JP5167855B2 - Fixing method of motor stator - Google Patents
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Description
本発明は、電磁鋼板の特性劣化を抑えた電動機固定子の固定方法に関するものである。 The present invention relates to a fixing method of an electric motor stator that suppresses deterioration of characteristics of an electromagnetic steel sheet.
近年、地球温暖化、化石燃料の枯渇の影響を受けてエネルギー消費量削減の必要性が迫られている。そして、電力の多くは電動機により消費されるため、各種電動機の効率向上がますます重要となってきている。そのため、電動機の効率向上を目的として、電動機の鉄心材料である電磁鋼板の特性改善、特に鉄損低減に力が注がれている。 In recent years, there is an urgent need to reduce energy consumption due to global warming and the depletion of fossil fuels. And since most of the electric power is consumed by electric motors, improving the efficiency of various electric motors is becoming increasingly important. Therefore, for the purpose of improving the efficiency of the electric motor, efforts are being made to improve the characteristics of the electromagnetic steel sheet, which is the iron core material of the electric motor, particularly to reduce the iron loss.
電動機は一般に磁石を埋め込んだ円柱状回転子とその外周の固定子からなり、固定子は巻線が施されたティース部とヨーク部とからなる。回転子と固定子は、電磁鋼板を所望の形状に打ち抜いた板を積層し、かしめや溶接などにより固着して作られる。そして、固定子はティース部に巻線を施した後、電動機ケースに固定される。この電動機ケースに固定子を固定する方法はいくつかあるが、中でも焼きばめによる方法が多く用いられている。この方法は、固定子の外径よりわずかに小さい内径をもつ電動機ケースを加熱して固定子を嵌め込む方法であり、室温に冷却すると電動機ケースが収縮して固定子が固定される。しかしながら、この方法を用いると固定子全体に大きな圧縮応力が加わる。特に固定子の磁路に沿って大きな圧縮応力が加わる。固定子に大きな圧縮応力が加わると、電動機の効率を著しく低下してしまう問題が発生する。 An electric motor generally includes a cylindrical rotor embedded with a magnet and a stator on the outer periphery thereof, and the stator includes a tooth portion and a yoke portion on which windings are applied. The rotor and the stator are made by laminating plates obtained by punching electromagnetic steel sheets into a desired shape and fixing them by caulking or welding. And a stator is fixed to an electric motor case, after giving a coil | winding to the teeth part. There are several methods for fixing the stator to the motor case, but among them, the shrink-fitting method is often used. This method is a method in which an electric motor case having an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the stator is heated to fit the stator, and when cooled to room temperature, the electric motor case contracts and the stator is fixed. However, when this method is used, a large compressive stress is applied to the entire stator. In particular, a large compressive stress is applied along the magnetic path of the stator. When a large compressive stress is applied to the stator, there arises a problem that the efficiency of the motor is remarkably lowered.
このような電動機の特性劣化を最小限にとどめるために、特許文献1には、固定子にかかる圧縮応力をできるだけ低減する方法が提案されている。
In order to minimize such characteristic deterioration of the electric motor,
ここで、固定子に圧縮応力が加わった場合に電動機の特性が劣化する主たる原因は、鉄心材料である電磁鋼板の鉄損特性の応力依存性にあると考えられる。そして、例えば、非特許文献1に記載されているように、電磁鋼板に磁路方向に沿って圧縮応力を加えると鉄損が増大し、透磁率が低下することが知られている。したがって、電動機ケースに固定子を固定する際に固定子に加わった圧縮応力により鉄心材料である電磁鋼板の鉄損が増加し、かつ透磁率が低下するために、所望の磁束密度を得るために大きな巻線電流が必要となり、その結果、電動機の損失が増加して効率が低下すると解釈できる。
Here, it is considered that the main cause of the deterioration of the characteristics of the motor when compressive stress is applied to the stator is the stress dependence of the iron loss characteristics of the electromagnetic steel sheet as the iron core material. For example, as described in Non-Patent
逆に、電磁鋼板に引張応力が加わった場合は、非特許文献1に記載があるように、鉄損は低減し、透磁率も高くなる応力範囲が存在する。特許文献2には、この現象を利用して、固定子の径方向外側に向けて引張応力を付与されるように固定子の形状とその固定方法についての提案がなされている。
しかしながら、特許文献1に記載の焼きばめ時に加わる圧縮応力を低減する方法では、その応力を最大限減らしても完全に除くことはできない。なぜならば圧縮応力を加えることにより固定子を電動機ケースに固定させる方法であるため、この応力が小さすぎると、回転子が回転駆動しているあいだに固定子が動くおそれがあり正常な電動機として作動できないからである。非特許文献1に記載されているように、電磁鋼板は小さな圧縮応力により鉄損は急激に増加する。このことを考慮すると、固定子を固定するために最低限必要な少しの圧縮応力でも電動機特性は劣化してしまうおそれがある。
However, the method of reducing the compressive stress applied during shrink fitting described in
また、固定子を電動機ケースに固定する方法として、焼きばめ以外の方法では圧入、ボルト締めなどがあげられる。圧入では、ケースに圧力を加えてはめこむため、固定後の圧縮応力の加わり方は、焼きばめによるものと基本的に同じで、固定子全体に圧縮応力が加わる。一方、ボルト締めでは固定子全体に圧縮応力が加わることはないが、ボルト締めの箇所に局所的に歪みが生じる。鉄心材料の電磁鋼板は、局所歪みによっても磁気特性が劣化するため、ボルト締めによる固定子の固定方法も電動機の特性を損なってしまうと推測される。 Further, as a method for fixing the stator to the motor case, methods other than shrink fitting include press-fitting and bolt tightening. In press-fitting, pressure is applied to the case so that the compressive stress after fixing is basically the same as that by shrink fitting, and compressive stress is applied to the entire stator. On the other hand, although bolting does not apply compressive stress to the entire stator, local distortion occurs at the bolting location. Since the magnetic properties of the steel sheet made of iron core material deteriorate due to local strain, it is presumed that the fixing method of the stator by bolting also impairs the characteristics of the electric motor.
特許文献2では、固定子に引張応力を付与することにより固定しており、圧縮応力による電磁鋼板の特性劣化の問題を解決している。しかしながら、電動機が回転している間に、回転子や固定子を形成する材料の鉄損や銅損により温度が上昇して、結合部の固定力が弱まることが懸念される。
In
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、固定子の鉄心に圧縮応力を加えないことにより材料の特性劣化を防止し、かつ、温度が上昇しても固定力が変わらない電動機固定子の固定方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and prevents the deterioration of material characteristics by not applying a compressive stress to the stator core, and the electric motor stator whose fixing force does not change even when the temperature rises. The purpose is to propose a fixing method.
本発明では、前記課題を解決するために、まず、圧縮応力を付与しつつモータケースに固定子を固定する従来の方法とは異なり、固定子に引張応力を付与しながらモータケースに固定子を固定する方法に着目した。そして、凹部と凸部を嵌め合わせることで電動機固定子(以下、略して固定子と称す)と電動機ケース(以下、略してケースと称す)を結合することを発案した。さらには、固定子とケースの結合部分に熱硬化性樹脂系接着剤が充填されている場合に、硬化により熱収縮して、鉄心材料である電磁鋼板に引張応力が加わることに着目したところ、温度が上昇しても接着効果により、固定子とケースの固定力が低下せず、優れた特性を有することを見出した。 In the present invention, in order to solve the above problem, first, unlike the conventional method of fixing a stator to a motor case while applying compressive stress, the stator is attached to the motor case while applying tensile stress to the stator. Focused on the fixing method. Then, it has been proposed to connect an electric motor stator (hereinafter abbreviated as a stator) and an electric motor case (hereinafter abbreviated as a case) by fitting the concave and convex portions. Furthermore, when the thermosetting resin adhesive is filled in the joint between the stator and the case, the heat shrinks due to curing, and the tensile stress is applied to the magnetic steel sheet that is the iron core material. It has been found that the fixing effect between the stator and the case does not decrease due to the adhesive effect even when the temperature rises, and has excellent characteristics.
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下のとおりである。 The present invention has been made based on such findings, and the gist thereof is as follows.
[1]電動機固定子はヨーク部外周に扇形状の凸部を有し、電動機ケースは内周に扇形状の凹部を有しており、前記凸部および前記凹部を嵌め合わせることで前記電動機固定子と前記電動機ケースを結合し、さらには、前記電動機固定子と前記電動機ケースの結合部に熱硬化性樹脂系接着剤を充填することを特徴とする電動機固定子の固定方法。
[2]電動機固定子はヨーク部外周に扇形状の凹部を有し、電動機ケースは内周に扇形状の凸部を有しており、前記凹部および前記凸部を嵌め合わせることで前記電動機固定子と前記電動機ケースを結合し、さらには、前記電動機固定子と前記電動機ケースの結合部に熱硬化性樹脂系接着剤を充填することを特徴とする電動機固定子の固定方法。
[3]前記[1]に記載の前記扇形状の凸部は、前記扇形状の凸部中心線が前記電動機固定子の中心とティースを結ぶ延長線上に位置するように形成されていることを特徴とする電動機固定子の固定方法。
なお、前記扇形状の凸部中心線とは、凸部の周方向幅の1/2の位置と前記凸部を形成する扇形の中心を結ぶ線である。
[4]前記[2]に記載の前記扇形状の凹部は、前記扇形状の凹部中心線が前記電動機固定子の中心とティースを結ぶ延長線上に位置するように形成されていることを特徴とする電動機固定子の固定方法。
なお、前記扇形状の凹部中心線とは、凹部の周方向幅の1/2の位置と前記凹部を形成する扇形の中心を結ぶ線である。
[5]前記[1]〜[4]のいずれかにおいて、熱硬化性樹脂系接着剤が充填されている前記結合部を加熱し、前記熱硬化性樹脂系接着剤を硬化させるとともに熱収縮させ、前記電動機固定子に引張応力を付与することを特徴とする電動機固定子の固定方法。
[1] The motor stator has a fan-shaped convex portion on the outer periphery of the yoke portion, the motor case has a fan-shaped concave portion on the inner periphery, and the motor is fixed by fitting the convex portion and the concave portion together. An electric motor stator fixing method, comprising: connecting a child and the electric motor case; and filling a connecting portion between the electric motor stator and the electric motor case with a thermosetting resin adhesive.
[2] The motor stator has a fan-shaped concave portion on the outer periphery of the yoke portion, the motor case has a fan-shaped convex portion on the inner periphery, and the motor is fixed by fitting the concave portion and the convex portion. An electric motor stator fixing method, comprising: connecting a child and the electric motor case; and filling a connecting portion between the electric motor stator and the electric motor case with a thermosetting resin adhesive.
[3] The fan-shaped convex portion described in [1] is formed such that the fan-shaped convex portion center line is located on an extension line connecting the center of the motor stator and the teeth. An electric motor stator fixing method.
In addition, the said fan-shaped convex part center line is a line which connects the position of 1/2 of the circumferential direction width | variety of a convex part, and the center of the fan-shaped which forms the said convex part.
[4] The fan-shaped recess according to [2] is characterized in that the fan-shaped recess center line is formed on an extension line connecting the center of the motor stator and the teeth. To fix the motor stator.
The fan-shaped recess center line is a line that connects a position that is half the circumferential width of the recess and the center of the sector that forms the recess.
[5] In any one of the above [1] to [4], the bonding portion filled with the thermosetting resin adhesive is heated to cure and heat shrink the thermosetting resin adhesive. A method for fixing an electric motor stator, wherein tensile stress is applied to the electric motor stator.
本発明によれば、固定子の鉄心に圧縮応力が加わらないことにより材料の特性劣化がなく、かつ、温度が上昇しても固定力が変わらない電動機固定子の固定方法を提供する。
さらに、固定子に働く引張応力により、固定子を構成する電磁鋼板の磁気特性を改善することができる。その結果、電動機の損失が小さくなり、効率の高い電動機を提供できる。
以上より、従来の電動機に比べて、固定子の電磁鋼板の透磁率増加により巻線電流が減少し銅損が低下し、巻線数の減少による固定子の小型化が達成される。
According to the present invention, there is provided a method of fixing an electric motor stator in which no compressive stress is applied to the iron core of the stator so that the material characteristics do not deteriorate and the fixing force does not change even when the temperature rises.
Furthermore, the magnetic characteristics of the electrical steel sheet constituting the stator can be improved by the tensile stress acting on the stator. As a result, the loss of the electric motor is reduced, and an electric motor with high efficiency can be provided.
From the above, as compared with the conventional electric motor, the winding current is reduced due to the increase in the magnetic permeability of the electromagnetic steel plate of the stator, the copper loss is reduced, and the miniaturization of the stator is achieved by the reduction of the number of windings.
本発明は、電動機の一部を構成する固定子をケースに固定するに際し、固定子はヨーク部外周に扇形状の凸部(または凹部)を有し、ケースは内周に扇形状の凹部(または凸部)を有することを特徴とする。そして、前記凸部および前記凹部を嵌め合わせることで前記固定子と前記ケースが結合する。これにより、固定子に加わる圧縮応力を回避でき、鉄心材料である電磁鋼板の特性劣化を抑えられる。
さらに、前記固定子と前記ケースの結合部に熱硬化性樹脂系接着剤を充填し、結合部を加熱し、前記熱硬化性樹脂系接着剤を硬化させるとともに熱収縮させることで、前記固定子に引張応力を付与することになる。そして、固定子に働く引張応力により、固定子を構成する電磁鋼板の磁気特性を改善することができる。
これにより、固定子鉄心材料である電磁鋼板の鉄損を低減し、透磁率を増加して、その結果、電動機の効率改善が可能となる。
In the present invention, when a stator constituting a part of an electric motor is fixed to a case, the stator has a fan-shaped convex portion (or a concave portion) on the outer periphery of the yoke portion, and the case has a fan-shaped concave portion (or a concave portion on the inner periphery). Or a convex portion). And the said stator and the said case couple | bond together by fitting the said convex part and the said recessed part. Thereby, the compressive stress added to a stator can be avoided and the characteristic deterioration of the electromagnetic steel plate which is an iron core material can be suppressed.
Further, the stator and the case are filled with a thermosetting resin adhesive, the joint is heated, the thermosetting resin adhesive is cured, and the stator is thermally contracted. Tensile stress is applied to. And the magnetic characteristic of the electrical steel sheet which comprises a stator can be improved with the tensile stress which acts on a stator.
Thereby, the iron loss of the electromagnetic steel sheet which is a stator core material is reduced, the magnetic permeability is increased, and as a result, the efficiency of the electric motor can be improved.
本発明を実施するための最良の形態の一例を以下に示す。
まず、従来の焼きばめにより固定子を固定すえる方法の模式図を図1に示す。図1に示すやきばめによる方法では、固定子1の外径よりわずかに小さい内径を持つケースリング2を一定の温度に加熱し、熱膨張により大きくなったケースリング2内側に固定子1をはめ込み、次いで、ケースリング2の温度の低下にともなってケースリング2が収縮し、その結果、固定子1が固定される。
この他に、圧入による方法では、ケースリング2を加熱しないで荷重を加えて固定子1をケースリング2にはめ込むものである。
やきばめによる方法や圧入による方法のいずれの場合でも、固定後は固定子に圧縮応力が加わっている状態となる。
一方、本発明による電動機固定子の固定方法の一実施形態を図2、図3及び図4に示す。本発明は、圧縮応力を回避しさらに固定子に引張応力を付与する方法であり、図2および3に示したように固定子1はヨーク部3の外周に扇形状の凸部4を有しており(図2)、ケース5は内周に扇形状の凹部6を有している。そして、固定子1を加熱した後にケース5に挿入する、あるいはケース5を冷却した後に固定子1を挿入あるいは圧入して、前記凸部4および前記凹部6を嵌め合わせることで、図4に示すように前記固定子1と前記ケース5を結合する。そして、室温になった際に固定子1がケース5に固定される。
An example of the best mode for carrying out the present invention is shown below.
First, FIG. 1 shows a schematic diagram of a method for fixing a stator by conventional shrink fitting. 1, the
In addition, in the method by press fitting, a load is applied without heating the
In either case of the shrink fit method or the press fit method, a compression stress is applied to the stator after fixing.
On the other hand, an embodiment of a method for fixing an electric motor stator according to the present invention is shown in FIGS. The present invention is a method for avoiding compressive stress and applying tensile stress to the stator. As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに、本発明では、上記に加え、前記固定子1と前記ケース5の結合部に熱硬化性樹脂系接着剤7を充填する。熱硬化性樹脂系接着剤7が充填されている前記結合部を加熱し、前記熱硬化性樹脂系接着剤7を硬化させるとともに熱収縮させ、前記固定子1に固定子凸部4を起点として径方向外側にさらに引張応力が加わる。
Further, in the present invention, in addition to the above, a thermosetting resin-based
なお、図2および図3では扇形の凸部を固定子1側に、凹部をケース5側に形成する例を述べたが、これとは反対に凹部を固定子1側に、凸部をケース5側に形成しても目的は達成できる。ヨークの幅、ティースの幅、ならびに予想される磁束密度分布等により適宜好ましい凸部もしくは凹部の組合せを選択できる。
2 and 3, an example in which the fan-shaped convex portion is formed on the
熱硬化性樹脂系接着剤としては、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、メラニン樹脂系の接着剤があげられる。これらを、予めケース内面に塗布するか、固定子をケースに挿入してから結合部隙間に充填する。固定子は電磁鋼板を積層して固着したものが用いられ、板間の固着にしばしば接着剤が使われる。この時に用いた接着剤が積層時に固定子外側にしみ出して、結合部の隙間を埋めるようにするとさらに好ましい。また、結合部隙間に接着剤とともにフィラーを混合することにより固定力を高めることも可能である。
そして、固定子をケースに挿入した後、熱硬化温度まで結合部を加熱し、前記熱硬化性樹脂系接着剤を硬化させるとともに熱収縮させ、前記固定子に引張応力を付与することで、最終的に固定子とケースを固定する。
Examples of the thermosetting resin adhesive include epoxy resin, phenol resin, and melanin resin adhesives. These are applied to the inner surface of the case in advance, or the stator is inserted into the case and then filled into the joint gap. As the stator, magnetic steel plates are laminated and fixed, and an adhesive is often used for fixing between the plates. It is more preferable that the adhesive used at this time oozes out of the stator during lamination and fills the gaps in the coupling portion. It is also possible to increase the fixing force by mixing a filler together with an adhesive in the joint gap.
Then, after inserting the stator into the case, the bonded portion is heated to the thermosetting temperature, the thermosetting resin adhesive is cured and thermally contracted, and a tensile stress is applied to the stator, thereby finally The stator and case are fixed.
また、図2に示す前記扇形状の凸部4は、図2に示すように、前記扇形状の凸部中心線が前記固定子の中心とティース8を結ぶ延長線上に位置するように形成されるとティースの径方向(磁路方向)にも引張応力が加わるため好ましい。なお、前記扇形状の凸部中心線とは、図5に示すように、周方向幅の1/2の位置と凸部の形成する扇形の中心とを結ぶ線である。
The fan-shaped
図5は固定子の扇形状の凸部4を拡大した図であり、図6はケースの扇形状の凹部6を拡大した図である。図5および図6によれば、固定子凸部の扇形の開き角度は、電動機ケース内周に設けられた凹部の扇形開き角度よりわずかに小さくしておくことが好ましい。電動機が回転を続け温度が上昇した場合には、充填された樹脂は少なからず熱膨張する。しかし、扇形の付け根部分の開き角度に差を設けることで、この部分に存在する樹脂の膨張により、固定子はより外側に引っ張られることになり、温度が上昇しても固定力は低下しないことになる。
なお、電動機固定子はヨーク外周に扇形状の凹部を有し、電動機ケースは内周に扇形状の凸部を有している場合は、電動機固定子凹部の扇形の開き角度を、電動機ケース内周に設けられた凸部の扇形開き角度よりわずかに大きくしておくことが好ましい。そして、この場合も同様に前記固定子の扇形状の凹部は、前記扇形状の凹部中心線が前記固定子の中心とティース8を結ぶ延長線上に位置するように形成されていることが、ティースの径方向(磁路方向)にも引張応力が加わるため好ましい。なお、前記扇形状の凹部中心線とは、凹部の周方向幅の1/2の位置と凹部の形成する扇形の中心とを結ぶ線である。
以上のように、本発明は、固定子のケースへの固定方法に起因した鉄心磁気特性の劣化を防止するのみならず、モータ構造の点から鉄心磁気特性を積極的に向上させようとするものである。さらに、焼きばめ、圧入といった、モータ鉄心外周面に作用する強い応力を用いてケースと固定子とを固定する際に生じる鉄心磁気特性(鉄損)の劣化という問題に対し、本発明はこのような劣化を防止するにとどまらず、鉄心磁気特性を素材から想定される特性よりも改善する方法を提示することを主旨としている。このような点から、本発明は、継鉄部の周長が長いために継鉄部の印加される圧縮力の悪影響の大きいインナーロータ型のモータに対して最適である。
FIG. 5 is an enlarged view of the fan-shaped
When the motor stator has a fan-shaped recess on the outer periphery of the yoke and the motor case has a fan-shaped protrusion on the inner periphery, the fan-shaped opening angle of the motor stator recess is It is preferable to make it slightly larger than the fan-shaped opening angle of the convex portion provided on the periphery. In this case as well, the fan-shaped concave portion of the stator is formed so that the fan-shaped concave portion center line is located on an extension line connecting the center of the stator and the
As described above, the present invention not only prevents the deterioration of the iron core magnetic characteristics due to the method of fixing the stator to the case, but also actively improves the iron core magnetic characteristics from the viewpoint of the motor structure. It is. Furthermore, the present invention addresses this problem of deterioration of iron core magnetic properties (iron loss) that occurs when the case and the stator are fixed using strong stress acting on the outer periphery of the motor core, such as shrink fitting and press fitting. The main purpose is not only to prevent such deterioration, but also to provide a method for improving the magnetic properties of the iron core from those expected from the material. From such a point, the present invention is optimal for an inner rotor type motor having a large adverse effect of the compressive force applied to the yoke portion because the yoke portion has a long circumference.
図7と同様の形状、構造を有する電動機を以下のように作製した。電動機は8極12スロットの集中巻きのブラシレスDCモータ(表面磁石型、内回転子型)とした。固定子1は、JIS50A400グレードの0.5mm厚の無方向性電磁鋼板を図2に示す形状にプレス打ち抜きした板を195枚積層し、固着した後、ティース8をボビンで覆い、そのうえに巻線を施した。全体の厚みは100mmである。なお、固定子の外径(突起部含めず)は180mm、内径は80mm、ヨーク幅は8mm、ティース幅は10mmである。また、図2に示すように、扇形上の凸部4をその中心線が固定子の中心とティースを結ぶ延長線上に位置するようにヨーク部3の外周に12箇所形成した。図4に示すように、この扇形上の凸部4の外周はヨーク部3の同心円に沿うものとし、その径方向幅は7mm、開き角度は110°、周方向幅は12mmとした。
一方、ケース5は、アルミ合金製にて製造した。ケース5の内周に扇形上の凹部6を形成し、ケース5の凹部6の内側に予め、一液性のエポキシ樹脂系接着剤を塗布して、その扇形状の凹部と凸部が合うように固定子1を合わせ、ケース5に挿入して、150℃で15分加熱し硬化接着した。図5に示すように、ケース5は、内径が181mmで肉厚15mmであり、扇形状の凹部6を有し、その扇形の径方向幅が9mm、開き角度が120°で、周方向開き幅は12.5mmである。
以上により得られた電動機を電動機Aとする。
An electric motor having the same shape and structure as FIG. 7 was produced as follows. The electric motor was an 8-pole 12-slot concentrated winding brushless DC motor (surface magnet type, inner rotor type).
On the other hand, the
The electric motor obtained as described above is referred to as electric motor A.
比較のため、図1に示したような、扇形突起物のない形状に打ち抜いた電磁鋼板を上記本発明例と同じ枚数だけ積層し、ケースを200℃に加熱して、焼きばめにより電動機Bを作製した。 For comparison, as shown in FIG. 1, the same number of magnetic steel sheets punched into a shape having no fan-shaped projections are stacked, and the case is heated to 200 ° C. Was made.
以上により得られた2種の電動機Aおよび電動機Bに対して、モータ回転数2500rpm、トルク10Nmの条件にてモータ効率を測定した。なお、モータ効率は、トルクおよび回転数から求められる出力と入力電力との比(出力/入力×100[%])で評価した。
その結果、電動機Aでは93%の効率であったが、Bでは89%であり、本発明例では、比較例よりも高いモータ効率が得られていることがわかる。そして、優れた特性の電動機が得られることが確認できた。
With respect to the two types of electric motors A and B obtained as described above, the motor efficiency was measured under the conditions of a motor rotational speed of 2500 rpm and a torque of 10 Nm. The motor efficiency was evaluated by the ratio between the output and the input power obtained from the torque and the rotational speed (output / input × 100 [%]).
As a result, the efficiency of electric motor A was 93%, while that of B was 89%. It can be seen that the motor example of the present invention has a higher motor efficiency than the comparative example. And it has confirmed that the electric motor of the outstanding characteristic was obtained.
図10に示す形状、構造を有する電動機を以下のように作製した。
電動機は8極12スロットの集中巻きのブラシレスDCモータ(表面磁石型,内回転子型)とした。
固定子1は、JIS50A400グレードの0.5mm厚の無方向性電磁鋼板を図8に示す形状にプレス打ち抜きした板を97枚積層し、固着した後、ティース8をボビンで覆い,そのうえに巻線を施した。全体の厚みは50mmである。なお固定子の外径は190mm,内径は80mm,ヨーク幅は13mm、ティース幅は10mmである。扇形凹部9をその中心線がティース8の中心線と一致するようにヨークの外周側に4箇所形成した。この扇形凹部の内周はヨークの同心円に沿うものとし,その径方向幅は7mm、開き角度4cは110°、周方向幅は12mmとした。
また,ケース5は、内径が180.6mm(突起部含まず)で肉厚12mmであり、扇形凸部を有し、その扇形の径方向幅9mm、開き角度が120°で、周方向開き幅5bは12.5mmである。
アルミ合金製で作製したケース5を−20℃に冷却後、凹部内側に予め一液性のエポキシ樹脂系接着剤を塗布した固定子1を、図9に示すように、その扇形凹凸部が合うように合わせ、ケース5に挿入して、145℃で20分加熱し硬化接着した。これを電動機Cとする。
An electric motor having the shape and structure shown in FIG. 10 was produced as follows.
The motor was an 8-pole 12-slot concentrated winding brushless DC motor (surface magnet type, inner rotor type).
The
After cooling the
電動機Cを、モータ回転数2500rpm、トルク6Nmにてモータ効率を測定した。効率は92%であり、高いモータ効率が得られることがわかった。 The motor efficiency of the electric motor C was measured at a motor rotation speed of 2500 rpm and a torque of 6 Nm. The efficiency was 92%, and it was found that high motor efficiency was obtained.
本発明による効果は、永久磁石式同期電動機(ブラシレスDCモータ)においてのみならず、電磁鋼板を材料とする電動機、例えば誘導式電動機やスイッチドリラクタンスモータにおいても有用である。 The effect of the present invention is useful not only in a permanent magnet synchronous motor (brushless DC motor) but also in an electric motor made of a magnetic steel sheet, for example, an induction motor or a switched reluctance motor.
1 固定子
2 ケースリング
3 ヨーク部
4 扇形状の凸部
5 ケース
6 扇形状の凹部
7 熱硬化性樹脂系接着剤
8 ティース
9 扇形状の凹部(固定子)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
なお、前記扇形状の凸部中心線とは、凸部の周方向幅の1/2の位置と前記凸部を形成する扇形の中心を結ぶ線である。 The fan-shaped convex part according to claim 1, wherein the fan-shaped convex part center line is formed so as to be positioned on an extension line connecting the center of the electric motor stator and the teeth. Item 2. A method for fixing an electric motor stator according to Item 1.
In addition, the said fan-shaped convex part center line is a line which connects the position of 1/2 of the circumferential direction width | variety of a convex part, and the center of the fan-shaped which forms the said convex part.
なお、前記扇形状の凹部中心線とは、凹部の周方向幅の1/2の位置と前記凹部を形成する扇形の中心を結ぶ線である。 3. The fan-shaped recess according to claim 2, wherein the fan-shaped recess center line is formed on an extension line connecting the center of the motor stator and the teeth. The fixing method of the electric motor stator described in 1.
The fan-shaped recess center line is a line that connects a position that is half the circumferential width of the recess and the center of the sector that forms the recess.
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