JPH04281347A - Wound rotor - Google Patents

Wound rotor

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Publication number
JPH04281347A
JPH04281347A JP4463491A JP4463491A JPH04281347A JP H04281347 A JPH04281347 A JP H04281347A JP 4463491 A JP4463491 A JP 4463491A JP 4463491 A JP4463491 A JP 4463491A JP H04281347 A JPH04281347 A JP H04281347A
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JP
Japan
Prior art keywords
slot
rotor
punched
slots
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP4463491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadayuki Sato
忠幸 佐藤
Sadayoshi Hibino
日々野 定良
Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4463491A priority Critical patent/JPH04281347A/en
Publication of JPH04281347A publication Critical patent/JPH04281347A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/06Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress abnormal torque, vibration and noise by shifting a punched slot part for containing a conductor by a predetermined distance from the center line, combining a plurality of sets of such punched slot parts, and differentiating the direction of the slot between respective unit blocks. CONSTITUTION:A plurality of steel plates 3 having punched parts 2 are laminated at a same position to form unit blocks 4A, 4B. A slot 5 is made so that the opening 5b is shifted by a predetermined distance (d) from the center line of a main section 5a and the direction of the slot 5 is reversed for every unit block 4A, 4B. Since the slot 5 is not skewed, a secondary conductor can be contained in the slot 5 easily in a short time. Furthermore, abnormal torque, vibration and noise due to driving of the rotor can be suppressed similarly with a skewed slot.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の目的] [Purpose of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、外周部に導体収納用の
スロット形成部が複数形成された鋼板を積層してなる積
層鉄心を有する巻線形回転子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wound rotor having a laminated core made of laminated steel plates each having a plurality of slots for accommodating conductors formed on the outer periphery thereof.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、この種の巻線形回転子は、予め
外周部に複数のスロット形成部を打抜き加工等により形
成した磁性鋼板を多数枚積層して積層鉄心を形成し、こ
の積層鉄心のスロットに二次導体を挿入して、二次導体
の成形されていない端部を、所定の結線になるように接
続して巻線導体が形成されている。
[Prior Art] In general, this type of wound rotor has a laminated core formed by laminating a large number of magnetic steel plates each having a plurality of slots formed in advance by punching or the like on the outer periphery. A winding conductor is formed by inserting a secondary conductor into the slot and connecting the unshaped ends of the secondary conductor in a predetermined connection.

【0003】この場合、上記回転子が駆動された状態に
おいて、固定子からギャップ部を介して積層鉄心に入る
磁束は、高調波成分を含んだものとなっており、この磁
束の高調波成分により二次導体に高調波起電力を発生さ
せることになる。ところが、このような高調波起電力は
回転子にとって異常トルクとして作用し、結果的には脈
動トルクとなったり振動或いは騒音の原因となるもので
ある。
In this case, when the rotor is driven, the magnetic flux that enters the laminated core from the stator through the gap contains harmonic components, and the harmonic components of this magnetic flux cause This will generate harmonic electromotive force in the secondary conductor. However, such harmonic electromotive force acts as abnormal torque on the rotor, resulting in pulsating torque and causing vibration or noise.

【0004】そこで、従来このような高調波成分による
悪影響を抑制するために、回転子に所謂スキューを施し
た積層鉄心が用いられている。これは、鋼板を積層する
際に回転子スロットの位置を周方向に僅かずつずらして
ゆくもので、例えば全体として固定子スロットの1ピッ
チ分だけずらすものがある。このようにすることにより
、磁束の高調波成分により二次導体に発生する起電力の
位相が僅かずつずれるので、全体としての起電力の高調
波成分が打ち消され、異常トルクに寄与する分が抑制さ
れるものである。
[0004] Conventionally, therefore, in order to suppress the adverse effects of such harmonic components, a laminated iron core in which the rotor is skewed has been used. This is a method in which the positions of the rotor slots are slightly shifted in the circumferential direction when the steel plates are laminated. For example, there is a method in which the positions of the rotor slots are shifted by one pitch of the stator slots as a whole. By doing this, the phase of the electromotive force generated in the secondary conductor is slightly shifted due to the harmonic component of the magnetic flux, so the harmonic component of the electromotive force as a whole is canceled out, and the amount that contributes to abnormal torque is suppressed. It is something that will be done.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来構成では、次のような不具合があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional configuration has the following problems.

【0006】即ち、まず第1に、鋼板をスキューさせな
がら積層する際に、そのピッチを調節するのに特殊な治
具を必要とすると共に、その調整に多大な時間を要する
ため(特にスロットが全閉形のものでは、積層した状態
でスロットの位置が外周方向から見えないため手間がか
かる)、コストアップが避けられなくなる。また、この
ようなスキューする場合にはそのスキュー量が適切に設
定されていないとスキュー効果が大幅に低減してしまう
が、適切なスキュー量は理論的に確立されていないため
、設計段階においてスキュー量を決定するのに試作を行
なう等の必要があるので、多大なコストがかかってしま
う不具合がある。
First of all, when laminating steel plates while skewing them, a special jig is required to adjust the pitch, and it takes a lot of time to adjust the pitch (especially when the slots are stacked). In a completely closed type, the position of the slot cannot be seen from the outer periphery in the stacked state, which takes time and effort), which inevitably increases costs. In addition, in the case of such skew, the skew effect will be significantly reduced if the skew amount is not set appropriately, but since the appropriate skew amount has not been theoretically established, the skew Since it is necessary to make a prototype to determine the quantity, there is a problem that a large amount of cost is incurred.

【0007】第2に、このようなスキューされたスロッ
トを有する積層鉄心に二次導体を収納する際には、スロ
ット断面積が減少し二次導体の収納性が悪い欠点があっ
た。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その
目的は、積層鉄心にスキューを施すことなくスキュー効
果と同等の異常トルク,振動及び騒音抑制効果を得るこ
とができるという新規な巻線形回転子を提供するにある
。 [発明の構成]
Second, when a secondary conductor is housed in a laminated core having such skewed slots, the cross-sectional area of the slot is reduced, making it difficult to accommodate the secondary conductor. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a novel winding rotation system capable of obtaining abnormal torque, vibration, and noise suppression effects equivalent to the skew effect without skewing the laminated core. It is to provide a child. [Structure of the invention]

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、外周部に導体
を収納するためのスロット形成用の打抜部が形成された
鋼板を所定枚数積層して積層鉄心を形成してなる巻線形
回転子を対象とし、前記鋼板の打抜部を、その外周側の
ブリッジ部或いは開口部が前記導体が収納する主部の中
心線に対して一方側に下記条件が満たす距離dだけずれ
た位置となる非対称形状に形成し、前記積層鉄心を、前
記鋼板が前記スロットの方向と位置とが一致するように
して複数枚積層された単位ブロックを複数組合せると共
に、各単位ブロック間においてはスロットの方向が互い
に異なると共に前記主部が重なるように構成したところ
に特徴を有する。       {πD/4(z+p)}≦d≦{πD/4
(z−p)}    …(A)但し、D:回転子直径 z:対応する固定子のスロット数 p:極対数
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a winding rotor formed by laminating a predetermined number of steel plates each having a punched part for forming a slot for accommodating a conductor on the outer periphery to form a laminated iron core. The punched part of the steel plate is located at a position where the bridge part or the opening on the outer circumferential side is shifted to one side by a distance d that satisfies the following conditions with respect to the center line of the main part in which the conductor is housed. The laminated core is formed by combining a plurality of stacked unit blocks such that the direction and position of the slot match the direction of the steel plate, and the direction of the slot between each unit block. It is characterized in that the main parts are different from each other and the main parts overlap. {πD/4(z+p)}≦d≦{πD/4
(z-p)} ...(A) However, D: Rotor diameter z: Number of slots in the corresponding stator p: Number of pole pairs

【0009】[0009]

【作用】本発明の巻線回転子によれば、図1に示す如く
積層鉄心1は打抜部2を有する鋼板3を同じ位置で複数
枚積層して単位ブロック4を形成し、この単位ブロック
4を複数(図中では2個の単位ブロック4a,4bの場
合を示す)組み合わせて構成されている。スロット5は
回転軸の軸線に平行に形成され、その主部5aに対して
、ブリッジ部或いは開口部5b(図中ではスロット5を
半閉形のものとし、外周側が開口部5bとなる場合を示
す)は、主部5aの中心線lから所定距離dだけずれた
位置に形成されていると共に、単位ブロック4a,4b
毎にずれる方向が逆になるように配置されている。
[Operation] According to the winding rotor of the present invention, as shown in FIG. 1, the laminated iron core 1 is formed by laminating a plurality of steel plates 3 having punched portions 2 at the same position to form a unit block 4. 4 (the figure shows the case of two unit blocks 4a and 4b). The slot 5 is formed parallel to the axis of the rotating shaft, and has a bridge portion or an opening 5b (in the figure, the slot 5 is semi-closed and the outer peripheral side is the opening 5b) with respect to the main portion 5a. ) is formed at a position shifted by a predetermined distance d from the center line l of the main portion 5a, and the unit blocks 4a, 4b
They are arranged so that the direction of shift is opposite each time.

【0010】これにより、外形上においては、スロット
5の主部5aが回転軸の軸線に対して傾斜のない形状と
され、二次導体6(図3参照)をスロット内に納める場
合には、鋼板3の積層状態で段差がなくなることにより
、スロットの断面積が減少することがない。
[0010] As a result, the main part 5a of the slot 5 has an external shape that is not inclined with respect to the axis of the rotating shaft, and when the secondary conductor 6 (see FIG. 3) is housed in the slot, Since there is no step difference in the laminated state of the steel plates 3, the cross-sectional area of the slot does not decrease.

【0011】さらに、スロット5が傾斜のない形状とさ
れることにより、二次導体6(図3参照)の収納作業性
が良くなる。なぜなら図4に示すように積層鉄心1のス
ロット5がスキューされていないので、二次導体6をス
ロット5の中に納める作業がスキューしている場合に比
べて簡単で作業時間が短くできる。
Furthermore, since the slot 5 has a shape without an inclination, the workability of storing the secondary conductor 6 (see FIG. 3) is improved. This is because, as shown in FIG. 4, the slots 5 of the laminated core 1 are not skewed, so the work of fitting the secondary conductors 6 into the slots 5 is easier and shorter than the case where the secondary conductors 6 are skewed.

【0012】また、電気的特性として以下に示す原理に
より、スキューした場合のものと同様の効果が得られ、
回転子の駆動に伴う異常トルク発生や振動,騒音を極力
抑制できるものとなる。
[0012] In addition, based on the principle shown below in terms of electrical characteristics, an effect similar to that obtained in the case of skewing can be obtained,
This makes it possible to suppress as much as possible abnormal torque generation, vibration, and noise associated with rotor drive.

【0013】即ち、図3に示すように、固定子側からギ
ャップを介して単位ブロック4A 及び4B に入り込
む磁束φA 及びφB は流入経路が異なり、位相差α
(電気角)が生ずる。磁束φA 及びφB により二次
導体6に誘起される電圧を夫々eA 及びeB とする
と、これも同様に位相差αが生ずる。この位相差αは磁
束φA 及びφBの磁路の差に相当する距離2dにより
生ずるもので、具体的には極対数pと積層鉄心1の外径
Dにより表わされる極ピッチτにより、次式のように与
えられる。       α=2dπ/τ            
                         
   …(1)但し、  τ=πD/2p
That is, as shown in FIG. 3, the magnetic fluxes φA and φB that enter the unit blocks 4A and 4B from the stator side through the gap have different inflow paths and have a phase difference α.
(electrical angle) is generated. If the voltages induced in the secondary conductor 6 by the magnetic fluxes φA and φB are eA and eB, respectively, a phase difference α similarly occurs. This phase difference α is caused by the distance 2d corresponding to the difference in the magnetic paths of the magnetic fluxes φA and φB. Specifically, it is determined by the pole pitch τ expressed by the number of pole pairs p and the outer diameter D of the laminated iron core 1 as shown in the following equation. It is given as follows. α=2dπ/τ

...(1) However, τ=πD/2p

【0014】一方、誘起電圧eA 及びeB は夫々図
2に示すようにベクトル量として表わされる量であり、
実際に回転子の導体6に発生する電圧eはこれらの和e
=eA +eB として表わされる値である。磁束φA
 及びφB には高調波成分が含まれ、これにより誘起
電圧eA 及びeB にも高調波成分が生ずる。しかし
、両者の間には位相差αがあるため、これらの合成値と
なる誘起電圧eに含まれる高調波成分の度合いは各次数
に応じて異なる値となる。このような誘起電圧eに含ま
れる高調波成分の度合いを示すスキュー係数Ksnは次
式によって与えられる。       Ksn=|eA +eB |/|eA |
+|eB |            …(2)
On the other hand, the induced voltages eA and eB are quantities expressed as vector quantities, respectively, as shown in FIG.
The voltage e actually generated in the rotor conductor 6 is the sum of these e
= eA + eB It is a value expressed as. Magnetic flux φA
and φB include harmonic components, and as a result, harmonic components are also generated in the induced voltages eA and eB. However, since there is a phase difference α between the two, the degree of the harmonic component included in the induced voltage e, which is the combined value of these, becomes a different value depending on each order. A skew coefficient Ksn indicating the degree of harmonic components included in such an induced voltage e is given by the following equation. Ksn=|eA +eB |/|eA |
+|eB|…(2)

【00
15】いま、単位ブロック4A ,4B の厚さを同じ
寸法とすると|eA |=|eB |となり、図2の概
念図にベクトルで示すように、式(2)の分母の値は線
分OAの2倍の長さ2rに等しくなる。また、同式の分
子にあるベクトル和の大きさは同図中線分OBの長さq
に等しくなる。そして、これらの値を式(2)に対応し
て表わすと、次のように算出される。       q/2r=2Rsinα/4Rsin(α
/2)              =cos(α/2
)                        
    …(3)また、第n次高調波においては位相角
αがn倍となるので、αをnαに置き換えると、結局式
(2)のスキュー係数Ksnは、次式のように表わせる
。       Ksn=cos(nα/2)      
                      …(4
00
15] Now, if the unit blocks 4A and 4B have the same thickness, |eA |=|eB |, and as shown by the vector in the conceptual diagram of FIG. 2, the value of the denominator of equation (2) is the line segment OA It is equal to twice the length 2r. Also, the size of the vector sum in the numerator of the same equation is the length q of the line segment OB in the same figure.
is equal to When these values are expressed in accordance with equation (2), they are calculated as follows. q/2r=2Rsinα/4Rsin(α
/2) =cos(α/2
)
...(3) Also, in the n-th harmonic, the phase angle α becomes n times, so if α is replaced by nα, the skew coefficient Ksn in equation (2) can be expressed as follows. Ksn=cos(nα/2)
…(4
)

【0016】さて、一般に、異常トルク,振動或いは
騒音を発生しやすい高調波は、固定子スロットによる溝
高調波によるものであることは良く知られているところ
であるが、その高調波の次数μsは、次のように表わさ
れる。       μs=z/(p±1)         
                         
…(5)(但し、zは固定子スロット数とする)
Now, it is generally well known that harmonics that tend to generate abnormal torque, vibration, or noise are caused by groove harmonics due to stator slots, but the order μs of the harmonics is , is expressed as follows. μs=z/(p±1)

...(5) (However, z is the number of stator slots)

【00
17】従って、上記式(5)に示される次数における本
発明の場合のスキュー係数Ksnの値は、式(4)に基
づいて次のように算出される。即ち、まず、設定された
距離dの範囲(A)に対して、位相差αの範囲は、式(
1)より、       πp/(z+p)  ≦α≦  πp/(
z−p)            …(6)この結果に
基づいて式(4)に示されるスキュー係数Ksnのうち
、まず1次(n=1)の場合について求めると、 (a)αの下限値で、       Ks1 =cos(α/2)      
      =cos{πp/2(z+p)}    
            …(7a)(b)αの上限値
で、       Ks1 =cos(α/2)      
      =cos{πp/2(z−p)}    
            …(7b)ここで、一般的な
場合には、固定子のスロット数zが極対数pに比べて大
きいので(例えばz=48,p=2)、第(7a),(
7b)式の値は略1になる。一方、式(5)で示される
μs次の高調波によるスキュー係数Ksnは、距離dの
上限値及び下限値の夫々に対応して、       Ksn=cos{π(z±p)/2(z±
p)}          …(8)但し、±は順不同
ここで、分子分母の複合が同符号の場合は、       Ksn=cos(π/2)=0     
                     …(9)
となって常にゼロとなる。また、異符号の場合は、上述
同様固定子のスロット数zが極対数pに比べて大きい一
般的な場合を考えると、 となって、式(5)に示す回転子に悪影響を及ぼす第μ
s次のスキュー係数Ksnを略ゼロとすることができる
。従って、いずれの場合においても導体に誘起される電
圧のうち、回転子の回転力として有効に作用する1次の
成分に対してはスキュー係数を略1にすることができ、
異常トルク,振動或いは騒音の原因となる次数μsの高
調波成分の誘起電圧を極力低減させることができ、スキ
ューを行なった場合と同様の効果が得られるのである。
00
[17] Therefore, the value of the skew coefficient Ksn in the case of the present invention at the order shown in the above equation (5) is calculated as follows based on the equation (4). That is, first, with respect to the range (A) of the set distance d, the range of the phase difference α is expressed by the formula (
1), πp/(z+p) ≦α≦ πp/(
z-p) ... (6) Based on this result, first find the first order (n=1) case of the skew coefficient Ksn shown in equation (4). (a) At the lower limit of α, Ks1 =cos(α/2)
= cos {πp/2(z+p)}
...(7a) (b) At the upper limit of α, Ks1 = cos(α/2)
= cos {πp/2(z-p)}
...(7b) Here, in the general case, since the number of slots z of the stator is larger than the number of pole pairs p (for example, z = 48, p = 2), the (7a), (
7b) The value of equation is approximately 1. On the other hand, the skew coefficient Ksn due to the μs-order harmonic shown in equation (5) is expressed as Ksn=cos{π(z±p)/2(z±p), corresponding to the upper and lower limits of distance d, respectively.
p)} ...(8) However, ± is in any order. Here, if the numerator and denominator complexes have the same sign, Ksn=cos(π/2)=0
…(9)
Therefore, it is always zero. In addition, in the case of opposite signs, considering the general case where the number of slots z of the stator is larger than the number of pole pairs p as described above, the μth
The s-th skew coefficient Ksn can be set to approximately zero. Therefore, in any case, the skew coefficient can be set to approximately 1 for the first-order component of the voltage induced in the conductor, which effectively acts as the rotational force of the rotor.
The induced voltage of the μs-order harmonic component, which causes abnormal torque, vibration, or noise, can be reduced as much as possible, and the same effect as when skewing is achieved can be obtained.

【0018】尚、このようにして導出されるスキュー係
数を種々の条件に応じて算出した結果を表1に示す。こ
の場合、従来のスキューを行なった場合の係数値を併記
しており、そのときのスキュー係数Kns´は次式で与
えられている。       Ksn´=sin{(nα/2)/n(α
/2)}        …(11)
Table 1 shows the results of calculating the skew coefficients derived in this way according to various conditions. In this case, the coefficient values when conventional skewing is performed are also shown, and the skew coefficient Kns' at that time is given by the following equation. Ksn'=sin {(nα/2)/n(α
/2)} …(11)

【0019】[0019]

【表1】[Table 1]

【0020】この結果からもわかるように、従来のスキ
ューを行った場合には、距離dの値が式(A)の範囲に
おいても殆ど0.6以上の大きな値となるのに対し、本
発明のものは0.1以下或いはその近傍の値となり、十
分大きなスキュー効果が得られている。
As can be seen from this result, when conventional skewing is performed, the value of distance d is almost a large value of 0.6 or more even in the range of formula (A), whereas in the present invention The value is less than or near 0.1, and a sufficiently large skew effect is obtained.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明を高周波モータに適用した場合
の一実施例について図6乃至図9を参照しながら説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a high frequency motor will be described below with reference to FIGS. 6 to 9.

【0022】まず、全体構成を断面で示す図8において
、固定子11は固定子鉄心12と図示しないスロットに
収納された固定子巻線13からなるもので、固定子鉄心
12はスロット部分が打抜き形成された鋼板をスキュー
しないで積層することにより形成されている。
First, in FIG. 8 showing the overall configuration in cross section, the stator 11 is composed of a stator core 12 and a stator winding 13 housed in a slot (not shown), and the slot portion of the stator core 12 is punched out. It is formed by laminating formed steel plates without skewing.

【0023】巻線形回転子15は、図示しない軸受に支
持された回転軸16とこの回転軸16に嵌着された積層
鉄心17からなり、その積層鉄心17にはスロット18
が外周部に沿って多数形成されている。積層鉄心17の
スロット18には、二次導体19が納められそれらの端
部を所定の結線になるように連結接続されて巻線形導体
21が構成されている。所定の結線に接続するには図4
に示す二点鎖線のように二次導体6を曲げて接続する。
The wound rotor 15 consists of a rotating shaft 16 supported by a bearing (not shown) and a laminated core 17 fitted to the rotating shaft 16. The laminated core 17 has slots 18.
are formed along the outer periphery. A secondary conductor 19 is housed in the slot 18 of the laminated core 17, and their ends are connected in a predetermined manner to form a wound conductor 21. Figure 4 to connect to the specified wiring
The secondary conductor 6 is bent and connected as shown by the two-dot chain line.

【0024】次に、巻線形回転子15について詳細に述
べる。積層鉄心17を構成する鋼板22は外径寸法をD
とする円盤状のもので、図7に示すように外周部に所定
間隔を存してスロット18形成用の打抜部23が多数形
成されている。この打抜部23は、二次導体19が納め
られる主部23aとスキュー効果を発生させるための開
口部23bとが次の関係で配置形成されている。即ち、
開口部23bの位置は、主部23aの中心線lに対して
所定の距離dだけ一方側にずれるように配置されている
。そして、距離dは、前述した式(A)に示す条件を満
たす値として、次のように設定されている。       d=(πD)/(4z)        
                        …
(イ)
Next, the wound rotor 15 will be described in detail. The steel plate 22 constituting the laminated core 17 has an outer diameter of D.
As shown in FIG. 7, a large number of punched portions 23 for forming slots 18 are formed at predetermined intervals on the outer periphery. The punched portion 23 has a main portion 23a in which the secondary conductor 19 is housed and an opening 23b for generating a skew effect, which are arranged in the following relationship. That is,
The position of the opening 23b is shifted to one side by a predetermined distance d with respect to the center line l of the main portion 23a. The distance d is set as follows as a value that satisfies the condition shown in the above-mentioned formula (A). d=(πD)/(4z)

(stomach)

【0025】このような鋼板22を同一位置で(
つまりスキューしないで)所定枚数積層して全体の厚さ
Lの1/2の厚みの単位ブロック24を形成し、この単
位ブロック24と、同様にして形成され打抜部23が裏
返しに配置された単位ブロック25とを打抜部23の主
部23aが重なるようにして組合わせた状態にして積層
鉄心17を構成している(図6参照)。従って、積層鉄
心17のスロット18を回転軸16の軸方向に見た場合
、図6に示すように、各スロット18は、単位ブロック
24と25との間でブリッジ部23bの位置が距離2d
だけずれた位置関係となる。
[0025] Such a steel plate 22 is placed at the same position (
In other words, a predetermined number of sheets are laminated (without skewing) to form a unit block 24 having a thickness of 1/2 of the total thickness L, and this unit block 24 is formed in the same manner and the punched part 23 is placed upside down. The laminated core 17 is constructed by combining the unit blocks 25 with the main portions 23a of the punched portions 23 overlapping each other (see FIG. 6). Therefore, when the slots 18 of the laminated core 17 are viewed in the axial direction of the rotating shaft 16, as shown in FIG.
The positional relationship will be shifted by the amount.

【0026】このように、積層鉄心17のスロット18
は回転軸16の軸方向に平行に形成されているので、二
次導体19をスロット18の中に収納することが容易と
なる。尚、このように鋳込みにより導体を形成する場合
と異なり、鋼板22が高温状態にすることがなくなる。 これにより、アモルファス磁性材の鋼板22は結晶化す
ることがなくなり、引張り強度の優れた特性を保持させ
ることができて、高速回転状態にも充分に耐え得るもの
となる。また、回転状態において以下に示すようなスキ
ュー効果が得られる。即ち、本実施例においては、前述
した距離dを式(イ)に示すように設定しているので、
式(6)に相当する位相差αの値は、       α=pπ/z             
                         
    …(ロ)となる。従ってスキュー係数Ksnは
、式(7a),(7b)及び式(8)に対応して次のよ
うな値が得られる。 (a)1次の場合(n=1)       Ks1 =cos(πp/2z)    
                      …(ハ
)(b)μs次の場合{μs=z/(p±1)}   
   Ksn=cos[π/2{1±(p/z)}] 
           …(ニ)いま、例えばステータ
のスロット数zを36とし、極対数pを2として計算す
ると表2に示すようになる。
In this way, the slots 18 of the laminated core 17
are formed parallel to the axial direction of the rotating shaft 16, making it easy to accommodate the secondary conductor 19 in the slot 18. Note that, unlike the case where the conductor is formed by casting in this way, the steel plate 22 is not brought into a high temperature state. As a result, the steel plate 22, which is an amorphous magnetic material, is not crystallized, can maintain excellent properties of tensile strength, and can sufficiently withstand high-speed rotation conditions. Further, in the rotating state, the following skew effect is obtained. That is, in this embodiment, since the distance d mentioned above is set as shown in equation (a),
The value of phase difference α corresponding to equation (6) is α=pπ/z

...(b). Therefore, the skew coefficient Ksn has the following value corresponding to equations (7a), (7b), and equation (8). (a) First-order case (n=1) Ks1 = cos(πp/2z)
...(c) (b) In the case of μs {μs=z/(p±1)}
Ksn=cos[π/2{1±(p/z)}]
(d) Now, for example, if the number of slots z in the stator is 36 and the number of pole pairs p is 2, the results will be as shown in Table 2.

【0027】[0027]

【表2】[Table 2]

【0028】この結果、式(ハ)におけるスキュー係数
Ksnの値は0.996であるから略1と見なせ、また
、式(ニ)におけるスキュー係数Ksnの値は17次,
19次共に0.087であるから略ゼロと見なせる。そ
こで、従来と本実施例とのスキュー係数Ksn及びKs
n´を比較すると、17次,19次で本実施例の場合が
従来の13%から15%に低下している。従って、高調
波トルクが減少するので、異常トルクの発生は極力抑制
されると共に、振動,騒音の発生も低減されるのである
As a result, the value of the skew coefficient Ksn in equation (c) is 0.996, so it can be regarded as approximately 1, and the value of the skew coefficient Ksn in equation (d) is 17th order,
Since both the 19th orders are 0.087, they can be considered to be approximately zero. Therefore, the skew coefficients Ksn and Ks of the conventional and this embodiment are
Comparing n', in the case of the 17th and 19th orders, in the case of this embodiment, it has decreased from 13% in the conventional case to 15%. Therefore, since the harmonic torque is reduced, the generation of abnormal torque is suppressed as much as possible, and the generation of vibration and noise is also reduced.

【0029】図9には、本実施例の巻線形回転子を用い
た巻線形モータの回転速度とトルクとの関係を示してい
る。図中、実線で本実施例の特性を示し、破線で従来の
スキューを行なった場合の特性、さらに一点鎖線でスキ
ューしない場合の特性を示している。この結果によれば
、スキューしないものにおいて回転数が上昇する際にト
ルクが低下して異常トルク発生状態となるのに対し、本
実施例は高調波トルクの減少によりトルクの低下が改善
され、そのスキュー効果は従来のスキューしたものと同
等以上の特性を示していることがわかる。従って、始動
がスムーズに行なえると共に、短時間で加速が行なえる
のである。  そして、上記実施例においてはスロット
18を半閉形のものとしたが、これに限らず全閉形のも
のでもよいし、また、距離dの値は式(イ)のように設
定したが、これに限らず式(A)に示す範囲であれば良
い。さらに、上記実施例においては、単位ブロック24
及び25の2個設けた場合について述べたが、これに限
らず3個以上であっても良い。
FIG. 9 shows the relationship between the rotational speed and torque of the wound motor using the wound rotor of this embodiment. In the figure, the solid line shows the characteristics of this embodiment, the broken line shows the characteristics when conventional skew is performed, and the dashed line shows the characteristics when no skew is performed. According to this result, when the rotation speed increases in a non-skewed model, the torque decreases and an abnormal torque generation state occurs, whereas in this example, the decrease in torque is improved by reducing the harmonic torque. It can be seen that the skew effect exhibits characteristics equal to or better than those of the conventional skewed one. Therefore, the engine can be started smoothly and accelerated in a short time. In the above embodiment, the slot 18 is of a semi-closed type, but it is not limited to this and may be of a fully closed type.Also, although the value of the distance d is set as shown in equation (a), However, it may be within the range shown in formula (A). Furthermore, in the above embodiment, the unit block 24
and 25 have been described, but the invention is not limited to this, and three or more may be provided.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の巻線形回
転子によれば、積層鉄心を同一位置で積層していくこと
によりスロット部を回転軸の軸方向に平行に形成したの
で、二次導体の収納にあたって、二次導体をスロットに
納める時スキューしていないので納めやすく、且つスロ
ットの断面積が減らないので二次導体の断面積を多く回
転子の特性を向上することができる。さらに、スロット
のブリッジ部或いは開口部を主部の中心線から式(A)
で示される範囲の距離dに設定したので、スキューを施
したのと同様の効果が得られ、回転子は高調波成分によ
る異常トルクの発生を極力抑制できると共に、振動,騒
音の発生も極力抑制できるという優れた効果を奏する。
As explained above, according to the wound rotor of the present invention, the slot portions are formed parallel to the axial direction of the rotating shaft by laminating the laminated cores at the same position. When storing the secondary conductor, there is no skew when storing the secondary conductor in the slot, so it is easy to store, and since the cross-sectional area of the slot does not decrease, the cross-sectional area of the secondary conductor can be increased and the characteristics of the rotor can be improved. Furthermore, the bridge part or opening of the slot can be moved from the center line of the main part to the formula (A).
Since the distance d is set in the range shown by , the same effect as skewing can be obtained, and the rotor can suppress the generation of abnormal torque due to harmonic components as much as possible, as well as the generation of vibration and noise. It has excellent effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】積層鉄心の外観を一部を破断して示す斜視図。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the appearance of a laminated core.

【図2】導体に誘起される起電力を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing electromotive force induced in a conductor.

【図3】スロットに入り込む磁束の状態を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of magnetic flux entering the slot.

【図4】回転子鉄心に二次導体を納める時の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram when a secondary conductor is housed in the rotor core.

【図5】図4の側面図。FIG. 5 is a side view of FIG. 4.

【図6】鋼板の部分平面図。FIG. 6 is a partial plan view of the steel plate.

【図7】積層鉄心の部分横平面図。FIG. 7 is a partial horizontal plan view of the laminated core.

【図8】全体構成の縦断側面図。FIG. 8 is a vertical sectional side view of the overall configuration.

【図9】回転数とトルクの相関を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the correlation between rotation speed and torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,17…積層鉄心、          2,23…
打抜部、3,22…鋼板、             
 4A ,4B ,24,25…単体ブロック、 5,18…スロット、          5a,23
a…主部、5b,23b…ブリッジ部(或いは開口部)
、6,19…二次導体、          11…固
定子、12…固定子鉄心、            1
5…巻線形回転子、16…回転軸、         
       21…巻線形導体。
1, 17...Laminated core, 2, 23...
Punching part, 3, 22... steel plate,
4A, 4B, 24, 25...Single block, 5, 18...Slot, 5a, 23
a...Main part, 5b, 23b...Bridge part (or opening)
, 6, 19... Secondary conductor, 11... Stator, 12... Stator core, 1
5... Wound rotor, 16... Rotating shaft,
21...Wound conductor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  外周部に導体を収納するためのスロッ
ト形成用の打抜部が形成された鋼板を所定枚数積層して
積層鉄心を形成して成る巻線形回転子において、前記鋼
板の打抜部は、その外周側のブリッジ部或いは開口部が
前記導体が収納される主部の中心線に対して一方側に下
記条件を満たす距離dだけずれた位置となる非対称形状
に形成され、前記積層鉄心は、前記鋼板を前記スロット
の方向と位置とが一致するようにして複数枚積層された
単位ブロックを複数組合せると共に、各単位ブロック間
においてはスロットの方向が互いに異なると共に前記主
部が重なるように構成されていることを特徴とする巻線
形回転子。 {πD/4(z+p)}≦d≦{πD/4(z−p)}
但し、D:回転子直径 z:対応する固定子のスロット数 p:極対数
1. A wound rotor comprising a laminated core formed by laminating a predetermined number of steel plates in which punched portions for forming slots for accommodating conductors are formed on the outer periphery, the steel plates being punched. The part is formed in an asymmetrical shape such that the bridge part or the opening part on the outer peripheral side thereof is shifted to one side by a distance d satisfying the following condition with respect to the center line of the main part in which the conductor is housed, and The iron core is formed by combining a plurality of unit blocks in which a plurality of the steel plates are laminated so that the direction and position of the slot coincide with each other, and in each unit block, the direction of the slot is different from each other and the main part overlaps. A wound rotor characterized in that it is configured as follows. {πD/4(z+p)}≦d≦{πD/4(z−p)}
However, D: rotor diameter z: number of slots in the corresponding stator p: number of pole pairs
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