JP2020061864A - Rotary electric machine and rotary electric machine set - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary electric machine which reduces facility cost and prevents deterioration of characteristics of the rotary electric machine.SOLUTION: A rotary electric machine comprises: a stator 1 having a stator coil 8 arranged in a stator slot 7; and a rotor 2 having a rotor bar 11 arranged in a rotor slot 12. The number of poles is included in a range of the number of poles consisting of a plurality of predetermined numbers of poles, the rotary electric machine calculates an annular mode order M by which electromagnetic exciting force is generated based on a kf-th harmonic order kf included in distribution of magnetomotive force by current to be generated by the stator coil, a kp-th harmonic order kp included in distribution of magnetic resistance of a gap, the number of poles P, the number of stator slots Ns, and the number of rotor slots Nr, considers the minimum value as Mmin of the calculated M, selects the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr when the Mmin exceeds a predetermined value, and has the stator with the selected number of stator slots Ns and the rotor with the selected number of rotor slots Nr.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転電機に関し、特に、コストを低減した回転電機に関する。   The present invention relates to a rotary electric machine, and more particularly to a rotary electric machine with reduced cost.

回転電機の一例である誘導機に関する背景技術として、特許文献１が知られている。特許文献１は、電磁加振力による振動を抑制させることで、騒音を低減させるため、固定子と回転子のスロット数の組み合わせによる加振周波数が、固定子鉄心の反共振点近辺になるように、回転子スロット数が設定されたことに特徴を有する。   Patent Document 1 is known as a background art related to an induction machine, which is an example of a rotating electric machine. In Patent Document 1, in order to reduce noise by suppressing the vibration due to the electromagnetic excitation force, the excitation frequency due to the combination of the number of slots of the stator and the rotor is set to be near the anti-resonance point of the stator core. In addition, the number of rotor slots is set.

特開平３−１９５３４７号公報JP-A-3-195347

特許文献１は、回転子スロット数を設定する技術である。複数の回転電機に対して、極数毎に回転子スロット数を変更すると、極数に対応した鉄心の打ち抜き型が必要となり、設備コストの増加を招く。そのため、回転子のスロット数を変更することなく、極数を変更することが望ましい。   Patent Document 1 is a technique for setting the number of rotor slots. When the number of rotor slots is changed for each of a plurality of rotating electric machines for each pole, an iron core punching die corresponding to the number of poles is required, resulting in an increase in equipment cost. Therefore, it is desirable to change the number of poles without changing the number of slots of the rotor.

しかしながら、異なる極数で回転子のスロット数を変更しないようにした場合は、誘導機の特性が大幅に悪化する。特許文献１では、異なる極数に対応して回転子のスロット数を変えることなく、設備コストを低減し、回転電機の特性の悪化を防ぐことについては、配慮されていない。   However, if the number of slots of the rotor is not changed with different numbers of poles, the characteristics of the induction machine will be significantly deteriorated. In Patent Document 1, no consideration is given to reducing the equipment cost and preventing the deterioration of the characteristics of the rotating electric machine without changing the number of slots of the rotor corresponding to the different number of poles.

本発明の目的は、設備コストを低減し、回転電機の特性の悪化を防ぐ回転電機および回転電機セットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a rotating electric machine and a rotating electric machine set that reduce equipment costs and prevent deterioration of characteristics of the rotating electric machine.

本発明の好ましい一例は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心の周方向に配置された固定子スロットと、前記固定子スロットに配置された固定子巻線とを有する固定子と、
回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周方向に配置された回転子スロットと、前記回転子スロットに配置された回転子バーを有する回転子とを有する回転電機であって、
複数は、定めておいた複数の極数からなる極数範囲に含まれており、
前記固定子巻線により生じる電流による起磁力の分布に含まれるｋｆ次の高調波次数ｋｆと、ギャップの磁気抵抗の分布に含まれるｋｐ次の高調波次数ｋｐと、前記極数Ｐと、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒとに基づいて、電磁加振力が発生する円環モード次数Ｍを算出し、算出したＭのうち、最小値をＭｍｉｎとし、前記Ｍｍｉｎが、所定値を超えた場合における、前記固定子スロット数Ｎｓと前記回転子スロット数Ｎｒを選定し、選定した前記固定子スロット数Ｎｓの前記固定子と、選定した前記回転子スロット数Ｎｒの前記回転子を有する回転電機である。 A preferred example of the present invention is a stator having a stator core, a stator slot arranged in the circumferential direction of the stator core, and a stator winding arranged in the stator slot,
A rotary electric machine having a rotor core, a rotor slot arranged in the circumferential direction of the rotor core, and a rotor having a rotor bar arranged in the rotor slot,
A plurality is included in the pole number range consisting of a plurality of determined pole numbers,
The kf-order harmonic order kf included in the magnetomotive force distribution due to the current generated by the stator winding, the kp-order harmonic order kp included in the gap magnetoresistance distribution, the pole number P, and Based on the number of child slots Ns and the number of rotor slots Nr, the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force is generated is calculated, and among the calculated M, the minimum value is Mmin, and the Mmin is a predetermined value. When the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr are selected, the stator having the number of stator slots Ns selected and the rotor having the number of rotor slots Nr selected are selected. It is a rotating electric machine that has.

また、本発明の好ましい他の例は、固定子鉄心と、前記固定子鉄心の周方向に配置された固定子スロットと、前記固定子スロットに配置された固定子巻線とを有する固定子と、回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周方向に配置された回転子スロットと、前記回転子スロットに配置された回転子バーを有する回転子とを有する回転電機を、複数有する回転電機セットであって、
前記回転電機は、複数の極数からなる極数範囲内のいずれかの前記極数を有しており、
前記固定子巻線により生じる電流による起磁力の分布に含まれるｋｆ次の高調波次数ｋｆと、ギャップの磁気抵抗の分布に含まれるｋｐ次の高調波次数ｋｐと、前記極数Ｐと、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒとに基づいて、電磁加振力が発生する円環モード次数Ｍを算出し、算出したＭのうち、最小値をＭｍｉｎとし、前記Ｍｍｉｎが、所定値を超えた場合における、前記固定子スロット数Ｎｓと前記回転子スロット数Ｎｒを選定し、選定した前記固定子スロット数Ｎｓの前記固定子と、選定した前記回転子スロット数Ｎｒの前記回転子を有する回転電機セットである。 Another preferable example of the present invention is a stator having a stator core, a stator slot arranged in the circumferential direction of the stator core, and a stator winding arranged in the stator slot. A rotary electric machine set having a plurality of rotary electric machines having a rotor core, a rotor slot arranged in a circumferential direction of the rotor core, and a rotor having a rotor bar arranged in the rotor slot. There
The rotating electrical machine has any of the number of poles within a number of poles consisting of a plurality of poles,
The kf-order harmonic order kf included in the magnetomotive force distribution due to the current generated by the stator winding, the kp-order harmonic order kp included in the gap magnetoresistance distribution, the pole number P, and Based on the number of child slots Ns and the number of rotor slots Nr, the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force is generated is calculated, and among the calculated M, the minimum value is Mmin, and the Mmin is a predetermined value. When the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr are selected, the stator having the number of stator slots Ns selected and the rotor having the number of rotor slots Nr selected are selected. It is a rotating electrical machine set that has.

本発明によれば、設備コストを低減し、回転電機の特性の悪化を防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to reduce equipment costs and prevent deterioration of characteristics of a rotating electric machine.

実施例１の誘導電動機の部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the induction motor of the first embodiment. 実施例１の製造装置の斜視図である。3 is a perspective view of the manufacturing apparatus according to the first embodiment. FIG. 実施例２の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。7 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the second embodiment. 実施例３の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。9 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the third embodiment. 実施例４の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。10 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the fourth embodiment. 実施例５の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。10 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the fifth embodiment. 実施例６の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。16 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the sixth embodiment. 実施例７の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。16 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the seventh embodiment. 実施例９の回転電機システムの構成図である。It is a block diagram of the rotary electric machine system of Example 9. 実施例９の発電機システムの構成図である。It is a block diagram of the generator system of Example 9.

以下、実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

回転電機の一例である誘導電動機を用いて実施例１を説明する。図１は、実施例１の誘導電動機の部分断面図である。実施例１は、固定子１と回転子２とがギャップ３を隔てて径方向に対向する回転電機である。固定子１は、円環状のコアバック４と、コアバック４から径方向に突き出すようにして周方向に複数設けられたティース５を有する固定子鉄心６と、固定子鉄心６の内径側の周方向に配置され、隣接するティース５の間に形成される固定子スロット７と、固定子スロット７に配置され、巻装された固定子巻線８を備える。回転子２は、回転子鉄心１０と、回転子鉄心１０に周方向に所定の間隔で配置された複数の回転子スロット１２と、回転子スロットに配置された回転子バー１１を備える。   Example 1 will be described using an induction motor that is an example of a rotating electric machine. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the induction motor of the first embodiment. The first embodiment is a rotary electric machine in which a stator 1 and a rotor 2 are opposed to each other in a radial direction with a gap 3 therebetween. The stator 1 includes an annular core back 4, a stator core 6 having a plurality of teeth 5 provided in the circumferential direction so as to project from the core back 4 in the radial direction, and a circumference of the stator core 6 on the inner diameter side. And a stator winding 8 arranged in the stator slot 7 and wound around the stator slot 7. The rotor 2 includes a rotor core 10, a plurality of rotor slots 12 arranged in the rotor core 10 at predetermined intervals in the circumferential direction, and a rotor bar 11 arranged in the rotor slots.

実施例１は、複数の極数からなる極数範囲を定めておき、固定子巻線により生じる電流による起磁力の分布に含まれるｋｆ次の高調波次数ｋｆと、ギャップの磁気抵抗の分布に含まれるｋｐ次の高調波次数ｋｐと、極数Ｐと、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒとに基づいて、電磁加振力が発生する円環モード次数Ｍを算出し、算出したＭのうち、最小値をＭｍｉｎとし、Ｍｍｉｎが、所定値を超えた場合における、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒを選定し、選定した前記固定子スロット数Ｎｓの固定子と、選定した回転子スロット数Ｎｒの回転子を有する回転電機である。   In the first embodiment, a pole number range including a plurality of pole numbers is defined, and the kf-order harmonic order kf included in the distribution of the magnetomotive force due to the current generated by the stator winding and the distribution of the magnetic resistance of the gap are determined. Based on the included kp-order harmonic order kp, the pole number P, the stator slot number Ns, and the rotor slot number Nr, the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force is generated is calculated, Among the M, the minimum value is set to Mmin, and when the Mmin exceeds a predetermined value, the stator slot number Ns and the rotor slot number Nr are selected, and the selected stator slot number Ns of the stator, This is a rotating electric machine having a rotor with the selected rotor slot number Nr.

より、具体的には、実施例１では、固定子スロット７の個数（固定子スロット数Ｎｓ）と回転子スロット１２の個数（回転子スロット数Ｎｒ）の組み合わせが、定めた範囲内の全ての極数Ｐにおいて同一である。また、固定子の毎極毎相のスロット数をＮｓｐｐ、約分されたＮｓｐｐの分母をＢ、約分されたＮｓｐｐの分子をＣ、自然数と０をｍ、相数をｎとするとき、定めておいた極数範囲内での極数Ｐにおいて、次式で表される電磁加振力の発生しうる円環モード次数Ｍの最小値を判定値Ｍｍｉｎとするとき、判定値Ｍｍｉｎが、２極を除いた他の全ての極数で１を超える。   More specifically, in the first embodiment, all combinations of the number of the stator slots 7 (the number of stator slots Ns) and the number of the rotor slots 12 (the number of rotor slots Nr) are within the defined range. The number of poles P is the same. Further, when the number of slots of each pole and each phase of the stator is Nspp, the denominator of the reduced Nspp is B, the numerator of the reduced Nspp is C, a natural number and 0 are m, and the number of phases is n. When the minimum value of the annular mode order M that can generate the electromagnetic excitation force expressed by the following equation is the determination value Mmin in the number of poles P within the set number of poles, the determination value Mmin is 2 Exceeds 1 in all other pole numbers except poles.

Ｍ＝｜ｋｆ−ｋｐ｜×Ｐ／２ 式（１）
ｋｆ＝｜６×ｍ／Ｂ±１｜ 式（２）
ｋｐ＝｜２×（Ｎｓ−Ｎｒ）／Ｐ±１｜ 式（３）
Ｎｓｐｐ＝Ｎｓ／（ｎ×Ｐ）＝Ｃ／Ｂ 式（４） M = | kf-kp | * P / 2 Formula (1)
kf = | 6 × m / B ± 1 | Equation (2)
kp = | 2 × (Ns−Nr) / P ± 1 | Equation (3)
Nspp = Ns / (n × P) = C / B Formula (4)

実施例１では、起動トルクに大きな脈動を発生させる異常トルクの有無や、騒音の発生に密接な関係のある電磁加振力において、発生しうる円環モード次数Ｍの全てを簡易に計算できる数式を式（１）のように導出した。極数が２の場合は、判定値Ｍｍｉｎは、最大でも１となり、式（１）では、特性がよいかどうかを判断できない。そのため式（１）では、２極についての判断をすることは除く。   In the first embodiment, it is possible to easily calculate all of the annular mode orders M that can occur in the presence or absence of abnormal torque that causes a large pulsation in the starting torque and the electromagnetic excitation force that is closely related to the generation of noise. Was derived as in equation (1). When the number of poles is 2, the determination value Mmin is 1 at the maximum, and it is not possible to determine whether or not the characteristic is good by the equation (1). Therefore, in the formula (1), the judgment about the two poles is excluded.

異常トルクは発生しうる円環モード次数Ｍに０次を有する場合に発生し、騒音は発生しうる円環モード次数Ｍに１次を有する場合に最も大きく発生する。導出した発生しうる円環モード次数Ｍの数式をもとに、定めた範囲内の２極を除く他の全ての極数Ｐにおいて、発生しうる円環モード次数Ｍの最小値Ｍｍｉｎが１よりも大きくなる、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの組み合わせとしている。   The abnormal torque occurs when the ring mode order M that can be generated has the 0th order, and the noise occurs most when the ring mode order M that can be generated has the 1st order. Based on the derived mathematical formula of the torus mode order M, the minimum value Mmin of the torus mode order M that can be generated is 1 from all other pole numbers P except for two poles within the defined range. Also, the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr are combined to be larger.

固定子巻線８に生じる電流による起磁力は、円周方向に見たときの空間的な分布が、正弦波状ではなく、２極分を基本波成分としたとき、第ｋｆ次の高調波次数が含まれることを式（２）のように導出した。式（２）に含まれるＢは、約分されたＮｓｐｐの分母であるため、固定子スロット数Ｎｓと極数Ｐにより変化する。   The magnetomotive force due to the current generated in the stator winding 8 is a harmonic distribution of the kfth order when the spatial distribution when viewed in the circumferential direction is not a sinusoidal wave and two poles are the fundamental wave components. It is derived as expressed in Equation (2) that Since B included in the equation (2) is a denominator of the reduced Nspp, it changes depending on the number of stator slots Ns and the number of poles P.

一般的に、起磁力の発生しうる高調波次数は、第６ｍ±１次とされている。実施例１では、固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐが整数、すなわち約分されたＮｓｐｐの分母Ｂが１の場合においては、式（２）のｋｆは、６ｍ±１となるが、Ｂが２では３ｍ±１、Ｂが３では２ｍ±１、Ｂが４では１．５ｍ±１となる。実施例１では、Ｂが１よりも大きいとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが導かれ、導出した式（２）により高調波の次数が特定されている。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力の円環モード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、定めておいた極数範囲内での極数Ｐにおいて、異常トルクの発生がなく、騒音も小さくなる、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの組み合わせが選定される。   In general, the harmonic order that can generate a magnetomotive force is set to 6m ± 1st order. In the first embodiment, when the number of slots Nspp of each pole and each phase of the stator is an integer, that is, when the denominator B of the reduced Nspp is 1, the kf of the equation (2) is 6m ± 1, When B is 2, it is 3 m ± 1, when B is 3 it is 2 m ± 1, and when B is 4, it is 1.5 m ± 1. In the first embodiment, when B is larger than 1, it is derived that a harmonic order, which is not generally considered, occurs, and the derived order (2) specifies the harmonic order. As a result, the circular mode order M of the electromagnetic excitation force that can be generated by the formula (1) can be calculated easily without omission, and no abnormal torque is generated at the number P of poles within the predetermined number of poles. A combination of the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr that reduces noise is selected.

一方、ｋｆを一般的な６ｍ±１として式（１）に与えてしまうと、固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐが整数ではない、すなわち約分されたＮｓｐｐの分母Ｂが１よりも大きいとき、計算される発生しうる電磁加振力の円環モード次数Ｍに抜けが生じてしまう。よって、定めておいた極数範囲内での極数Ｐにおいて、異常トルクが発生したり、騒音が大きくなる可能性が生じる。   On the other hand, if kf is given to Equation (1) as a general 6m ± 1, the number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is not an integer, that is, the denominator B of the reduced Nspp is more than 1. When it is large, the calculated circular electromagnetic wave order M of the electromagnetic excitation force may be missing. Therefore, at the number of poles P within the predetermined pole number range, abnormal torque may occur or noise may increase.

ギャップ３の磁気抵抗は、円周方向に見たときの空間的な分布が、一定値ではなく、２極分を基本波成分としたとき、第ｋｐ次の高調波次数が数３のように含まれる。ｋｐは、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒと極数Ｐにより決定される。   The magnetic resistance of the gap 3 is such that the spatial distribution when viewed in the circumferential direction is not a constant value, but when the two-pole component is the fundamental wave component, the kp-th harmonic order is included. kp is determined by the number of stator slots Ns, the number of rotor slots Nr, and the number of poles P.

一般に、発生している電磁加振力の円環モード次数は、騒音を実測することでは不明である。すなわち、騒音の実測のみによって騒音の発生源となっている電磁加振力の円環モード次数を特定することはできない。   In general, the circular mode order of the generated electromagnetic excitation force is unknown by actually measuring noise. That is, it is not possible to specify the circular mode order of the electromagnetic excitation force that is the source of the noise only by actually measuring the noise.

固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒと、定めた範囲内の極数Ｐとの組み合わせは、膨大な個数となる。たとえば、ＮｓとＮｒが５０×５０通り、極数Ｐが４通りのときは、１万通りの組み合わせが存在し、全ての組み合わせを実験することは、現実的ではない。また、実験したとしても、異常トルクの発生や騒音の増大が、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒと、定めた範囲内の極数Ｐとの組み合わせによるものなのか、それ以外のものが原因なのかの分離ができない。   The number of combinations of the number of stator slots Ns, the number of rotor slots Nr, and the number of poles P within a predetermined range is enormous. For example, when Ns and Nr are 50 × 50 and the number of poles P is 4, there are 10,000 combinations, and it is not realistic to experiment all combinations. Further, even if the experiment is conducted, whether the abnormal torque is generated or the noise is increased by the combination of the number of stator slots Ns, the number of rotor slots Nr, and the number of poles P within a predetermined range, I can't separate the cause.

実施例１では、簡易に計算できる数式が導出されており、全ての組み合わせの計算の実施が可能である。また、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒと、定めた範囲内の極数Ｐとの組み合わせのみの影響が分析される。したがって、設計で選定が可能となる固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの組み合わせが多くなり、設計自由度が増すことにもなる。   In the first embodiment, a mathematical formula that can be easily calculated is derived, and calculation of all combinations is possible. Further, the influence of only the combination of the number of stator slots Ns, the number of rotor slots Nr, and the number of poles P within a predetermined range is analyzed. Therefore, the number of combinations of the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr that can be selected by design increases, and the degree of freedom in design also increases.

また、式（１）などの上記の式を用いて、円環モード次数ＭやＭｍｉｎを算出し、Ｍｍｉｎが所定の値を満たす固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒとをリストアップすることや、その中から適切な固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒを決めることを、計算機のプロセッサーを用いて処理するようにしてもよい。   Further, the ring mode order M or Mmin is calculated by using the above formulas such as the formula (1), and the stator slot number Ns and the rotor slot number Nr in which Mmin satisfies a predetermined value are listed. That is, determining the appropriate number Ns of stator slots and the number Nr of rotor slots among them may be performed by using a processor of the computer.

図２は、実施例１である誘導電動機の製造装置の斜視図である。図２は、実施例１において電磁鋼板２２を打ち抜くのに用いる金型２１と、打ち抜かれた固定子鉄心６と、回転子鉄心１０を示す図である。実施例１の金型２１は、回転子２の内径、回転子スロット１２、固定子１の内径、固定子スロット７、固定子１の外径を打ち抜く金型が一体の構造である。金型２１で打ち抜かれて形成された固定子鉄心６と回転子鉄心１０は、異なる極数の回転電機で共用できる。   FIG. 2 is a perspective view of the induction motor manufacturing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing the die 21 used for punching the electromagnetic steel sheet 22 in Example 1, the punched stator core 6, and the rotor core 10. The mold 21 of Example 1 has a structure in which a mold for punching out the inner diameter of the rotor 2, the rotor slot 12, the inner diameter of the stator 1, the stator slot 7, and the outer diameter of the stator 1 is integrated. The stator core 6 and the rotor core 10 formed by punching with the mold 21 can be shared by rotating electric machines having different numbers of poles.

実施例１によって、これらの打ち抜き断面形状における、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒが、異なる複数の極数で同一にできるため、極数が異なる場合でも金型は共用で利用できる。   According to the first embodiment, the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr in these punched-out cross-sectional shapes can be made the same for a plurality of different poles, so that the mold can be used in common even when the number of poles is different.

したがって、従来技術では、例えば、６極と８極の場合のように極数毎に複数台の金型を用いる。それに比べて、実施例１では、金型を少なくできるので、金型のコストが低減され、金型の製造期間も短縮される。   Therefore, in the conventional technique, a plurality of molds are used for each number of poles as in the case of 6 poles and 8 poles. On the other hand, in the first embodiment, since the number of molds can be reduced, the cost of the mold can be reduced and the manufacturing period of the mold can be shortened.

実施例２は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが７２で、金型を共通化する極数の範囲を６極、８極、１２極、１６極と定めたとき、定めた範囲の全ての極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、回転子スロット数Ｎｒが決定された誘導電動機である。   In the second embodiment, when the number Ns of the stator slots is 72 and the range of the number of poles sharing the mold is 6 poles, 8 poles, 12 poles and 16 poles in the first embodiment, This is an induction motor in which the number of rotor slots Nr is determined so that the determination value Mmin derived in the first embodiment exceeds 1 for all the pole numbers.

図３は、実施例２の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。図３の結果の欄を〇としているものが、実施例２である。図３の回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの０．５〜０．９５倍と、１．０５〜１．５倍の範囲（小数点以下は切り捨て）として図示されている。この範囲は、これに限定されるものではなく、一般的な範囲で決定してもよい。   FIG. 3 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the second embodiment. It is Example 2 that the column of the result of FIG. The number Nr of rotor slots in FIG. 3 is illustrated as a range of 0.5 to 0.95 times and 1.05 to 1.5 times the number Ns of stator slots (fractions below the decimal point are rounded down). This range is not limited to this and may be determined in a general range.

一般的には、特許文献１のように、固定子スロット数Ｎｓよりも回転子スロット数Ｎｒが大きいとき、回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの１．１０〜１．２５倍とされている。そのときは、回転子スロット数Ｎｒは、８０〜９０であり、実施例２においては、回転子スロット数Ｎｒは、判定値Ｍｍｉｎが全ての極数で２となる８２と８６が選定される。   Generally, as in Patent Document 1, when the rotor slot number Nr is larger than the stator slot number Ns, the rotor slot number Nr is 1.10 to 1.25 times the stator slot number Ns. Has been done. At that time, the number Nr of rotor slots is 80 to 90, and in the second embodiment, 82 and 86 are selected as the number Nr of rotor slots so that the determination value Mmin is 2 for all pole numbers.

同様に、固定子スロット数Ｎｓよりも回転子スロット数Ｎｒが小さいときは、回転子スロット数Ｎｒは、判定値Ｍｍｉｎが全ての極数で２となる５８と６２が選定される。   Similarly, when the rotor slot number Nr is smaller than the stator slot number Ns, 58 and 62 are selected as the rotor slot number Nr where the determination value Mmin is 2 for all pole numbers.

回転子スロット数Ｎｒにおいて９２と５２を選択すると、８極、１２極、１６極において判定値Ｍｍｉｎが４となる。判定値Ｍｍｉｎが大きいほど、騒音は小さくなる。判定値Ｍｍｉｎは、発生しうる電磁加振力の円環モード次数の最小値であり、一般に騒音は円環モード次数の３乗に反比例するとされているためである。したがって、回転子スロット数Ｎｒが５８、６２、８２、８６のときよりも、大きな騒音となる心配が低減される。   When 92 and 52 are selected for the number of rotor slots Nr, the determination value Mmin is 4 for 8 poles, 12 poles, and 16 poles. The larger the judgment value Mmin, the smaller the noise. This is because the determination value Mmin is the minimum value of the annular mode order of the electromagnetic excitation force that can be generated, and noise is generally considered to be inversely proportional to the cube of the annular mode order. Therefore, there is less concern that noise will be generated when the number of rotor slots Nr is 58, 62, 82, 86.

回転子スロット数Ｎｒにおいて９３と５１を選択すると、６極、８極、１２極、１６極において判定値Ｍｍｉｎが３となる。判定値Ｍｍｉｎが大きいほど、騒音は小さくなる。判定値Ｍｍｉｎは、発生しうる電磁加振力の円環モード次数の最小値であり、一般に騒音は円環モード次数の３乗に反比例するとされているためである。したがって、回転子スロット数Ｎｒが５８、６２、８２、８６のときよりも、大きな騒音となる心配が低減される。   When 93 and 51 are selected for the number of rotor slots Nr, the determination value Mmin is 3 for 6 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles. The larger the judgment value Mmin, the smaller the noise. This is because the determination value Mmin is the minimum value of the annular mode order of the electromagnetic excitation force that can be generated, and noise is generally considered to be inversely proportional to the cube of the annular mode order. Therefore, there is less concern that noise will be generated when the number of rotor slots Nr is 58, 62, 82, 86.

１６極で、３相のとき、固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐは１．５となり、約分されたＮｓｐｐの分母Ｂは２で、式（２）のｋｆは３ｍ±１となる。一般的にはｋｆは６ｍ±１とされており、１６極のとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが、式（２）からわかる。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力の円環モード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、１６極においても、異常トルクの発生がなく、騒音も小さくなる、回転子スロット数Ｎｒが選定される。   When there are 16 poles and three phases, the number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is 1.5, the denominator B of the reduced Nspp is 2, and the kf of the equation (2) is 3m ± 1. . In general, kf is set to 6 m ± 1, and it can be seen from Equation (2) that when the number of poles is 16, the harmonic order that is not generally considered occurs. As a result, the circular mode order M of the electromagnetic excitation force that can be generated by the equation (1) can be easily calculated without any omission, abnormal torque is not generated and noise is reduced even with 16 poles. Nr is selected.

一般に、極数は２極、４極が多く、６極以上は少ない。極数が６極以上のときの固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの組み合わせを同じにし、鉄心の打ち抜き型を統一することで、設備コストが大きく削減される。   Generally, the number of poles is 2 poles, 4 poles is large, and 6 poles or more is small. When the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr when the number of poles is 6 or more are the same and the core die is unified, the facility cost is greatly reduced.

実施例３の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが２４で、金型を共通化できる可能性のある極数の範囲を２極、４極、６極、８極と定めたとき、極数２を除き定めた範囲の極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、回転子スロット数Ｎｒが決定された誘導電動機である。   As an example of the third embodiment, in the first embodiment, the number of stator slots Ns is 24, and the range of the number of poles with which the mold can be commonly used is set to 2 poles, 4 poles, 6 poles, and 8 poles. At this time, in the induction motor, the number of rotor slots Nr is determined so that the determination value Mmin derived in the first embodiment exceeds 1 in the number of poles within a range excluding the number of poles 2.

図４は、実施例３の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。図４の結果の欄を〇としているものが、極数の範囲を４、６、８と定めたときの実施例３の一例である。極数２は、実施例１の算出方法では、異常トルクの発生がなく、騒音が小さいかどうかは判断できないので、鉄心の打ち抜き型を共通化する極数の組み合わせからは除き、除いた組み合わせで○かどうかの結果としている。   FIG. 4 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the third embodiment. In the result column of FIG. 4, what is marked with ◯ is an example of the third embodiment when the number of poles is set to 4, 6, and 8. With the number of poles 2, since the calculation method of the first embodiment does not generate abnormal torque and it is not possible to determine whether the noise is small, it is excluded from the combination of the number of poles that makes the punching die of the iron core common, and is a combination excluded. ○ It is a result of whether or not.

図４の回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの０．５〜１．５倍の範囲とし、さらに固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの差が２よりも大きい範囲として図示されている。この範囲は、これに限定されるものではなく、一般的な範囲で決定してもよい。   The number of rotor slots Nr in FIG. 4 is in the range of 0.5 to 1.5 times the number of stator slots Ns, and is shown as a range in which the difference between the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr is greater than 2. Has been done. This range is not limited to this and may be determined in a general range.

２極においては、判定値Ｍｍｉｎが、最大でも１となる。したがって、判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにできるのは、４極、６極、８極の場合となる。   In the two poles, the determination value Mmin is 1 at the maximum. Therefore, the determination value Mmin can be set to exceed 1 in the case of 4, 6, or 8 poles.

回転子スロット数Ｎｒが１４と３４のときに、極数が４極、６極、８極において、判定値Ｍｍｉｎは２であり１を超える。   When the number Nr of rotor slots is 14 and 34, and the number of poles is 4, 6, and 8, the determination value Mmin is 2 and exceeds 1.

一般に、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの大きい方が、基本波成分に関する特性（たとえば力率）が高くなる傾向がある。したがって、回転子スロット数Ｎｒは、１４よりも３４としたほうが高い力率となる。   In general, the larger the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr, the higher the characteristic (eg, power factor) related to the fundamental wave component. Therefore, when the number Nr of rotor slots is 34, the power factor is higher than 34.

６極で、３相のとき、固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐは１．３３となり、約分されたＮｓｐｐの分母Ｂは３で、式（２）のｋｆは２ｍ±１となる。一般的にはｋｆは６ｍ±１とされており、６極のとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが、式（２）からわかる。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力のモード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、６極においても、異常トルクの発生がなく、騒音の小さくなる、回転子スロット数Ｎｒが選定される。   When there are 6 poles and 3 phases, the number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is 1.33, the denominator B of the reduced Nspp is 3, and the kf of the equation (2) is 2m ± 1. . In general, kf is set to 6 m ± 1, and it can be seen from Equation (2) that when the number of poles is 6, the harmonic order that is not generally considered occurs. As a result, the mode order M of the electromagnetic exciting force that can be generated by the equation (1) can be calculated without omission, and even with 6 poles, abnormal torque does not occur, noise is reduced, and the number of rotor slots Nr is reduced. Selected.

実施例３の他の一例は、極数の範囲を６極、８極に定める。極数の範囲を６極、８極に定めれば、回転子スロット数Ｎｒが２０、２１、２７、２８のときでも、判定値Ｍｍｉｎは１を超える。   In another example of the third embodiment, the number of poles is set to 6 poles or 8 poles. If the number of poles is set to 6 poles or 8 poles, the determination value Mmin exceeds 1 even when the number of rotor slots Nr is 20, 21, 27, 28.

回転子スロット数Ｎｒが２０、２８のとき、８極の判定値Ｍｍｉｎは４であり、極数の範囲を４極、６極、８極と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number of rotor slots Nr is 20 and 28, the judgment value Mmin of 8 poles is 4, and the judgment value Mmin becomes larger than when the range of the number of poles is set to 4 poles, 6 poles, and 8 poles, and noise is reduced. Becomes smaller.

回転子スロット数Ｎｒが２１、２７のとき、６極、８極の判定値Ｍｍｉｎは３であり、極数の範囲を４、６、８と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number Nr of rotor slots is 21 and 27, the determination value Mmin of 6 poles and 8 poles is 3, and the determination value Mmin becomes larger than when the range of the number of poles is set to 4, 6 and 8, and noise is reduced. Becomes smaller.

実施例３の他の一例は、極数の範囲を４極、８極に定める。極数の範囲を４極、８極に定めれば、回転子スロット数Ｎｒが１８、３０のときでも、判定値Ｍｍｉｎは１を超える。設計で選定可能な回転子スロット数Ｎｒが増えれば、設計自由度が増す。   In another example of the third embodiment, the number of poles is set to 4 poles or 8 poles. If the number of poles is set to 4 poles or 8 poles, the determination value Mmin exceeds 1 even when the rotor slot number Nr is 18 or 30. If the number of rotor slots Nr that can be selected by design increases, the degree of freedom in design increases.

実施例４の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが３６で、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたとき、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、回転子スロット数Ｎｒが決定された誘導電動機である。   An example of the fourth embodiment is a case where the stator slot number Ns is 36 in the first embodiment and the range of the number of poles is set to 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, 16 poles. The induction motor has the rotor slot number Nr determined such that the determination value Mmin derived in 1 exceeds 1.

図５は、実施例４の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。図５の結果の欄を〇としているものが、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときの実施例４の一例である。   FIG. 5 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the fourth embodiment. In the result column of FIG. 5, what is marked with ◯ is an example of Example 4 when the number of poles is set to 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles.

実施例３と同様に、極数２を除いた組み合わせで○かどうかの結果としている。   Similar to the third embodiment, the result of whether or not the result is “O” is obtained by the combination excluding the number of poles 2.

図５の回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの０．５〜１．５倍の範囲とし、さらに固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの差が２よりも大きい範囲として図示されている。この範囲は、これに限定されるものではなく、一般的な範囲で決定してもよい。   The number of rotor slots Nr in FIG. 5 is in the range of 0.5 to 1.5 times the number of stator slots Ns, and the range in which the difference between the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr is greater than 2 is shown. Has been done. This range is not limited to this and may be determined in a general range.

２極においては、判定値Ｍｍｉｎが、最大でも１となる。したがって、判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにできるのは、４極、６極、８極、１２極、１６極となる。   In the two poles, the determination value Mmin is 1 at the maximum. Therefore, the judgment value Mmin can be set to exceed 1 for four poles, six poles, eight poles, twelve poles, and sixteen poles.

回転子スロット数Ｎｒが、２２、２６、４６、５０のときに、極数が４極、６極、８極、１２極、１６極において、判定値Ｍｍｉｎが２であり１を超える。   When the number of rotor slots Nr is 22, 26, 46, 50, and the number of poles is 4, 6, 8, 8, and 16, the determination value Mmin is 2 and exceeds 1.

一般に、固定子スロット数Ｎｓよりも回転子スロット数Ｎｒが大きい方が、基本波成分に関する特性（たとえば力率）が高くなる傾向がある。したがって、回転子スロット数Ｎｒは、２２、２６よりも、４６、５０としたほうが高い力率となる。   In general, when the number Nr of rotor slots is larger than the number Ns of stator slots, the characteristic (for example, power factor) regarding the fundamental wave component tends to be higher. Therefore, the number of rotor slots Nr is higher than that of 22 and 26 when 46 and 50 are set.

固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐは、８極で３相のとき１．５、１６極で３相のとき０．７５となり、約分されたＮｓｐｐの分母Ｂは、それぞれ２と４で、式（２）のｋｆはそれぞれ３ｍ±１と１．５ｍ±１となる。一般的にはｋｆは６ｍ±１とされており、８極、１６極のとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが、式（２）からわかる。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力のモード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、８極、１６極においても、異常トルクの発生がなく、騒音が小さくなる、回転子スロット数Ｎｒが選定される。   The number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is 1.5 when 8 poles and 3 phases and 0.75 when 16 poles and 3 phases, and the denominator B of the reduced Nspp is 2 and 4, respectively. Then, kf of the equation (2) becomes 3 m ± 1 and 1.5 m ± 1, respectively. In general, kf is set to 6 m ± 1, and it can be seen from Equation (2) that when the number of poles is 8 or 16, a harmonic order that is not generally considered occurs. As a result, the mode order M of the electromagnetic exciting force that can be generated by the formula (1) can be easily calculated without omission, and even with 8 poles and 16 poles, abnormal torque does not occur and noise is reduced, and the rotor slot The number Nr is selected.

実施例４の他の一例は、極数の範囲を４極、８極、１２極、１６極と定める。極数の範囲を４極、８極、１２極、１６極と定めれば、回転子スロット数Ｎｒが１８、３０、４２、５４のときでも、判定値Ｍｍｉｎは全ての極数で１を超える。設計で選定可能な回転子スロット数Ｎｒが増えれば設計自由度が増す。   In another example of the fourth embodiment, the range of the number of poles is set to 4 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles. If the range of the number of poles is defined as 4, 8, 12, and 16 poles, the determination value Mmin exceeds 1 for all the number of poles even when the number of rotor slots Nr is 18, 30, 42, 54. . If the number Nr of rotor slots that can be selected by design increases, the degree of freedom in design increases.

回転子スロット数Ｎｒが１８、３０、４２、５４のとき、１２極の判定値Ｍｍｉｎは６であり、極数の範囲を４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number of rotor slots Nr is 18, 30, 42, 54, the determination value Mmin of 12 poles is 6, and the range of the number of poles is set to 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles. The determination value Mmin becomes larger and the noise becomes smaller than that.

実施例４の他の一例は、極数の範囲を６極、１２極と定める。極数の範囲を６極、１２極と定めれば、回転子スロット数Ｎｒが２０、２１、２７、２８、３２、３３、３９、４０、４４、４５、５１、５２のときでも、判定値Ｍｍｉｎは１を超える。   In another example of the fourth embodiment, the range of the number of poles is set to 6 poles and 12 poles. If the number of poles is determined to be 6 poles or 12 poles, the judgment value is obtained even when the number of rotor slots Nr is 20, 21, 27, 28, 32, 33, 39, 40, 44, 45, 51, 52. Mmin exceeds 1.

回転子スロット数Ｎｒが２０、２８、３２、４０、４４、５２のとき、１２極の判定値Ｍｍｉｎは４であり、極数の範囲を４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number of rotor slots Nr is 20, 28, 32, 40, 44, 52, the determination value Mmin of 12 poles is 4, and the range of the number of poles is 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, 16 poles. The determination value Mmin becomes larger and the noise becomes smaller than when the above is determined.

回転子スロット数Ｎｒが２１、２７、３３、３９、４５、５１のとき、６極、１２極の判定値Ｍｍｉｎは３であり、極数の範囲を４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number of rotor slots Nr is 21, 27, 33, 39, 45, 51, the judgment value Mmin of 6 poles and 12 poles is 3, and the range of the number of poles is 4, 6 poles, 8 poles and 12 poles. , The judgment value Mmin becomes larger and the noise becomes smaller than that when it is set to 16 poles.

実施例５の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが４８で、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたとき、極数２を除き定めた範囲の極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、回転子スロット数Ｎｒが決定された誘導電動機である。   An example of Example 5 is the number of poles when the number of stator slots Ns is 48 and the range of the number of poles is 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles in Embodiment 1. In the induction motor, the number of rotor slots Nr is determined so that the determination value Mmin derived in the first embodiment exceeds 1 in the number of poles defined except for 2.

図６は、実施例５の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。図６の結果の欄を〇としているものが、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときの実施例５の一例である。   FIG. 6 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the fifth embodiment. 6 is an example of Example 5 when the range of the number of poles is set to 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles.

実施例３と同様に、極数２を除いた組み合わせで○かどうかの結果としている。   Similar to the third embodiment, the result of whether or not the result is “O” is obtained by the combination excluding the number of poles 2.

図６の回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの０．５〜１．５倍の範囲とし、さらに固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの差が２よりも大きい範囲として図示されている。この範囲は、これに限定されるものではなく、一般的な範囲で決定してもよい。   The rotor slot number Nr in FIG. 6 is shown to be in the range of 0.5 to 1.5 times the stator slot number Ns, and the range where the difference between the stator slot number Ns and the rotor slot number Nr is larger than 2 is shown. Has been done. This range is not limited to this and may be determined in a general range.

２極においては、判定値Ｍｍｉｎが、最大でも１となる。したがって、判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにできるのは、４極、６極、８極、１２極、１６極となる。   In the two poles, the determination value Mmin is 1 at the maximum. Therefore, the judgment value Mmin can be set to exceed 1 for four poles, six poles, eight poles, twelve poles, and sixteen poles.

回転子スロット数Ｎｒが２６、３４、３８、５８、６２、７０のときに、極数が４極、６極、８極、１２極、１６極において、判定値Ｍｍｉｎが１を超える。   When the number of rotor slots Nr is 26, 34, 38, 58, 62, 70, the judgment value Mmin exceeds 1 when the number of poles is 4, 6, 8, 12, or 16.

一般に、固定子スロット数Ｎｓよりも回転子スロット数Ｎｒが大きい方が、基本波成分に関する特性（たとえば力率）が高くなる傾向がある。したがって、回転子スロット数Ｎｒは、２６、３４、３８よりも、５８、６２、７０としたほうが高い力率となる。   In general, when the number Nr of rotor slots is larger than the number Ns of stator slots, the characteristic (for example, power factor) regarding the fundamental wave component tends to be higher. Therefore, the number of rotor slots Nr is 58, 62, 70, which is higher than 26, 34, 38.

固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐは、６極で３相のとき２．６７、１２極で３相のとき１．３３となり、約分されたＮｓｐｐの分母Ｂは、どちらも３で、式（２）のｋｆは２ｍ±１となる。一般的にはｋｆは６ｍ±１とされており、６極、１２極のとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが、式（２）からわかる。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力のモード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、６極、１２極においても、異常トルクの発生がなく、騒音が小さくなる、回転子スロット数Ｎｒが選定される。   The number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is 2.67 when there are 6 poles and 3 phases and 1.33 when there are 12 poles and 3 phases, and the denominator B of the reduced Nspp is 3 for both , Kf of the equation (2) is 2m ± 1. In general, kf is set to 6 m ± 1, and it can be seen from equation (2) that harmonic orders, which are not generally considered, occur when there are 6 poles and 12 poles. As a result, it is possible to easily calculate the mode order M of the electromagnetic exciting force that can be generated by the formula (1), and even with 6 poles and 12 poles, no abnormal torque is generated, and noise is reduced. The number Nr is selected.

実施例５の他の一例は、極数の範囲を４極、８極、１２極、１６極に定める。極数の範囲を４極、８極、１２極、１６極に定めれば、回転子スロット数Ｎｒが３０、４２、５４、６６のときでも、判定値Ｍｍｉｎは１を超える。   In another example of the fifth embodiment, the number of poles is set to 4 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles. If the range of the number of poles is set to 4, 8, 12, or 16, the determination value Mmin exceeds 1 even when the number of rotor slots Nr is 30, 42, 54, 66.

回転子スロット数Ｎｒが４２、５４のとき、１２極、１６極の判定値Ｍｍｉｎは６であり、極数の範囲を４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number of rotor slots Nr is 42 and 54, the determination value Mmin of 12 poles and 16 poles is 6, and the range of the number of poles is 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles and 16 poles. Also, the determination value Mmin increases and the noise decreases.

回転子スロット数Ｎｒが３０、６６のとき、１２極の判定値Ｍｍｉｎは６であり、極数の範囲を４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたときよりも判定値Ｍｍｉｎが大きくなり、騒音が小さくなる。   When the number of rotor slots Nr is 30 and 66, the determination value Mmin of 12 poles is 6, and the determination value is more than when the range of the number of poles is set to 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, and 16 poles. Mmin increases and noise decreases.

実施例６は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが５４で、極数の範囲を２極、６極、１２極と定めたとき、極数２を除き定めた範囲の極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、回転子スロット数Ｎｒが決定された誘導電動機である。   In the sixth embodiment, when the number of stator slots Ns is 54 in the first embodiment and the range of the number of poles is 2 poles, 6 poles, and 12 poles, the number of poles in the determined range excluding the number of poles 2 is: The induction motor has the rotor slot number Nr determined such that the determination value Mmin derived in the first embodiment exceeds 1.

図７は、実施例６の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。図７の結果の欄を〇としているものが、実施例６である。   FIG. 7 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the sixth embodiment. It is Example 6 that the column of the result of FIG.

実施例３と同様に、極数２を除いた組み合わせで○かどうかの結果としている。   Similar to the third embodiment, the result of whether or not the result is “O” is obtained by the combination excluding the number of poles 2.

図７の回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの０．５〜１．５倍の範囲とし、さらに固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの差が２よりも大きい範囲として図示されている。この範囲は、これに限定されるものではなく、一般的な範囲で決定してもよい。   The number of rotor slots Nr in FIG. 7 is in the range of 0.5 to 1.5 times the number of stator slots Ns, and is shown as a range in which the difference between the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr is greater than 2. Has been done. This range is not limited to this and may be determined in a general range.

２極においては、判定値Ｍｍｉｎが、最大でも１となる。したがって、判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにできるのは、６極、１２極となる。   In the two poles, the determination value Mmin is 1 at the maximum. Therefore, the judgment value Mmin can exceed 6 for 6 poles and 12 poles.

固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐは、１２極で３相のとき１．５となり、約分されたＮｓｐｐの分母Ｂは２で、式（２）のｋｆは３ｍ±１となる。一般的にはｋｆは６ｍ±１とされており、１２極のとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが、式（２）からわかる。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力のモード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、１２極においても、異常トルクの発生がなく、騒音の小さくなる、回転子スロット数Ｎｒが選定される。   The number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is 1.5 when there are 12 poles and three phases, the denominator B of the reduced Nspp is 2, and the kf of the equation (2) is 3m ± 1. Generally, kf is set to 6 m ± 1, and it can be seen from Equation (2) that when the number of poles is 12, the harmonic order, which is not generally considered, occurs. As a result, the mode order M of the electromagnetic exciting force that can be generated by the equation (1) can be calculated easily without omission, and even with 12 poles, abnormal torque is not generated, noise is reduced, and the number of rotor slots Nr is reduced. Selected.

実施例７は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが７２で、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極、２４極と定めたとき、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、回転子スロット数Ｎｒが決定された誘導電動機である。   Example 7 is carried out when the number of stator slots Ns is 72 and the range of the number of poles is 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, 16 poles and 24 poles in Example 1 The induction motor has the rotor slot number Nr determined such that the determination value Mmin derived in Example 1 exceeds 1.

図８は、実施例７の誘導電動機の極数とスロット数の一覧表である。図８の結果の欄を〇としているものが、実施例７である。   FIG. 8 is a list of the number of poles and the number of slots of the induction motor of the seventh embodiment. It is Example 7 that the column of the result of FIG.

実施例３と同様に、極数２を除いた組み合わせで○かどうかの結果としている。
図８の回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの０．５〜１．５倍の範囲とし、さらに固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの差が２よりも大きい範囲として図示されている。この範囲は、これに限定されるものではなく、一般的な範囲で決定してもよい。 Similar to the third embodiment, the result of whether or not the result is “O” is obtained by the combination excluding the number of poles 2.
The number of rotor slots Nr in FIG. 8 is in the range of 0.5 to 1.5 times the number of stator slots Ns, and the difference between the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr is larger than 2 in the figure. Has been done. This range is not limited to this and may be determined in a general range.

２極においては、判定値Ｍｍｉｎが、最大でも１となる。したがって、判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにできるのは、４極、６極、８極、１２極、１６極、２４極となる。   In the two poles, the determination value Mmin is 1 at the maximum. Therefore, the judgment value Mmin can be set to exceed 1 for four poles, six poles, eight poles, twelve poles, sixteen poles and twenty four poles.

固定子の毎極毎相のスロット数Ｎｓｐｐは、１６極で３相のとき１．５となり、約分されたＮｓｐｐの分母Ｂは２で、式（２）のｋｆは３ｍ±１となる。一般的にはｋｆは６ｍ±１とされており、１６極のとき、一般的には考えられていなかった高調波次数が発生することが、式（２）からわかる。それにより、式（１）で発生しうる電磁加振力のモード次数Ｍを抜けなく簡易に計算でき、１６極においても、異常トルクの発生がなく、騒音が小さくなる、回転子スロット数Ｎｒが選定される。   The number of slots Nspp for each pole and each phase of the stator is 1.5 when there are 16 poles and three phases, the denominator B of the reduced Nspp is 2, and the kf of the equation (2) is 3m ± 1. In general, kf is set to 6 m ± 1, and it can be seen from Equation (2) that when the number of poles is 16, the harmonic order that is not generally considered occurs. As a result, the mode order M of the electromagnetic excitation force that can be generated by the equation (1) can be calculated easily without omission, and even with 16 poles, abnormal torque is not generated, noise is reduced, and the number of rotor slots Nr is reduced. Selected.

実施例８は、実施例１乃至実施例７において、判定値Ｍｍｉｎが２のとき、電磁加振力の発生しうる円環モード次数Ｍと、判定値Ｍｍｉｎとが等しくなるときのｋｆが、１以外となる誘導電動機である。   In the eighth embodiment, when the determination value Mmin is 2 in the first to seventh embodiments, the kf when the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force can be generated is equal to the determination value Mmin is 1. It is an induction motor other than the above.

ｋｆは発生しうる起磁力の高調波次数としているが、ｋｆが１のときのみは基本波成分であるため、ｋｆが１のときに起磁力は最大となる。判定値Ｍｍｉｎが２のときは、判定値Ｍｍｉｎが１のときに次いで騒音が大きくなる。   Although kf is the harmonic order of the magnetomotive force that can be generated, the magnetomotive force becomes maximum when kf is 1 because it is the fundamental wave component only when kf is 1. When the judgment value Mmin is 2, when the judgment value Mmin is 1, the noise becomes the next largest.

したがって、判定値Ｍｍｉｎが２であっても、電磁加振力の発生しうる円環モード次数Ｍと、判定値Ｍｍｉｎとが等しくなるときのｋｆが１になるような、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの組み合わせは避ける。判定値Ｍｍｉｎが２のとき、次式の式（５）か式（６）が成り立つときに、電磁加振力の発生しうる円環モード次数Ｍと、判定値Ｍｍｉｎが等しくなるときのｋｆが１になる。
｜Ｎｓ−Ｎｒ−Ｐ｜＝２ 式（５）
｜Ｎｓ−Ｎｒ＋Ｐ｜＝２ 式（６） Therefore, even if the judgment value Mmin is 2, the number Ns of stator slots is set so that kf is 1 when the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force can be generated and the judgment value Mmin are equal. Avoid combinations of rotor slots Nr. When the judgment value Mmin is 2, when the following formula (5) or formula (6) is satisfied, the ring mode order M in which the electromagnetic excitation force can be generated and the kf when the judgment value Mmin become equal Becomes 1.
| Ns-Nr-P | = 2 Equation (5)
| Ns-Nr + P | = 2 Formula (6)

すなわち、次式の式（７）と式（８）が成り立つとき、電磁加振力の発生しうる円環モード次数Ｍと、判定値Ｍｍｉｎが等しくなるときのｋｆが１以外となる。
｜Ｎｓ−Ｎｒ−Ｐ｜≠２ 式（７）
｜Ｎｓ−Ｎｒ＋Ｐ｜≠２ 式（８）
図３から図８において、判定値Ｍｍｉｎに「／」を付けている欄は、数５もしくは数６が成り立つ。 That is, when the following equations (7) and (8) are established, kf when the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force can be generated and the determination value Mmin are equal to each other is not 1.
| Ns-Nr-P | ≠ 2 Equation (7)
| Ns-Nr + P | ≠ 2 Equation (8)
In FIG. 3 to FIG. 8, the column in which “/” is added to the determination value Mmin holds the equation 5 or the equation 6.

実施例８の一例は、固定子スロット数Ｎｓを７２、極数の範囲を６極、８極、１２極、１６極に定めた実施例２において、図３の結果の欄に「〇」が記載され、かつ判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが３８、４４、４５、４６、５０、５１、５２、７５、９２、９３、９４、９８、９９、１００、１０６となる誘導電動機である。   An example of the eighth embodiment is the second embodiment in which the number of stator slots Ns is 72 and the range of the number of poles is 6, 8, 12, and 16 poles. In the result column of FIG. The number Nr of rotor slots is 38, 44, 45, 46, 50, 51, 52, 75, 92, 93, 94, 98, 99, 100, which is described and has no "/" in the determination value Mmin. Induction motor 106.

一般的に、回転子スロット数Ｎｒは大きい方が、基本波成分に関する特性（たとえば力率）が高くなる。したがって、回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓよりも大きくしたほうが高い力率となる。   In general, the larger the rotor slot number Nr, the higher the characteristic (eg, power factor) regarding the fundamental wave component. Therefore, the power factor becomes higher when the rotor slot number Nr is larger than the stator slot number Ns.

また、一般的には、特許文献１のように、固定子スロット数Ｎｓよりも回転子スロット数Ｎｒが大きいとき、回転子スロット数Ｎｒは、固定子スロット数Ｎｓの１．１０〜１．２５倍とされている。この範囲よりも回転子スロット数Ｎｒが大きいとき、一般的に、固定子スロット数Ｎｓと回転子スロット数Ｎｒの差が大きくなると、無負荷鉄損や漂遊負荷損が増大して効率が低下する。したがって、回転子スロット数Ｎｒは、９２、９３、９４が望ましい。   Further, in general, when the rotor slot number Nr is larger than the stator slot number Ns as in Patent Document 1, the rotor slot number Nr is 1.10 to 1.25 of the stator slot number Ns. Is doubled. When the number of rotor slots Nr is larger than this range, generally, when the difference between the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr becomes large, unloaded iron loss and stray load loss increase and efficiency decreases. . Therefore, the number Nr of rotor slots is preferably 92, 93, 94.

回転子スロット数Ｎｒが９４のときは、判定値Ｍｍｉｎが定めておいた極数範囲の全てにおいて２であるのに対して、回転子スロット数Ｎｒが９２のときは、判定値Ｍｍｉｎが８、１２、１６極で４であり大きく、回転子スロット数Ｎｒが９３のときは、判定値Ｍｍｉｎが６極で３であり大きい。したがって、回転子スロット数Ｎｒが９２と９３は、回転子スロット数Ｎｒが９４よりも騒音が小さくなる。したがって、回転子スロット数Ｎｒは、９２、９３が望ましい。   When the number of rotor slots Nr is 94, the determination value Mmin is 2 in all of the predetermined pole number range, whereas when the number of rotor slots Nr is 92, the determination value Mmin is 8, When the number of rotor slots Nr is 93, the determination value Mmin is 6 poles, which is 3 and is large. Therefore, when the rotor slot number Nr is 92 and 93, the noise is smaller than when the rotor slot number Nr is 94. Therefore, the number Nr of rotor slots is preferably 92, 93.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓを７２、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極、２４極と定めた実施例７において、図３の結果の欄に「〇」が記載され、かつ判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが３８、１０６となる誘導電動機である。一般的に、回転子スロット数Ｎｒが大きい方が、基本波成分に関する特性（たとえば力率）が高くなるため、回転子スロット数Ｎｒは１０６が望ましい。   Another example of Example 8 is Example 7 in which the number of stator slots Ns is 72 and the range of the number of poles is 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, 16 poles, and 24 poles. This is an induction motor in which the number of rotor slots Nr is 38 and 106, in which “◯” is described in the result column of FIG. 3 and the determination value Mmin is not “/”. Generally, the larger the number of rotor slots Nr, the higher the characteristic (for example, power factor) relating to the fundamental wave component. Therefore, the number of rotor slots Nr is preferably 106.

実施例８の他の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが７２で、極数の範囲を２極、４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたとき、極数２を除き定めた範囲の極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにこと。および、図８の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが、３８、４６、５０、９４、９８、１０６となる誘導電動機である。上記と同様に効率と力率が高くなるように考えると、回転子スロット数Ｎｒは９４が望ましい。   In another example of Example 8, when the number of stator slots Ns is 72 in Example 1 and the range of the number of poles is set to 2 poles, 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles, 16 poles, The determination value Mmin derived in the first embodiment should exceed 1 in the number of poles defined except for the number of poles 2. The number of rotor slots Nr is 38, 46, 50, 94, 98, 106 without the “/” in the determination value Mmin of FIG. Considering that the efficiency and the power factor are high similarly to the above, the number Nr of rotor slots is preferably 94.

実施例８の他の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが７２で、極数の範囲を２極、４極、６極、８極と定めたとき、極数２を除き定めた範囲の極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるようにする。そして、図８の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが３８、４６、５０、５８、８６、９８、１０６となる誘導電動機である。上記と同様に効率が高くなるように考えると、回転子スロット数Ｎｒは５８、８６が望ましい。   In another example of the eighth embodiment, when the number Ns of the stator slots is 72 and the range of the number of poles is set to 2 poles, 4 poles, 6 poles, and 8 poles in the first embodiment, the number of poles is set to be 2 except the number of poles. The determination value Mmin derived in the first embodiment is set to exceed 1 in the number of poles in the range. The determination value Mmin in FIG. 8 is an induction motor in which the number Nr of rotor slots is 38, 46, 50, 58, 86, 98, and 106 without "/". Considering that the efficiency is high similarly to the above, the number Nr of rotor slots is preferably 58 and 86.

定めておいた極数範囲は最大値が８である。極数が８で、回転子スロット数Ｎｒが５８のとき、回転子の毎極毎相のスロット数は２よりも大きい。一般に、回転子の毎極毎相のスロット数が２程度のものは、多くあり、回転子スロット数Ｎｒが大きくない場合でも力率の低下は問題ない。   The maximum value of the determined pole number range is eight. When the number of poles is 8 and the number of rotor slots Nr is 58, the number of slots for each pole and each phase of the rotor is larger than 2. Generally, there are many rotors having about two slots for each pole and each phase, and there is no problem in lowering the power factor even when the number of rotor slots Nr is not large.

実施例８の他の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが７２で、極数の範囲を２極、４極、６極と定めたとき、極数２を除き定めた範囲の極数において、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、かつ図８の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが５８、６２、８２、８６となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of stator slots Ns is 72 and the number of poles is set to 2 poles, 4 poles, and 6 poles in the first embodiment, the number of poles is 2 With respect to the number of poles, the number of rotor slots Nr is 58, 62, 82, 86 such that the determination value Mmin derived in Example 1 exceeds 1 and the determination value Mmin in FIG. Is an induction motor.

実施例８の他の一例は、実施例１において、固定子スロット数Ｎｓが７２で、極数の範囲を４極、６極と定めたとき、実施例１で導出された判定値Ｍｍｉｎが１を超えるように、かつ図８の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが５８、６２、８２、８６となる誘導電動機である。   In another example of Example 8, when the number of stator slots Ns is 72 and the number of poles is set to 4 poles or 6 poles in Example 1, the determination value Mmin derived in Example 1 is 1 8 and the judgment value Mmin in FIG. 8 is not marked with “/”, the number of rotor slots Nr is 58, 62, 82, 86.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが５４のときの実施例６において、極数の範囲を６極、１２極と定めたとき、図７の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが６３、７０となる誘導電動機である。回転子スロット数Ｎｒが６３のとき、極数が６極、１２極において判定値Ｍｍｉｎが３であり、回転子スロット数Ｎｒが７０のとき、極数が６極、１２極において判定値Ｍｍｉｎが２である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 6 poles and 12 poles in the sixth embodiment when the stator slot number Ns is 54, the judgment value Mmin of FIG. It is an induction motor that does not have rotor slot numbers Nr of 63 and 70. When the number Nr of rotor slots is 63, the judgment value Mmin is 3 when the number of poles is 6 and 12; when the number Nr of rotor slots is 70, the judgment value Mmin is 6 when the number of poles is 6 and 12 It is 2.

したがって、極数が６極、１２極のときは、回転子スロット数Ｎｒが６３のほうが、騒音は小さくなる。しかしながら、回転子スロット数Ｎｒが６３のとき、極数が２のときは、判定値Ｍｍｉｎが１となり、騒音が大きくなる可能性がある。したがって、極数が２の騒音を優先するときは、回転子スロット数Ｎｒは７０が望ましい。   Therefore, when the number of poles is 6 or 12, the noise is smaller when the number Nr of rotor slots is 63. However, when the number Nr of rotor slots is 63 and the number of poles is 2, the determination value Mmin becomes 1 and the noise may increase. Therefore, when giving priority to the noise having the number of poles of 2, the rotor slot number Nr is preferably 70.

以下、上記と同様に、実施例３から実施例６において望ましい回転子スロット数Ｎｒを導出する。   Hereinafter, similarly to the above, the desirable rotor slot number Nr in the third to sixth embodiments will be derived.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが２４のときの実施例３において、極数の範囲を４極、６極に定めたとき、図４の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが３４となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 4 poles or 6 poles in the third embodiment when the number Ns of the stator slots is 24, the judgment value Mmin in FIG. This is an induction motor having no rotor slot number Nr of 34.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが２４のときの実施例３において、極数の範囲を６極、８極に定めたとき、図４の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが２７となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 6 poles or 8 poles in the third embodiment when the number of stator slots Ns is 24, the judgment value Mmin of FIG. It is an induction motor that does not have the rotor slot number Nr of 27.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが２４のときの実施例３において、極数の範囲を８極に定めたとき、図４の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが２８となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 8 poles in the third embodiment when the number of stator slots Ns is 24, “/” is not added to the determination value Mmin in FIG. The induction motor has a rotor slot number Nr of 28.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが３６のときの実施例４において、極数の範囲を４極、８極、１２極と定めたとき、図５の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが５４となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 4 poles, 8 poles, and 12 poles in the fourth embodiment when the number of stator slots Ns is 36, the determination value Mmin of FIG. It is an induction motor without a "/" and having a rotor slot number Nr of 54.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが３６のときの実施例４において、極数の範囲を６極、１２極と定めたとき、図５の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが４５、５２となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 6 poles and 12 poles in the fourth embodiment when the number Ns of the stator slots is 36, the judgment value Mmin of FIG. It is an induction motor that does not have rotor slot numbers Nr of 45 and 52.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが４８のときの実施例５において、極数の範囲を４極、６極、８極、１２極、１６極と定めたとき、図６の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが７０となる誘導電動機である。   Another example of the eighth embodiment is that when the number of poles is set to 4 poles, 6 poles, 8 poles, 12 poles and 16 poles in Embodiment 5 when the number of stator slots Ns is 48, In the induction motor, the determination value Mmin of is not marked with “/” and the number of rotor slots Nr is 70.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが４８のときの実施例５において、極数の範囲を４極、８極、１２極と定めたとき、図６の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが６６となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 4 poles, 8 poles, and 12 poles in the fifth embodiment when the number of stator slots Ns is 48, the determination value Mmin of FIG. It is an induction motor without a "/" and having a rotor slot number Nr of 66.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが４８のときの実施例５において、極数の範囲を４極、６極、８極と定めたとき、図６の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが６２となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 4 poles, 6 poles, and 8 poles in the fifth embodiment when the number of stator slots Ns is 48, the determination value Mmin in FIG. It is an induction motor without a "/" and having a rotor slot number Nr of 62.

実施例８の他の一例は、固定子スロット数Ｎｓが５４のときの実施例６において、極数の範囲を１２極と定めたとき、図７の判定値Ｍｍｉｎに「／」の付いていない、回転子スロット数Ｎｒが６２、６３となる誘導電動機である。   In another example of the eighth embodiment, when the number of poles is set to 12 poles in the sixth embodiment when the number of stator slots Ns is 54, the judgment value Mmin in FIG. 7 does not have “/”. The induction motor has rotor slots Nr of 62 and 63.

実施例９は、実施例１乃至実施例８で記載した回転電機を用いて、回転電機１００で駆動する負荷設備１０２を有する回転電機システムおよび、回転電機１００を発電機として利用する回転電機システムについて説明する。   Example 9 is a rotary electric machine system including the load equipment 102 driven by the rotary electric machine 100, and a rotary electric machine system using the rotary electric machine 100 as a generator, using the rotary electric machines described in the first to eighth embodiments. explain.

図９は、実施例９の回転電機システムの構成図である。また、図１０は、実施例９の発電機システムの構成図である。本実施例は、負荷設備１０２として、コンプレッサ、ドリル、ミル、ファンのいずれかを設けた回転電機システムである。すなわち、回転電機システムとして、電源１０１から電力の供給を受ける回転電機１００は、コンプレッサを駆動するポンプシステム、回転電機１００で掘削用のドリル等を駆動する掘削システム、回転電機１００で切粉用のミル等を駆動する切粉システム、もしくは回転電機１００でファンを駆動するファンシステムを構築する。   FIG. 9 is a configuration diagram of a rotating electrical machine system of the ninth embodiment. In addition, FIG. 10 is a configuration diagram of the generator system of the ninth embodiment. The present embodiment is a rotary electric machine system in which any one of a compressor, a drill, a mill, and a fan is provided as the load equipment 102. That is, as the rotating electric machine system, the rotating electric machine 100 that receives power supply from the power supply 101 is a pump system that drives a compressor, an excavation system that drives a drill for excavation by the rotating electric machine 100, and a cutting machine that is used by the rotating electric machine 100 for cutting chips. A chip system that drives a mill or the like, or a fan system that drives a fan by the rotating electric machine 100 is constructed.

また、タービン１０３の動力を電力に変換する回転電機１００で構成される発電機システムとする。これらの回転電機システムに用いる回転電機１００を実施例１乃至実施例７の回転電機１００とする。これにより、実施例１乃至実施例７の回転電機１００は、金型の製造コストが削減されているため、回転電機システムの低コスト化に寄与する。   Further, the generator system is configured by the rotary electric machine 100 that converts the power of the turbine 103 into electric power. The rotating electric machine 100 used in these rotating electric machine systems is referred to as the rotating electric machine 100 according to the first to seventh embodiments. As a result, in the rotary electric machine 100 according to the first to seventh embodiments, the die manufacturing cost is reduced, which contributes to cost reduction of the rotary electric machine system.

上記の実施例では、極数が２の場合は、実施例１で示した判定値Ｍｍｉｎに基づいた判断はできない。しかし、極数が２より大きな場合に、判定値Ｍｍｉｎに基づいて、異常トルクや騒音といった特性の望ましい固定子スロット数と回転子スロット数の組み合わせを定め、望ましい組み合わせについて、２極については、実験を行い、２極を、金型を共通化する極数範囲に含めるかどうかを判断するとよい。   In the above embodiment, when the number of poles is 2, the judgment based on the judgment value Mmin shown in the first embodiment cannot be made. However, when the number of poles is larger than two, a desirable combination of the number of stator slots and the number of rotor slots with characteristics such as abnormal torque and noise is determined based on the determination value Mmin. It is advisable to determine whether or not to include the two poles in the range of the number of poles that makes the mold common.

そして、実験結果から異常トルクや騒音について、望ましい結果が得られた場合には、２極についても、他の極数と共通の金型で回転電機を製作することで、設備コストを低減できる。また、固定子スロット数と回転子スロット数の組み合わせを絞り込むことが出来るので、実験対象を狭めることが出来る。   Then, when desirable results regarding abnormal torque and noise are obtained from the experimental results, the equipment cost can be reduced by manufacturing the rotating electrical machine with the same die as that of the other poles even for the two poles. Further, since the combination of the number of stator slots and the number of rotor slots can be narrowed down, it is possible to narrow down the experiment target.

１…固定子、２…回転子、３…ギャップ、６…固定子鉄心、７…固定子スロット、８…固定子巻線、１０…回転子鉄心、１１…回転子バー、１２…回転子スロット、１００…回転電機 1 ... Stator, 2 ... Rotor, 3 ... Gap, 6 ... Stator core, 7 ... Stator slot, 8 ... Stator winding, 10 ... Rotor core, 11 ... Rotor bar, 12 ... Rotor slot , 100 ... rotating electric machine

Claims (14)

固定子鉄心と、前記固定子鉄心の周方向に配置された固定子スロットと、前記固定子スロットに配置された固定子巻線とを有する固定子と、
回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周方向に配置された回転子スロットと、前記回転子スロットに配置された回転子バーを有する回転子とを有する回転電機であって、
極数は、定めておいた複数の極数からなる極数範囲に含まれており、
前記固定子巻線により生じる電流による起磁力の分布に含まれるｋｆ次の高調波次数ｋｆと、ギャップの磁気抵抗の分布に含まれるｋｐ次の高調波次数ｋｐと、前記極数Ｐと、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒとに基づいて、電磁加振力が発生する円環モード次数Ｍを算出し、算出したＭのうち、最小値をＭｍｉｎとし、前記Ｍｍｉｎが、所定値を超えた場合における、前記固定子スロット数Ｎｓと前記回転子スロット数Ｎｒを選定し、
選定した前記固定子スロット数Ｎｓの前記固定子と、選定した前記回転子スロット数Ｎｒの前記回転子を有することを特徴とする回転電機。 A stator having a stator core, a stator slot arranged in the circumferential direction of the stator core, and a stator winding arranged in the stator slot;
A rotary electric machine having a rotor core, a rotor slot arranged in the circumferential direction of the rotor core, and a rotor having a rotor bar arranged in the rotor slot,
The number of poles is included in the number of poles, which is defined by multiple poles,
The kf-order harmonic order kf included in the magnetomotive force distribution due to the current generated by the stator winding, the kp-order harmonic order kp included in the gap magnetoresistance distribution, the pole number P, and Based on the number of child slots Ns and the number of rotor slots Nr, the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force is generated is calculated, and among the calculated M, the minimum value is Mmin, and the Mmin is a predetermined value. The number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr in the case of exceeding
A rotating electric machine comprising the stator having the selected number of stator slots Ns and the rotor having the selected number of rotor slots Nr. 請求項１に記載の回転電機において、
自然数と０をｍとし、
前記固定子の毎極毎相のスロット数をＮｓｐｐとし、約分されたＮｓｐｐの分母をＢとしたとき、
前記高調波次数ｋｆは、下記の式から算出する
｜６×ｍ／Ｂ±１｜
ことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
Let m be a natural number and 0,
When the number of slots for each pole and each phase of the stator is Nspp and the denominator of the reduced Nspp is B,
The harmonic order kf is calculated from the following formula: | 6 × m / B ± 1 |
A rotating electric machine characterized by the above. 請求項１に記載の回転電機において、
前記高調波次数ｋｐは、下記の式から算出する
｜２×（Ｎｓ−Ｎｒ）/Ｐ±１｜
ことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The harmonic order kp is calculated from the following formula: | 2 × (Ns−Nr) / P ± 1 |
A rotating electric machine characterized by the above. 請求項１に記載の回転電機において、
前記円環モード次数Ｍは、
下記の式から算出する
｜ｋｆ−ｋｐ｜×Ｐ／２
ことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The circular mode order M is
Calculated from the following formula | kf-kp | × P / 2
A rotating electric machine characterized by the above. 請求項２に記載の回転電機において、
相数をｎとしたとき、
前記固定子の前記毎極毎相のスロット数をＮｓｐｐは、
下記の式から算出する
Ｎｓｐｐ＝Ｎｓ／（ｎ×Ｐ）
ことを特徴とする回転電機。 The rotary electric machine according to claim 2,
When the number of phases is n,
Nspp is the number of slots for each pole and each phase of the stator,
Nspp = Ns / (n × P) calculated from the following formula
A rotating electric machine characterized by the above. 請求項１に記載の回転電機において、
前記極数範囲には、２極が除かれていることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
A rotating electric machine, wherein two poles are excluded from the pole number range. 請求項１に記載の回転電機において、
前記所定値は、１であることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the predetermined value is 1. 請求項１に記載の回転電機において、
前記Ｍｍｉｎが２のとき、
前記固定子スロット数Ｎｓと前記回転子スロット数Ｎｒの組み合わせは、下記の式を満たす
｜Ｎｓ−Ｎｒ−Ｐ｜≠２、および｜Ｎｓ−Ｎｒ＋Ｐ｜≠２
ことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
When Mmin is 2,
The combinations of the number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr satisfy | Ns-Nr-P | ≠ 2 and | Ns-Nr + P | ≠ 2 which satisfy the following equations.
A rotating electric machine characterized by the above. 請求項２記載の回転電機において、
前記Ｂは、１よりも大きいことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 2,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein B is greater than 1. 請求項１に記載の回転電機において、
前記極数範囲で、金型を共通化したことを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
A rotating electric machine characterized in that a mold is commonly used within the range of the number of poles. 請求項１に記載の回転電機において、
前記固定子スロット数Ｎｓは、７２であり、前記回転子スロット数Ｎｒは、１０６もしくは９４であることを特徴とする回転電機。 The rotating electric machine according to claim 1,
The rotating electric machine characterized in that the number of stator slots Ns is 72 and the number of rotor slots Nr is 106 or 94. 請求項１に記載の回転電機は、
負荷設備を駆動し、
前記負荷設備は、コンプレッサ、ドリル、ミル、ファンのいずれかであることを特徴とする回転電機システム。 The rotating electric machine according to claim 1 is
Drive load equipment,
The rotating electrical machine system, wherein the load equipment is any one of a compressor, a drill, a mill, and a fan. 請求項１に記載の回転電機は、発電機であり、
前記回転電機は、タービンの動力を電力に変換することを特徴とする回転電機システム。 The rotating electric machine according to claim 1 is a generator,
The rotating electric machine system converts the power of a turbine into electric power. 固定子鉄心と、前記固定子鉄心の周方向に配置された固定子スロットと、前記固定子スロットに配置された固定子巻線とを有する固定子と、
回転子鉄心と、前記回転子鉄心の周方向に配置された回転子スロットと、前記回転子スロットに配置された回転子バーを有する回転子とを有する回転電機を、複数有する回転電機セットであって、前記回転電機は、複数の極数からなる極数範囲内のいずれかの前記極数を有しており、
前記固定子巻線により生じる電流による起磁力の分布に含まれるｋｆ次の高調波次数ｋｆと、ギャップの磁気抵抗の分布に含まれるｋｐ次の高調波次数ｋｐと、前記極数Ｐと、固定子スロット数Ｎｓと、回転子スロット数Ｎｒとに基づいて、電磁加振力が発生する円環モード次数Ｍを算出し、算出したＭのうち、最小値をＭｍｉｎとし、前記Ｍｍｉｎが、所定値を超えた場合における、前記固定子スロット数Ｎｓと前記回転子スロット数Ｎｒを選定し、
選定した前記固定子スロット数Ｎｓの前記固定子と、選定した前記回転子スロット数Ｎｒの前記回転子を有することを特徴とする回転電機セット。 A stator having a stator core, a stator slot arranged in the circumferential direction of the stator core, and a stator winding arranged in the stator slot;
A rotating electric machine set having a plurality of rotating electric machines each having a rotor iron core, a rotor slot arranged in a circumferential direction of the rotor iron core, and a rotor having a rotor bar arranged in the rotor slot. The rotating electric machine has any of the number of poles within a pole number range including a plurality of pole numbers,
The kf-order harmonic order kf included in the magnetomotive force distribution due to the current generated by the stator winding, the kp-order harmonic order kp included in the gap magnetoresistance distribution, the pole number P, and Based on the number of child slots Ns and the number of rotor slots Nr, the annular mode order M in which the electromagnetic excitation force is generated is calculated, and among the calculated M, the minimum value is Mmin, and the Mmin is a predetermined value. The number of stator slots Ns and the number of rotor slots Nr in the case of exceeding
A rotating electric machine set comprising the stator having the selected stator slot number Ns and the rotor having the selected rotor slot number Nr.
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