JPH04308446A - 回転電機の回転子導体 - Google Patents
回転電機の回転子導体Info
- Publication number
- JPH04308446A JPH04308446A JP9979891A JP9979891A JPH04308446A JP H04308446 A JPH04308446 A JP H04308446A JP 9979891 A JP9979891 A JP 9979891A JP 9979891 A JP9979891 A JP 9979891A JP H04308446 A JPH04308446 A JP H04308446A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- rotor
- rotor conductor
- conductor
- molten
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 19
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 19
- 238000005242 forging Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 229910007277 Si3 N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Induction Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の回転子導体
に関するもので、特に軽量で高強度を必要とする大型回
転電機あるいは超高速回転電機の回転子導体に関するも
のである。
に関するもので、特に軽量で高強度を必要とする大型回
転電機あるいは超高速回転電機の回転子導体に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】回転電機例えば誘導電動機の回転子導体
は、運転特性に適した抵抗値が必要であると共に、起動
時あるいは低速回転域における発熱による熱応力にも十
分耐えられる強度が求められ、その材料には従来よりア
ルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金が一般
に用いられている。
は、運転特性に適した抵抗値が必要であると共に、起動
時あるいは低速回転域における発熱による熱応力にも十
分耐えられる強度が求められ、その材料には従来よりア
ルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金が一般
に用いられている。
【０００３】誘導電動機の回転子の構造を図１および図
２に示す。図１は縦断面図、図２は側面図であり、符号
１は回転子鉄心、２は回転子導体、３は短絡環、４は回
転子軸である。回転子導体２は回転子鉄心１に形成され
た溝１ａに納められ、かつその両端は短絡環３の溝３ａ
に嵌め込まれている。回転子導体２と短絡環３は銀ロウ
によって接合されている。これは接合面積を十分確保し
、起動時や低速回転域での発熱あるいは高速回転域にお
ける遠心力などに十分耐えられるようにするためである
。
２に示す。図１は縦断面図、図２は側面図であり、符号
１は回転子鉄心、２は回転子導体、３は短絡環、４は回
転子軸である。回転子導体２は回転子鉄心１に形成され
た溝１ａに納められ、かつその両端は短絡環３の溝３ａ
に嵌め込まれている。回転子導体２と短絡環３は銀ロウ
によって接合されている。これは接合面積を十分確保し
、起動時や低速回転域での発熱あるいは高速回転域にお
ける遠心力などに十分耐えられるようにするためである
。
【０００４】回転子導体２と短絡環３の材質は通常、前
者が黄銅で、後者が銅の組合せがよく使用されている。 また小型機ではアルミニウムのダイキャスト材が使用さ
れている。
者が黄銅で、後者が銅の組合せがよく使用されている。 また小型機ではアルミニウムのダイキャスト材が使用さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】回転子導体と短絡環の
材質は熱伝導性が良好であるので、これらを銀ロウによ
り接合する際には、大容量の熱源を必要とし、回転子導
体は長時間高温にさらされることになる。その結果、回
転子導体は軟化し、強度低下を招く。
材質は熱伝導性が良好であるので、これらを銀ロウによ
り接合する際には、大容量の熱源を必要とし、回転子導
体は長時間高温にさらされることになる。その結果、回
転子導体は軟化し、強度低下を招く。
【０００６】また、かご形誘導電動機は起動時に定格電
流に比し大きな電流が流れ、大きな電磁力を発生するた
め、回転子導体は短絡環空隙において振動を発生し、大
きな応力を受ける。さらに起動電流によって回転子導体
および短絡環は高温になるため径方向への熱伸びによる
熱応力を受けると共に、回転による遠心力としての応力
を受ける。
流に比し大きな電流が流れ、大きな電磁力を発生するた
め、回転子導体は短絡環空隙において振動を発生し、大
きな応力を受ける。さらに起動電流によって回転子導体
および短絡環は高温になるため径方向への熱伸びによる
熱応力を受けると共に、回転による遠心力としての応力
を受ける。
【０００７】このため回転電機が大型化、高速化した場
合、従来使用されていたアルミニウム、アルミニウム合
金、銅または銅合金では、これらの応力に耐えることが
できず、導体の破損などが発生するという問題があった
。
合、従来使用されていたアルミニウム、アルミニウム合
金、銅または銅合金では、これらの応力に耐えることが
できず、導体の破損などが発生するという問題があった
。
【０００８】また、かご形誘導電動機の回転子導体には
、起動時に電流の表皮効果により外層部に電流が集中す
ることが知られているが、従来のように単一金属または
単一合金で形成した回転子導体では導体抵抗が断面内で
一様であるため、導体抵抗が小さいと起動時の実効２次
抵抗が小さいため起動トルクが小さくなり、導体抵抗が
大きいと起動トルクは大きくなるが定格速度で運転する
ときの効率がわるくなるという問題がある。
、起動時に電流の表皮効果により外層部に電流が集中す
ることが知られているが、従来のように単一金属または
単一合金で形成した回転子導体では導体抵抗が断面内で
一様であるため、導体抵抗が小さいと起動時の実効２次
抵抗が小さいため起動トルクが小さくなり、導体抵抗が
大きいと起動トルクは大きくなるが定格速度で運転する
ときの効率がわるくなるという問題がある。
【０００９】本発明の目的は、以上のような従来技術の
問題点に鑑み、大型化、高速化に耐え得る堅牢で効率の
よい回転電機を構成できる回転子導体を提供することに
ある。
問題点に鑑み、大型化、高速化に耐え得る堅牢で効率の
よい回転電機を構成できる回転子導体を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の回転子導体は、外層部がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金のマトリックス中にセラミックス短繊維およ
びセラミックスウィスカーのいずれか一方または双方を
分散させた強化金属からなり、内部がアルミニウムまた
はアルミニウム合金からなる複合材で構成されているこ
とを特徴とするものである。
明の回転子導体は、外層部がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金のマトリックス中にセラミックス短繊維およ
びセラミックスウィスカーのいずれか一方または双方を
分散させた強化金属からなり、内部がアルミニウムまた
はアルミニウム合金からなる複合材で構成されているこ
とを特徴とするものである。
【００１１】また本発明の回転子導体は、前記複合材の
外周にアルミニウムまたはアルミニウム合金を被覆した
ことを特徴とするものである。
外周にアルミニウムまたはアルミニウム合金を被覆した
ことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】前記のような複合材で構成された回転子導体は
、外層部のマトリックス（基材）がアルミニウムまたは
アルミニウム合金であり、内部もアルミニウムまたはア
ルミニウム合金であるため、銅または銅合金製の回転子
導体よりきわめて軽量である。また外層部のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金はその中に分散させた強化材
（セラミックス短繊維、セラミックスウィスカー）によ
り強化されているため、高強度、高疲労強度が得られる
。なお短繊維またはウィスカーよりなる強化材は導体長
手方向に配向されていることが、強度をより向上させる
上で好ましい。またこの回転子導体は、外層部に強化材
が分散させてあるため、内部より外層部の電気抵抗が大
きくなり、起動特性の改善に有効である。
、外層部のマトリックス（基材）がアルミニウムまたは
アルミニウム合金であり、内部もアルミニウムまたはア
ルミニウム合金であるため、銅または銅合金製の回転子
導体よりきわめて軽量である。また外層部のアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金はその中に分散させた強化材
（セラミックス短繊維、セラミックスウィスカー）によ
り強化されているため、高強度、高疲労強度が得られる
。なお短繊維またはウィスカーよりなる強化材は導体長
手方向に配向されていることが、強度をより向上させる
上で好ましい。またこの回転子導体は、外層部に強化材
が分散させてあるため、内部より外層部の電気抵抗が大
きくなり、起動特性の改善に有効である。
【００１３】外層部のマトリックスには導電性の面から
は純アルミニウムを使用することが好ましく、強度の面
からはアルミニウム合金を使用することが好ましい。ま
たセラミックス短繊維としては、炭素短繊維（ミルドフ
ァイバー）、アルミナ短繊維、アルミナシリカ短繊維、
ジルコニア短繊維等を使用することができる。セラミッ
クスウィスカーとしては、ＳｉＣウィスカー、９Ａｌ２
Ｏ３ ・２Ｂ２ Ｏ３ ウィスカー、黒鉛ウィスカー
、Ｋ２ Ｏ・６ＴｉＯ２ ウィスカー、Ｓｉ３ Ｎ４
ウィスカー、ＴｉＢ２ ウィスカー等を使用することが
できる。
は純アルミニウムを使用することが好ましく、強度の面
からはアルミニウム合金を使用することが好ましい。ま
たセラミックス短繊維としては、炭素短繊維（ミルドフ
ァイバー）、アルミナ短繊維、アルミナシリカ短繊維、
ジルコニア短繊維等を使用することができる。セラミッ
クスウィスカーとしては、ＳｉＣウィスカー、９Ａｌ２
Ｏ３ ・２Ｂ２ Ｏ３ ウィスカー、黒鉛ウィスカー
、Ｋ２ Ｏ・６ＴｉＯ２ ウィスカー、Ｓｉ３ Ｎ４
ウィスカー、ＴｉＢ２ ウィスカー等を使用することが
できる。
【００１４】外層部における短繊維やウィスカーよりな
る強化材の占積率は、強度向上の程度と加工性を勘案し
て定めればよく、例えば２〜３５ ｖｏｌ％とすること
が好ましい。２ ｖｏｌ％未満では強度向上が不十分な
場合があり、３５ ｖｏｌ％を越えると熱間押出などの
加工が困難になる場合がある。
る強化材の占積率は、強度向上の程度と加工性を勘案し
て定めればよく、例えば２〜３５ ｖｏｌ％とすること
が好ましい。２ ｖｏｌ％未満では強度向上が不十分な
場合があり、３５ ｖｏｌ％を越えると熱間押出などの
加工が困難になる場合がある。
【００１５】また前記複合材の外周にアルミニウムまた
はアルミニウム合金の被覆を設けると、短絡環などの他
の導体と接合（ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、拡散接合、Ｅ
Ｂ溶接、ロウ付け、半田付け等）する時の、接合性を改
善するのに有効である。被覆の厚さは０．１ 〜１．０
ｍｍ程度にすることが好ましい。０．１ ｍｍ未満で
は接合性改善効果が不十分な場合があり、１．０ ｍｍ
を越えると起動時の実効２次抵抗が小さくなり、起動ト
ルクが小さくなる場合がある。
はアルミニウム合金の被覆を設けると、短絡環などの他
の導体と接合（ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、拡散接合、Ｅ
Ｂ溶接、ロウ付け、半田付け等）する時の、接合性を改
善するのに有効である。被覆の厚さは０．１ 〜１．０
ｍｍ程度にすることが好ましい。０．１ ｍｍ未満で
は接合性改善効果が不十分な場合があり、１．０ ｍｍ
を越えると起動時の実効２次抵抗が小さくなり、起動ト
ルクが小さくなる場合がある。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１
ＳｉＣウィスカーの占積率が１５％の円筒状プリフォー
ムを製作し、これを５００ ℃に加熱保持して溶湯鍛造
用の金型内にセットし、その金型内に純アルミニウムの
溶湯を注入して、溶湯鍛造法により上記プリフォーム中
にアルミニウム溶湯を加圧含浸させると共に円筒内部に
もアルミニウム溶湯を充填し、加圧凝固させて、断面被
覆率（外層部の断面積／全断面積）７５％の複合材ビレ
ットを作製した。このビレットを押出温度４５０ ℃、
押出比１５で熱間押出した後、抽伸加工して誘導電動機
の回転子導体 （ローターバー） の形状に加工した。
ムを製作し、これを５００ ℃に加熱保持して溶湯鍛造
用の金型内にセットし、その金型内に純アルミニウムの
溶湯を注入して、溶湯鍛造法により上記プリフォーム中
にアルミニウム溶湯を加圧含浸させると共に円筒内部に
もアルミニウム溶湯を充填し、加圧凝固させて、断面被
覆率（外層部の断面積／全断面積）７５％の複合材ビレ
ットを作製した。このビレットを押出温度４５０ ℃、
押出比１５で熱間押出した後、抽伸加工して誘導電動機
の回転子導体 （ローターバー） の形状に加工した。
【００１７】実施例２
実施例１と同様にして複合材ビレットを製作し、このビ
レットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温
度４５０ ℃、押出比１２で熱間押出を行った後、抽伸
加工して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆を有す
る誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
レットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温
度４５０ ℃、押出比１２で熱間押出を行った後、抽伸
加工して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆を有す
る誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
【００１８】実施例３
実施例１と同様にして、ＳｉＣウィスカーの占積率が２
０％の円筒状プリフォームに、ＡＡ記号５０５０アルミ
ニウム合金を溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断
面被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレ
ットを押出温度４５０ ℃、押出比１０で熱間押出した
後、抽伸加工して誘導電動機の回転子導体の形状に加工
した。
０％の円筒状プリフォームに、ＡＡ記号５０５０アルミ
ニウム合金を溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断
面被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレ
ットを押出温度４５０ ℃、押出比１０で熱間押出した
後、抽伸加工して誘導電動機の回転子導体の形状に加工
した。
【００１９】実施例４
実施例１と同様にして、ＳｉＣウィスカーの占積率が１
５％の円筒状プリフォームに、ＡＡ記号６１５１アルミ
ニウム合金を溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断
面被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレ
ットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温度
５００ ℃、押出比１５で熱間押出を行った後、抽伸加
工して、厚さ０．２ ｍｍのアルミニウム被覆を有する
誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
５％の円筒状プリフォームに、ＡＡ記号６１５１アルミ
ニウム合金を溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断
面被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレ
ットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温度
５００ ℃、押出比１５で熱間押出を行った後、抽伸加
工して、厚さ０．２ ｍｍのアルミニウム被覆を有する
誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
【００２０】実施例５
実施例１と同様にして、Ｋ２ Ｏ・６ＴｉＯ２ ウィス
カーの占積率が１５％の円筒状プリフォームに、純アル
ミニウムを溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断面
被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレッ
トの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温度４
５０ ℃、押出比１０で熱間押出を行った後、抽伸加工
して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆を有する誘
導電動機の回転子導体の形状に加工した。
カーの占積率が１５％の円筒状プリフォームに、純アル
ミニウムを溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断面
被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレッ
トの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温度４
５０ ℃、押出比１０で熱間押出を行った後、抽伸加工
して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆を有する誘
導電動機の回転子導体の形状に加工した。
【００２１】実施例６
実施例１と同様にして、９Ａｌ２ Ｏ３ ・２Ｂ２ Ｏ
３ ウィスカーの占積率が１５％の円筒状プリフォーム
に、純アルミニウムを溶湯鍛造法により加圧含浸、充填
して、断面被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。 このビレットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、
押出温度４５０ ℃、押出比１０で熱間押出を行った後
、抽伸加工して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆
を有する誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
３ ウィスカーの占積率が１５％の円筒状プリフォーム
に、純アルミニウムを溶湯鍛造法により加圧含浸、充填
して、断面被覆率７５％の複合材ビレットを作製した。 このビレットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、
押出温度４５０ ℃、押出比１０で熱間押出を行った後
、抽伸加工して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆
を有する誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
【００２２】実施例７
実施例１と同様にして、アルミナ短繊維の占積率が１５
％の円筒状プリフォームに、純アルミニウムを溶湯鍛造
法により加圧含浸、充填して、断面被覆率７５％の複合
材ビレットを作製した。このビレットの外周にアルミニ
ウムパイプを嵌合して、押出温度４５０ ℃、押出比１
０で熱間押出を行った後、抽伸加工して、厚さ０．２ｍ
ｍのアルミニウム被覆を有する誘導電動機の回転子導体
の形状に加工した。
％の円筒状プリフォームに、純アルミニウムを溶湯鍛造
法により加圧含浸、充填して、断面被覆率７５％の複合
材ビレットを作製した。このビレットの外周にアルミニ
ウムパイプを嵌合して、押出温度４５０ ℃、押出比１
０で熱間押出を行った後、抽伸加工して、厚さ０．２ｍ
ｍのアルミニウム被覆を有する誘導電動機の回転子導体
の形状に加工した。
【００２３】実施例８
実施例１と同様にして、炭素短繊維（ミルドファイバー
）の占積率が１５％の円筒状プリフォームに、純アルミ
ニウムを溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断面被
覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレット
の外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温度４５
０ ℃、押出比１０で熱間押出を行った後、抽伸加工し
て、厚さ０．２ ｍｍのアルミニウム被覆を有する誘導
電動機の回転子導体の形状に加工した。
）の占積率が１５％の円筒状プリフォームに、純アルミ
ニウムを溶湯鍛造法により加圧含浸、充填して、断面被
覆率７５％の複合材ビレットを作製した。このビレット
の外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温度４５
０ ℃、押出比１０で熱間押出を行った後、抽伸加工し
て、厚さ０．２ ｍｍのアルミニウム被覆を有する誘導
電動機の回転子導体の形状に加工した。
【００２４】実施例９
粉末アルミニウムとＳｉＣウィスカーを混合、圧粉して
、ＳｉＣウィスカーの占有率が１５％の円筒状圧粉体を
作製し、その中にアルミニウム中実材を挿入した後、５
５０ ℃、１０００気圧でＨＩＰ処理 （熱間静水圧プ
レス） し、断面被覆率７５％の複合材ビレットを作製
した。このビレットを押出温度４５０ ℃、押出比１５
で熱間押出した後、抽伸加工して誘導電動機の回転子導
体の形状に加工した。
、ＳｉＣウィスカーの占有率が１５％の円筒状圧粉体を
作製し、その中にアルミニウム中実材を挿入した後、５
５０ ℃、１０００気圧でＨＩＰ処理 （熱間静水圧プ
レス） し、断面被覆率７５％の複合材ビレットを作製
した。このビレットを押出温度４５０ ℃、押出比１５
で熱間押出した後、抽伸加工して誘導電動機の回転子導
体の形状に加工した。
【００２５】実施例１０
実施例９と同様にして複合材ビレットを作製し、このビ
レットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温
度４５０ ℃、押出比１２で熱間押出を行った後、抽伸
加工して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆を有す
る誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
レットの外周にアルミニウムパイプを嵌合して、押出温
度４５０ ℃、押出比１２で熱間押出を行った後、抽伸
加工して、厚さ０．３ ｍｍのアルミニウム被覆を有す
る誘導電動機の回転子導体の形状に加工した。
【００２６】以上の各実施例で得られた回転子導体はい
ずれもセラミックスウィスカーまたはセラミックス短繊
維が回転子導体の長手方向に配向したものであった。セ
ラミックスウィスカーまたはセラミックス短繊維の導体
長手方向への配向は熱間押出の際に発生していた。各実
施例で得られた回転子導体の性能を表１に示す。ロウ付
性の○は良、◎は優を示す。
ずれもセラミックスウィスカーまたはセラミックス短繊
維が回転子導体の長手方向に配向したものであった。セ
ラミックスウィスカーまたはセラミックス短繊維の導体
長手方向への配向は熱間押出の際に発生していた。各実
施例で得られた回転子導体の性能を表１に示す。ロウ付
性の○は良、◎は優を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】これらの回転子導体の比重は従来の銅合金
製回転子導体の１／３以下であり、導電率および強度は
従来の銅合金製回転子導体と同等である。またこれらの
回転子導体をかご形誘導電動機の回転子に組み込み、起
動試験を行った結果、これらの回転子導体は内部より外
層部の抵抗が大きいため、起動時の実効２次抵抗が大き
くなり、大きな起動トルクが得られ、従来に比べ起動特
性が改善された。また定格運転状態になると回転子導体
内の誘起起電力の周波数が低下し、電流は回転子導体の
内部にも流れるようになるため、実効２次抵抗が低下し
、従来の誘導電動機と同様な運転性能を示した。
製回転子導体の１／３以下であり、導電率および強度は
従来の銅合金製回転子導体と同等である。またこれらの
回転子導体をかご形誘導電動機の回転子に組み込み、起
動試験を行った結果、これらの回転子導体は内部より外
層部の抵抗が大きいため、起動時の実効２次抵抗が大き
くなり、大きな起動トルクが得られ、従来に比べ起動特
性が改善された。また定格運転状態になると回転子導体
内の誘起起電力の周波数が低下し、電流は回転子導体の
内部にも流れるようになるため、実効２次抵抗が低下し
、従来の誘導電動機と同様な運転性能を示した。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
回転子導体は、従来の銅合金製の回転子導体に比べ比重
が１／３ 以下ときわめて軽量であり、しかも銅合金製
の回転子導体に匹敵する高い強度と高い導電性を有して
いるので、軽量性と大きな強度を要求される大型回転電
機あるいは高速回転電機にきわめて好適である。また本
発明の回転子導体は外層部がセラミックス短繊維または
セラミックスウィスカーで強化された強化金属よりなる
ため、高温でも強度の低下が少なく、温度上昇による強
度低下で破壊するおそれがない。このため従来に比較し
て熱損失密度を大きくすることが可能となり、回転電機
の小型化が可能となる。
回転子導体は、従来の銅合金製の回転子導体に比べ比重
が１／３ 以下ときわめて軽量であり、しかも銅合金製
の回転子導体に匹敵する高い強度と高い導電性を有して
いるので、軽量性と大きな強度を要求される大型回転電
機あるいは高速回転電機にきわめて好適である。また本
発明の回転子導体は外層部がセラミックス短繊維または
セラミックスウィスカーで強化された強化金属よりなる
ため、高温でも強度の低下が少なく、温度上昇による強
度低下で破壊するおそれがない。このため従来に比較し
て熱損失密度を大きくすることが可能となり、回転電機
の小型化が可能となる。
【００３０】さらに本発明の回転子導体は内部より外層
部の電気抵抗が大きくなっているため、かご形誘導電動
機の回転子導体として使用すれば、起動時の実効２次抵
抗が大きくなり、大きな起動トルクを得ることができる
。
部の電気抵抗が大きくなっているため、かご形誘導電動
機の回転子導体として使用すれば、起動時の実効２次抵
抗が大きくなり、大きな起動トルクを得ることができる
。
【図１】 誘導電動機の回転子の構造を示す縦断面図
。
。
【図２】 図１の回転子の側面図。
１：回転子鉄心 ２：回転子導体 ３：短
絡環 ４：回転子軸
絡環 ４：回転子軸
Claims (2)
- 【請求項１】 外層部がアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金のマトリックス中にセラミックス短繊維および
セラミックスウィスカーのいずれか一方または双方を分
散させた強化金属からなり、内部がアルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる複合材で構成されていること
を特徴とする回転電機の回転子導体。 - 【請求項２】 請求項１記載の複合材の外周にアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金を被覆したことを特徴と
する回転電機の回転子導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9979891A JPH04308446A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 回転電機の回転子導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9979891A JPH04308446A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 回転電機の回転子導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308446A true JPH04308446A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=14256925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9979891A Pending JPH04308446A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 回転電機の回転子導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04308446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503197A (ja) * | 2004-06-15 | 2008-01-31 | シーメンス インダストリアル ターボマシナリー ベーヴェー | 電動機用の回転子とその製造方法 |
| JP2012010583A (ja) * | 2010-05-27 | 2012-01-12 | Yazaki Corp | 誘導モータの回転子 |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP9979891A patent/JPH04308446A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008503197A (ja) * | 2004-06-15 | 2008-01-31 | シーメンス インダストリアル ターボマシナリー ベーヴェー | 電動機用の回転子とその製造方法 |
| JP2012010583A (ja) * | 2010-05-27 | 2012-01-12 | Yazaki Corp | 誘導モータの回転子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8701270B2 (en) | Methods of manufacturing induction rotors with conductor bars having high conductivity | |
| CN102122867B (zh) | 用于感应转子的铝基复合材料鼠笼式装置及其制造方法 | |
| JP2005048206A (ja) | 高強度高電気伝導度アルミニウム合金基複合材料およびその製造方法 | |
| EP1260882B1 (en) | "refsicoat" heat resistant material and high-temperature electric heaters using said material | |
| US8925182B2 (en) | Cast rotor and method | |
| EP0087287B1 (en) | Electric rotary machine having superconducting rotor | |
| JPH04308446A (ja) | 回転電機の回転子導体 | |
| US20200044521A1 (en) | Producing a rotor by means of additive manufacturing | |
| JP3681354B2 (ja) | 金属基複合材と、それを用いたピストン | |
| JPH04308445A (ja) | 回転電機の回転子導体 | |
| US10637313B2 (en) | Rotor, method for producing a rotor, asynchronous machine, and vehicle | |
| JP3701413B2 (ja) | 籠型誘導電動機用ソリッドロータ及びその製造方法 | |
| CN108880157A (zh) | 用于电机的转子，包括该转子的电机及制造转子的方法 | |
| JPH04312702A (ja) | 誘導電動機の短絡環 | |
| JP3079853B2 (ja) | かご形回転子の低圧鋳造方法 | |
| Tardieu et al. | Scale-Up of Silver–Copper Composite Wires by Spark Plasma Sintering and Room Temperature Wire-Drawing for Use in 100 T Triple Coil at LNCMI | |
| JPS61163224A (ja) | 複合部材およびその製造方法 | |
| JPH0736686B2 (ja) | 誘導電動機 | |
| EP0955717A2 (en) | Squirrel cage induction motor | |
| JPH0399768A (ja) | 電気機器用導体 | |
| JP6232294B2 (ja) | 誘導モータ | |
| JPH04334955A (ja) | かご形回転電機の製造方法 | |
| JPH11221159A (ja) | 保温性調理器とその製造方法 | |
| JPH07145437A (ja) | かご形回転子の低圧鋳造用アルミニウム合金 | |
| JPH10280077A (ja) | 高圧鋳造用Ａｌ合金とそれを用いた鋳造ロータおよび鋳造ロータの製造方法 |