JP2974265B2 - 回転電機のスロット用磁性楔 - Google Patents

回転電機のスロット用磁性楔

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JP2974265B2
JP2974265B2 JP3156491A JP15649191A JP2974265B2 JP 2974265 B2 JP2974265 B2 JP 2974265B2 JP 3156491 A JP3156491 A JP 3156491A JP 15649191 A JP15649191 A JP 15649191A JP 2974265 B2 JP2974265 B2 JP 2974265B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の固定子鉄心
に有するスロットに、そのスロット内のコイルの脱出を
阻止するように挿入されるスロット用磁性楔に係り、特
に絶縁材と磁性材とを組合わせてなる回転電機のスロッ
ト用磁性楔に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機の効率,力率の改善あるいは電磁
振動音の低減などの目的から、磁性楔を固定子鉄心のス
ロットの開口部に挿入することが一般的に行われてい
る。この磁性楔を挿入することによって、固定子鉄心の
スロット開口部と鉄心歯部との間の磁気的不均衡が是正
され、ロータとステータ間のエアーギャップの磁束歪が
なくなり、電動機の諸特性が改善される。従来の初期の
磁性楔は、鉄粉の圧縮成形による材料からなる為に比較
的大きな厚みを持つ形態をなしていた。電動機の特性
は、スロット内に収納されるコイルの量に比例して改善
されるのが通例である。
【0003】従って、厚さの大きい磁性楔では、スロッ
トの有効な断面積が損なわれて、結果的には磁性楔の挿
入による特性改善効果が低く、さらに楔の強度が低いた
めスロットへの挿入工程,或いは組み込まれた状態で外
的ショックにより破損され易い欠点があった。そこで、
そのような欠点を除去することを目的として、実開昭5
9−18548号に開示された薄形磁性楔が提供され
た。これは絶縁性薄葉材にフェライトなどの磁性粉体を
コーティングして一体化させ、磁性楔を形成してなる。
【0004】しかし、この従来の薄形磁性楔は、薄葉材
にフェライトなどの磁性粉体をコーティングして一体化
するには、大掛かりで自動化された高価設備を必要とす
る。更に、あまり厚く磁性粉体をコーティングすると、
その磁性層がスロットの挿入工程で剥離するといった問
題があった。更に、コーティング面がスロット内のコイ
ル側となる為、コイルの耐電圧特性が低下する。更に
は、コイルに磁性層により傷が付けられ易いなどの欠点
があった。
【0005】一方、特開昭59−175350号にアモ
ルファス合金を用いた磁性楔が紹介されている。この磁
性楔は単に透磁率の良いアモルファスシートを縦断面略
台形状になるように積層して、その積層シート間を接着
剤によって接着し、それらの間を一体化させる構成にな
っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
に紹介の積層形磁性楔は幅寸法の異なる多数種のアモル
ファスシートを必要とするので、製造に多くの工程を要
する。又、楔内に高低と異なる透磁率の磁性楔を要求さ
れた時や磁性楔に耐サージ性を要求された時には、透磁
率が1種類のアモルファスシートであり、その都度、透
磁率の変更した アモルファスシートを製作しなければな
らず、シートの厚さ及び透磁率の調整作業が困難になる
と共に楔価格が上昇する。また耐サージ性がない為に従
来の磁性楔を使用することができないという問題点があ
った
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、発明の第1目的は、スロット内占有スペースを最
小限になし得る薄形をなして、楔内で異なる透磁率層を
形成する磁性楔を有し、且つ製造の容易な回転電機のス
ロット用磁性楔を提供することにある。そして、発明の
第2目的は、サージ吸収効果を有する回転電機のスロッ
ト用磁性楔を提供することにある
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、回転電機の固定子鉄心のスロットで、その開口部
を塞ぐように挿入されてスロット内のコイル脱出を阻止
するためのスロット用磁性楔であって、該スロット用磁
性楔がポリエステルフィルム,芳香族アラミッド紙のよ
うな非磁性薄葉材と、この薄葉材のスロットへの挿入状
態でコイル側を向く面とは反対側の面に接着されたアモ
ルファスシートとからなり、前記アモルファスシートは
透磁率が異なる少なくとも2枚のアモルファスシートが
重合されて成る、改良された磁性楔を提供できる。
【0009】請求項記載の発明によればスロット用
磁性楔が、ポリエステルフィルム,芳香族アラミッド紙
のような非磁性薄葉材と、この薄葉材のスロットへの挿
入状態でコイル側を向く面とは反対側の面に接着されサ
ージ吸収効果をもたらすようにアモルファスシートがス
ロットの両側面の大部分の領域にわたる大きさに形成さ
れている、改良された磁性楔を提供できる
【0010】
【作用】請求項1記載の発明によれば、ポリエステルフ
ィルム,芳香族アラミッド紙のような第1の非磁性薄葉
材に、透磁率が異なる2枚のアモルファスシートを重合
して磁性楔を形成するのでアモルファスシートの各透
磁率の選択によって楔 の透磁率を容易に広く調整するこ
とができる。しかも、磁性楔を固定子スロットに挿入す
るのに従来の自動挿入機を使うことができる。
【0011】更に、請求項記載の発明によればサー
ジ吸収効果をもたらすようにアモルファスシートがスロ
ットの両側面の大部分の領域にわたる大きさに磁性楔が
形成されているので、スロット内のコイルの大部分がア
モルファスシートにより覆われる為、コイルに侵入する
サージ電流に対して高いインピーダンスを示すサージ吸
収効果が得られる
【0012】
【実施例】以下本発明の第1実施例につき、図1乃至図
3を参照して説明する。尚、説明を容易にするために、
まず非磁性薄葉材に1枚のアモルファスシートを接着し
て形成する磁性楔について述べ、2枚構成のアモルファ
スシートによる磁性楔については、1枚のアモルファス
シートの変更として説明する
【0013】図2に示すように、固定子鉄心1に有する
スロット2内に収納されたコイル3の脱出を防止するた
めの磁性楔4は、次の材料構成から成る。スロット用楔
の材料として電動機に従来から普通に用いられている、
ポリエステルフィルム或いは芳香族アラミット紙等の非
磁性薄葉材4aの片面に、膜厚数μm〜数10μm程度
1枚のアモルファスシートまたはテープ4b(以下い
ずれをも意味するものとしてシートという)を接着する
ことによって両者を一体化させて成る。この実施例のア
モルファスシート4bは、Co88%,Fe6%,Ni
4%,Nb2%から成る第1の物質と、Si40%,B
60%から成る第2の物質とから成る合金を用いてい
る。そして、このように形成された磁性楔4は図に示
すように、固定子鉄心1のスロット2内のコイル3が開
口部2aから飛び出すのを防止する為に、そのスロット
2の開口部2a内側に挿入されている。この挿入状態
で、磁性楔4はアモルファスシート4bがコイル3と反
対側に位置するようにその湾曲方向が設定され、更に薄
葉材4a及びアモルファスシート4bの寸法は固定子鉄
心1の軸方向長さと略同一に設定されている。
【0014】そして、磁性楔の透磁率に変更要求があっ
た時には、図2に示す磁性楔4に変えて図1に示すよう
に、透磁率の異なる2枚のアモルファスシート16a,
16bの内、非磁性薄葉材4aの片面に低い透磁率のア
モルファスシート16aが接着し、高い透磁率のアモル
ファスシート16bを外側へとなる全体として3層の磁
性楔15を形成する。そして、磁性楔15を図3に示す
磁性楔4に変えてスロット2の開口部2a内側に挿入す
るとスロット2の開口部2a側に高い透磁率のアモル
ファスシート16bが配設される状態になる
【0015】このように構成したので、例えばモータ特
性によりスロット2のコイル3側より開口部2a側の方
に高い透磁率が要求された時、高い透磁率のアモルファ
スシート16bが配設してあれば、簡単に要求を満たす
ことができる。逆の要求があればアモルファスシート1
6a,16bの位置を反転すればよい。これが、1枚の
アモルファスシートで磁性楔を構成する時は、その都
度、透磁率の変更したアモルファスシートを製作しなけ
ればならず、シートの厚さ調整及びシート層内の透磁率
の高低調整作業が困難になると共に楔価格が上昇する。
以上のように要求される透磁率の磁性楔15を透磁率の
異なる2枚のアモルファスシート16a,16bを組合
わすことにより、容易に提供することができる。又、2
枚のアモルファスシート16a,16bは重ねても膜厚
が薄く、スロット2内に収納可能なコイル3の量は、非
磁性の薄葉材のみを楔とした従来のものと殆ど同等の好
ましい値にすることが可能に成る。しかも、磁性楔15
は2枚のアモルファスシート16a,16bを非磁性薄
葉材4aに接着して一体と成ったシート状であるから、
従来の楔の自動挿入機を適用できる。更に、アモルファ
スシート16a,16bがコイル3とは反対側に位置す
るのでコイル3の耐電圧強度が向上すると共に、コイル
3は薄葉材4aと接しているので磁性層によるコイルへ
の傷付を防止できる。 (第2実施例)
【0016】次に図4及び図5に示す第2実施例の磁性
楔19は、前記非磁性薄葉材4aに アモルファスシート
4bを接着して一体と成ったシート状であるが、磁性楔
19の両側部分の大きさをスロット2内に対向する両側
面に略等しい大きさに形成した(スロット2底近くまで
延ばす)ことを特徴としている。この第2実施例の磁性
楔19によれば、スロット2内のコイル3の大部分がア
モルファスシート4bにより覆われる為、コイル3に侵
入するサージ電流に対して高いインピーダンスを示すサ
ージ吸収効果が得られる
【0017】次に本発明の楔の製造方法において、非磁
性薄葉材とアモルファスシートとの結合について説明す
る。尚、磁性楔4と磁性楔15とはアモルファスシート
の枚数が異なるだけで、非磁性薄葉材にアモルファスシ
ートを接着して形成する磁性楔の製造方法は同じである
から、より簡単な磁性楔4で説明する
【0018】図6において、アモルファスシート4bの
素材であるアモルファスストリップ4b´及び非磁性薄
葉材4aの素材であるプラスチックストリップ4a´
は、予めその片面に接着剤が塗布されていて夫々ロール
状に巻回され備えられている。そして、これら両ストリ
ップ4a´,4b´が、ガイドローラ装置30によって
巻き戻されながら、夫々の接着面どうしが接触するよう
に重合され、それらの間が接着装置31を通る過程で加
熱されて接着され、それから順次楔用ストリップ32と
してロール状に巻き取られる。このロール状に巻き取ら
れた楔用ストリップ32は、そのまま貯蔵され必要時に
巻き戻しながら適当寸法に切断し、その切断片を図2に
示すようなU字状に形成して磁性楔4が得られる。
【0019】図1に示す磁性楔15は、透磁率の異なる
アモルファスシート16a,16bを事前に貼り合わせ
たアモルファスストリップを用意しておき、上記磁性楔
4を形成するアモルファスシート4bのアモルファスス
トリップ4b´に代えて製作するまた図4に示す磁性
楔19は、磁性楔4を形成する非磁性薄葉材4a及びア
モルファスシート4bより広い幅とする
【0020】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によ
れば、ポリエステルフィルム,芳香族アラミッド紙のよ
うな第1の非磁性薄葉材と透磁率が異なる2枚のアモル
ファスシートを重合して磁性楔を形成するので各透磁
率の選択によって磁性楔の透磁率を容易に広く調整する
ことができるしかも磁性楔は従来の自動挿入機を使
って固定子スロットに挿入することができる
【0021】請求項2記載の発明によればサージ吸収
効果をもたらすようにアモルファスシートがスロットの
両側面の大部分の領域にわたる大きさに磁性楔が形成さ
れているので、スロット内のコイルの大部分がアモルフ
ァスシートにより覆われる為、コイルに侵入するサージ
電流に対して高いインピーダンスを示すサージ吸収効果
が得られる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す磁性楔の斜視図
【図2】非磁性薄葉材にアモルファスシートを接着して
形成の磁性楔の斜視図
【図3】図2の磁性楔のスロットへの挿着状態を示す固
定子鉄心の部分的断面図
【図4】本発明の第2実施例を示す磁性楔の斜視図
【図5】第2実施例の図3相当図
【図6】磁性楔の製造装置
【符号の説明】
1…固定子鉄心、 2…スロット、 3…コイル、 4,15,19…磁
性楔、 4a…非磁性薄葉材、 4b…アモルファス
シートの薄帯。
フロントページの続き (72)発明者 沢 孝雄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 坂田 保夫 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 木村 忠朋 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株式会社東芝 三重工場内 (72)発明者 小澤 繁雄 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株式会社東芝 三重工場内 (56)参考文献 特開 昭59−175350(JP,A) 特開 昭60−170435(JP,A) 特開 昭56−125947(JP,A) 特開 昭59−136038(JP,A) 実開 昭52−26902(JP,U) 実開 昭59−18548(JP,U) 実開 昭63−182651(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 3/30 - 3/52

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性薄葉材と、この薄葉材のスロット
    への挿入状態でコイル側を向く面とは反対側の面に接着
    されたアモルファスシートとからなるスロット用磁性楔
    を、回転電機の固定子鉄心のスロットでその開口部を塞
    ぎスロット内のコイル脱出を阻止するのに挿入した回転
    電機のスロット用磁性楔において前記アモルファスシ
    ートは透磁率が異なる少なくとも2枚のアモルファスシ
    ートが重合されて形成されたことを特徴とする回転電機
    のスロット用磁性楔。
  2. 【請求項2】 非磁性薄葉材と、この薄葉材のスロット
    への挿入状態でコイル側を向く面とは反対側の面に接着
    されたアモルファスシートとからなるスロット用磁性楔
    を、回転電機の固定子鉄心のスロットでその開口部を塞
    ぎスロット内のコイル脱出を阻止するのに挿入した回転
    電機のスロット用磁性楔においてサージ吸収効果をも
    たらすようにアモルファスシートがスロットの両側面の
    大部分の領域にわたる大きさに形成されていることを特
    徴とする回転電機のスロット用磁性楔。
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JP6912252B2 (ja) * 2017-03-31 2021-08-04 愛知電機株式会社 固定子および電動機
JP6829173B2 (ja) 2017-09-21 2021-02-10 株式会社東芝 磁性楔及び回転電機
JP2019103311A (ja) * 2017-12-05 2019-06-24 本田技研工業株式会社 回転電機
JP6995962B2 (ja) * 2020-11-11 2022-01-17 株式会社東芝 磁性楔及び回転電機

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