周方向に直交する方向を径方向と称する。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the electric motor for a railway vehicle according to the first embodiment, and shows only one half on one side around a center axis C1. FIG. 2 is a perspective view showing a stator core and an end plate of the motor, and FIG. 3 is a plan view showing teeth of the stator core and the end plate.
As shown in FIG. 1, the electric motor 10 is configured as, for example, an inner rotor type permanent magnet synchronous motor. The electric motor 10 includes an annular or cylindrical stator 12, a rotor 14 supported inside the stator 12 so as to be rotatable around a central axis C <b> 1 and coaxial with the stator 12, And a
In the following description, the extending direction of the central axis C1 is referred to as the axial direction, the direction rotating about the central axis C1 as the circumferential direction, and the direction orthogonal to the axial direction and the circumferential direction as the radial direction.
図1および図2に示すように、固定子12は、円筒状の固定子鉄心16と固定子鉄心16に巻き付けられた回転子巻線18とを備えている。固定子鉄心16は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板17を多数枚、同芯状に積層して構成されている。固定子鉄心16の内周部には、複数のスロット22が形成されている。複数のスロット22は、円周方向に等間隔を置いて並んでいる。各スロット22は、固定子鉄心16の内周面に開口し、この内周面から放射方向に延出している。各スロット22は、固定子鉄心16の軸方向の全長に亘って延在している。複数のスロット22を形成することにより、固定子鉄心16の内周部は、中心軸線C1に向かって突出する複数(例えば、本実施形態では36個)の固定子ティース20を構成している。固定子ティース20は、周方向に沿って等間隔を置いて配置されている。このように、固定子鉄心16は、円環状のヨーク部16aと、ヨーク部の内周面から中心軸線C1に向かって径方向に突出した複数の固定子ティース20とを一体に有している。多数枚の電磁鋼板17は、固定子鉄心16の外周面の複数個所を溶接することにより、互いに積層状態に連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 12 includes a
図1に示すように、複数のスロット22に回転子巻線18が埋め込まれ、各固定子ティース20に巻き付けられている。回転子巻線18は、固定子鉄心16の軸方向両端から軸方向外側に向かってオーバーハングするように設けられている。回転子巻線18に交流電流を流すことにより、固定子12(固定子ティース20)に所定の鎖交磁束が形成される。
As shown in FIG. 1, the rotor windings 18 are embedded in the plurality of
図1および図2に示すように、固定子鉄心16の軸方向両端には、固定子鉄心16と略同一断面形状を有する鉄心端板(以下、端板と称する)24がそれぞれ設けられている。更に、これら端板24の上に鉄心押え26が設けられている。
端板24は、剛性を確保する観点から、電磁鋼板17の肉厚よりも大きく設定された金属板、例えば、1.6mm厚の鉄板を複数枚積層したもので構成されている。各端板24は、固定子鉄心16のヨーク部16aに対応する円環状の外周部24aと、外周部24aの内周面から中心軸線C1に向かって径方向に突出する複数の端板ティース24bと、を一体に有している。端板ティース24bは、周方向に沿って等間隔を置いて配置されている。端板24は固定子鉄心16と同芯上に配置され、外周部24aはヨーク部16aに重ねて配置され、更に、複数の端板ティース24bはそれぞれ固定子ティース20に重ねて配置されている。端板24を構成する複数の鉄板は、例えば、端板ティース24bの位置でスポット溶接することにより、互いに連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, core end plates (hereinafter, referred to as end plates) 24 having substantially the same cross-sectional shape as the
The
図2および図3に示すように、端板ティース24bは、回転子巻線18と接触しないように、固定子ティース20の寸法よりも小さい寸法に形成されている。例えば、端板ティース24bの周方向の幅W2は、固定子ティース20の周方向の幅W1よりも小さく(W2<W1)形成されている。端板ティース24bの径方向の長さは、固定子ティース20の径方向の長さの同等以下に形成されている。これにより、端板ティース24bの延出端は、固定子ティース20の延出端との間隔Dは、0〜5mm程度に形成されている。
更に、本実施形態では、各端板ティース24bは、径方向に延在するスリット40を有している。ここで、スリットとは、端板24の一方の表面から反対の表面まで貫通して形成された開孔あるいはスリットを示している。スリット40は、端板ティース24bの基端(外周部24a側の端)から延出端まで延在し、延出端に開口している。固定子ティース20の端面の平面積(固定子鉄心16を軸方向から見た場合の固定子ティース20の表面積)をA、端板ティース24bの平面積をBとした場合、A>Bであり、B/A=0.5〜0.9程度に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
Further, in this embodiment, each
図1に示すように、鉄心押え26は、鉄等の金属により、略円環状に形成されている。鉄心押え26の内径は、固定子鉄心押え18と固定子巻線18とが接触しないようになっている。一対の鉄心押え26により、固定子鉄心16および端板24を軸方向両側から挟みこんで保持している。鉄心押え26は、固定子鉄心16のヨーク部16aおよび端板24の外周部24aと対向して配置されている。鉄心押え26、端板24および固定子鉄心16は、溶接等により、互いに連結され一体化されている。
As shown in FIG. 1, the iron core retainer 26 is formed in a substantially annular shape by a metal such as iron. The inner diameter of the iron core retainer 26 is such that the stator iron core retainer 18 and the stator winding 18 do not come into contact with each other. The
ケーシング30は、固定子鉄心16の駆動端側に位置する鉄心押え26に取付けられたほぼ円筒状の第1ブラケット32aと、反駆動端側に位置する鉄心押え26に取付けられたお椀形状の第2ブラケット32bと、を有している。第1および第2ブラケット32a、32bは、例えば、アルミニウム合金等で形成されている。第1ブラケット32aの先端側に、環状のベアリングブラケット(第1軸受ハウジング)34が同軸的にボルトにて締結されている。ベアリングブラケット34の中央部に、第1軸受として例えば、ころ軸受35を内蔵した第1軸受部36が締結されている。第2ブラケット32bの中央部に、第2軸受として例えば玉軸受37を内蔵した第2軸受部38が締結されている。
The
一方、回転子14は、第1および第2軸受部36、38により、中心軸線C1を中心に回転自在に支持された円柱形状のシャフト(回転軸)42と、シャフト42の軸方向ほぼ中央部に固定された円筒形状の回転子鉄心44と、回転子鉄心44内に埋め込まれた複数の永久磁石46と、を有している。回転子鉄心44は、磁性材、例えば、ケイ素鋼などの円環状の電磁鋼板47を多数枚、同芯状に積層した積層体として構成されている。回転子鉄心44は中心軸線C1と同軸的に形成された内孔50を有している。シャフト42は内孔50に挿通および嵌合され、回転子鉄心44と同軸的に延在している。なお、回転子鉄心44にシャフト42を挿入する場合、焼嵌めや圧入などで回転子鉄心44とシャフト42とを一体化させる。
回転子鉄心44は、固定子鉄心16の内側に僅かな隙間(エアギャップ)を置いて同軸的に配置されている。すなわち、回転子鉄心44の外周面は、僅かな隙間をおいて、固定子鉄心16の内周面(固定子ティース20の先端面)に対向している。本実施形態において、回転子鉄心44の軸方向長さは、固定子鉄心16および一対の端板24の合計の軸方向長さに対応している。これにより、回転子鉄心44は、固定子鉄心16および一対の端板24の内周面に対向している。
On the other hand, the rotor 14 has a cylindrical shaft (rotating shaft) 42 rotatably supported about the central axis C1 by the first and
The rotor core 44 is coaxially arranged with a small gap (air gap) inside the
回転子鉄心44には、軸方向に貫通する複数の磁石埋め込み孔52が形成されている。各磁石埋め込み孔52内に、永久磁石46が装填および配置され、例えば、接着剤等により回転子鉄心44に固定されている。各永久磁石46は、回転子鉄心44の全長に亘って延在している。また、複数の永久磁石46は、回転子鉄心44の周方向に所定の間隔を置いて配列されている。 A plurality of magnet embedding holes 52 penetrating in the axial direction are formed in the rotor core 44. A permanent magnet 46 is loaded and arranged in each magnet embedding hole 52, and is fixed to the rotor core 44 by, for example, an adhesive. Each permanent magnet 46 extends over the entire length of the rotor core 44. The plurality of permanent magnets 46 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core 44.
回転子鉄心44の軸方向両端に、略円板状の磁気遮蔽板54、回転子鉄心押え56が設けられている。磁気遮蔽板54は、例えばステンレスなどの非磁性材料により形成されている。回転子鉄心押え56は鉄等の金属により形成されている。磁気遮蔽板54および回転子鉄心押え56はそれぞれ中央部に貫通孔を有し、これらの貫通孔にシャフト42が挿入または圧入されている。
一対の回転子鉄心押え56は、積層された電磁鋼板47(回転子鉄心44)、磁気遮蔽板54が分離しないように、かつ、シャフト42に対して軸方向にずれないように、これらを両側から挟んで保持している。回転子鉄心押え56は、剛性が確保できるように十分な肉厚に設定されている。
At both ends in the axial direction of the rotor core 44, a substantially disk-shaped magnetic shielding plate 54 and a rotor core retainer 56 are provided. The magnetic shielding plate 54 is formed of a non-magnetic material such as stainless steel. The rotor core holder 56 is formed of a metal such as iron. Each of the magnetic shielding plate 54 and the rotor core retainer 56 has a through-hole at the center, and the shaft 42 is inserted or press-fitted into these through-holes.
The pair of rotor core retainers 56 are arranged so that the laminated electromagnetic steel plates 47 (rotor core 44) and the magnetic shielding plate 54 are not separated from each other, and are not displaced in the axial direction with respect to the shaft 42. It is sandwiched and held. The rotor core retainer 56 is set to a sufficient thickness so as to secure rigidity.
上記のように構成された電動機10では、回転子巻線18に通電すると、固定子鉄心16に磁束が形成される。この磁束は、固定子ティース20を介して回転子鉄心44を通る。すると、永久磁石46による磁束との相互作用によって回転子14が回転する。
ここで、固定子鉄心16は、軸方向両端に設けられた端板24を介して配置された鉄心押え26と一体化され、さらに、これら鉄心押え26を介してケーシング30により支持されている。このため、固定子鉄心16に形成された磁束が、端板24、端板ティース24bを通り、その際、端板ティース24bに渦電流が誘起される可能性がある。しかし、本実施形態では、端板ティース24bにスリット40が設けられ、このスリット40により、周方向に流れる渦電流が遮蔽され極力抑制される。このため、この渦電流に起因するモータ損失を低減でき、駆動効率の優れた固定子および電動機10が得られる。
また、本実施形態によれば、端板ティース24bの平面積Bは、固定子ティース20の平面積Aよりも小さく、一例では、平面積Aの50〜80%に設定されている。このように平面積Bを平面積Aよりも小さくすることにより、一層、渦電流の発生を抑制することが可能となる。
In the electric motor 10 configured as described above, when the rotor winding 18 is energized, a magnetic flux is formed in the
Here, the
Further, according to the present embodiment, the plane area B of the
次に、他の実施形態および変形例に係る電動機の固定子について説明する。以下に説明する他の実施形態および変形例において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, a description will be given of a stator of an electric motor according to another embodiment and a modification. In other embodiments and modifications described below, the same parts as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted or simplified. This will be described in detail focusing on the differences.
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る電動機の固定子について説明する。
図4は、第2の実施形態に係る電動機の固定子鉄心および鉄心端板を示す斜視図、図5は、固定子鉄心および鉄心端板のティースを示す平面図である。
図示のように、第2の実施形態によれば、各端板ティース24bは、複数のスリット、例えば、2本のスリット40a、40bを有している。スリット40a、40bは、端板ティース24bの基端から先端まで、径方向に沿って延在している。スリット40a、40bは、端板ティース24bの周方向に間隔を置いて並んでいる。スリット40a、40bは、端板ティース24bの延出端に開口している。端板ティース24bの径方向の長さは、固定子ティース20の径方向長さよりも間隔D(0〜2mm)だけ短く形成されている。本実施形態において、端板ティースの幅W2は、固定子ティース20の幅W1とほぼ等しく形成されている。端板ティース24bの平面積Bは、固定子ティース20の平面積Aよりも小さく(A>B)、B/A=0.5〜0.8程度に形成されている。
(Second Embodiment)
The stator of the electric motor according to the second embodiment will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing a stator core and a core end plate of the electric motor according to the second embodiment, and FIG. 5 is a plan view showing teeth of the stator core and the core end plate.
As shown, according to the second embodiment, each
上記のように構成された第2の実施形態においても、端板ティース24bに設けられた複数のスリット40a、40bにより磁束を遮蔽し、端板ティース24bに誘起される渦電流を抑制することができる。同時に、端板ティース24bの平面積Bを固定子ティース20の平面積Aよりも小さくすることにより、一層、渦電流の発生を抑制することが可能となる。このため、渦電流に起因するモータ損失を低減し、駆動効率の優れた固定子および電動機を得ることができる。
In the second embodiment configured as described above, the magnetic flux is shielded by the plurality of
(第3の実施形態)
第3の実施形態に係る電動機の固定子について説明する。
図6は、第3の実施形態に係る電動機の固定子鉄心および鉄心端板を示す斜視図、図7は、固定子鉄心および鉄心端板のティースを示す平面図である。
図示のように、第3の実施形態によれば、各端板ティース24bは、複数のスリット、例えば、5本のスリット40を有している。スリット40は、それぞれ端板ティース24bの周方向に延在し、かつ、径方向に所定の間隔を置いて並んでいる。各スリット40は、端板ティース24bの幅方向中央部に形成され、周方向の両端部は開口することなく閉じられている。
端板ティース24bの径方向の長さは、固定子ティース20の径方向長さよりも間隔D(例えば、0.5mm)だけ短く形成されている。本実施形態において、端板ティース24bの幅W2は、固定子ティース20の幅W1よりも僅かに小さく形成されている。複数のスリット40を設けることにより、端板ティース24bの平面積Bは、固定子ティース20の平面積Aよりも小さく(A>B)、B/A=0.5〜0.8程度に形成されている。
(Third embodiment)
The stator of the electric motor according to the third embodiment will be described.
FIG. 6 is a perspective view showing a stator core and a core end plate of the electric motor according to the third embodiment, and FIG. 7 is a plan view showing teeth of the stator core and the core end plate.
As shown, according to the third embodiment, each
The radial length of the
上記のように構成された第3の実施形態においても、端板ティース24bに設けられた複数のスリット40により磁束を遮蔽し、端板ティース24bに誘起される渦電流を抑制することができる。同時に、端板ティース24bの平面積Bを固定子ティース20の平面積Aよりも小さくすることにより、一層、渦電流の発生を抑制することが可能となる。このため、渦電流に起因するモータ損失を低減し、駆動効率の優れた固定子および電動機を得ることができる。
Also in the third embodiment configured as described above, the magnetic flux is shielded by the plurality of
(第1変形例)
第1変形例に係る電動機の固定子について説明する。
図8は、第1変形例に係る電動機の固定子鉄心および鉄心端板のティースを示す平面図である。
図示のように、第1変形例によれば、端板ティース24bは、固定子ティース20が剥がれるのを防止するために必要最小限の幅に形成している。一例では、端板ティース24bの風方向の幅W2は、固定子ティース20の幅W1の30〜50%程度に形成している。また、端板ティース24bの径方向の長さは、固定子ティース20の径方向長さよりも間隔D(例えば、1mm)だけ短く形成されている。これにより、端板ティース24bの平面積Bは、固定子ティース20の平面積Aよりも小さく、B/A=0.3〜0.5程度に形成されている。
第1変形例によれば、端板ティース24bは、固定子ティース20よりも十分幅が狭いため、固定子鉄心16に形成された磁束が、端板ティース24bに漏出することを極力抑制することができる。これにより、端板24に誘起される渦電流が低減する。
(First modification)
The stator of the electric motor according to the first modification will be described.
FIG. 8 is a plan view showing the stator core and the teeth of the core end plate of the electric motor according to the first modification.
As shown, according to the first modification, the
According to the first modified example, the
(第2変形例)
第2変形例に係る電動機の固定子について説明する。
図9は、第2変形例に係る電動機の固定子鉄心および鉄心端板のティースを示す平面図である。
図示のように、第2変形例によれば、端板ティース24bは、複数のスリット、例えば、4本のスリット40を有している。スリット40は、端板ティース24bの周方向に延在し、かつ、径方向に所定の間隔を置いて並んでいる。各スリット40は、端板ティース24bの幅方向中央部に形成され、周方向の一端は端板ティース24bの側縁に開口している。これにより、端板ティース24bは、くし歯形状をなしている。
端板ティース24bの径方向の長さは、固定子ティース20の径方向長さよりも間隔D(例えば、1mm)だけ短く形成されている。端板ティース24bの幅W2は、固定子ティース20の幅W1よりも小さく形成されている。複数のスリット40を設けることにより、端板ティース24bの平面積Bは、固定子ティース20の平面積Aよりも小さく(A>B)、B/A=0.5〜0.8程度に形成されている。
(Second modification)
The stator of the electric motor according to the second modification will be described.
FIG. 9 is a plan view showing the stator core and the teeth of the core end plate of the electric motor according to the second modification.
As illustrated, according to the second modification, the
The radial length of the
(第3変形例)
第3変形例に係る電動機の固定子について説明する。
図10は、第3変形例に係る電動機の固定子鉄心および鉄心端板のティースを示す平面図である。
図示のように、第3変形例によれば、端板ティース24bは、複数のスリット、例えば、4本のスリット40を有している。スリット40は、端板ティース24bの径方向に一列に並んで、かつ、径方向に所定の間隔を置いて延在している。
端板ティース24bの径方向の長さは、固定子ティース20の径方向長さよりも間隔D(例えば、1mm)だけ短く形成されている。端板ティース24bの幅W2は、固定子ティース20の幅W1よりも小さく形成されている。複数のスリット40を設けることにより、端板ティース24bの平面積Bは、固定子ティース20の平面積Aよりも小さく(A>B)、B/A=0.5〜0.8程度に形成されている。
(Third Modification)
The stator of the electric motor according to the third modification will be described.
FIG. 10 is a plan view showing the stator core and the teeth of the core end plate of the electric motor according to the third modification.
As shown, according to the third modification, the
The radial length of the
第2変形例および第3変形例によれば、端板ティース24bに設けられた複数のスリット40により磁束を遮蔽し、端板ティース24bに誘起される渦電流を抑制することができる。同時に、端板ティース24bの平面積Bを固定子ティース20の平面積Aよりも小さくすることにより、一層、渦電流の発生を抑制することが可能となる。このため、渦電流に起因するモータ損失を低減し、駆動効率の優れた固定子および電動機を提供することができる。
According to the second modified example and the third modified example, the magnetic flux is shielded by the plurality of
なお、本発明のいくつかの実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
例えば、端板ティースのスリットは、一定幅、および直線状に限定されることなく、湾曲あるいは屈曲したスリットとしてもよい。スリットの幅は、一定でなくても良い。更に、スリットは、帯状に限らず、円形、楕円形、多角形等の他の形状としてもよい。
回転子の寸法、材質、形状等は、前述した実施形態に限定されることなく、設計に応じて種々変更可能である。本実施形態に係る回転子および電動機は、永久磁石界磁電動機に限らず、誘導電動機にも適用可能である。
Although some embodiments and modifications of the present invention have been described, these embodiments and modifications are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modified examples are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and their equivalents.
For example, the slit of the end plate teeth is not limited to a fixed width and a straight line, but may be a curved or bent slit. The width of the slit need not be constant. Further, the slit is not limited to the band shape, and may have another shape such as a circle, an ellipse, and a polygon.
The size, material, shape, and the like of the rotor are not limited to the above-described embodiment, but can be variously changed according to the design. The rotor and the electric motor according to the present embodiment can be applied not only to a permanent magnet field motor but also to an induction motor.
10…電動機、12…固定子、14…回転子、16…固定子鉄心、
18…固定子巻線、20…固定子ティース、22…スロット、24…鉄心端板、
24a…外周部、24b…端板ティース、26…鉄心押え、30…ケーシング、
40、40a、40b…スリット、42…シャフト、44…回転子鉄心、
46…永久磁石
10 ... motor, 12 ... stator, 14 ... rotor, 16 ... stator core,
18 ... stator winding, 20 ... stator teeth, 22 ... slot, 24 ... iron core end plate,
24a: outer peripheral portion, 24b: end plate teeth, 26: iron core retainer, 30: casing,
40, 40a, 40b ... slit, 42 ... shaft, 44 ... rotor core,
46 ... permanent magnet
Claims (5)
前記固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して形成され、環状のヨーク部と、前記ヨーク部の内周面からヨーク部の中心に向かって延出しているとともに前記ヨーク部の周方向に互いに間隔を置いて設けられた複数の固定子ティースと、を有し、
前記鉄心端板の各々は、前記ヨーク部に重ねて配置された環状の外周部と前記外周部の内周面から前記外周部の中心に向かって延出しているとともに前記外周部の周方向に互いに間隔を置いて設けられ、それぞれ前記固定子ティースに重ねて配置された複数の端板ティースと、を有し、
前記端板ティースの各々は、前記固定子ティースの平面積より小さい平面積を有し、前記端板ティースの延出端と前記固定子ティースの延出端との間隔が0〜5mmに形成されている
固定子。 A stator of an electric motor comprising: a cylindrical stator core, a stator winding, and a pair of core end plates disposed on both ends in the axial direction of the stator core,
The stator core is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and has an annular yoke portion, extending from the inner peripheral surface of the yoke portion toward the center of the yoke portion, and extending in a circumferential direction of the yoke portion. A plurality of stator teeth provided at intervals from each other,
Each of the iron core end plates extends toward the center of the outer peripheral portion from the inner peripheral surface of the annular outer peripheral portion and the outer peripheral portion arranged so as to overlap with the yoke portion, and extends in the circumferential direction of the outer peripheral portion. A plurality of end plate teeth provided at intervals from each other and arranged so as to overlap the stator teeth,
Each of the end plate teeth has a plane area smaller than a plane area of the stator teeth, and a distance between an extended end of the end plate teeth and an extended end of the stator teeth is formed to be 0 to 5 mm. Is a stator.
前記固定子と同軸的に配置され、回転自在に支持されたシャフトと、前記シャフトに取り付けられ前記固定子の内側に隙間を置いて対向する回転子鉄心と、を有する回転子と、
を備える電動機。 A stator according to any one of claims 1 to 4,
A rotor having a shaft coaxially disposed with the stator and rotatably supported, and a rotor core attached to the shaft and opposed to the stator with a gap inside the stator.
An electric motor comprising:
Priority Applications (1)
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JP2018111870A JP2019216523A (en) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Motor stator and motor including the same |
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