JP3435847B2 - 電動機の固定子鉄芯 - Google Patents
電動機の固定子鉄芯Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調機器のファン駆動
用電動機などの家電機器に用いられる電動機の固定子鉄
芯に関するものである。
用電動機などの家電機器に用いられる電動機の固定子鉄
芯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、空調機器などの家電機器において
機器の高効率化が進み、これに伴いこれらの機器に使用
される電動機として、より効率の良い電動機が要求され
ている。
機器の高効率化が進み、これに伴いこれらの機器に使用
される電動機として、より効率の良い電動機が要求され
ている。
【０００３】従来の誘導電動機の固定子鉄芯は、その効
率を上げるため、鉄芯に巻く巻線の線径を大きくする、
ヨーク部の幅を大きくする、ティース幅を大きくするな
どの方法がとられていた。しかし、線径やティース幅を
大きくする場合には、スペースファクターの関係上、巻
線の作業性が悪くなる一方、ヨーク部の幅を大きくする
場合には、鉄芯の径が大きくなるという欠点を有してい
た。
率を上げるため、鉄芯に巻く巻線の線径を大きくする、
ヨーク部の幅を大きくする、ティース幅を大きくするな
どの方法がとられていた。しかし、線径やティース幅を
大きくする場合には、スペースファクターの関係上、巻
線の作業性が悪くなる一方、ヨーク部の幅を大きくする
場合には、鉄芯の径が大きくなるという欠点を有してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５は従来のトロイダ
ル巻の単相誘導電動機における固定子鉄芯を示すもので
ある。図において、４はヨーク部、５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄはそれぞれ同一幅を有するティース部、６はスロッ
ト、Ｍは主巻線、Ａは補助巻線である。この固定子鉄芯
では、主巻線電流とコンデンサにより位相のずれた補助
巻線電流とにより回転磁界が発生し、図５では反時計方
向に回転子が回転する。主巻線Ｍのスロット６と補助巻
線Ａのスロット６とが隣接する間に存在するティース部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、主巻線電流と補助巻線電
流との位相差により、両スロット６，６に施された巻線
に同時にティース部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに同方向の
磁束を発生させるような電流が流れるため、磁束密度が
高くなり磁気飽和が発生する場合がある。
ル巻の単相誘導電動機における固定子鉄芯を示すもので
ある。図において、４はヨーク部、５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄはそれぞれ同一幅を有するティース部、６はスロッ
ト、Ｍは主巻線、Ａは補助巻線である。この固定子鉄芯
では、主巻線電流とコンデンサにより位相のずれた補助
巻線電流とにより回転磁界が発生し、図５では反時計方
向に回転子が回転する。主巻線Ｍのスロット６と補助巻
線Ａのスロット６とが隣接する間に存在するティース部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、主巻線電流と補助巻線電
流との位相差により、両スロット６，６に施された巻線
に同時にティース部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに同方向の
磁束を発生させるような電流が流れるため、磁束密度が
高くなり磁気飽和が発生する場合がある。
【０００５】したがって、同じトルクを発生させるため
には巻線に流れる電流が大きくなり、効率が低下する場
合があった。
には巻線に流れる電流が大きくなり、効率が低下する場
合があった。
【０００６】磁束量が均一でなくなる原理について、以
下に説明する。図５の
下に説明する。図５の
【０００７】
【外１】
【０００８】（以下、「第１マーク」と称する。）はコ
イルを一方の端子から巻線を巻き始めたとき、紙面下か
ら上へコイルが入ることを示し、
イルを一方の端子から巻線を巻き始めたとき、紙面下か
ら上へコイルが入ることを示し、
【０００９】
【外２】
【００１０】は紙面上から下へコイルが入ることを示し
ている。
ている。
【００１１】図６のＩＭは誘導電動機の主巻線電流波形
を、ＩＡは補助巻線電流波形を示している。図６の電流
波形は、上記第１マークの巻線に流れる電流を示すもの
である。
を、ＩＡは補助巻線電流波形を示している。図６の電流
波形は、上記第１マークの巻線に流れる電流を示すもの
である。
【００１２】以下、ティース部の両側に隣接するスロッ
トに挿入された巻線の電流による磁束について考えるこ
ととする。
トに挿入された巻線の電流による磁束について考えるこ
ととする。
【００１３】図６において、時刻Ｘａの時、図７に示す
通りティース部５ａは、両側に隣接するスロット６，６
に挿入された主巻線Ｍ及び補助巻線Ａに流れる電流によ
る磁束が共に同じ方向であるため、ティース部５ａに流
れる磁束量が大きくなる。
通りティース部５ａは、両側に隣接するスロット６，６
に挿入された主巻線Ｍ及び補助巻線Ａに流れる電流によ
る磁束が共に同じ方向であるため、ティース部５ａに流
れる磁束量が大きくなる。
【００１４】時刻Ｘｂの時、図８に示す通りティース部
５ｂは、両側に隣接するスロット６，６にそれぞれ挿入
された補助巻線Ａに流れる電流による磁束が、互いに反
対方向であるためティース部５ｂに流れる磁束量が小さ
くなる。
５ｂは、両側に隣接するスロット６，６にそれぞれ挿入
された補助巻線Ａに流れる電流による磁束が、互いに反
対方向であるためティース部５ｂに流れる磁束量が小さ
くなる。
【００１５】時刻Ｘｃの時、図９に示す通りティース部
５ｃは、両側に隣接するスロット６，６に挿入された主
巻線Ｍ及び補助巻線Ａに流れる電流による磁束が共に同
じ方向であるため、ティース部５ｃに流れる磁束量が大
きくなる。
５ｃは、両側に隣接するスロット６，６に挿入された主
巻線Ｍ及び補助巻線Ａに流れる電流による磁束が共に同
じ方向であるため、ティース部５ｃに流れる磁束量が大
きくなる。
【００１６】時刻Ｘａと時刻Ｘｃでは、主巻線電流及び
補助巻線電流それぞれの絶対値は等しいが、電磁誘導の
法則より時刻Ｘａの方が時刻Ｘｃよりも大きい電流が二
次導体に流れるため、ティース部５ａがティース部５ｃ
に比べて磁束量が多くなる。
補助巻線電流それぞれの絶対値は等しいが、電磁誘導の
法則より時刻Ｘａの方が時刻Ｘｃよりも大きい電流が二
次導体に流れるため、ティース部５ａがティース部５ｃ
に比べて磁束量が多くなる。
【００１７】したがって、各ティース部を最大磁束密度
の高い順に並べると、ティース部５ａ、ティース部５
ｃ、ティース部５ｂの順になる。
の高い順に並べると、ティース部５ａ、ティース部５
ｃ、ティース部５ｂの順になる。
【００１８】図５の鉄芯について有限要素法を用いた磁
界解析を行った結果、回転子の回転方向に補助巻線Ａ、
主巻線Ｍの順で並ぶスロット６，６間のティース部５ａ
において磁束量が多く磁気飽和が確認された。
界解析を行った結果、回転子の回転方向に補助巻線Ａ、
主巻線Ｍの順で並ぶスロット６，６間のティース部５ａ
において磁束量が多く磁気飽和が確認された。
【００１９】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
するものであり、磁気飽和の発生するティース部の幅を
大きくし磁束量の小さい部分のティース部の幅を小さく
することにより、スロット自身の大きさは変えず、した
がって巻線の作業性を悪くすることなく、かつ、鉄芯の
径も変えずに、磁気飽和を防ぎ、効率を上昇させること
を可能とする電動機の固定子鉄芯を提供することであ
る。
するものであり、磁気飽和の発生するティース部の幅を
大きくし磁束量の小さい部分のティース部の幅を小さく
することにより、スロット自身の大きさは変えず、した
がって巻線の作業性を悪くすることなく、かつ、鉄芯の
径も変えずに、磁気飽和を防ぎ、効率を上昇させること
を可能とする電動機の固定子鉄芯を提供することであ
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、電動機の固定子鉄芯において、主巻線電流
と補助巻線電流の相互の影響により、磁束量の多いティ
ース部の磁気飽和を防止するために、主巻線のスロット
と補助巻線のスロットとが隣接する間に存在するティー
ス部の幅を大きくする一方、磁束量の少ないティース部
すなわち主巻線のスロット同士が隣接する間に存在する
ティース部及び補助巻線のスロット同士が隣接する間に
存在するティース部の幅を、それぞれ、上記磁束量の多
いティース部の幅より小さくし、各ティース部に磁束が
均一に分布するようにすることにより、ティース部の磁
気飽和を抑え電流を減少させて効率の向上を可能とする
ものである。
に本発明は、電動機の固定子鉄芯において、主巻線電流
と補助巻線電流の相互の影響により、磁束量の多いティ
ース部の磁気飽和を防止するために、主巻線のスロット
と補助巻線のスロットとが隣接する間に存在するティー
ス部の幅を大きくする一方、磁束量の少ないティース部
すなわち主巻線のスロット同士が隣接する間に存在する
ティース部及び補助巻線のスロット同士が隣接する間に
存在するティース部の幅を、それぞれ、上記磁束量の多
いティース部の幅より小さくし、各ティース部に磁束が
均一に分布するようにすることにより、ティース部の磁
気飽和を抑え電流を減少させて効率の向上を可能とする
ものである。
【００２１】すなわち、請求項１にかかる発明は、ヨー
ク部と、該ヨーク部より固定子鉄芯中心側に径方向沿い
に突出した複数のティース部とを備えた電動機の固定子
鉄心において、前記ティース部は、幅広ティース部と幅
狭ティース部とが交互に配置されて構成している。
ク部と、該ヨーク部より固定子鉄芯中心側に径方向沿い
に突出した複数のティース部とを備えた電動機の固定子
鉄心において、前記ティース部は、幅広ティース部と幅
狭ティース部とが交互に配置されて構成している。
【００２２】請求項２にかかる発明は、請求項１の発明
において、上記ティース部は、主巻線のスロット及び補
助巻線のスロット間に位置する第１ティース部を幅広テ
ィース部と、主巻線のスロット同士が隣接する間に位置
する第２ティース部及び補助巻線のスロット同士が隣接
する間に位置する第３ティース部を幅狭ティース部とす
る構成としている。
において、上記ティース部は、主巻線のスロット及び補
助巻線のスロット間に位置する第１ティース部を幅広テ
ィース部と、主巻線のスロット同士が隣接する間に位置
する第２ティース部及び補助巻線のスロット同士が隣接
する間に位置する第３ティース部を幅狭ティース部とす
る構成としている。
【００２３】請求項３にかかる発明は、ヨーク部と、該
ヨーク部より固定子鉄芯中心側に径方向沿いに突出した
複数のティース部とを備えた電動機の固定子鉄心におい
て、前記ティース部は、幅広ティース部と幅狭ティース
部から構成され、かつこの２つのティース部の幅（Ｔ 1
＋Ｔ 2 ）の合計と、ヨーク部の幅（Ｗ）が大略等しく構
成している。
ヨーク部より固定子鉄芯中心側に径方向沿いに突出した
複数のティース部とを備えた電動機の固定子鉄心におい
て、前記ティース部は、幅広ティース部と幅狭ティース
部から構成され、かつこの２つのティース部の幅（Ｔ 1
＋Ｔ 2 ）の合計と、ヨーク部の幅（Ｗ）が大略等しく構
成している。
【００２４】請求項４にかかる発明は、請求項３に記載
の発明において、主巻線のスロット及び補助巻線のスロ
ット間に位置するティース部を幅広ティース部、主巻線
のスロット同士が隣接する間及び補助巻線のスロット同
士が隣接する間に位置するティース部を幅狭ティース部
としている。
の発明において、主巻線のスロット及び補助巻線のスロ
ット間に位置するティース部を幅広ティース部、主巻線
のスロット同士が隣接する間及び補助巻線のスロット同
士が隣接する間に位置するティース部を幅狭ティース部
としている。
【００２５】請求項５にかかる発明は、請求項１から請
求項３のいずれか１項に記載の電動機の固定子鉄芯を有
する電動機であり、請求項６にかかる発明は、前記電動
機を有する家電機器である。
求項３のいずれか１項に記載の電動機の固定子鉄芯を有
する電動機であり、請求項６にかかる発明は、前記電動
機を有する家電機器である。
【００２６】
【作用】上記した構成によって、磁束の多く流れるティ
ースは幅が広くなるので磁気飽和がなく鉄芯の磁束密度
は均一になり、巻線に流れる電流が減少することによっ
て効率を上昇させることができる。
ースは幅が広くなるので磁気飽和がなく鉄芯の磁束密度
は均一になり、巻線に流れる電流が減少することによっ
て効率を上昇させることができる。
【００２７】
【実施例】以下、空調機器のファン駆動用電動機などの
家電機器に用いられる電動機の固定子鉄芯に関する本発
明の実施例を図面を参照しながら説明する。
家電機器に用いられる電動機の固定子鉄芯に関する本発
明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００２８】図１は本発明の第１実施例における単相４
極誘導電動機の固定子鉄芯を示すものである。
極誘導電動機の固定子鉄芯を示すものである。
【００２９】この固定子鉄芯は、円筒状のヨーク部１の
内周面より、スロット３を間に挟みながら、固定子鉄芯
の径方向に固定子鉄芯の中心に向かって突出した多数の
ティース部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを一体的に形成して
いる。これらのティース部は、図１に矢印で示された回
転子の回転方向とは反対方向沿いに、ティース部２ａ、
ティース部２ｂ、ティース部２ｃ、ティース部２ｄが順
に配置され、これら４つのティース部２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄが１組となって、合計４組のティース部が形成
されている。
内周面より、スロット３を間に挟みながら、固定子鉄芯
の径方向に固定子鉄芯の中心に向かって突出した多数の
ティース部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを一体的に形成して
いる。これらのティース部は、図１に矢印で示された回
転子の回転方向とは反対方向沿いに、ティース部２ａ、
ティース部２ｂ、ティース部２ｃ、ティース部２ｄが順
に配置され、これら４つのティース部２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄが１組となって、合計４組のティース部が形成
されている。
【００３０】上記ティース部２ａは、上記回転子の回転
方向沿いに、補助巻線Ａ、主巻線Ｍの順に並ぶスロット
３，３間に存在している。上記ティース部２ｂ及び２ｄ
は、同じ極内に存在している。すなわち、ティース部２
ｂは補助巻線Ａ，Ａのスロット３，３間に存在し、ティ
ース部２ｄは主巻線Ｍ，Ｍのスロット３，３間に存在す
る。上記ティース部２ｃは上記回転子の回転方向に主巻
線Ｍ、補助巻線Ａの順に並ぶスロット３，３間に存在し
ている。なお、１つのティース部において上記回転子の
回転方向沿いの幅は、スロット開口部分近傍を除き、固
定子鉄芯の径方向沿いにおいて同一寸法をとる。
方向沿いに、補助巻線Ａ、主巻線Ｍの順に並ぶスロット
３，３間に存在している。上記ティース部２ｂ及び２ｄ
は、同じ極内に存在している。すなわち、ティース部２
ｂは補助巻線Ａ，Ａのスロット３，３間に存在し、ティ
ース部２ｄは主巻線Ｍ，Ｍのスロット３，３間に存在す
る。上記ティース部２ｃは上記回転子の回転方向に主巻
線Ｍ、補助巻線Ａの順に並ぶスロット３，３間に存在し
ている。なお、１つのティース部において上記回転子の
回転方向沿いの幅は、スロット開口部分近傍を除き、固
定子鉄芯の径方向沿いにおいて同一寸法をとる。
【００３１】この第１実施例と図５の従来例との大きな
相違はティース部の幅についてである。すなわち、ティ
ース部２ａ及び２ｃには、主巻線Ｍ、補助巻線Ａに流れ
る電流による磁束が共に同じ方向であるためティース部
２ａ，２ｃに流れる磁束量が大きくなるので幅を広くし
ている。一方、ティース部２ｂは、補助巻線Ａに流れる
電流による磁束が互いに反対方向であるためティース部
２ｂに流れる磁束量が小さくなり該ティース部２ｂの幅
をティース部２ａ及び２ｃより狭くしている。さらに、
ティース部２ｄは、主巻線Ｍに流れる電流による磁束が
互いに反対方向であるためティース部２ｄに流れる磁束
量が小さくなり該ティース部２ｄの幅をティース部２ａ
及び２ｃより狭くしている。言い換えれば、従来の固定
子鉄芯のティース部は総てその幅が同一であったが、第
１実施例では、ティース部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにお
いてその幅が順に大小大小となるように配置されてい
る。この第１実施例において、これらの相違点以外の構
成は、図５の従来例と同一構成である。
相違はティース部の幅についてである。すなわち、ティ
ース部２ａ及び２ｃには、主巻線Ｍ、補助巻線Ａに流れ
る電流による磁束が共に同じ方向であるためティース部
２ａ，２ｃに流れる磁束量が大きくなるので幅を広くし
ている。一方、ティース部２ｂは、補助巻線Ａに流れる
電流による磁束が互いに反対方向であるためティース部
２ｂに流れる磁束量が小さくなり該ティース部２ｂの幅
をティース部２ａ及び２ｃより狭くしている。さらに、
ティース部２ｄは、主巻線Ｍに流れる電流による磁束が
互いに反対方向であるためティース部２ｄに流れる磁束
量が小さくなり該ティース部２ｄの幅をティース部２ａ
及び２ｃより狭くしている。言い換えれば、従来の固定
子鉄芯のティース部は総てその幅が同一であったが、第
１実施例では、ティース部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにお
いてその幅が順に大小大小となるように配置されてい
る。この第１実施例において、これらの相違点以外の構
成は、図５の従来例と同一構成である。
【００３２】したがって、上記第１実施例では、大きな
幅のティース部２ａ，２ｃと小さな幅のティース２ｂ，
２ｄとが交互に配置されるため、各スロット３がヨーク
部１と大きな幅のティース部と小さな幅のティース部と
で構成されることになり、図２に示すように、スロット
開口部の中心がヨーク部１の中心に対して等角度間隔に
（すなわち、図２では角度α毎に）配置されることにな
る。この結果、巻線有効面積は同一となる。また、１つ
のスロットにおいて、該スロットを形成する２つのティ
ース部に流れる磁束の合計は、当該スロットを形成する
ヨーク部に流れる磁束とほぼ等しいので、大、小のティ
ース部の幅の合計とヨーク部の幅は同一にしてもよい。
すなわち、ヨーク部１の幅をＷ、主巻線及び補助巻線間
のティース部２ａ，２ｃの幅をＴ1、同種巻線間のティ
ース部２ｂ，２ｄの幅をＴ2としたとき、これらの間
に、Ｗ＝Ｔ1＋Ｔ2の関係式が成立するようにしてもよ
い。具体的な数値例としては、鉄芯の外形寸法が７９ｍ
ｍの場合、Ｗ＝７．２ｍｍ、Ｔ1＝４ｍｍ、Ｔ2＝３ｍｍ
で、７．２≒４＋３となっている。
幅のティース部２ａ，２ｃと小さな幅のティース２ｂ，
２ｄとが交互に配置されるため、各スロット３がヨーク
部１と大きな幅のティース部と小さな幅のティース部と
で構成されることになり、図２に示すように、スロット
開口部の中心がヨーク部１の中心に対して等角度間隔に
（すなわち、図２では角度α毎に）配置されることにな
る。この結果、巻線有効面積は同一となる。また、１つ
のスロットにおいて、該スロットを形成する２つのティ
ース部に流れる磁束の合計は、当該スロットを形成する
ヨーク部に流れる磁束とほぼ等しいので、大、小のティ
ース部の幅の合計とヨーク部の幅は同一にしてもよい。
すなわち、ヨーク部１の幅をＷ、主巻線及び補助巻線間
のティース部２ａ，２ｃの幅をＴ1、同種巻線間のティ
ース部２ｂ，２ｄの幅をＴ2としたとき、これらの間
に、Ｗ＝Ｔ1＋Ｔ2の関係式が成立するようにしてもよ
い。具体的な数値例としては、鉄芯の外形寸法が７９ｍ
ｍの場合、Ｗ＝７．２ｍｍ、Ｔ1＝４ｍｍ、Ｔ2＝３ｍｍ
で、７．２≒４＋３となっている。
【００３３】磁気解析の結果、第１実施例にかかる固定
子鉄芯のティース部の最大磁束密度は、図５の従来品と
比較して、図１の第１実施例の固定子鉄芯は約１０％低
下し磁束の分布が均一になった。また電流値は約５％の
減少であり、それに伴い効率も約５％向上している。こ
のとき、上記固定子鉄芯の外形寸法は７９ｍｍ、ヨーク
部の幅寸法は７．２ｍｍ、従来品のティース部の幅寸法
は３ｍｍ、第１実施例の固定子鉄芯のティース部の幅寸
法Ｔ1は４ｍｍ、Ｔ2は３ｍｍである。
子鉄芯のティース部の最大磁束密度は、図５の従来品と
比較して、図１の第１実施例の固定子鉄芯は約１０％低
下し磁束の分布が均一になった。また電流値は約５％の
減少であり、それに伴い効率も約５％向上している。こ
のとき、上記固定子鉄芯の外形寸法は７９ｍｍ、ヨーク
部の幅寸法は７．２ｍｍ、従来品のティース部の幅寸法
は３ｍｍ、第１実施例の固定子鉄芯のティース部の幅寸
法Ｔ1は４ｍｍ、Ｔ2は３ｍｍである。
【００３４】図３は本発明の第２実施例にかかる２極用
の誘導電動機固定子鉄芯である。第１実施例とはティー
ス部の構成は同一であり、巻き線の仕方のみ異なる。す
なわち、第１実施例では、固定子鉄芯が４極用であるの
で、ヨーク部１の中心に対して９０度の間隔内に、回転
子の回転方向沿いに主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、補助巻線Ａ、
補助巻線Ａの順に配置されている。これに対して、第２
実施例では、固定子鉄芯が２極用であるので、ヨーク部
１の中心に対して１８０度の間隔内に、回転子の回転方
向沿いに主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、補
助巻線Ａ、補助巻線Ａ、補助巻線Ａ、補助巻線Ａが配置
されている。
の誘導電動機固定子鉄芯である。第１実施例とはティー
ス部の構成は同一であり、巻き線の仕方のみ異なる。す
なわち、第１実施例では、固定子鉄芯が４極用であるの
で、ヨーク部１の中心に対して９０度の間隔内に、回転
子の回転方向沿いに主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、補助巻線Ａ、
補助巻線Ａの順に配置されている。これに対して、第２
実施例では、固定子鉄芯が２極用であるので、ヨーク部
１の中心に対して１８０度の間隔内に、回転子の回転方
向沿いに主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、主巻線Ｍ、補
助巻線Ａ、補助巻線Ａ、補助巻線Ａ、補助巻線Ａが配置
されている。
【００３５】上記第１実施例にかかる４極の固定子鉄芯
の場合、解析の結果、回転子の回転方向に補助巻線Ａ、
主巻線Ｍの順に並ぶスロット３，３間に存在するティー
ス部２ａにおいて磁束の飽和が確認されるため、このテ
ィース部８ａの幅を大きくして、磁束を均一に分布させ
る。また、第２実施例にかかる２極の固定子鉄芯の場
合、回転子の回転方向にかかわらず補助巻線Ａと主巻線
Ｍとが隣接するスロット９，９間に存在するティース部
８ａにおいて磁束の飽和が確認されるため、このティー
ス部８ａの幅を大きくして、磁束を均一に分布させる。
の場合、解析の結果、回転子の回転方向に補助巻線Ａ、
主巻線Ｍの順に並ぶスロット３，３間に存在するティー
ス部２ａにおいて磁束の飽和が確認されるため、このテ
ィース部８ａの幅を大きくして、磁束を均一に分布させ
る。また、第２実施例にかかる２極の固定子鉄芯の場
合、回転子の回転方向にかかわらず補助巻線Ａと主巻線
Ｍとが隣接するスロット９，９間に存在するティース部
８ａにおいて磁束の飽和が確認されるため、このティー
ス部８ａの幅を大きくして、磁束を均一に分布させる。
【００３６】図４は本発明の第３実施例にかかる４極用
誘導電動機固定子鉄芯を示す図である。第１実施例の固
定子鉄芯においては、ティース部２ａ，２ｃの幅がティ
ース部２ｂ，２ｄの幅より大きく、ティース部２ａと２
ｃでは同一幅、ティース部２ｂと２ｄでは同一幅であっ
たが、第３実施例では、ティース部１１ａが最大幅を持
ち、ティース部１１ｂと１１ｄが同一幅でかつティース
部１１ａより幅が小さく、ティース部１１ｃが最も幅が
小さくなるように構成している。言い換えれば、ティー
ス部１１ａからティース部１１ｂ、ティース部１１ｃに
向かうに従いその幅が小さくなり、ティース部１１ｃか
らティース部１１ｄ、ティース部１１ａに向かうに従い
その幅が大きくなるようにしている。この結果、第３実
施例では、ティース部の幅の変更に伴いスロットの大き
さも異なっている。すなわち、図４では補助巻線Ａのス
ロット１２ｂを主巻線Ｍのスロット１２ａに比べて小さ
くしている。
誘導電動機固定子鉄芯を示す図である。第１実施例の固
定子鉄芯においては、ティース部２ａ，２ｃの幅がティ
ース部２ｂ，２ｄの幅より大きく、ティース部２ａと２
ｃでは同一幅、ティース部２ｂと２ｄでは同一幅であっ
たが、第３実施例では、ティース部１１ａが最大幅を持
ち、ティース部１１ｂと１１ｄが同一幅でかつティース
部１１ａより幅が小さく、ティース部１１ｃが最も幅が
小さくなるように構成している。言い換えれば、ティー
ス部１１ａからティース部１１ｂ、ティース部１１ｃに
向かうに従いその幅が小さくなり、ティース部１１ｃか
らティース部１１ｄ、ティース部１１ａに向かうに従い
その幅が大きくなるようにしている。この結果、第３実
施例では、ティース部の幅の変更に伴いスロットの大き
さも異なっている。すなわち、図４では補助巻線Ａのス
ロット１２ｂを主巻線Ｍのスロット１２ａに比べて小さ
くしている。
【００３７】本発明は、トロイダル巻の誘導電動機に限
定されず、これらの実施例に限定されるものでなく、モ
ータの使用に応じて、磁束が大きくなるティース部の幅
を大きくするとともに、磁束が小さくなるティース部の
幅を小さくして、結果として磁束量が固定子鉄芯全体に
均一に分布するようにティース部を設計すればよい。従
って、例えば、複数のティース部のうち、磁束が大きく
なるティース部が１つだけある場合には、そのティース
部の幅のみ他のティース部より大きくするようにしても
よい。また、ティース部の幅を異ならせる場合、その異
ならせる量は、磁束の大きさなどに応じて適宜決定すれ
ばよい。
定されず、これらの実施例に限定されるものでなく、モ
ータの使用に応じて、磁束が大きくなるティース部の幅
を大きくするとともに、磁束が小さくなるティース部の
幅を小さくして、結果として磁束量が固定子鉄芯全体に
均一に分布するようにティース部を設計すればよい。従
って、例えば、複数のティース部のうち、磁束が大きく
なるティース部が１つだけある場合には、そのティース
部の幅のみ他のティース部より大きくするようにしても
よい。また、ティース部の幅を異ならせる場合、その異
ならせる量は、磁束の大きさなどに応じて適宜決定すれ
ばよい。
【００３８】本発明は、上記実施例に限らず、６極用、
さらには一般的な単相誘導電動機の固定子鉄芯に適用す
ることができる。
さらには一般的な単相誘導電動機の固定子鉄芯に適用す
ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明は、主巻線電流と補
助巻線電流の相互の影響により、磁束量の多いティース
部の磁気飽和を防止するために、主巻線のスロットと補
助巻線のスロットとが隣接する間に存在するティース部
の幅を大きくする一方、磁束量の少ないティース部すな
わち主巻線のスロット同士が隣接する間に存在するティ
ース部及び補助巻線のスロット同士が隣接する間に存在
するティース部の幅を、それぞれ、上記磁束量の多いテ
ィース部の幅より小さくし、各ティース部に磁束が均一
に分布するようにした。この結果、スロット自身の大き
さを変えることがないので、巻線の作業性を悪くするこ
とがなく、かつ、鉄芯の径も変えずにティース部の磁気
飽和を抑えることができ、巻線に流れる電流を減少させ
て効率の高い優れた電動機を実現できるものである。ま
た、スロット自身の大きさを変えないので、巻線の有効
面積を減らさず設計の余裕度を確保することが可能とな
る。
助巻線電流の相互の影響により、磁束量の多いティース
部の磁気飽和を防止するために、主巻線のスロットと補
助巻線のスロットとが隣接する間に存在するティース部
の幅を大きくする一方、磁束量の少ないティース部すな
わち主巻線のスロット同士が隣接する間に存在するティ
ース部及び補助巻線のスロット同士が隣接する間に存在
するティース部の幅を、それぞれ、上記磁束量の多いテ
ィース部の幅より小さくし、各ティース部に磁束が均一
に分布するようにした。この結果、スロット自身の大き
さを変えることがないので、巻線の作業性を悪くするこ
とがなく、かつ、鉄芯の径も変えずにティース部の磁気
飽和を抑えることができ、巻線に流れる電流を減少させ
て効率の高い優れた電動機を実現できるものである。ま
た、スロット自身の大きさを変えないので、巻線の有効
面積を減らさず設計の余裕度を確保することが可能とな
る。
【図１】本発明の第１実施例における４極用誘導電動機
の固定子鉄芯を示す説明図
の固定子鉄芯を示す説明図
【図２】図１の固定子鉄芯に隣接するスロットの開口部
の中心が等角度間隔であることを説明するための説明図
の中心が等角度間隔であることを説明するための説明図
【図３】本発明の第２実施例における２極用誘導電動機
の固定子鉄芯を示す説明図
の固定子鉄芯を示す説明図
【図４】巻線の挿入具合を省略した状態での本発明の第
３実施例における４極用誘導電動機の固定子鉄芯を示す
説明図
３実施例における４極用誘導電動機の固定子鉄芯を示す
説明図
【図５】従来例における４極用誘導電動機の固定子鉄芯
を示す説明図
を示す説明図
【図６】図５の固定子鉄芯において巻線電流の波形を示
す図
す図
【図７】図５の固定子鉄芯において主巻線と補助巻線に
よる磁束の流れを示す図
よる磁束の流れを示す図
【図８】図５の固定子鉄芯において補助巻線による磁束
の流れを示す図
の流れを示す図
【図９】図５の固定子鉄芯において主巻線と補助巻線に
よる磁束の流れを示す図
よる磁束の流れを示す図
１，４，７，１０ ヨーク部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，８
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄ ティース部 ３，６，９，１２ａ，１２ｂ スロット Ｍ 主巻線 Ａ 補助巻線
ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１
ｄ ティース部 ３，６，９，１２ａ，１２ｂ スロット Ｍ 主巻線 Ａ 補助巻線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭53−129805（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−6573（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭56−15275（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 17/08
H02K 1/16
Claims (6)
- 【請求項１】 ヨーク部（１，７，１０）と、該ヨーク
部より固定子鉄芯中心側に径方向沿いに突出した複数の
ティース部（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）とを備え
た電動機の固定子鉄心において、前記ティース部は、幅
広ティース部と、幅狭ティース部とが交互に配置されて
構成されていることを特徴とするの電動機の固定子鉄
芯。 - 【請求項２】 ティース部は、主巻線（Ｍ）のスロット
（３，９，１２ａ）及び補助巻線（Ａ）のスロット
（３，９，１２ｂ）間に位置する第１ティース部を幅広
ティース部と、主巻線（Ｍ）のスロット（３，９，１２
ａ）同士が隣接する間に位置する第２ティース部及び補
助巻線（Ａ）のスロット（３，９，１２ｂ）同士が隣接
する間に位置する第３ティース部を幅狭ティース部とし
ていることを特徴とする請求項１に記載の電動機の固定
子鉄心。 - 【請求項３】 ヨーク部（１，７，１０）と、該ヨーク
部より固定子鉄芯中心側に径方向沿いに突出した複数の
ティース部（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）とを備え
た電動機の固定子鉄心において、前記ティース部は、幅
広ティース部と幅狭ティース部から構成され、かつこの
２つのティース部の幅（Ｔ 1 ＋Ｔ 2 ）の合計と、ヨーク部
の幅（Ｗ）が大略等しいことを特徴とする電動機の固定
子鉄芯。 - 【請求項４】 主巻線のスロット及び補助巻線のスロッ
ト間に位置するティース部を幅広ティース部、主巻線の
スロット同士が隣接する間及び補助巻線のスロット同士
が隣接する間に位置するティース部を幅狭ティース部と
していることを特徴とする請求項３に記載の電動機の固
定子鉄心。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれか１項に
記載の電動機の固定子鉄芯を有する電動機。 - 【請求項６】 請求項５に記載の電動機を有する家電機
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25679794A JP3435847B2 (ja) | 1993-10-21 | 1994-10-21 | 電動機の固定子鉄芯 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26331693 | 1993-10-21 | ||
| JP5-263316 | 1993-10-21 | ||
| JP6-132951 | 1994-06-15 | ||
| JP13295194 | 1994-06-15 | ||
| JP25679794A JP3435847B2 (ja) | 1993-10-21 | 1994-10-21 | 電動機の固定子鉄芯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865973A JPH0865973A (ja) | 1996-03-08 |
| JP3435847B2 true JP3435847B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=27316614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25679794A Expired - Lifetime JP3435847B2 (ja) | 1993-10-21 | 1994-10-21 | 電動機の固定子鉄芯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435847B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4096908B2 (ja) | 2004-03-31 | 2008-06-04 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機の製造方法 |
| JP2007166710A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 回転電機 |
| CN113364157A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-07 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 定子铁芯组件、定子组件和电机 |
-
1994
- 1994-10-21 JP JP25679794A patent/JP3435847B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0865973A (ja) | 1996-03-08 |
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