JP7527378B2 - 回転電機、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット、ステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法、ステータ及びロータの製造方法、及び、無方向性電磁鋼板のセット - Google Patents
回転電機、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット、ステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法、ステータ及びロータの製造方法、及び、無方向性電磁鋼板のセット Download PDFInfo
- Publication number
- JP7527378B2 JP7527378B2 JP2022544261A JP2022544261A JP7527378B2 JP 7527378 B2 JP7527378 B2 JP 7527378B2 JP 2022544261 A JP2022544261 A JP 2022544261A JP 2022544261 A JP2022544261 A JP 2022544261A JP 7527378 B2 JP7527378 B2 JP 7527378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- oriented electrical
- electrical steel
- less
- rotor
- 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.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 37
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 36
- 229910000565 Non-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 155
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 99
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 29
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 18
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 83
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 35
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001224 Grain-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/30—Stress-relieving
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/001—Heat treatment of ferrous alloys containing Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1233—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1261—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
- C21D8/1272—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1277—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
- H01F1/14783—Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/16—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2261/00—Machining or cutting being involved
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
- C22C2202/02—Magnetic
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
本発明は回転電機、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット、回転電機の製造方法、ステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法、ステータ及びロータの製造方法、及び、無方向性電磁鋼板のセットに関する。
本願は、２０２１年３月３１日に、日本に出願された特願２０２１－０６１６２０号及び２０２１年６月４日に、日本に出願された特願２０２１－０９４８０７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０２１年３月３１日に、日本に出願された特願２０２１－０６１６２０号及び２０２１年６月４日に、日本に出願された特願２０２１－０９４８０７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ステータ鉄心が筐体に収容されたモータの特性を改善する種々の技術が知られている。例えば、非特許文献１には、ステータ鉄心のティース部に巻き回されたコイルの銅損により発生した熱が、ステータ鉄心を介してステータ鉄心の外周に沿って配置される筐体から大気、または冷却ジャケットに通水される冷却水に放熱されることが記載されている。さらに、非特許文献１には、車両に搭載されるモータにおいて急坂路を登るとき等の高トルク領域が多用されて銅損が支配的な状態で、筐体までの熱伝導経路が長いコイルエンドの温度上昇が、モータの出力を制限する要因になることが記載されている。
非特許文献２および非特許文献３には、コイルエンドの温度上昇を抑制するために、動力電動部および軸受等を潤滑するＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）によりモータを冷却して、コイルエンドからの放熱特性を改善する技術が記載されている。
また、打抜き加工およびシェービング加工等の種々の成形加工が施された鋼板を積層することによりモータのステータ鉄心を成形する種々の技術が知られている。例えば、特許文献１には、打抜き加工が施された端面に１回当たり被加工板材の板厚の５～２５％に相当する領域を除去するシェービング加工を施して、被加工板材の板厚の４０～６０％に相当する領域を除去する技術が記載される。特許文献１に記載される技術によれば、被加工板材の板厚に対して所定の割合に相当する領域を除去することで、回転電機鉄心を焼鈍することなく、低鉄損の回転電機鉄心を得ることができる。但し、所定の割合に相当する領域を除去するに際して、若干の歩留り低下を余儀なくされる。
「ＨＶ駆動用モータの高出力密度化に関する研究」、神谷宗宏、博士論文、２００８年
「ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のＡＴＦを用いたモータ冷却構造の熱解析」、鬼丸貞久、松井啓仁、田口知成、大高健二、市岡英二、水谷竜彦、自動車技術会、学術講演会前刷集、Ｎｏ．６８-０６、Ｐ.１９-２４、２００６
"Development of a new hybrid transmission for FWD sports Utility Vehicles", Hata, H., Kojima, M., Watanabe, H., Mizutani, T. et al., SAE Technical Paper 2005-01-0272, 2005
モータにおいて鉄損および銅損等により温度が上昇すると、絶縁破壊の発生、磁石の減磁、および銅損増加等の種々の不具合が発生するおそれが高くなるため、巻線およびステータ鉄心等は、効率的に冷却されることが好ましい。ステータ鉄心の熱伝導率又は熱拡散率は空気の熱伝導率又は熱拡散率よりも高いため、巻線およびステータ鉄心等で発生した熱の多くは、ステータ鉄心を介してモータの外部に放散される。ステータ鉄心が筐体に収容されたモータでは、巻線およびステータ鉄心等で発生した熱の多くは、筐体を介して放散されるため、ステータ鉄心と筐体との間の熱伝導特性は、良好であることが好ましい。
一方で、ロータは、熱伝導率又は熱拡散率が低いと温度上昇により、鉄損は低下するのでこの観点では熱伝導率又は熱拡散率が低い方が好ましい。これらの熱伝導率又は熱拡散率の特性を活かしたモータはない。
一方で、ロータは、熱伝導率又は熱拡散率が低いと温度上昇により、鉄損は低下するのでこの観点では熱伝導率又は熱拡散率が低い方が好ましい。これらの熱伝導率又は熱拡散率の特性を活かしたモータはない。
そこで、本発明は、銅線のあるステータの熱伝導率又は熱拡散率を上げて銅損の増加を防ぎ、ロータは熱伝導率又は熱拡散率を下げて発熱による鉄損低下を行うことで、ステータ鉄心と筐体との間の熱伝導特性又は熱拡散特性を向上させつつ、モータの効率を高める技術を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下を要旨とするものである。
（１）本発明の第一の態様は、ステータと、ロータと、前記ステータ及び前記ロータを収容する筐体とを有し、
条件１・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータの鉄心及び前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い回転電機である。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（２）上記（１）に記載の回転電機では、前記条件１の式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記条件２の式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の回転電機では、前記条件１を満たしてもよい。
（４）上記（１）又は（２）に記載の回転電機では、前記条件２を満たしてもよい。
（５）上記（１）に記載の回転電機では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有してもよい。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載の回転電機では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有し、式（４）を満たしてもよい。
式（４）：Ｃｒ（質量％）×Ｏ（質量％）＜８．０×１０－５
（７）上記（１）～（６）のいずれか一項に記載の回転電機では、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の結晶粒径が８０μｍ未満であってもよい。
（１）本発明の第一の態様は、ステータと、ロータと、前記ステータ及び前記ロータを収容する筐体とを有し、
条件１・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータの鉄心及び前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い回転電機である。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（２）上記（１）に記載の回転電機では、前記条件１の式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記条件２の式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の回転電機では、前記条件１を満たしてもよい。
（４）上記（１）又は（２）に記載の回転電機では、前記条件２を満たしてもよい。
（５）上記（１）に記載の回転電機では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有してもよい。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載の回転電機では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有し、式（４）を満たしてもよい。
式（４）：Ｃｒ（質量％）×Ｏ（質量％）＜８．０×１０－５
（７）上記（１）～（６）のいずれか一項に記載の回転電機では、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の結晶粒径が８０μｍ未満であってもよい。
（８）本発明の第二の態様は、上記（１）～（７）のいずれか一項に記載の回転電機に用いられる、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセットであって、
条件１・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０ －６ ～９．０×１０ －６ ｍ ２ ／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０ －６ ～８．５×１０ －６ ｍ ２ ／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータの鉄心及び前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低いステータの鉄心及びロータの鉄心のセットである。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
条件１・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０ －６ ～９．０×１０ －６ ｍ ２ ／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０ －６ ～８．５×１０ －６ ｍ ２ ／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータの鉄心及び前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低いステータの鉄心及びロータの鉄心のセットである。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（９）本発明の第四の態様は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０１００％以下、Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．００３０％以下、Ｎ：０．００４０％以下、Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、Ｃｒ：０～０．４００％、Ｎｉ：０～５．０％、Ｃｕ：０～５．０％、Ｃａ：０～０．０１０％、Ｍｇ：０～０．０１００％、希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、Ｂ：０～０．００５０％、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｏ：０．０２００％以下、及び残部：Ｆｅ及び不純物から成る無方向性電磁鋼板を、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍を含む工程で製造するに際し、式（１）：Ａ＞Ｂと式（３）：Ａ１＞Ｂ１の少なくとも一つを満たすように、前記仕上焼鈍の焼鈍温度を２種類設定し、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度を６００℃～９００℃とし、且つ前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低くし、前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い、上記（１）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法である。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（１０）上記（９）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（１１）上記（９）又は（１０）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記式（１）を満たしてもよい。
（１２）上記（９）又は（１０）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記式（３）を満たしてもよい。
（１３）上記（９）～（１２）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有してもよい。
（１４）上記（９）～（１３）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有してもよい。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（１０）上記（９）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（１１）上記（９）又は（１０）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記式（１）を満たしてもよい。
（１２）上記（９）又は（１０）に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記式（３）を満たしてもよい。
（１３）上記（９）～（１２）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有してもよい。
（１４）上記（９）～（１３）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有してもよい。
（１５）本発明の第五の態様は、化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０１００％以下、Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．００３０％以下、Ｎ：０．００４０％以下、Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、Ｃｒ：０～０．４００％、Ｎｉ：０～５．０％、Ｃｕ：０～５．０％、Ｃａ：０～０．０１０％、Ｍｇ：０～０．０１００％及び、希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、Ｂ：０～０．００５０％、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｏ：０．０２００％以下、及び残部：Ｆｅ及び不純物から成る無方向性電磁鋼板を、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍を含む工程で製造し、得られた無方向性電磁鋼板からステータに用いる素材とロータに用いる素材を打ち抜いて積層し、式（１）：Ａ＞Ｂと式（３）：Ａ１＞Ｂ１の少なくとも一つを満たすように、前記ステータのみに対し歪取り焼鈍を行い、前記ステータに用いる素材の下記式（２）の値が、前記ロータに用いる素材の式（２）の値よりも低い、上記（１）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法である。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（１６）上記（１５）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（１７）上記（１５）又は（１６）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記式（１）を満たしてもよい。
（１８）上記（１５）又は（１６）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記式（３）を満たしてもよい。
（１９）上記（１５）～（１８）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有してもよい。
（２０）上記（１５）～（１９）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有してもよい。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（１６）上記（１５）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（１７）上記（１５）又は（１６）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記式（１）を満たしてもよい。
（１８）上記（１５）又は（１６）に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記式（３）を満たしてもよい。
（１９）上記（１５）～（１８）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有してもよい。
（２０）上記（１５）～（１９）のいずれか一項に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法では、前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有してもよい。
（２１）本発明の第六の態様は、回転電機の鉄心素材に用いられる無方向性電磁鋼板のセットであって、
条件１・・・ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板及び前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（２２）上記（２１）に記載の無方向性電磁鋼板のセットでは、前記条件１の式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記条件２の式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（２３）上記（２１）又は（２２）に記載の無方向性電磁鋼板のセットでは、前記条件１を満たしてもよい。
（２４）上記（２１）又は（２２）に記載の無方向性電磁鋼板のセットでは、前記条件２を満たしてもよい。
条件１・・・ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板及び前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
（２２）上記（２１）に記載の無方向性電磁鋼板のセットでは、前記条件１の式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、前記条件２の式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であってもよい。
（２３）上記（２１）又は（２２）に記載の無方向性電磁鋼板のセットでは、前記条件１を満たしてもよい。
（２４）上記（２１）又は（２２）に記載の無方向性電磁鋼板のセットでは、前記条件２を満たしてもよい。
本発明によれば、ステータ鉄心と筐体との間の熱伝導特性を向上させつつ、モータ効率を向上させることができる。
以下に本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、特に断らない限り、数値ａおよびｂについて「ａ～ｂ」という表記は「ａ以上ｂ以下」を意味する。かかる表記において数値ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値ａにも適用される。
本発明の第一の実施形態は、以下の構成を備える回転電機である。
ステータと、ロータと、ステータ及びロータを収容する筐体とを有し、前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係式を満たすことを特徴とする回転電機。
また、本発明の第一の実施形態は、この回転電機に用いられるステータの鉄心及びロータの鉄心のセットも含む。
また、本発明の第一の実施形態は、上記ステータの鉄心及びロータの鉄心のセットを用いて回転電機を製造する回転電機の製造方法を含む。
ステータと、ロータと、ステータ及びロータを収容する筐体とを有し、前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係式を満たすことを特徴とする回転電機。
また、本発明の第一の実施形態は、この回転電機に用いられるステータの鉄心及びロータの鉄心のセットも含む。
また、本発明の第一の実施形態は、上記ステータの鉄心及びロータの鉄心のセットを用いて回転電機を製造する回転電機の製造方法を含む。
以下、本実施形態に係る回転電機について具体的に説明する。
本実施形態に係る回転電機は、少なくともステータと、ロータと、ステータおよびロータを収容する筐体とを有する。ステータ、ロータ、および筐体は、それらの形状、構成に関して特に限定されるものはなく、後述する構成（例えば熱伝導率、熱拡散率）を除き、通常の形状、構成を備える。
本実施形態に係る回転電機は、少なくともステータと、ロータと、ステータおよびロータを収容する筐体とを有する。ステータ、ロータ、および筐体は、それらの形状、構成に関して特に限定されるものはなく、後述する構成（例えば熱伝導率、熱拡散率）を除き、通常の形状、構成を備える。
本実施形態において、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板は、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率Ａを有し、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板は、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率Ｂを有し、且つ両者の熱伝導率は、式（１）：Ａ＞Ｂの関係（条件１）を満たす。ここで、熱伝導率は、温度勾配に対する熱流密度の比である。
本実施形態において、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板およびロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率は次の方法によって測定できる。
本実施形態において、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板およびロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率は次の方法によって測定できる。
熱伝導率の測定は、回転電機からステータ鉄心、ロータ鉄心を複数の鉄心素材に分解して得られる試料を用い、以下の様に実施する。なお、本願において熱伝導率とは回転電機の鉄心を構成する無方向性電磁鋼板の面内方向の室温における熱伝導率を指す。また、無方向性電磁鋼板が表面に絶縁皮膜を有している場合は、絶縁皮膜のある状態で測定する。
熱伝導率は直接測定せず、下記の式により求める。
熱伝導率＝熱拡散率×比熱×密度
熱伝導率＝熱拡散率×比熱×密度
熱拡散率はレーザフラッシュ法により求める。具体的には京都電子工業(株)製レーザフラッシュ法熱物性測定装置ＬＦＡ－５０２を用いて大気中にて測定する。この際の試料形状はφ１０ｍｍ×板厚の円盤状であり、測定時はこの試料を重ねずに鋼板１枚の状態で測定する。
比熱は示差走査型熱量計法（ＤＳＣ法）により求める。具体的にはＮＥＴＺＳＣＨ社製ＤＳＣ３５００ Ｓｉｒｉｕｓを用いてＡｒ雰囲気中にて測定する。雰囲気ガスの流量は５０ｍＬ／分とする。この際の試料形状はφ５ｍｍ×板厚の円盤状であり、測定時はこの試料を２枚重ねて測定する。
密度は熱拡散率測定用の試料の質量から体積を除して求める。この時、熱拡散率測定用の試料の厚みはマイクロメータで求める。
ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａは、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。熱伝導率Ａが１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であると、ステータの温度が上昇し、銅損の増加を招き、また３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超えると、実現するためには合金量を減らす必要があるため、鉄損の増加を招く。熱伝導率Ａは、１５～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは１７～２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。
ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂは、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。熱伝導率Ｂが１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であると、ロータの発熱がステータに空気等を介して伝わり、銅損の増加を招き、また３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）を超えるとロータ自体が発熱しにくくなり、鉄損低減効果を得られなくなる。熱伝導率Ｂは、１２～３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは１５～２４Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。
本実施形態において、ステータ、ロータはそれぞれ、鉄心に用いる無方向性電磁鋼板が上述の熱伝導率範囲を有すると同時に、両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係式を満たすことが重要である。両者の熱伝導率が式（１）：Ａ＞Ｂの関係にある場合は、ステータの熱伝導率は、ロータの熱伝導率よりも大きいので、ステータの温度はケース等を通じて外部に放出されやすく成り、モータの温度上昇を抑制することができる。同時に、ロータの熱伝導率は、ステータの熱伝導率よりも小さいので、ロータはステータよりも温度上昇し、ロータで生じる鉄損が低減する。これらの効果によって、従来よりもモータ効率が上昇する。なお、Ａ＞１．００３×Ｂの関係式を満たすことがより好ましい。
一方、Ａ＝Ｂの場合には上記効果が得られない。また、両者の熱伝導率がＡ＜Ｂの関係にある場合は、ステータの温度がロータよりも上昇しやすく成り、モータの温度上昇を抑制することができない。同時に、ロータの熱伝導率は、ステータの熱伝導率よりも大きいので、ロータの高温化による鉄損低減効果を享受できなくなる。
尚、本発明の別の観点として、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係（条件２）を満たす構成であってもよい。
すなわち、条件１と条件２の少なくとも一つを満たすことによって、モータの効率を高めることができる。
すなわち、条件１と条件２の少なくとも一つを満たすことによって、モータの効率を高めることができる。
ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１は、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。熱拡散率Ａ１が３．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）未満であると、ステータの温度が上昇し、銅損の増加を招き、また９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）を超えると、実現するためには合金量を減らす必要があるため、鉄損の増加を招く。熱拡散率Ａ１は、３．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは４．０×１０－６～８．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。
ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１は、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。熱拡散率Ｂ１が２．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）未満であると、ロータの発熱がステータに空気等を介して伝わり、銅損の増加を招き、また８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）を超えるとロータ自体が発熱しにくくなり、鉄損低減効果を得られなくなる。熱拡散率Ｂ１は、３．０×１０－６～８．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは３．５×１０－６～７．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）の範囲である。
ステータ、ロータはそれぞれ、上述の熱拡散率範囲を有すると同時に、両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係式を満たすことが重要である。両者の熱拡散率が式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係にある場合は、ステータの熱拡散率は、ロータの熱拡散率よりも大きいので、ステータの温度はケース等を通じて外部に放出されやすく成り、モータの温度上昇を抑制することができる。同時に、ロータの熱拡散率は、ステータの熱拡散率よりも小さいので、ロータはステータよりも温度上昇し、ロータで生じる鉄損が低減する。これらの効果によって、従来よりもモータ効率が上昇する。なお、Ａ１＞１．００５×Ｂ１の関係式を満たすことがより好ましい。
一方、Ａ１＝Ｂ１の場合には上記効果が得られない。また、両者の熱拡散率がＡ１＜Ｂ１の関係にある場合は、ステータの温度がロータよりも上昇しやすく成り、モータの温度上昇を抑制することができない。同時に、ロータの熱拡散率は、ステータの熱拡散率よりも大きいので、ロータの高温化による鉄損低減効果を享受できなくなる。
尚、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係（条件１）を満たし、且つ、
ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係（条件２）も満たす
ことがより好ましい。この場合には、ステータの熱がより外部に放出されやすい。
ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係（条件２）も満たす
ことがより好ましい。この場合には、ステータの熱がより外部に放出されやすい。
上述の回転電機のステータとロータの熱伝導率又は熱拡散率の関係は、例えば、ステータおよびロータに用いられる無方向性電磁鋼板の化学組成を制御することによって得ることができる。
すなわち、これらの無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃ：０．０１００％以下、Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．００３０％以下、Ｎ：０．００４０％以下、Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、Ｃｒ：０～０．４００％、Ｎｉ：０～５．０％、Ｃｕ：０～５．０％、Ｃａ：０～０．０１０％、Ｍｇ：０～０．０１００％、希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、Ｂ：０～０．００５０％、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｏ：０．０２００％以下、を含有し、並びに残部：Ｆｅおよび不純物であり、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値よりも低いことを特徴とする。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
Ｃ：０．０１００％以下
Ｃは不純物として含有される。鉄損低減のため、含有量は０．０１００％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．００２５％、さらに好ましくは０．００２０％である。
Ｃは不純物として含有される。鉄損低減のため、含有量は０．０１００％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．００２５％、さらに好ましくは０．００２０％である。
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下
Ｓｉは鋼板の強度を高める元素である。また、比抵抗を増加させる元素であり、鉄損低減のために含有させる。また、鋼板の強度を向上させるのにも有効である。この効果と、飽和磁束密度の低下や鋼の脆化を防ぐ観点から、含有量は２．６～４．５％とするのが好ましい。下限はより好ましくは２．８％、さらに好ましくは３．０％である。上限はより好ましくは４．２％、さらに好ましくは４．０％である。
Ｓｉは鋼板の強度を高める元素である。また、比抵抗を増加させる元素であり、鉄損低減のために含有させる。また、鋼板の強度を向上させるのにも有効である。この効果と、飽和磁束密度の低下や鋼の脆化を防ぐ観点から、含有量は２．６～４．５％とするのが好ましい。下限はより好ましくは２．８％、さらに好ましくは３．０％である。上限はより好ましくは４．２％、さらに好ましくは４．０％である。
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下
Ｍｎは、Ｓｉ、Ａｌと同様に比抵抗を増加させる作用を有しているので、鉄損低減のために含有させる。また、鋼板の強度を高める元素でもある。この効果と、飽和磁束密度の低下や鋼の脆化を防ぐ観点から、含有量は０．１～３．０％とするのが好ましい。下限はより好ましくは０．６％、さらに好ましくは０．８％である。上限はより好ましくは２．８％、さらに好ましくは２．５％である。
Ｍｎは、Ｓｉ、Ａｌと同様に比抵抗を増加させる作用を有しているので、鉄損低減のために含有させる。また、鋼板の強度を高める元素でもある。この効果と、飽和磁束密度の低下や鋼の脆化を防ぐ観点から、含有量は０．１～３．０％とするのが好ましい。下限はより好ましくは０．６％、さらに好ましくは０．８％である。上限はより好ましくは２．８％、さらに好ましくは２．５％である。
Ｐ：０．１５％以下
Ｐは鋼板の強度を向上させる元素である。鋼板の強度はＳｉやＭｎでも向上させることができるので、Ｐは含有させなくともよい。鋼板の脆化を防ぐ観点から、含有量は０．１５％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．０８％、さらに好ましくは０．０６％、さらに好ましくは０．０３％である。
Ｐは鋼板の強度を向上させる元素である。鋼板の強度はＳｉやＭｎでも向上させることができるので、Ｐは含有させなくともよい。鋼板の脆化を防ぐ観点から、含有量は０．１５％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．０８％、さらに好ましくは０．０６％、さらに好ましくは０．０３％である。
Ｓ：０．００３０％以下
Ｓは不純物として含有させる。鉄損低減のため、含有量は０．００３０％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．００２５％、さらに好ましくは０．００２０％である。
Ｓは不純物として含有させる。鉄損低減のため、含有量は０．００３０％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．００２５％、さらに好ましくは０．００２０％である。
Ｎ：０．００４０％以下
窒素（Ｎ）は不純物である。Ｎは、追加熱処理後の磁気特性を低下させる。したがって、Ｎ含有量は０．００４０％以下である。Ｎ含有量は、好ましくは０．００２０％以下である。
窒素（Ｎ）は不純物である。Ｎは、追加熱処理後の磁気特性を低下させる。したがって、Ｎ含有量は０．００４０％以下である。Ｎ含有量は、好ましくは０．００２０％以下である。
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下
ＡｌはＳｉと同様に比抵抗を増加させる元素であり、鉄損低減のために含有させる。鉄損低減の効果はＳｉでも得られるので、Ａｌは含有させなくともよい。飽和磁束密度の低下を防ぐ観点から、含有量は２．０％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは１．８％、さらに好ましくは１．５％である。
ＡｌはＳｉと同様に比抵抗を増加させる元素であり、鉄損低減のために含有させる。鉄損低減の効果はＳｉでも得られるので、Ａｌは含有させなくともよい。飽和磁束密度の低下を防ぐ観点から、含有量は２．０％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは１．８％、さらに好ましくは１．５％である。
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％
Ｓｎは磁気特性にとって好ましい結晶方位を発達させる元素である。Ｓｎは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｓｎ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．２００％とすることが好ましく、０．１００％とすることがより好ましい。
Ｓｂは磁気特性にとって好ましい結晶方位を発達させる元素である。Ｓｂは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｓｂ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．２００％とすることが好ましく、０．１００％とすることがより好ましい。
Ｓｎは磁気特性にとって好ましい結晶方位を発達させる元素である。Ｓｎは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｓｎ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．２００％とすることが好ましく、０．１００％とすることがより好ましい。
Ｓｂは磁気特性にとって好ましい結晶方位を発達させる元素である。Ｓｂは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｓｂ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．２００％とすることが好ましく、０．１００％とすることがより好ましい。
Ｃｒ：０～０．４００％
Ｃｒは耐食性や高周波特性を向上する元素である。Ｃｒは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｃｒ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。製品コストの観点から、含有量の上限は０．４００％であり、０．３００％とすることが好ましく、０．２００％とすることがより好ましい。
更に、Ｃｒは、０．００１％以上であれば、ロータとステータの熱伝導率及び熱拡散率を高めることができるため、更に好ましい。
Ｃｒは耐食性や高周波特性を向上する元素である。Ｃｒは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｃｒ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。製品コストの観点から、含有量の上限は０．４００％であり、０．３００％とすることが好ましく、０．２００％とすることがより好ましい。
更に、Ｃｒは、０．００１％以上であれば、ロータとステータの熱伝導率及び熱拡散率を高めることができるため、更に好ましい。
Ｎｉ：０～５．０％
Ｎｉは鋼板の電気抵抗を高め、鉄損を低減する元素である。Ｎｉは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｎｉ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。製品コストの観点から、含有量の上限は５．０％であり、０．５％とすることが好ましく、０．４％とすることがより好ましい。
Ｎｉは鋼板の電気抵抗を高め、鉄損を低減する元素である。Ｎｉは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｎｉ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。製品コストの観点から、含有量の上限は５．０％であり、０．５％とすることが好ましく、０．４％とすることがより好ましい。
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃｕは鋼板の電気抵抗を高め、鉄損を低減する元素である。Ｃｕは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｃｕ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。製品コストの観点、鋼の脆化を防ぐ観点から、含有量の上限は５．０％であり、０．５％とすることが好ましく、０．４％とすることがより好ましい。
Ｃｕは鋼板の電気抵抗を高め、鉄損を低減する元素である。Ｃｕは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｃｕ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．０１％以上とするのが好ましく、０．０２％以上とするのがより好ましい。製品コストの観点、鋼の脆化を防ぐ観点から、含有量の上限は５．０％であり、０．５％とすることが好ましく、０．４％とすることがより好ましい。
Ｃａ：０～０．０１０％
Ｃａは硫化物を粗大化させ、熱処理工程での結晶粒の成長性を改善し、低鉄損化に寄与する元素である。Ｃａは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｃａ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．００５％以上とするのが好ましく、０．００１０％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．０１０％であり、０．００５０％とすることが好ましく、０．００３０％とすることがより好ましい。
Ｃａは硫化物を粗大化させ、熱処理工程での結晶粒の成長性を改善し、低鉄損化に寄与する元素である。Ｃａは含有される必要はなく含有量の下限は０である。Ｃａ含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．００５％以上とするのが好ましく、０．００１０％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．０１０％であり、０．００５０％とすることが好ましく、０．００３０％とすることがより好ましい。
Ｍｇ：０～０．０１００％
Ｍｇは結晶粒の成長を促進する作用を通じて鉄損を低減させる元素であるとともに、介在物中の硫化物を、Ｍｇを含有するより硬化した介在物とし、疲労強度を向上させる元素である。この効果を得るために、コスト面を考慮し、含有量は０～０．０１００％とするのが好ましい。下限はより好ましくは０．０００５％、さらに好ましくは０．００１０％である。上限はより好ましくは０．００４０％、さらに好ましくは０．００３０％である。
Ｍｇは結晶粒の成長を促進する作用を通じて鉄損を低減させる元素であるとともに、介在物中の硫化物を、Ｍｇを含有するより硬化した介在物とし、疲労強度を向上させる元素である。この効果を得るために、コスト面を考慮し、含有量は０～０．０１００％とするのが好ましい。下限はより好ましくは０．０００５％、さらに好ましくは０．００１０％である。上限はより好ましくは０．００４０％、さらに好ましくは０．００３０％である。
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％
希土類元素（ＲＥＭ）は硫化物を粗大化させ、熱処理工程での結晶粒の成長性を改善し、低鉄損化に寄与する元素である。希土類元素（ＲＥＭ）は含有される必要はなく含有量の下限は０である。希土類元素（ＲＥＭ）含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．００５％以上とするのが好ましく、０．００１０％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．０１０％であり、０．００５０％とすることが好ましく、０．００３０％とすることがより好ましい。
なお、ＲＥＭとは、Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌの略であり、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド系列に属する元素をさす。
希土類元素（ＲＥＭ）は硫化物を粗大化させ、熱処理工程での結晶粒の成長性を改善し、低鉄損化に寄与する元素である。希土類元素（ＲＥＭ）は含有される必要はなく含有量の下限は０である。希土類元素（ＲＥＭ）含有の効果は微量であっても得られるが、含有の効果を確実に得るためには、含有量は０．００５％以上とするのが好ましく、０．００１０％以上とするのがより好ましい。磁気特性の劣化を防ぐ観点から、含有量の上限は０．０１０％であり、０．００５０％とすることが好ましく、０．００３０％とすることがより好ましい。
なお、ＲＥＭとは、Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌの略であり、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド系列に属する元素をさす。
Ｔｉ：０．００３０％以下
Ｔｉは不純物として含まれる元素である。Ｔｉは、地鉄中のＣ、Ｎ、Ｏなどと結合してＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔｉ酸化物などの微小析出物を形成し、焼鈍中の結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させるので、含有量は０．００３０％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．００２０％、さらに好ましくは０．００１０％である。Ｔｉは含有される必要はないので、含有量の下限は０である。精錬コストを考慮し、下限を０．０００３％または０．０００５％としてもよい。
Ｔｉは不純物として含まれる元素である。Ｔｉは、地鉄中のＣ、Ｎ、Ｏなどと結合してＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔｉ酸化物などの微小析出物を形成し、焼鈍中の結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させるので、含有量は０．００３０％以下とするのが好ましい。上限はより好ましくは０．００２０％、さらに好ましくは０．００１０％である。Ｔｉは含有される必要はないので、含有量の下限は０である。精錬コストを考慮し、下限を０．０００３％または０．０００５％としてもよい。
Ｂ：０～０．００５０％
Ｂは、少量で熱伝導率や熱拡散率の増加に寄与する。そのため、Ｂを含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｂ含有量を０．０００１％以上とすることが好ましい。Ｂは含有される必要はないので、含有量の下限は０である。
一方、Ｂ含有量が０．００５０％を超えると、Ｂの化合物が焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒径が微細となり、鉄損増加の要因となる。そのため、Ｂ含有量は０．００５０％以下とする。
Ｂは、少量で熱伝導率や熱拡散率の増加に寄与する。そのため、Ｂを含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｂ含有量を０．０００１％以上とすることが好ましい。Ｂは含有される必要はないので、含有量の下限は０である。
一方、Ｂ含有量が０．００５０％を超えると、Ｂの化合物が焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒径が微細となり、鉄損増加の要因となる。そのため、Ｂ含有量は０．００５０％以下とする。
Ｏ：０．０２００％以下
Ｏは、鋼中のＣｒと結合し、Ｃｒ２Ｏ３を生成する。このＣｒ２Ｏ３は熱伝導率や熱拡散率の増加に寄与する。そのため、Ｏを含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｏ含有量を０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｏ含有量が０．０２００％を超えた場合、Ｃｒ２Ｏ３が焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒径が微細となり、鉄損増加の要因となる。そのため、Ｏ含有量は０．０２００％以下とする。
Ｏは、鋼中のＣｒと結合し、Ｃｒ２Ｏ３を生成する。このＣｒ２Ｏ３は熱伝導率や熱拡散率の増加に寄与する。そのため、Ｏを含有させてもよい。上記効果を得る場合、Ｏ含有量を０．００１０％以上とすることが好ましい。
一方、Ｏ含有量が０．０２００％を超えた場合、Ｃｒ２Ｏ３が焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒径が微細となり、鉄損増加の要因となる。そのため、Ｏ含有量は０．０２００％以下とする。
また、ＣｒとＯは、下記の式（４）を満たす含有量であることが好ましい。
式（４）：Ｃｒ（質量％）×Ｏ（質量％）＜８．０×１０－５
式（４）を満たさない場合、Ｃｒ２Ｏ３が焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒径が微細となり、鉄損増加の要因となる。そのため、式（４）を満たす方が好ましい。
式（４）：Ｃｒ（質量％）×Ｏ（質量％）＜８．０×１０－５
式（４）を満たさない場合、Ｃｒ２Ｏ３が焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒径が微細となり、鉄損増加の要因となる。そのため、式（４）を満たす方が好ましい。
化学組成の残部はＦｅおよび不純物である。不純物とは、原材料に含まれる成分、または製造の過程で混入する成分であって、意図的に鋼板に含有させたものではない成分をいう。
上述した母材鋼板の化学成分は、一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、鋼成分は、ＩＣＰ－ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ－Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測定すればよい。なお、ＣおよびＳは燃焼－赤外線吸収法を用い、Ｎは不活性ガス融解－熱伝導度法を用い、Ｏは不活性ガス融解－非分散型赤外線吸収法を用いればよい。
第一の実施形態の回転電機のステータとロータは、上記化学組成を有する無方向性電磁鋼板であって、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値よりも低いことを特徴とする。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％）
式（２）の値は、得られる無方向性電磁鋼板の熱伝導率（又は熱拡散率）に密接に関連している。即ち、式（２）は、無方向性電磁鋼板の室温における抵抗値概算である。金属については電気伝導及び熱伝導（又は熱拡散）は共に自由電子が担っており、この二つは相関している。この関係を定式化したのがウィーデンマン・フランツの法則であり、この法則では同一温度の時に熱伝導率（又は熱拡散率）と抵抗値は反比例することを意味する。
したがって、ステータおよびロータに用いられる無方向性電磁鋼板の化学組成を制御し、ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値が、ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低くすることによって、両者の熱伝導率の式（１）：Ａ＞Ｂの関係をより確実に得ることができる。
第一の実施形態では、上述したロータ及びステータを用いて回転電機を製造する。これにより、ステータ、ロータの両方にとって良い磁気特性を持たせて、モータ効率を向上させることができる。
本発明の第二の実施形態は、第一の実施形態で説明した回転電機に用いるロータ用無方向性電磁鋼板およびステータ用無方向性電磁鋼板の製造方法である。第一の実施形態の回転電機のステータとロータの熱伝導率又は熱拡散率の関係は、ステータおよびロータに用いられる無方向性電磁鋼板の製造工程における仕上焼鈍温度を制御することによっても得ることができる。
すなわち、質量％で、Ｃ：０．０１００％以下、Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．００３０％以下、Ｎ：０．００４０％以下、Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、Ｃｒ：０～０．４００％、Ｎｉ：０～５．０％、Ｃｕ：０～５．０％、Ｃａ：０～０．０１０％、Ｍｇ：０～０．０１００％、希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、Ｂ：０～０．００５０％、Ｔｉ：０．００３０％以下、Ｏ：０．０２００％以下、及び残部：Ｆｅ及び不純物から成る、無方向性電磁鋼板を、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍を含む工程で製造するに際し、式（１）：Ａ＞Ｂ、又は、式（３）：Ａ１＞Ｂ１を満たすように、前記仕上焼鈍の焼鈍温度を２種類設定し、ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度を６００℃～９００℃とし、且つステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低くすることによって、第一の実施形態で説明した回転電機のステータとロータの熱伝導率又は熱拡散率の関係を得ることができる。
したがって、
ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係を満たす無方向性電磁鋼板のセット、又は、
ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係を満たす無方向性電磁鋼板のセット
が得られる。
したがって、
ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係を満たす無方向性電磁鋼板のセット、又は、
ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係を満たす無方向性電磁鋼板のセット
が得られる。
本発明の第二の実施形態の製造方法は、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍、および必要に応じて行われるスキンパス圧延を含む工程で製造されるものであり、前述の仕上焼鈍以外の工程については特に規定するものではないが、各工程において次のような条件が採用できる。
熱間圧延のスラブ加熱温度については１０００～１２００℃の標準的な条件でよい。ただし巻取り温度については熱間圧延板の靭性の点から６００℃以下が好ましく、更に好ましくは５５０℃以下である。
極力熱間圧延板の厚みについては薄い方が酸洗通板や冷間圧延通板時の割れや破断防止に有利であるため、熱間圧延板の靭性と生産効率等を勘案して適宜調整できるものとする。
熱間圧延板焼鈍については磁性の観点からは９００℃以上１１００℃以下で３０秒以上行ない、冷間圧延前の結晶粒径を５０～３００μｍ程度まで粒成長させることが好ましい。ただし熱間圧延板の延性が低下するため、成分と生産性を考慮した上で条件を決定すればよい。
冷間圧延後の仕上焼鈍については所要の熱伝導率又は熱拡散率に応じて焼鈍温度を２種類設定する。ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度を６００℃～９００℃とし、ステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低くする。
仕上焼鈍温度は、得られる無方向性電磁鋼板の熱伝導率又は熱拡散率に密接に関連している。即ち、ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度を、ステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低い６００℃～９００℃の範囲に設定すると、ロータの無方向性電磁鋼板の結晶粒径が微細となり、鋼中の格子欠陥（結晶粒界）が増え、熱伝導率又は熱拡散率が低くなる。したがって、ロータに用いられる無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度をステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低くすることによって両者の熱伝導率の式（１）：Ａ＞Ｂの関係又は熱拡散率の式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係を得ることができる。
尚、強度と磁気特性を高めるために、ロータ用の無方向性電磁鋼板の結晶粒径は８０μｍ未満であることが好ましく、７０μｍ未満とすることがより好ましい。結晶粒径は、縦断面組織写真において、板厚方向および圧延方向について切断法により測定した結晶粒径の平均値を用いればよい。この縦断面組織写真としては光学顕微鏡写真を用いることができ、例えば５０倍の倍率で撮影した写真を用いればよい。
仕上焼鈍温度は、得られる無方向性電磁鋼板の熱伝導率又は熱拡散率に密接に関連している。即ち、ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度を、ステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低い６００℃～９００℃の範囲に設定すると、ロータの無方向性電磁鋼板の結晶粒径が微細となり、鋼中の格子欠陥（結晶粒界）が増え、熱伝導率又は熱拡散率が低くなる。したがって、ロータに用いられる無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度をステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低くすることによって両者の熱伝導率の式（１）：Ａ＞Ｂの関係又は熱拡散率の式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係を得ることができる。
尚、強度と磁気特性を高めるために、ロータ用の無方向性電磁鋼板の結晶粒径は８０μｍ未満であることが好ましく、７０μｍ未満とすることがより好ましい。結晶粒径は、縦断面組織写真において、板厚方向および圧延方向について切断法により測定した結晶粒径の平均値を用いればよい。この縦断面組織写真としては光学顕微鏡写真を用いることができ、例えば５０倍の倍率で撮影した写真を用いればよい。
ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度範囲は、６００℃～９００℃である。６００℃未満であると、冷間圧延で入った歪が残存し、鋼板が脆化するため、好ましくない。また９００℃を超えると、結晶粒径が粗大となり、熱伝導率又は熱拡散率が高くなるため好ましくない。ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度の特に好ましい範囲は、７５０℃～８５０℃である。
第一の実施形態の回転電機のステータとロータの熱伝導率又は熱拡散率の関係は、上述のステータおよびロータに用いられる無方向性電磁鋼板の製造工程で、特に仕上焼鈍温度を制御しなくても、通常の、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍を含む工程で製造して得られた無方向性電磁鋼板から、ステータに用いる素材とロータに用いる素材を打ち抜いて積層し、式（１）：Ａ＞Ｂ又は式（３）：Ａ１＞Ｂ１を満たすように、ステータのみを歪取り焼鈍を行うことによっても得ることができる。
打ち抜き加工後にステータのみに実施する歪取焼鈍については、打ち抜き歪を開放するために７００℃から９００℃の温度範囲で１２０分以上の焼鈍を施すのが好ましい。スキンパス圧延によって歪を付与した場合は、特に高温かつ長時間で焼鈍することが好ましい。このように、ステータのみに歪取焼鈍を適切に行なうことで、歪取焼鈍後のステータのとロータにおいて、式（１）：Ａ＞Ｂの関係、又は、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係を得ることができる。
以下、実施例を用いて、本発明の実施形態をさらに説明する。
なお、実施例に用いた条件はその確認のための一条件例であり、本発明は、この例に限定されるものではなく、本発明を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて種々の条件を採用し得るものである。
なお、実施例に用いた条件はその確認のための一条件例であり、本発明は、この例に限定されるものではなく、本発明を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて種々の条件を採用し得るものである。
図１は、モータの部分平面図である。モータ３００は、電気学会Ｄモデルをベースとして作製されたＩＰＭモータである。ステータ鉄心３の外径は１１２ｍｍφであり、ロータ３０２の外径は５４ｍｍφであり、ステータ鉄心３の積み高さは１００ｍｍである。スロット数は２４スロットである。ステータ鉄心３は、筐体３０１に焼き嵌めにより固定される。ロータ３０２の外径は５４ｍｍφであり、ステータ鉄心３の内径は５５ｍｍφであり、ロータ３０２とステータ鉄心３との間のギャップは０．５ｍｍである。また、ステータ鉄心３の外径は１１２ｍｍφ（＝５４ｍｍ＋０．５ｍｍ×２＋２８．５ｍｍ×２）である。ステータ鉄心は２４スロットであり、ステータ鉄心のティース部に巻き回す銅線の１相当たりの巻線数は３５ターンであり、ロータ磁石の磁束密度Ｂｒは１．２５Ｔである。
本実施例において、波高値３Ａの巻線電流を位相角３０度で流して、１５００ＲＰＭの回転数で６０分駆動した時のモータで発生した損失をモータ損（Ｗ）として求めた。
(実施例１）
溶鋼の連続鋳造を行い、下記表１、表２に示す化学組成を有する２５０ｍｍ厚のスラブを準備した。次いで、上記スラブに対し、熱間圧延を施し、熱間圧延板を作成した。その時のスラブ再加熱温度は１２００℃、仕上げ圧延での仕上げ温度は８５０℃、巻取り時の巻取り温度は６５０℃で仕上げ板厚は２．０ｍｍであった。次に、上記熱間圧延板において、熱間圧延板焼鈍として、表１、表２に記載の温度で１分間の焼鈍を行い、酸洗によりスケール除去し、０．３５ｍｍ厚に冷間圧延を行った。そして、８００℃で３０秒の仕上焼鈍を行った。
溶鋼の連続鋳造を行い、下記表１、表２に示す化学組成を有する２５０ｍｍ厚のスラブを準備した。次いで、上記スラブに対し、熱間圧延を施し、熱間圧延板を作成した。その時のスラブ再加熱温度は１２００℃、仕上げ圧延での仕上げ温度は８５０℃、巻取り時の巻取り温度は６５０℃で仕上げ板厚は２．０ｍｍであった。次に、上記熱間圧延板において、熱間圧延板焼鈍として、表１、表２に記載の温度で１分間の焼鈍を行い、酸洗によりスケール除去し、０．３５ｍｍ厚に冷間圧延を行った。そして、８００℃で３０秒の仕上焼鈍を行った。
次に、磁気特性の鉄損Ｗ１５／５０（最大磁束密度１．５Ｔ、周波数５０Ｈｚ時の鉄損）を測定した。測定試料は５５ｍｍ角の試料片を採取し、圧延方向と幅方向の特性の平均値を求めた。磁気測定は、ＪＩＳ Ｃ ２５５６（２０１５）に記載の電磁回路に準じた５５ｍｍ角の試験片や更に微小な試験片を測定できる装置を用いて測定した。測定結果を表１、表２に示す。また、材料の熱伝導率と熱拡散率の測定を行った。測定の方法は上述した方法で行った。
モータのステータ、ロータに用いたそれぞれの素材として、表１、表２に示すＡ～Ｘの各素材と、ほぼ同じ組成および同じ鉄損を有し、かつ、熱伝導率の低い材料であるＡ’～Ｘ’の材料とをそれぞれ用意した。Ａ’～Ｘ’の材料では、仕上焼鈍の焼鈍温度をＡ～Ｘの各素材の焼鈍温度よりも高くした。Ａ～Ｘでは結晶粒径は約３０μｍ、Ａ’～Ｘ’では結晶粒径は約４０μｍであった。
これらの素材から、ステータ、ロータの鉄心を作成し、モータを作成した。表３、表４にステータ、ロータに使用した素材、式（１）～式（３）の成立/不成立、及びモータ損を示す。発明例であるモータでは、同じ鉄損素材を用いた他のモータ（比較例）よりもモータ損が低かった。
尚、比較例１６７～１６９では素材（Ｗ、Ｗ’）の鉄損は良いが、熱伝導率、熱拡散率が本願の範囲から外れており、モータとして運転させた場合、熱がこもり、モータ損としては悪くなった。特に、比較例１６８からは、式（１）と式（３）が成立していても、熱伝導率、熱拡散率が本願の範囲から外れている場合にはモータ損としては悪くなってしまうことがわかる。
これらの素材から、ステータ、ロータの鉄心を作成し、モータを作成した。表３、表４にステータ、ロータに使用した素材、式（１）～式（３）の成立/不成立、及びモータ損を示す。発明例であるモータでは、同じ鉄損素材を用いた他のモータ（比較例）よりもモータ損が低かった。
尚、比較例１６７～１６９では素材（Ｗ、Ｗ’）の鉄損は良いが、熱伝導率、熱拡散率が本願の範囲から外れており、モータとして運転させた場合、熱がこもり、モータ損としては悪くなった。特に、比較例１６８からは、式（１）と式（３）が成立していても、熱伝導率、熱拡散率が本願の範囲から外れている場合にはモータ損としては悪くなってしまうことがわかる。
（実施例２）
実施例１に示す素材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｍの冷間圧延材を用いて、表５、表６に示す温度で３０秒の仕上焼鈍を行った。なお、なお、素材Ａはモータ２０１～２０３及びモータ２１６～２２４に、素材Ｂはモータ２０４～２０６に、素材Ｃはモータ２０７～２０９に、素材Ｄはモータ２１０～２１２に、素材Ｍはモータ２１３～２１５に用いた。素材の鉄損、熱伝導率、熱拡散率、モータ損は実施例１と同様にして求めた。なお、仕上げ焼鈍温度が６００℃の材料は平均結晶粒径が約２０μｍ、仕上げ焼鈍温度が７００℃の材料は平均結晶粒径が約２５μｍ、仕上げ焼鈍温度が８００℃の材料は平均結晶粒径が約３０μｍ、仕上げ焼鈍温度が９００℃の材料は平均結晶粒径が約６５μｍ、仕上げ焼鈍温度が１０００℃の材料は平均結晶粒径が約１２０μｍであった。
実施例１に示す素材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｍの冷間圧延材を用いて、表５、表６に示す温度で３０秒の仕上焼鈍を行った。なお、なお、素材Ａはモータ２０１～２０３及びモータ２１６～２２４に、素材Ｂはモータ２０４～２０６に、素材Ｃはモータ２０７～２０９に、素材Ｄはモータ２１０～２１２に、素材Ｍはモータ２１３～２１５に用いた。素材の鉄損、熱伝導率、熱拡散率、モータ損は実施例１と同様にして求めた。なお、仕上げ焼鈍温度が６００℃の材料は平均結晶粒径が約２０μｍ、仕上げ焼鈍温度が７００℃の材料は平均結晶粒径が約２５μｍ、仕上げ焼鈍温度が８００℃の材料は平均結晶粒径が約３０μｍ、仕上げ焼鈍温度が９００℃の材料は平均結晶粒径が約６５μｍ、仕上げ焼鈍温度が１０００℃の材料は平均結晶粒径が約１２０μｍであった。
発明例であるモータ２０３、２０６、２０９、２１２、２１５、２１８、２２１、２２４は同じ成分を用いた他のモータ（比較例）よりもモータ損が低かった。
（実施例３）
表７に示すように、モータのステータ、ロータには実施例１で用いた素材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｍを用いた。これらの素材から、鉄心を加工により打抜き加工をしたのち、表７に示す条件で歪取り焼鈍を行った。この際、歪取り焼鈍は８００℃で２時間焼鈍した。歪取り焼鈍を行った条件については、熱電効率及び鉄損測定用の試料片も併せて歪取り焼鈍を実施した。素材の鉄損、熱伝導率、熱拡散率、モータ損は実施例１と同様にして求めた。なお、歪取り焼鈍未実施の材料は平均結晶粒径が約３０μｍ、歪取り焼鈍を実施した材料は平均結晶粒径が約１２０μｍであった。
表７に示すように、モータのステータ、ロータには実施例１で用いた素材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｍを用いた。これらの素材から、鉄心を加工により打抜き加工をしたのち、表７に示す条件で歪取り焼鈍を行った。この際、歪取り焼鈍は８００℃で２時間焼鈍した。歪取り焼鈍を行った条件については、熱電効率及び鉄損測定用の試料片も併せて歪取り焼鈍を実施した。素材の鉄損、熱伝導率、熱拡散率、モータ損は実施例１と同様にして求めた。なお、歪取り焼鈍未実施の材料は平均結晶粒径が約３０μｍ、歪取り焼鈍を実施した材料は平均結晶粒径が約１２０μｍであった。
発明例であるモータ３０３、３０６、３０９、３１２、３１５は同じ鉄損素材を用いた他のモータ（比較例）よりもモータ損が低かった。
３ ステータ鉄心
３００ モータ
３０１ 筐体
３０２ ロータ
３００ モータ
３０１ 筐体
３０２ ロータ
Claims (24)
- ステータと、
ロータと、
前記ステータ及び前記ロータを収容する筐体と
を有し、
条件１・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータの鉄心及び前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い
ことを特徴とする回転電機。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％） - 前記条件１の式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、
前記条件２の式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であることを特徴とする、請求項１に記載の回転電機。 - 前記条件１を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
- 前記条件２を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
- 前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。 - 前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有し、式（４）を満たす
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の回転電機。
式（４）：Ｃｒ（質量％）×Ｏ（質量％）＜８．０×１０－５ - 前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の結晶粒径が８０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の回転電機。 - 請求項１～７のいずれか一項に記載の回転電機に用いられる、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセットであって、
条件１・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０ －６ ～９．０×１０ －６ ｍ ２ ／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０ －６ ～８．５×１０ －６ ｍ ２ ／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータの鉄心及び前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータの鉄心に用いる無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い
ことを特徴とする、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％） - 化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物
から成る無方向性電磁鋼板を、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍を含む工程で製造するに際し、式（１）：Ａ＞Ｂと式（３）：Ａ１＞Ｂ１の少なくとも一つを満たすように、前記仕上焼鈍の焼鈍温度を２種類設定し、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度を６００℃～９００℃とし、且つ前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の仕上焼鈍温度よりも低くし、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い
ことを特徴とする、請求項１に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％） - 前記式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、
前記式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であることを特徴とする、請求項９に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記式（１）を満たすことを特徴とする請求項９又は１０に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記式（３）を満たすことを特徴とする請求項９又は１０に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有する
ことを特徴とする、請求項９～１２のいずれか一項に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有する
ことを特徴とする、請求項９～１３のいずれか一項に記載の回転電機のステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％及び、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物
から成る無方向性電磁鋼板を、製鋼、熱間圧延、熱間圧延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上焼鈍を含む工程で製造し、得られた無方向性電磁鋼板からステータに用いる素材とロータに用いる素材を打ち抜いて積層し、式（１）：Ａ＞Ｂと式（３）：Ａ１＞Ｂ１の少なくとも一つを満たすように、前記ステータのみに対し歪取り焼鈍を行い、
前記ステータに用いる素材の下記式（２）の値が、前記ロータに用いる素材の式（２）の値よりも低い
ことを特徴とする、請求項１に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％） - 前記式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、
前記式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であることを特徴とする、請求項１５に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法。 - 前記式（１）を満たすことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法。
- 前記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法。
- 前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｐ：０．０３％未満を含有する
ことを特徴とする請求項１５～１８のいずれか一項に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法。 - 前記無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、Ｃｒ：０．００１～０．４００％を含有する
ことを特徴とする請求項１５～１９のいずれか一項に記載の回転電機のステータ及びロータの製造方法。 - 回転電機の鉄心素材に用いられる無方向性電磁鋼板のセットであって、
条件１・・・ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ａが、１２～３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱伝導率Ｂが、１０～３３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱伝導率が、式（１）：Ａ＞Ｂの関係
条件２・・・前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ａ１が、３．０×１０－６～９．０×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であり、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の熱拡散率Ｂ１が、２．５×１０－６～８．５×１０－６ｍ２／ｓＷ／（ｍ・Ｋ）であって、且つ両者の熱拡散率が、式（３）：Ａ１＞Ｂ１の関係
の少なくとも一つを満たし、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板及び前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の化学組成が、質量％で、
Ｃ：０．０１００％以下、
Ｓｉ：２．６％以上４．５％以下、
Ｍｎ：０．１％以上３．０％以下、
Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００４０％以下、
Ａｌ：０．１％以上２．０％以下、
Ｓｎ及びＳｂから選択される１種以上：０～０．２００％、
Ｃｒ：０～０．４００％、
Ｎｉ：０～５．０％、
Ｃｕ：０～５．０％、
Ｃａ：０～０．０１０％、
Ｍｇ：０～０．０１００％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．００５０％、
Ｔｉ：０．００３０％以下、
Ｏ：０．０２００％以下、及び
残部：Ｆｅ及び不純物から成り、
前記ステータ用の無方向性電磁鋼板の下記式（２）の値が、前記ロータ用の無方向性電磁鋼板の式（２）の値よりも低い
ことを特徴とする、無方向性電磁鋼板のセット。
式（２）：９．９＋１２．４×Ｓｉ（質量％）＋６．６×Ｍｎ（質量％）＋１０．０×Ａｌ（質量％） - 前記条件１の式（１）は、Ａ＞１．００３×Ｂであり、
前記条件２の式（３）は、Ａ１＞１．００５×Ｂ１であることを特徴とする、請求項２１に記載の無方向性電磁鋼板のセット。 - 前記条件１を満たすことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の無方向性電磁鋼板のセット。
- 前記条件２を満たすことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の無方向性電磁鋼板のセット。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021061620 | 2021-03-31 | ||
| JP2021061620 | 2021-03-31 | ||
| JP2021094807 | 2021-06-04 | ||
| JP2021094807 | 2021-06-04 | ||
| PCT/JP2022/016049 WO2022210895A1 (ja) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | 回転電機、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット、回転電機の製造方法、ステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法、ステータ及びロータの製造方法、及び、無方向性電磁鋼板のセット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022210895A1 JPWO2022210895A1 (ja) | 2022-10-06 |
| JP7527378B2 true JP7527378B2 (ja) | 2024-08-02 |
Family
ID=83459537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022544261A Active JP7527378B2 (ja) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | 回転電機、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット、ステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法、ステータ及びロータの製造方法、及び、無方向性電磁鋼板のセット |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240154472A1 (ja) |
| EP (1) | EP4318879A1 (ja) |
| JP (1) | JP7527378B2 (ja) |
| KR (1) | KR20230123512A (ja) |
| BR (1) | BR112023012738A2 (ja) |
| CA (1) | CA3203040A1 (ja) |
| MX (1) | MX2023008758A (ja) |
| TW (1) | TWI813234B (ja) |
| WO (1) | WO2022210895A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3492075B2 (ja) | 1996-04-17 | 2004-02-03 | 新日本製鐵株式会社 | 熱伝導率に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| WO2020090160A1 (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 無方向性電磁鋼板とその製造方法およびモータコアとその製造方法 |
| WO2021033567A1 (ja) | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 日立金属株式会社 | 磁性楔、回転電機、および磁性楔の製造方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316101Y2 (ja) | 1978-12-26 | 1988-05-09 | ||
| JP4867632B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2012-02-01 | 株式会社日立製作所 | 低損失磁石とそれを用いた磁気回路 |
| JP5096705B2 (ja) * | 2006-07-24 | 2012-12-12 | 株式会社日立産機システム | クローティース型同期機 |
| EP2448090B1 (en) * | 2009-06-23 | 2020-02-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Stator of vehicle ac generator and method for manufacturing the same |
| JP5598062B2 (ja) | 2010-04-01 | 2014-10-01 | 新日鐵住金株式会社 | 低鉄損の回転電機鉄心の製造方法 |
| JP5373002B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2013-12-18 | 株式会社日立製作所 | 希土類磁石及びそれを用いた回転機 |
| JP5930115B2 (ja) * | 2013-02-20 | 2016-06-08 | 日産自動車株式会社 | インバータ付きモータ |
| US10454325B2 (en) * | 2014-04-21 | 2019-10-22 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Axial air gap rotating electric machine and rotating electric machine bobbin |
| CN110601484B (zh) * | 2019-09-27 | 2024-06-28 | 南京合工动力科技有限公司 | 内转子马蹄铁型绕组永磁电机 |
| JP6831132B1 (ja) | 2019-12-18 | 2021-02-17 | ヤマシンフィルタ株式会社 | 繊維積層体 |
| JP7087053B2 (ja) | 2020-12-18 | 2022-06-20 | キヤノン株式会社 | 放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影方法、及びプログラム |
-
2022
- 2022-03-30 BR BR112023012738A patent/BR112023012738A2/pt unknown
- 2022-03-30 CA CA3203040A patent/CA3203040A1/en active Pending
- 2022-03-30 WO PCT/JP2022/016049 patent/WO2022210895A1/ja active Application Filing
- 2022-03-30 JP JP2022544261A patent/JP7527378B2/ja active Active
- 2022-03-30 EP EP22781105.6A patent/EP4318879A1/en active Pending
- 2022-03-30 MX MX2023008758A patent/MX2023008758A/es unknown
- 2022-03-30 US US18/278,761 patent/US20240154472A1/en active Pending
- 2022-03-30 KR KR1020237024946A patent/KR20230123512A/ko not_active Application Discontinuation
- 2022-03-30 TW TW111112299A patent/TWI813234B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3492075B2 (ja) | 1996-04-17 | 2004-02-03 | 新日本製鐵株式会社 | 熱伝導率に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| WO2020090160A1 (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 無方向性電磁鋼板とその製造方法およびモータコアとその製造方法 |
| WO2021033567A1 (ja) | 2019-08-20 | 2021-02-25 | 日立金属株式会社 | 磁性楔、回転電機、および磁性楔の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230123512A (ko) | 2023-08-23 |
| TW202249397A (zh) | 2022-12-16 |
| CA3203040A1 (en) | 2022-10-06 |
| EP4318879A1 (en) | 2024-02-07 |
| US20240154472A1 (en) | 2024-05-09 |
| TWI813234B (zh) | 2023-08-21 |
| WO2022210895A1 (ja) | 2022-10-06 |
| MX2023008758A (es) | 2023-08-02 |
| JPWO2022210895A1 (ja) | 2022-10-06 |
| BR112023012738A2 (pt) | 2023-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6794630B2 (ja) | 電磁鋼板、及びその製造方法 | |
| KR100956530B1 (ko) | 무방향성 전자강판 및 그 제조방법 | |
| US7922834B2 (en) | Non-oriented electrical steel sheet and production process thereof | |
| JP6855684B2 (ja) | 電磁鋼板、及びその製造方法 | |
| JP6226072B2 (ja) | 電磁鋼板 | |
| JP2019019355A (ja) | 電磁鋼板及びその製造方法、ロータ用モータコア及びその製造方法、ステータ用モータコア及びその製造方法、並びに、モータコアの製造方法 | |
| JP6651759B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP6628016B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板 | |
| JP5699642B2 (ja) | モータコア | |
| JP2012036459A (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP2021025097A (ja) | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
| CN113474472B (zh) | 无方向性电磁钢板 | |
| JP6623795B2 (ja) | 電磁鋼板、および電磁鋼板の製造方法 | |
| JP5671872B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| JP7159592B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法、並びにモータコアおよびその製造方法 | |
| JP7527378B2 (ja) | 回転電機、ステータの鉄心及びロータの鉄心のセット、ステータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法、ステータ及びロータの製造方法、及び、無方向性電磁鋼板のセット | |
| JP6617857B1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
| RU2826073C2 (ru) | Вращающаяся электрическая машина, набор сердечника статора и сердечника ротора, способ изготовления вращающейся электрической машины, способ изготовления листа изотропной электротехнической стали для статора и листа изотропной электротехнической стали для ротора, способ изготовления статора и ротора и набор листов изотропной электротехнической стали | |
| CN116806406A (zh) | 旋转电机、定子的铁芯和转子的铁芯的组、旋转电机的制造方法、定子用无取向性电磁钢板和转子用无取向性电磁钢板的制造方法、定子和转子的制造方法、以及无取向性电磁钢板的组 | |
| JP6221406B2 (ja) | Ｆｅ系金属板及びその製造方法 | |
| TWI815383B (zh) | 旋轉電機、定子鐵心及轉子鐵心的組合、旋轉電機的製造方法、無方向性電磁鋼板的製造方法、旋轉電機之轉子及定子的製造方法、以及無方向性電磁鋼板的組合 | |
| CN111465709B (zh) | 多层型电磁钢板 | |
| JP2024099357A (ja) | 高磁束密度および鉄損特性に優れた軟磁性鋼線およびその製造方法、ならびに軟磁性鋼線から作製したコア材を含む電磁部品 | |
| KR20240065120A (ko) | 회전 전기 기기, 무방향성 전자 강판 및 적층 코어, 그리고, 회전 전기 기기의 제조 방법 및 적층 코어의 제조 방법 | |
| JP2006077305A (ja) | 無方向性電磁鋼板および時効熱処理用無方向性電磁鋼板、ならびにそれらの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220721 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220721 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220830 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221019 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230110 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20230307 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240426 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240723 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7527378 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |