JP2022047156A - Rotor of rotary electric machine and manufacturing method thereof - Google Patents
Rotor of rotary electric machine and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022047156A JP2022047156A JP2020152904A JP2020152904A JP2022047156A JP 2022047156 A JP2022047156 A JP 2022047156A JP 2020152904 A JP2020152904 A JP 2020152904A JP 2020152904 A JP2020152904 A JP 2020152904A JP 2022047156 A JP2022047156 A JP 2022047156A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel plate
- insulating
- rotor
- plate group
- iron core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 127
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 127
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 229910000576 Laminated steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000004512 die casting Methods 0.000 claims description 11
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Induction Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
本実施形態は、回転電機の回転子、回転子の製造方法に関する。 The present embodiment relates to a rotor of a rotary electric machine and a method for manufacturing the rotor.
従来、いわゆるかご形誘導電動機のような回転電機の回転子は、鉄心となる鋼板を積層した鋼板群に、導電材料であるアルミニウムや銅などをダイカストまたは溶湯鍛造することにより形成されている。この場合、導電材料と鋼板群の鋼板とが短絡すると、漏れ電流が生じ、回転電機の効率の低下を招く。そこで、鋼板群は、例えば絶縁皮膜や絶縁層を形成するなど絶縁処理が施されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、絶縁処理が施された絶縁鋼板群は、後続するダイカスト工程において、電気的な効率の向上のために軸方向の全長の調整が必要となる場合がある。この場合、絶縁鋼板群は、絶縁処理が施されていることから、積層状態の鋼板の枚数の調整が困難であるという問題がある。
Conventionally, a rotor of a rotary electric machine such as a so-called squirrel-cage induction motor is formed by die-casting or molten metal forging a conductive material such as aluminum or copper on a steel plate group in which steel plates serving as iron cores are laminated. In this case, if the conductive material and the steel plate of the steel plate group are short-circuited, a leakage current is generated, which causes a decrease in the efficiency of the rotary electric machine. Therefore, the steel sheet group is subjected to an insulating treatment such as forming an insulating film or an insulating layer (see, for example, Patent Document 1).
However, in the subsequent die casting process, it may be necessary to adjust the total length in the axial direction of the insulated steel sheet group that has been subjected to the insulation treatment in order to improve the electrical efficiency. In this case, since the insulated steel sheet group is subjected to the insulating treatment, there is a problem that it is difficult to adjust the number of the steel sheets in the laminated state.
そこで、電気的な効率の低下を招くことなく、鋼板群の枚数の調整が容易な回転電機の回転子および回転子の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a rotor and a method for manufacturing a rotor of a rotary electric machine, which can easily adjust the number of steel plates without causing a decrease in electrical efficiency.
本実施形態の回転電機の回転子は、1枚以上の鋼板が積層され、絶縁処理が施されている絶縁鋼板群と、前記絶縁鋼板群とともに鉄心を構成し、前記絶縁鋼板群の少なくとも一方の端部側に設けられ、絶縁処理が施されていない1枚以上の未処理鋼板と、を備える。
また、本実施形態の回転子の製造方法は、積層された1枚以上の鋼板に絶縁処理を施して一体の絶縁鋼板群に加工する工程と、前記絶縁鋼板群の少なくとも一方の端部側に、絶縁処理が施されていない未処理鋼板を1枚以上追加する工程と、前記未処理鋼板が追加された前記絶縁鋼板群を鉄心として、導体でダイカスト加工する工程と、を含む。
The rotor of the rotary electric machine of the present embodiment constitutes an iron core together with an insulating steel plate group in which one or more steel plates are laminated and subjected to insulation treatment, and the insulating steel plate group, and at least one of the insulating steel plate groups. It is provided with one or more untreated steel sheets provided on the end side and not subjected to insulation treatment.
Further, the method for manufacturing a rotor of the present embodiment includes a step of insulating one or more laminated steel sheets to form an integral insulating steel sheet group, and a step of processing at least one end side of the insulating steel sheet group. It includes a step of adding one or more untreated steel sheets that have not been subjected to insulation treatment, and a step of die-casting with a conductor using the insulating steel sheet group to which the untreated steel sheets have been added as an iron core.
以下、一実施形態について図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態の回転電機の回転子10は、絶縁鋼板群11および未処理鋼板12を備えている。これら絶縁鋼板群11および未処理鋼板12は、回転子10の鉄心13を構成している。絶縁鋼板群11は、図2に示すように例えば電磁鋼板などからなる1枚以上の鋼板14が積層されている。絶縁鋼板群11は、各鋼板14に形成されているスロット15を有している。スロット15は、回転子10の軸方向において、絶縁鋼板群11を軸方向へ貫いている。すなわち、絶縁鋼板群11を構成する鋼板14は、スロット15となる開口を有している。そして、鋼板14を積層して絶縁鋼板群11を構成することにより、積層された鋼板14を軸方向へ貫くスロット15が形成される。
Hereinafter, one embodiment will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the rotor 10 of the rotary electric machine of the present embodiment includes an insulating
回転子10は、図2および図3に示すようにスロット15の内部に設けられている導体16を備えている。導体16は、絶縁鋼板群11を軸方向へ貫くスロット15の内側に充填されている。回転子10は、絶縁皮膜17を備えている。絶縁皮膜17は、スロット15を形成する鋼板14の内側となる面に設けられている。すなわち、導体16は、絶縁皮膜17を挟んでスロット15に収容されている。これにより、絶縁鋼板群11を構成する鋼板14と導体16との間は、絶縁皮膜17によって絶縁されている。導体16は、例えばアルミニウムや銅などの導電材料をダイカストによりスロット15へ鋳込むことによりスロット15の内側に設けられる。導体は、金属の単体に限らず、導電性の合金であってもよい。また、導体16は、ダイカストに限らず、例えば溶湯鍛造によって設けてもよい。さらに、鋼板14は、自己融着電磁鋼板であってもよい。
The rotor 10 includes a
絶縁鋼板群11は、例えばプレスなどによって所定の形状に打ち抜かれた鋼板14を積層することによって構成される。鋼板14は、スロット15や図示しない回転軸部材が設けられる穴部18などを有している。積層された鋼板14は、少なくともスロット15を形成する内壁に絶縁皮膜17が形成される。絶縁皮膜17は、例えばいわゆるチラノワニスなどで形成されている。絶縁皮膜17となるチラノワニスは、チタンセラミックス樹脂系塗料をシンナーなどで希釈したものである。この希釈された処理液は、積層された鋼板14のスロット15に対応する位置に充填される。そして、充填されたチラノワニスを焼き付けなどによって乾燥させることにより、スロット15を形成する鋼板14の内壁には絶縁皮膜17が形成される。この絶縁皮膜17は、概ね数μm程度の厚みでスロット15を形成する内壁面に概ね均一に形成される。
The insulating
未処理鋼板12は、回転子10の軸方向において、図1に示すように絶縁鋼板群11の少なくとも一方の端部側に設けられている。未処理鋼板12は、回転子10の軸方向における鉄心13の全長を調整するために設けられる。絶縁鋼板群11と未処理鋼板12とによって構成される回転子10の鉄心13は、後続するダイカストや溶湯鋳造の工程において、導体16が設けられる。この導体16を形成する工程では、鉄心13は導体16の注入のために、図4に示すように所定の形状の型20に収容される。このとき、型20に収容される鉄心13は、寸法の調整のために、回転子10の軸方向において予め設定された全長である設定全長に調整する必要がある。例えば、型20は、回転子10の軸方向の両端にそれぞれ取り付けられる上型21および下型22を有している。そして、この上型21と下型22との間の距離は、鉄心13の設定全長に規定される。上型21と下型22との間に収容された鉄心13は、スロット15に導体16が形成される。
The
仮に絶縁鋼板群11の全長が鉄心13の設定全長よりも大きいとき、設定全長とするには絶縁鋼板群11から積層された鋼板14を除去する処理が必要となる。しかし、絶縁鋼板群11は、導体16を形成する前処理である絶縁処理の工程において、積層された複数の鋼板14のスロット15に一体的に絶縁皮膜17が形成されている。そのため、絶縁皮膜17が形成された絶縁鋼板群11からこれを構成する鋼板14を除去することは困難であるとともに、鋼板14を除去したとしても絶縁皮膜17の再形成など煩雑な工程を必要とする。そこで、本実施形態では、絶縁鋼板群11を構成する鋼板14の枚数を調整することにより、回転子10の軸方向における絶縁鋼板群11の全長を鉄心13の設定全長よりもやや小さく設定する。そして、絶縁鋼板群11の軸方向の端部に未処理鋼板12を追加することにより、この未処理鋼板12によって鉄心13の全長を設定全長に調整する。
If the total length of the insulating
未処理鋼板12は、絶縁鋼板群11を構成する鋼板14と同一の形状または厚みであってもよいし、調整のために簡略化された形状または厚みであってもよい。このように、本実施形態では、回転子10の鉄心13は、積層された鋼板14のスロット15となる開口に絶縁皮膜17が形成されている絶縁鋼板群11と、絶縁皮膜17のない未処理鋼板12とによって構成されている。この場合、鉄心13は、数十枚~数百枚程度の鋼板14で構成される絶縁鋼板群11に、多くても数枚程度の未処理鋼板12が追加されるにすぎない。本実施形態の場合、絶縁鋼板群11を構成する鋼板14は、約100枚程度である。また、未処理鋼板12の厚みは、数mm程度である。そのため、追加された未処理鋼板12は、回転子10の電気的な特性にほとんど影響を及ぼさない。
The
次に、上記の構成による回転子10の製造方法について説明する。
絶縁鋼板群11を構成する鋼板14は、軸方向の全長が予め設定された設定全長よりもわずかに小さくなるように所定の枚数が積層される。鋼板14は、スロット15に対応する開口および回転軸部材が貫く穴部18などが予め形成されている。積層された鋼板14は、絶縁処理として絶縁皮膜17が形成される。絶縁皮膜17は、例えばチラノワニスなどによって形成される。これにより、積層された鋼板14は、少なくともスロット15に対応する位置の内壁に絶縁皮膜17が一体に形成された絶縁鋼板群11となる。
Next, a method of manufacturing the rotor 10 according to the above configuration will be described.
A predetermined number of
絶縁鋼板群11は、上述のようにその全長が設定全長よりもわずかに小さく設定されている。そこで、絶縁鋼板群11は、軸方向において少なくとも一方の端部側に未処理鋼板12が追加される。未処理鋼板12を追加することにより、絶縁鋼板群11および未処理鋼板12で構成される鉄心13は軸方向の全長が予め設定された設定全長に調整される。
As described above, the total length of the insulating
絶縁鋼板群11に未処理鋼板12が追加されることにより設定全長に調整された鉄心13は、図4に示すように所定の型20に収容される。そして、型20に収容された鉄心13は、絶縁鋼板群11と未処理鋼板12とが一体となってダイカスト加工によってスロット15に対応する位置に導体16が形成される。導体16は、例えば銅やアルミニウムなどの導電性の金属や導電性の合金によって形成される。
The iron core 13 adjusted to the set total length by adding the
以上説明した回転電機の回転子10は、絶縁鋼板群11および未処理鋼板12で鉄心13が構成されている。絶縁鋼板群11は、軸方向における全長が、ダイカストなどにより導体16を形成する工程において鉄心13に要求される設定全長よりもわずかに小さく設定されている。そのため、鉄心13は、絶縁鋼板群11の一方の端部に未処理鋼板12を追加することにより、設定全長に調整される。すなわち、鉄心13は、絶縁皮膜17が形成された絶縁鋼板群11に、未処理鋼板12を追加することにより、その軸方向の全長が設定全長に調整される。そのため、絶縁皮膜17の形成によって一体となった絶縁鋼板群11は、設定全長への調整のために、積層された鋼板14を除去したり、絶縁皮膜17を再形成したりする必要がない。したがって、鉄心13の全長の調整のために鋼板群の枚数の調整を容易にすることができる。
In the rotor 10 of the rotary electric machine described above, the iron core 13 is composed of the insulating
また、一実施形態では、絶縁鋼板群11を構成する100枚以上の鋼板14に対して、追加される未処理鋼板12は多くても数枚である。そのため、未処理鋼板12に絶縁処理が施されていなくても、漏れ電流は無視できる程度に小さい。したがって、電気的な特性の変化や効率の低下を招くことなく、鉄心13の全長の調整を容易にすることができる。
Further, in one embodiment, the number of
一実施形態による回転子10の製造方法では、鉄心13は、ダイカスト加工を実施する工程の前に、絶縁鋼板群11に未処理鋼板12を追加することによって、設定全長が調整される。すなわち、鉄心13の設定全長は、未処理鋼板12を追加するという工程によって調整される。したがって、導体16のダイカスト加工を実施する前の工程において、鉄心13の全長の調整のための処理を簡略化することができる。
In the method for manufacturing the rotor 10 according to one embodiment, the set total length of the iron core 13 is adjusted by adding the
以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。 Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
図面中、10は回転子、11は絶縁鋼板群、12は未処理鋼板、13は鉄心、14は鋼板、16は導体を示す。 In the drawings, 10 is a rotor, 11 is an insulating steel plate group, 12 is an untreated steel plate, 13 is an iron core, 14 is a steel plate, and 16 is a conductor.
Claims (4)
前記絶縁鋼板群とともに鉄心を構成し、前記絶縁鋼板群の少なくとも一方の端部側に設けられ、絶縁処理が施されていない1枚以上の未処理鋼板と、
を備える回転電機の回転子。 A group of insulated steel sheets in which one or more steel sheets are laminated and insulated.
One or more untreated steel sheets which form an iron core together with the insulating steel sheet group and are provided on at least one end side of the insulating steel sheet group and are not subjected to insulation treatment, and
Rotor of a rotary electric machine equipped with.
前記絶縁鋼板群の少なくとも一方の端部側に、絶縁処理が施されていない未処理鋼板を1枚以上追加する工程と、
前記未処理鋼板が追加された前記絶縁鋼板群を鉄心として、導体でダイカスト加工する工程と、
を含む回転子の製造方法。 The process of insulating one or more laminated steel sheets and processing them into an integrated group of insulated steel sheets.
A step of adding one or more untreated steel sheets that have not been subjected to insulation treatment to at least one end side of the insulating steel sheet group.
A process of die-casting with a conductor using the insulating steel plate group to which the untreated steel plate is added as an iron core.
A method for manufacturing a rotor including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020152904A JP7488157B2 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Rotor of rotating electric machine and method of manufacturing the rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020152904A JP7488157B2 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Rotor of rotating electric machine and method of manufacturing the rotor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022047156A true JP2022047156A (en) | 2022-03-24 |
JP7488157B2 JP7488157B2 (en) | 2024-05-21 |
Family
ID=80780200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020152904A Active JP7488157B2 (en) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Rotor of rotating electric machine and method of manufacturing the rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7488157B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004104853A (en) | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Toyota Motor Corp | Motor |
JP2004364368A (en) | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Toyota Motor Corp | Switched reluctance motor |
JP2015023680A (en) | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 三菱電機株式会社 | Permanent magnet type motor |
-
2020
- 2020-09-11 JP JP2020152904A patent/JP7488157B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7488157B2 (en) | 2024-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2011135079A (en) | SHORT-CLOSED ROTOR | |
JP7241289B2 (en) | Manufacturing method of rotor core and manufacturing method of rotor | |
US11165310B2 (en) | Stator for a rotating electric machine having dielectric regions for a winding head board | |
JP5843980B2 (en) | Method for manufacturing cage rotor and method for manufacturing induction motor | |
WO2018062003A1 (en) | Method for producing laminated core | |
US20210028675A1 (en) | Method for producing a squirrel-cage rotor | |
US3783317A (en) | Dynamoelectric machine rotor | |
CN111903037B (en) | Rotor of induction motor and induction motor | |
JP2022047156A (en) | Rotor of rotary electric machine and manufacturing method thereof | |
JP6324015B2 (en) | Manufacturing method of rotating electrical machine | |
JP2018026930A (en) | Lamination iron core and manufacturing method for the same | |
US10199894B2 (en) | Rotor of electric motor | |
JP2001057748A (en) | Method for manufacturing motor and motor core | |
JP7274893B2 (en) | Manufacturing method of rotary electric machine | |
JP2023550736A (en) | Method of manufacturing a material layer having at least one void | |
KR102220618B1 (en) | Hybrid induction motor rotor and motor using the same | |
US1915115A (en) | Method of manufacture of squirrel cage rotor | |
KR20220156761A (en) | Stator of an electric machine, method for producing same and electric machine | |
KR100434289B1 (en) | rotor of squirrel cage induction motor | |
JP6017990B2 (en) | Stator for rotating electrical machine | |
JP6435924B2 (en) | Rotor for induction motor and method for manufacturing the same | |
JP2014079042A (en) | Rotary electric machine and manufacturing method therefor | |
WO2022085235A1 (en) | Rotating electric machine and method for manufacturing rotating electric machine | |
JPH05316699A (en) | Manufacture of cage shaped rotor | |
US10992192B2 (en) | Stator core or a rotor core for an electrical machine with reduced eddy current losses and high magnetic conductivity and mechanical strength |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240509 |