JP5593830B2 - STACKING CORE FOR LAMINATION, ROTARY ELECTRIC AND METHOD FOR PRODUCING STACKING CORE FOR LAMINATION - Google Patents
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Description
この発明は、回転電機に関し、特に回転電機の固定子に発生する磁束の飽和を緩和する技術に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to a technique for reducing saturation of magnetic flux generated in a stator of the rotating electrical machine.
固定子鉄心は、電磁鋼板のシートを打ち抜き、これを積層することで形成される。固定子鉄心は、ティースとコアバックからなり、ティースとティースの間はスロットと呼ばれる。固定子鉄心の外周部が円筒状の場合、固定子鉄心の内周面から周方向に複数個開けられたスロット底部と外周部との距離は、周方向に等しくなっている。しかし、電磁鋼板から積層用固定子鉄心を打ち抜く際、固定子鉄心の外周が円形であれば4隅に電磁鋼板を利用できない部分が生じるため、材料の歩留まりが低下する。材料の歩留まりを向上する目的で、固定子鉄心の外周に直線状の部分を設けることが考えられている。 The stator core is formed by punching and laminating electromagnetic steel sheets. The stator core consists of a tooth and a core back, and the space between the teeth is called a slot. When the outer peripheral part of the stator core is cylindrical, the distance between the slot bottom part and the outer peripheral part opened in the circumferential direction from the inner peripheral surface of the stator core is equal in the circumferential direction. However, when the laminated stator core is punched from the electromagnetic steel sheet, if the outer periphery of the stator core is circular, the electromagnetic steel sheet cannot be used at the four corners, and the yield of the material is reduced. In order to improve the yield of the material, it is considered to provide a linear portion on the outer periphery of the stator core.
ところが、直線状の部分では、円周形状の場合と比較してスロット底部から外周までの距離が短くなり、この部分を通る磁束は磁気飽和を起こしやすい。固定子鉄心のコアバック部分に磁気飽和が発生すると、コイルの励磁電流が増えるので、銅損が増加することで回転電機の効率が低下する。また第3次高調波が発生するため、Δ(デルタ)結線では循環電流損失が発生し、効率が損なわれる。この高調波により電磁振動・騒音が引き起こされる。 However, in the linear portion, the distance from the bottom of the slot to the outer periphery is shorter than in the case of the circumferential shape, and the magnetic flux passing through this portion is likely to cause magnetic saturation. When magnetic saturation occurs in the core back portion of the stator core, the exciting current of the coil increases, so the copper loss increases and the efficiency of the rotating electrical machine decreases. In addition, since third harmonics are generated, circulating current loss occurs in the Δ (delta) connection, and efficiency is impaired. This harmonic causes electromagnetic vibration and noise.
固定子鉄心の外周部に金属製のフレームが設けられている場合は、この金属フレームに漏れ磁束が流れることになる。漏れ磁束によって渦電流損失が増加するので、効率が低下する。また、固定子が4極機で、外周部が四角形状の固定子鉄心であれば、三相の磁気抵抗がアンバランスになり、三相不平衡が発生する。三相不平衡により発生する逆相磁界は、効率の低下、電磁振動・騒音の原因となる。 When a metal frame is provided on the outer periphery of the stator core, leakage magnetic flux flows through the metal frame. Since leakage current increases eddy current loss, efficiency decreases. Further, if the stator is a quadrupole machine and the outer periphery of the stator core is a quadrangular stator, the three-phase magnetic resistance becomes unbalanced and a three-phase imbalance occurs. The negative-phase magnetic field generated by the three-phase imbalance causes a decrease in efficiency and electromagnetic vibration / noise.
上記に鑑みて、特許文献1では、直線部にあるスロットの深さを他より浅くしてコアバックの距離をとることにより磁気飽和を緩和している。しかし、この方法では、周方向にスロットの断面積が異なることになり、同じ線径の巻線なら小さいスロットに巻くことができる巻数が少なくなる。また巻線のピッチとスロットの大小の位置関係から、特に三相モータではうまく巻線できないという課題が発生する。
In view of the above, in
これに対し、特許文献2は、直線部に対するスロットの位置を最適化することで、磁気飽和を緩和する技術を開示している。また特許文献3では、打ち抜き時に段違いに鉄心打ち抜き位置をずらすことで、磁気飽和を緩和している。スロット位置の変更は、スロット数によってはうまく設定できないことがある。打ち抜き位置をずらす方法では、材料歩留まりを犠牲にする必要が生じる。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a technique for alleviating magnetic saturation by optimizing the position of the slot with respect to the straight line portion. Moreover, in patent document 3, magnetic saturation is relieve | moderated by shifting the punching position of an iron core at the time of punching. Changing the slot position may not be set well depending on the number of slots. In the method of shifting the punching position, it is necessary to sacrifice the material yield.
上述したように、材料の歩留まりを改善するため、固定子鉄心の外周部に直線部が設けられている場合、直線部とスロット底部の間隔が狭くなり、固定子鉄心の直線部で磁束の飽和が起きやすい。磁気飽和は、回転電機の効率を低下させ、電磁振動・騒音を引き起こす原因となる。そこで、この発明は、固定子鉄心に起こる磁気飽和を緩和することを目的にしている。 As described above, in order to improve the material yield, when a linear portion is provided on the outer periphery of the stator core, the distance between the linear portion and the bottom of the slot is narrowed, and the magnetic flux is saturated in the linear portion of the stator core. Is prone to occur. Magnetic saturation reduces the efficiency of a rotating electrical machine and causes electromagnetic vibration and noise. Accordingly, an object of the present invention is to alleviate magnetic saturation that occurs in the stator core.
本願に係わる積層用固定子鉄心は、外周に円弧状の円周部と該円周部に連なる弦状の直線部が設けられたコアバックと、コアバックの内周に設けられ軸中心に向かって延出した連続する複数のティースを備えた積層用固定子鉄心であり、コアバックの直線部に最も近いティースの背部には直線部より内側に向かう凹部が、コアバックの直線部に最も近いスロットの背部には直線部より外側に向かう凸部が、それぞれ設けられ、ひとつの直線部には、凹部と凸部が同数設けられ、コアバックの外周に第1の直線部と第2の直線部が線対称の位置に設けられていて、第1の直線部に設けられた凸部と、第2の直線部に設けられた凹部は、嵌合する形状関係にあり、直線部に垂直な直線のうち当該積層用固定子鉄心の軸中心を通る垂直線に対して、凹部または凸部が非対称に配置されているものである。
The laminated stator core according to the present application includes a core back provided with an arc-shaped circumferential portion on the outer periphery and a chord-like straight portion connected to the circumferential portion, and an inner periphery of the core back and directed toward the axis center. Is a laminated stator core with a plurality of continuous teeth extending, with a recess facing inward from the straight portion closest to the straight portion of the core back, closest to the straight portion of the core back. The back part of the slot is provided with a convex part extending outward from the straight part, and the same straight part is provided with the same number of concave parts and convex parts, and the first straight part and the second straight line are provided on the outer periphery of the core back. The protrusions provided on the first straight part and the recesses provided on the second straight part are in a fitting relationship and are perpendicular to the straight part. Of the straight lines, with respect to a vertical line passing through the axis center of the laminated stator core, Parts or protrusions in which are arranged asymmetrically.
本願に係わる回転電機の積層用固定子鉄心は、スロットの深さやピッチを周方向に固定したまま、大きく段違いに打ち抜くことなく、作成される。この積層用固定子鉄心から製造される固定子鉄心では、コアバック外周部の直線部における局所的な磁気飽和が緩和される。励磁電流の増加に伴う銅損の増加、Δ結線時の第3次高調波による循環電流損失の増加および金属フレームへの漏れ磁束による渦電流損失の増加を抑制することができるので、エネルギー効率の高い回転電機を提供することができる。 The laminated stator core of the rotating electrical machine according to the present application is produced without punching in a large step, with the slot depth and pitch fixed in the circumferential direction. In the stator core manufactured from this laminated stator core, local magnetic saturation in the straight portion of the outer periphery of the core back is alleviated. It is possible to suppress an increase in copper loss due to an increase in excitation current, an increase in circulating current loss due to third harmonics during Δ connection, and an increase in eddy current loss due to leakage flux to the metal frame. A high rotating electrical machine can be provided.
実施の形態1.
本願は、汎用三相誘導機などの回転電機に広く利用可能である。回転電機の概略断面構成を表す正面図を図1(a)に、側面図を図1(b)に示す。インナーロータ型の回転電機1は、中空状の固定子2と、固定子2の内部に配置された回転子3と、固定子2と回転子3を収容する円筒状のフレーム4から構成されている。固定子2は、磁性材料からなる中空状の固定子鉄心5と、巻き線から形成された複数のコイル6から構成されている。ここでは9個のコイル6が示されている。回転子3は金属製の回転子シャフト7と、永久磁石が結合された回転子連結材8から構成されている。回転子3は、コイル6に電流を流して固定子2を励磁するに伴い回転を始める。
The present application is widely applicable to rotating electrical machines such as general-purpose three-phase induction machines. A front view showing a schematic cross-sectional configuration of the rotating electrical machine is shown in FIG. 1A, and a side view is shown in FIG. An inner rotor type rotating
図2はフレーム4と固定子鉄心5の関係を表す断面図である。固定子鉄心5は薄板状の積層用固定子鉄心11を複数枚積層し、一体化したものである。固定子鉄心5と積層用固定子鉄心11は、おおよそ環状のコアバック18と、コアバック18の内側に設けられたT字状の形態を有するティース12から構成されている。コアバック18の外周は、円弧状の円周部13と、弦状の直線部14を備えている。ここでは、直線部14は4箇所設けられている。フレーム4と固定子鉄心5の間には4箇所の隙間15が存在する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the relationship between the
図2の例では、固定子鉄心5には36個のティース12が円周上、等間隔に途切れなく設けられている。スロット16はティース12とティース12の間の隙間を指している。隣り合うティース12を繋ぐ部分をスロット底部17と呼ぶ。4箇所の直線部14には、凹凸部22がそれぞれに設けられている。上下に設けられた凹凸部22は横中心線に対し互いに線対称の関係にある。同様に左右に設けられた凹凸部22は縦中心線に対し互いに線対称の関係にある。
In the example of FIG. 2, 36
図3は固定子鉄心5の磁界分布を解析した結果を表している。磁界強度は固定子鉄心5の右半分について濃度の差として表現されている。コアバック18の内周側から軸中心31に向かってティース12の足部12aが延出している。足部12aにはコイル6が取り付けられる。円周部13と直線部14を比較すると、直線部14ではスロット底部17から外周までの距離が短いため、鉄心が不足しがちである。これに対し、円周部13ではスロット底部17から外周までの距離が均等で、直線部14よりも長い。このため、直線部14は円周部13に比べると磁束が飽和しやすい。垂直線32は直線部14に垂直な直線のうち、固定子鉄心5の軸中心31を通る直線をあらわしている。コアバック18の直線部14には磁気飽和が顕著に起こりやすい場所が垂直線32を挟んで、上下に2箇所現われている。
FIG. 3 shows the result of analyzing the magnetic field distribution of the
磁束が飽和した場合の影響を図4に基づいて説明する、固定子鉄心5が飽和していると主磁束のほかに漏れ磁束が存在する。図4には、主磁束は固定子鉄心5のコアバック18を通るが、漏れ磁束はフレーム4を通ることが描かれている。漏れ磁束はフレーム4に渦電流を誘発する。フレーム4に流れる渦電流は漏れ磁束に垂直な方向(紙面に対し垂直方向)に流れる。スロット背部17sでは鉄心の量が少ないため、ティース背部12sに比べると磁束が飽和しやすい。
The influence when the magnetic flux is saturated will be described with reference to FIG. 4. When the
漏れ磁束が増加すると、コイルの励磁電流が増加するので、銅損が増大し回転電機の効率は低下する。また第3次高調波が発生するため、Δ結線では循環電流損失が発生する。この高調波は電磁振動・騒音を引き起こす可能性がある。固定子鉄心5の外周部に金属製のフレーム4を設けた場合は、この金属フレームに漏れ磁束が流れることになる。渦電流損失が発生するので、効率は損なわれる。例えば、4極機の固定子で、固定子鉄心が四角形状であれば、三相の磁気抵抗がアンバランスになり、三相不平衡が発生する。三相不平衡により発生する逆相磁界は、効率の低下、電磁振動・騒音の増大を誘引する。
When the leakage magnetic flux increases, the exciting current of the coil increases, so the copper loss increases and the efficiency of the rotating electrical machine decreases. In addition, since the third harmonic is generated, a circulating current loss occurs in the Δ connection. This harmonic can cause electromagnetic vibration and noise. When the
このため回転電機1のフレーム4の材料は鉄(鋼板または鋳鉄)であることが好ましい。フレーム4が鋼板フレームであれば、固定子鉄心5の外周部の直線部14で磁気飽和が顕著になると、磁束が鋼板に漏れることで、鋼板フレームに渦電流損失が発生するが、直線部14に凹凸部22を設けることで、鋼板フレームに発生する渦電流損失は低減する。
For this reason, it is preferable that the material of the
直線部14の中でも、磁気飽和が最も顕著な場所はスロット底部17と直線部14の位置関係で変わる。図5には、ティース12mとスロット底部17mが表示されている。垂直線32は直線部14に垂直な直線のうち、固定子鉄心5の軸中心を通る直線をあらわす。ティース12mは直線部14に配置されたティースのうち、足部12aの付け根と直線部14との距離が最も短いものを指している。同様に、スロット底部17mは、直線部14に配置された複数(4箇所)のスロット底部の中で、直線部14との距離が最も短いものを指す。
Among the
図5に示す位置関係では、図3の場合と同様に、垂直線32はティース12mの足部12aを通るが、スロット底部17mは通らない。垂直線32上にはティース12mの足部12aがあるため、磁気飽和は鉄心が少ないスロット底部17mで起こる。磁気が飽和しやすいスロット底部17mは2箇所存在する。図中の2本の矢印は磁気が飽和しやすい位置を示している。磁気飽和はスロット背部17sで起きている。残りの両隣の2箇所のスロット底部では、直線部との距離がスロット底部17mに比べると長いため磁束の飽和が起こりにくい。2箇所のスロット底部17mと垂直線32は半スロット分、上下に離れている。
In the positional relationship shown in FIG. 5, as in the case of FIG. 3, the
図6においても、垂直線32は直線部14に垂直な直線のうち、固定子鉄心5の軸中心を通る直線をあらわしている。スロット底部17mは、複数のスロット底部の中で、直線部14からの距離が最も短いものを表している。図6に示す位置関係では、垂直線32はスロット底部17mを通る。この場合、磁気飽和が顕著な位置は一箇所になる。図5と比べると、図6では、スロット17の位置は半スロット分、周方向にずれている。図に3個示されているスロット底部17のうち、中央のスロット底部17mで磁気飽和が発生しやすい。両隣のスロット底部17では、直線部14からの距離がスロット底部17mに比べると長いため磁束の飽和が起こりにくい。図中の矢印は磁気が飽和しやすい位置を示している。磁気飽和はスロット背部17sで起きる。
Also in FIG. 6, the
以上の解析を基に本願では、直線部14に凹凸部22を設けることによって、磁気飽和を緩和している。図7はフープ材20と積層用固定子鉄心11の配置関係を表している。積層用固定子鉄心11はフープ材20から金型を用いて打ち抜き加工で、一周分を周方向に分割することなく製造される。フープ材20は、細長い鉄板をコイル状に巻いた鋼材を指し、ここでは電磁鋼板のシートを用いている。図には、一枚のフープ材20に6個の積層用固定子鉄心11が描かれている。1つの積層用固定子鉄心11には4箇所の直線部14が設けられている。
In the present application based on the above analysis, the magnetic saturation is relaxed by providing the concavo-
積層用固定子鉄心11は、固定子鉄心5と同様に、およそ環状のコアバック18と、コアバック18の内側に設けられたT字状の形態を有するティース12から形成されている。フープ材20の幅は、円周部13の外寸法の2倍よりも狭い。本願では、フープ材20の材料取りを向上させるために、積層用固定子鉄心11の直線部14が、隣り合う積層用固定子鉄心11の直線部14とつき合わす格好に配置されている。鉄心打ち抜き時に隣の鉄心を少しずらすだけで、ほぼ直線と同様の材料歩留まりを達成することができる。
Similar to the
右列の積層用固定子鉄心11と左列の積層用固定子鉄心11は中央の直線部14で互いに接触している。また、上段の積層用固定子鉄心11は中段の積層用固定子鉄心11と直線部14で互いに接触している。同様に、中段の積層用固定子鉄心11は下段の積層用固定子鉄心11と直線部14で互いに接触している。2本の縦点線33は積層用固定子鉄心11の中心をつなぐ線である。右列の積層用固定子鉄心11は概略一直線上に配置されているが、中央の積層用固定子鉄心11は上下の積層用固定子鉄心11に比べて右側に半スロット分ずれている。同様に左列の積層用固定子鉄心11は概略一直線上に配置されているが、中央の積層用固定子鉄心11は上下の積層用固定子鉄心11に比べて右側に半スロット分ずれている。
The right-row stacking
3本の横点線34は、右側の積層用固定子鉄心11の中心と左側の積層用固定子鉄心11の軸中心を通る。上段右側の積層用固定子鉄心11は上段左側の積層用固定子鉄心11よりも上側に半スロット分ずれている。同様に中段右側の積層用固定子鉄心11は中段左側の積層用固定子鉄心11よりも上側に半スロット分ずれている。また下段右側の積層用固定子鉄心11は下段左側の積層用固定子鉄心11よりも上側に半スロット分ずれている。
The three horizontal
右側の積層用固定子鉄心11と左側の積層用固定子鉄心11の位置関係を図8を用いてさらに詳しく説明する。図8には、左側に配置された積層用固定子鉄心11aと、右側に配置された積層用固定子鉄心11bが、凹凸部が設けられた互いの直線部14を嵌合して配置されている様子が描かれている。積層用固定子鉄心11aの直線部14と、積層用固定子鉄心11bの直線部14にはそれぞれ凹部23と凸部24が設けられている。垂直線34aは直線部14に垂直な直線のうち、積層用固定子鉄心11aの軸中心を通る直線をあらわしている。垂直線34bは直線部14に垂直な直線のうち、積層用固定子鉄心11bの軸中心を通る直線をあらわしている。積層用固定子鉄心11bは、積層用固定子鉄心11aに比べると、半スロット分、上方向にずれている。スロット背部17sはスロット底部17と直線部14に挟まれた領域を指している。ティース背部12sは足部12aがあるため、鉄心が足りている。このことから、凸部24はスロット背部17sに、凹部23はティース背部12sに設ける。
The positional relationship between the right
積層用固定子鉄心11aの垂直部14と積層用固定子鉄心11bの垂直部14には、スロット底部17mがそれぞれ2箇所存在する(図5参照)。右側のスロット底部17mは左側のスロット底部17mよりも半スロット分上がっている。このことを利用して、積層用固定子鉄心11aの直線部14では、上から先ず内側に向かう凹部23を設け、そのあと外側に向かう凸部24を設けている。さらに、直線部14は内側にへこみ、そのあと積層用固定子鉄心11bのほうに凸に膨らんでいる。結局、山型の凹部23と山型の凸部24が、積層用固定子鉄心11aと積層用固定子鉄心11bにそれぞれ2組設けられている。凹部23と凸部24は一箇所の直線部14に同数設けられる。
There are two
積層用固定子鉄心11aの凸部24は積層用固定子鉄心11bの凹部23に嵌合する。積層用固定子鉄心11aの凹部23は積層用固定子鉄心11bの凸部24に嵌合する。凹部23と凸部24の深さは、ティース背部の凹部23とスロット底部の距離が、スロット底部と凸部24の距離より短くならない程度である。この場合、フープ材から打ち抜くときの上下左右のコアのずれは、およそ半スロットになる。また、凹部23と凸部24をほぼ同形状にしておくことで、図7あるいは図12に示すように、少しずらすだけでフープ材から積層用固定子鉄心を廃材をうまずに抜くことができ、材料を歩留まり良く利用できる。
The
なお、一枚の積層用固定子鉄心を打ち抜く金型を使って、図7のように、凹凸部22を嵌合させながら打ち抜くには、一回打ち抜くたびに金型の向きを90度回転させる必要があり、大層である。そこで実際には、1段目と2段目に含まれる4個の積層用固定子鉄心を一体で一度に打ち抜ける金型を使うと便利である。この金型を用いて、1段目の積層用固定子鉄心の凹凸部と2段目の積層用固定子鉄心の凹凸部が嵌合した状態で2段分一度に打ち抜く。次に、金型を下方向に2段分移動して、3段目の積層用固定子鉄心と4段目の積層用固定子鉄心を一度に打ち抜く。
In addition, using a mold for punching a single laminated stator core, as shown in FIG. 7, punching while fitting the concavo-
直線部に凹凸部22を設けた回転電機の固定子鉄心は、スロットの深さやピッチを周方向に固定したまま、大きく段違いに打ち抜くことなく、作成される。このように作成された回転電機では、固定子鉄心の外周部の直線部においてコアバックの局所的な磁気飽和が緩和される。励磁電流の増加に伴う銅損の増加、Δ結線時の第3次高調波による循環電流損失の増加および金属フレームへの漏れ磁束による渦電流損失の増加を抑制することができるので、エネルギー効率の高い回転電機を提供することができる。
The stator core of the rotating electrical machine having the concavo-
また、上記の第3次高調波などの磁気飽和により発生する高調波磁束を低減することができるため、電磁振動・騒音の原因となる電磁加振力が減少し、静粛な回転電機を提供することができる。さらに、極数によっては、三相のインピーダンスが局部磁気飽和によって異なるものとなり、三相不平衡電流が流れる可能性があるが、これによる効率の低下や電磁加振力を未然に防止することができる。 In addition, since the harmonic magnetic flux generated by magnetic saturation such as the above-mentioned third harmonic can be reduced, the electromagnetic excitation force that causes electromagnetic vibration and noise is reduced, and a quiet rotating electric machine is provided. be able to. Furthermore, depending on the number of poles, the three-phase impedance differs depending on the local magnetic saturation, and there is a possibility that a three-phase unbalanced current will flow, but this can prevent a decrease in efficiency and electromagnetic excitation force. it can.
実施の形態2.
実施の形態2〜実施の形態5では、凹部23と凸部24の別の形態を示す。実施の形態2を表す図9では、凹部23と凸部24がそれぞれ円弧状を呈している。円弧型の凹部23が2箇所、円弧型の凸部24が2箇所、一つの直線部14に設けられている。凹凸部の形状が山型形状に比べるとなだらかになっているため、磁束の漏れが減り、取り扱うときに怪我を防止する効果も生み出す。直線部14とスロット底部17の関係は図5と同じである。円弧型の凹部23と円弧型の凸部24は嵌合する形状関係にある。垂直線32は、ティースを通過している。
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 2 to
実施の形態3.
図10は、垂直線32がスロット底部17mを通る場合を示している。凹部23が1箇所、凸部24が1箇所、一つの直線部14に設けられている。この場合、フープ材20から打ち抜くときの上下左右のコアのずれは、およそ半スロットになる。直線部14とスロット底部17の関係は図6と同じである。ここでも、凹部23の数と、凸部24の数は等しい。円弧型の凹部23と円弧型の凸部24は嵌合する形状関係にある。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 shows a case where the
実施の形態4.
図11では、垂直線32はティース12の足部12aを通る。実施の形態2と比べると、凹部23と凹部23の間、および凸部24と凸部24の間に線分25が2箇所設けられている点が異なる。凸部24は図の下側から線分25を挟んで2箇所設けられ、凹部23に直接繋がっている。この下側の凹部23は線分25を挟んで上側の凹部23に繋がっている。凸線凸(凸部−線分−凸部)部と凹線凹(凹部−線分−凹部)部は嵌合する形状関係にある。最も磁気飽和が発生しやすい場所は、図5で説明したように2箇所ある。スロット背部が上下の凸部24に対応している。この場合、フープ材20から打ち抜くときの上下左右のコアのずれは、1スロット以上になる。
In FIG. 11, the
実施の形態5.
フープ材20から複数の積層用固定子鉄心を打ち抜く際、積層用固定子鉄心は少しずれて打ち抜かれるため、フープ材20の端には少し余裕ができる。図12は、積層用固定子鉄心11cと積層用固定子鉄心11dとフープ材20の関係を表している。4枚の積層用固定子鉄心11cはフープ材20の上端側および下端側に配置された積層用固定子鉄心を指している。3枚の積層用固定子鉄心11dは積層用固定子鉄心11cに挟まれた積層用固定子鉄心を指す。
When a plurality of laminated stator cores are punched from the
図7と同様に、1段目の積層用固定子鉄心と3段目の積層用固定子鉄心は、一直線上にある。2段目の積層用固定子鉄心と4段目の積層用固定子鉄心は、一直線上にある。2段目の積層用固定子鉄心および4段目の積層用固定子鉄心は、1段目の積層用固定子鉄心に対し、半スロット分、右方向にずれており、凹凸部22を嵌合させた状態で配置されている。
As in FIG. 7, the first-stage stacking stator core and the third-stage stacking stator core are in a straight line. The second-stage stacking stator core and the fourth-stage stacking stator core are in a straight line. The second-stage stacking stator core and the fourth-stage stacking stator core are shifted to the right by half a slot with respect to the first-stage stacking stator core, and the
積層用固定子鉄心11cと積層用固定子鉄心11dには直線部14が2箇所設けられている。積層用固定子鉄心11dの2箇所の直線部には、それぞれに凹凸部22が設けられているが、積層用固定子鉄心11dには凹凸部22を一箇所設けている。積層用固定子鉄心11cの開放端側の直線部では、凹部があっても意味はないので、なだらかな凸部24を設ける。図13は、積層用固定子鉄心11cの開放端側を示している。開放端側の直線部14cは一つの凸部24のみで構成されていて、なだらかに外側に向かって膨らんでいる。
Two
一枚の積層用固定子鉄心を打ち抜く金型を使って、図12のように、凹凸部22を嵌合させながら打ち抜くには、一回打ち抜くたびに金型の向きを180度回転させる必要がある。そこで実際には、1段目と2段目に含まれる2個の積層用固定子鉄心11を一度に打ち抜ける金型を使うと便利である。
In order to use the mold for punching a single laminated stator core and punch it while fitting the concavo-
本願は、回転電機の固定子一般に利用可能である。特に、固定子鉄心を一体で電磁鋼板のシートから打ちぬく回転電機において、コアバックの磁束密度が高くなる場合に効果がある。 The present application can be generally used for a stator of a rotating electric machine. In particular, in a rotating electrical machine in which a stator core is integrally punched from a sheet of an electromagnetic steel sheet, this is effective when the magnetic flux density of the core back is increased.
1 回転電機、2 固定子、3 回転子、4 フレーム、5 固定子鉄心、6 コイル、11 積層用固定子鉄心 、12 ティース、12s ティース背部、13 円周部、14 直線部、16 スロット、17 スロット底部 、17s スロット背部、18 コアバック、20 フープ材、22 凹凸部、23 凹部、24 凸部、25 線分
DESCRIPTION OF
Claims (7)
コアバックの直線部に最も近いティースの背部には直線部より内側に向かう凹部が、コアバックの直線部に最も近いスロットの背部には直線部より外側に向かう凸部が、それぞれ設けられ、
ひとつの直線部には、凹部と凸部が同数設けられ、
コアバックの外周に第1の直線部と第2の直線部が線対称の位置に設けられていて、第1の直線部に設けられた凸部と、第2の直線部に設けられた凹部は、嵌合する形状関係にあり、
直線部に垂直な直線のうち当該積層用固定子鉄心の軸中心を通る垂直線に対して、凹部または凸部が非対称に配置されていることを特徴とする積層用固定子鉄心。 A core back provided with an arc-shaped circumferential portion on the outer periphery and a string-like linear portion connected to the circumferential portion, and a plurality of continuous teeth provided on the inner periphery of the core back and extending toward the axis center Stator core for lamination,
The back part of the teeth closest to the straight part of the core back is provided with a concave part directed inward from the straight part, and the back part of the slot closest to the straight part of the core back is provided with a convex part directed outward from the linear part ,
In one straight part, the same number of concave parts and convex parts are provided,
The first straight portion and the second straight portion are provided in a line-symmetrical position on the outer periphery of the core back, and the convex portion provided in the first straight portion and the concave portion provided in the second straight portion. Is in the shape relationship to fit,
A laminated stator core characterized in that concave portions or convex portions are arranged asymmetrically with respect to a vertical line passing through the axial center of the laminated stator core among straight lines perpendicular to the straight portion .
コアバックの直線部に最も近いティースの背部には線分が設けられていて、しかもコアバックの直線部に最も近い2箇所のスロットの背部には直線部より外側に向かう凸部が該線分を挟んで設けられており、この凸線凸部に嵌合する凹線凹部が同一の直線部に設けられ、
ひとつの直線部には、凹部と凸部が同数設けられ、
コアバックの外周に第1の直線部と第2の直線部が線対称の位置に設けられていて、第1の直線部に設けられた凸部と、第2の直線部に設けられた凹部は、嵌合する形状関係にあり、
直線部に垂直な直線のうち当該積層用固定子鉄心の軸中心を通る垂直線に対して、凹部または凸部が非対称に配置されていることを特徴とする積層用固定子鉄心。 A core back provided with an arc-shaped circumferential portion on the outer periphery and a string-like linear portion connected to the circumferential portion, and a plurality of continuous teeth provided on the inner periphery of the core back and extending toward the central axis Stator core for lamination,
A line segment is provided on the back portion of the tooth closest to the straight portion of the core back, and a convex portion extending outward from the straight portion is provided on the back portion of the two slots closest to the straight portion of the core back. Are provided on the same straight line portion, and a concave concave portion that fits into the convex convex portion is provided on the same straight line portion .
In one straight part, the same number of concave parts and convex parts are provided,
The first straight portion and the second straight portion are provided in a line-symmetrical position on the outer periphery of the core back, and the convex portion provided in the first straight portion and the concave portion provided in the second straight portion. Is in the shape relationship to fit,
A laminated stator core characterized in that concave portions or convex portions are arranged asymmetrically with respect to a vertical line passing through the axial center of the laminated stator core among straight lines perpendicular to the straight portion .
コアバックの直線部に最も近いティースの背部には直線部より内側に向かう凹部が、コアバックの直線部に最も近いスロットの背部には直線部より外側に向かう凸部が、それぞれ設けられ、
ひとつの直線部には、凹部と凸部が同数設けられ、
コアバックの外周に第1の直線部と第2の直線部が線対称の位置に設けられていて、第1の直線部に設けられた凸部と、第2の直線部に設けられた凹部は、嵌合する形状関係にあり、
直線部に垂直な直線のうち当該積層用固定子鉄心の軸中心を通る垂直線に対して、凹部または凸部が非対称に配置されていることを特徴とする回転電機。 In a rotating electrical machine having a hollow stator formed by laminating laminated stator cores, a rotor disposed inside the stator, and a cylindrical frame that accommodates the stator and the rotor, for lamination The stator core has a core back provided with an arc-shaped circumferential portion on the outer periphery and a string-like linear portion connected to the circumferential portion, and a continuous portion extending toward the axis center provided on the inner periphery of the core back. With multiple teeth,
The back part of the teeth closest to the straight part of the core back is provided with a concave part directed inward from the straight part, and the back part of the slot closest to the straight part of the core back is provided with a convex part directed outward from the linear part ,
In one straight part, the same number of concave parts and convex parts are provided,
The first straight portion and the second straight portion are provided in a line-symmetrical position on the outer periphery of the core back, and the convex portion provided in the first straight portion and the concave portion provided in the second straight portion. Is in the shape relationship to fit,
A rotating electrical machine , wherein a concave portion or a convex portion is arranged asymmetrically with respect to a vertical line passing through an axial center of the laminated stator core among straight lines perpendicular to the straight line portion .
積層用固定子鉄心は、外周に円弧状の円周部と円周部に連なる弦状の直線部が設けられたコアバックと、コアバックの内周に設けられコアバックの中心軸に向かって延出した連続する複数のティースを備えていて、コアバックの直線部に最も近いティースの背部には直線部より内側に向かう凹部が、コアバックの直線部に最も近いスロットの背部には直線部より外側に向かう凸部が、それぞれ設けられ、
ひとつの直線部には、凹部と凸部が同数設けられ、
コアバックの外周に第1の直線部と第2の直線部が線対称の位置に設けられていて、第1の直線部に設けられた凸部と、第2の直線部に設けられた凹部は、嵌合する形状関係にあり、
直線部に垂直な直線のうち当該積層用固定子鉄心の軸中心を通る垂直線に対して、凹部または凸部が非対称に配置されており、
1段目の積層用固定子鉄心の凹凸部と2段目の積層用固定子鉄心の凹凸部が嵌合した状態で2段分一度に打ち抜ける金型をつかって積層用固定子鉄心を打ち抜く工程と、
金型を2段分移動して、3段目の積層用固定子鉄心と4段目の積層用固定子鉄心を同時に打ち抜く工程を備えていることを特徴とする積層用固定子鉄心の製造方法。 A method of punching a laminated stator core from a hoop material using a mold,
The laminated stator core has a core back provided with an arc-shaped circumferential portion on the outer periphery and a string-like straight portion connected to the circumferential portion, and toward the central axis of the core back provided on the inner periphery of the core back. It has a plurality of continuous teeth that extend and has a recess facing inward from the straight portion at the back of the tooth closest to the straight portion of the core back, and a straight portion at the back of the slot closest to the straight portion of the core back Protrusions toward the outside are provided ,
In one straight part, the same number of concave parts and convex parts are provided,
The first straight portion and the second straight portion are provided in a line-symmetrical position on the outer periphery of the core back, and the convex portion provided in the first straight portion and the concave portion provided in the second straight portion. Is in the shape relationship to fit,
Of the straight lines perpendicular to the straight line portion, the concave or convex portions are arranged asymmetrically with respect to the vertical line passing through the axial center of the laminated stator core ,
Punching out the stator core for lamination using a die that can be punched in two steps at a time, with the concavo-convex part of the first-stage laminated stator core and the uneven part of the second-stage laminated stator core fitted Process,
A method of manufacturing a laminated stator core, comprising a step of moving a die by two stages and simultaneously punching out a third-stage laminated stator core and a fourth-stage laminated stator core .
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