JPH05300675A - Rotor for motor or generator - Google Patents

Rotor for motor or generator

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JPH05300675A
JPH05300675A JP9753292A JP9753292A JPH05300675A JP H05300675 A JPH05300675 A JP H05300675A JP 9753292 A JP9753292 A JP 9753292A JP 9753292 A JP9753292 A JP 9753292A JP H05300675 A JPH05300675 A JP H05300675A
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JP
Japan
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motor
magnetic
magnetic core
rotor
mover
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9753292A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Kaido
力 開道
Yozo Suga
洋三 菅
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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  • Induction Machinery (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the magnetic properly or mechanical strength of a rotor for a motor or a generator by constituting the rotor for a motor of a generator, using a stack fused magnetic material. CONSTITUTION:A magnetic core material 1, which is made by stamping a non-oriented silicon steel plate plated with Cu or Sn, is provided with a slot 2, through which a copper bar corresponding to rotor winding passes, and a rotor shaft hole 3, in which the rotor shaft 7 is inserted. Next, magnetic core materials 1 stamped from a plated non-oriented silicon plate are stacked, and copper short-circuit rings 4 are arranged at both ends, and threaded copper bars 5 are passed into the slots 2 of the magnetic core materials 1, and the magnetic core materials 1 and the short-circuit rings 4 are fastened with bolts and nuts 6. Moreover, a rotor shaft 7, which is plated, at the section in contact with the magnetic core materials 1, with Cu, is inserted into the rotor shaft holes 3 of the magnetic core materials. And these are put in a jig for annealing and are annealed, whereupon the magnetic core materials 1, the copper bars 5, and the nuts 6, and the short-circuit rings 4 are united into a motorrotor of high mechanical strength.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、モータまたは発電機用
可動子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mover for a motor or a generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、高速モータが、高級工作機器や、
高性能冷却機用コンプレッサモータとして要求が高ま
り、誘導モータやブラシレスモータなどが主に検討さ
れ、使用されている。この高速モータでの問題点として
は、高速化のため、高周波駆動になるため鉄損や銅損な
どの電力損失によるモータ温度が上昇することで、モー
タ性能が限定されること、および高速回転などによる強
い遠心力が生じるため、ロータなどの可動子で、高い機
械強度が必要であることなどである。電力損失は、鉄損
と銅損があり、銅損は導線で消費されるもので、使用さ
れる材料の種類が限定されるため、電流量の低減に依る
しかない。電流量低減のまま、モータ出力を変えないた
めには、磁束を増やす方法が取られる。そうすると、そ
のままの鉄心では、磁束密度を高くすることになり、鉄
損が急増するので、鉄心量を増やして磁束密度を低減
し、全鉄損を低くする方法が検討されている。これにと
もない、モータが大きくなり、ロータなどの可動子もサ
イズが大きくなる。従って、ロータなどを一定回転数で
回転させると、遠心力が大きくなり、機械強度が問題と
なってきている。そのため、ロータ用磁性材料として、
純鉄系のものが一体ものとして使用されるが、磁気特性
的に問題がある。例えば、通常モータに使用される珪素
鋼板ほど良い磁化特性や鉄損が得られないことである。
しかし、通常の珪素鋼板を使用すると、積層して使用さ
れるので、ロータなどに要求される剛性などの機械強度
が得られず、さらに高速回転などの場合に要求されるロ
ータ寸法精度も得難く、重心のバランスが得られないな
どの問題がある。
2. Description of the Related Art Recently, high-speed motors have been used in high-end machine tools and
Demand for compressor motors for high-performance coolers is increasing, and induction motors and brushless motors are mainly studied and used. The problem with this high-speed motor is that it is driven at a high frequency due to high speed, the motor temperature rises due to power loss such as iron loss and copper loss, and motor performance is limited. Since a strong centrifugal force is generated by the moving element such as the rotor, high mechanical strength is required. Electric power loss includes iron loss and copper loss, and copper loss is consumed by a conductor wire. Since the type of material used is limited, it depends only on the reduction in the amount of current. In order to keep the motor output unchanged while reducing the current amount, a method of increasing the magnetic flux is used. Then, in the iron core as it is, the magnetic flux density is increased, and the iron loss rapidly increases. Therefore, a method of reducing the magnetic flux density by increasing the amount of the iron core and reducing the total iron loss is being studied. Along with this, the motor becomes large, and the size of the mover such as the rotor also becomes large. Therefore, when the rotor or the like is rotated at a constant number of revolutions, the centrifugal force becomes large and the mechanical strength becomes a problem. Therefore, as a magnetic material for rotors,
A pure iron type is used as one body, but there is a problem in magnetic characteristics. For example, it is not possible to obtain better magnetizing characteristics and iron loss than those of a silicon steel sheet normally used for a motor.
However, when ordinary silicon steel sheets are used, they are laminated and used, so that the mechanical strength such as the rigidity required for the rotor and the like cannot be obtained, and the rotor dimensional accuracy required for high-speed rotation is also difficult to obtain. However, there is a problem that the balance of the center of gravity cannot be obtained.

【0003】このような背景のもとに、磁気特性が優
れ、しかも機械強度が高いモータ可動子が要求されてい
る。
Against this background, there is a demand for a motor mover having excellent magnetic properties and high mechanical strength.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、既に述べた
従来技術の問題点を解決し、磁気特性が優れ、引張強度
や剛性などの機械強度が高く、低コストで得ることがで
きる積層融着磁性材料を使用することにより、磁気特性
が優れ、かつ高機械強度のモータまたは発電機用可動子
を提供することを目的としてなされた。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the prior art described above, has excellent magnetic properties, high mechanical strength such as tensile strength and rigidity, and can be obtained at low cost It was made for the purpose of providing a mover for a motor or a generator having excellent magnetic properties and high mechanical strength by using a magnetized material.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、積層融着磁性材料を用いたモータまたは発電機用
可動子にある。
The feature of the present invention resides in a mover for a motor or a generator using a laminated fusion magnetic material.

【0006】また、本発明の特徴とするところは、上記
モータまたは発電機用可動子を備えたモータまたは発電
機にある。
Further, a feature of the present invention resides in a motor or a generator provided with the above-mentioned motor or generator mover.

【0007】以下に、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0008】まず、モータはあらゆるタイプのもので良
く、回転するモータや直線運動などをするモータなど
で、直流機、同期機、誘導機などであり、他にこの発明
が利用できるならば良い。発電機はあらゆるタイプのも
のでも良い。可動子とは、モータの回転するロータや、
リニアモータなどの直線運動をするものなどを示す。積
層融着磁性材料とは、磁性材料などの表面に、銅や錫、
亜鉛などをメッキし、加工などを必要に応じて行った
後、目的に応じた積層や組み合わせをし、その後、加熱
し、焼き付きなどを生じさせ、一体化或いは成形するも
のである。
First, the motor may be of any type, such as a rotating motor or a motor that performs linear motion, and may be a DC machine, a synchronous machine, an induction machine, or the like, as long as the present invention can be used. The generator can be of any type. A mover is a rotor that rotates a motor,
A linear motor or the like that moves linearly is shown. Laminated fusion magnetic material means that copper, tin,
After zinc or the like is plated, processing and the like are performed as needed, they are laminated or combined according to the purpose, and then heated and seized to form an integrated or molded product.

【0009】ここで言う磁性材料とは、一般の磁性材料
で、珪素鋼板などの電磁鋼板、電磁軟鉄をはじめ、コバ
ルトやニッケル系などの磁性材料であり、他の磁性材料
でもこの発明のモータ可動子に使用可能ならば良く、主
にメッキ可能なものであり、他のものでも焼き付きなど
を生じさせることが可能ならば良い。形状は、制限がな
く板、線、粉末その他のどのような形状のものでも、本
発明の適用が可能ならば良い。また、この磁性材料は、
最終磁気特性が得られたものでなくとも良い。モータ可
動子として最終使用状態になるまでに行われる焼き付き
焼鈍などの工程で、最終磁気特性が得られるもので良
い。例えば、珪素鋼板である場合、積層融着磁性材料の
素材として、冷延板などであっても良く、焼き付き焼鈍
で、磁気特性が得られるものでも良い。
The magnetic material referred to here is a general magnetic material, such as a magnetic steel sheet such as a silicon steel sheet, a magnetic soft iron, a magnetic material such as cobalt or nickel, and other magnetic materials can also be used to drive the motor of the present invention. It is good if it can be used as a child, and it is mainly one that can be plated, and it is also good if other things can cause seizure and the like. The shape is not limited, and any shape such as plate, wire, powder and the like may be used as long as the present invention can be applied. In addition, this magnetic material
It is not necessary that the final magnetic properties are obtained. It is sufficient that the final magnetic characteristics can be obtained in a process such as a seizure annealing that is performed before the final use state of the motor mover. For example, in the case of a silicon steel plate, a cold-rolled plate or the like may be used as the material of the laminated fusion-bonded magnetic material, or a material that can obtain magnetic characteristics by baking and annealing.

【0010】磁性材料の表面にメッキされるものとし
て、銅、アルミニウム、ニッケル、錫、亜鉛など、およ
びこれらの合金を用いることができる。メッキ厚さは、
積層や組み合わせをした磁性材料の電気抵抗を高く保て
るほど、小さいほど良く、また、材料間での焼き付きな
どを促進して材料の積層や組合せ形成体の機械的強度を
十分ならしめるに必要な厚さでなければならない。材料
の表面にメッキされる材料の種類は、メッキの難易度や
要求される磁気回路特性によって決定する必要がある。
磁性材料の長さ方向に対して垂直方向に磁束を流す場合
には、メッキ材料として、ニッケルなどの磁化特性の優
れたものを選択すると良い。逆に、磁性材料の面内や線
方向などに磁束を流す場合には、非磁性の材料をメッキ
すれば良い。このメッキを施す材料は全ての材料に行う
必要はない。焼き付きなどの状態が得られ、必要な機械
的強度が得られるならば、その一部で良く、また材料の
全面でなく、表面の一部あるいは片面でも良い。また、
メッキ材料も一種類以上を組み合わせても良い。
Copper, aluminum, nickel, tin, zinc, etc., and alloys thereof can be used as the material plated on the surface of the magnetic material. The plating thickness is
The higher the electric resistance of the laminated or combined magnetic materials, the smaller the better. Also, the thickness required to promote the seizure between materials and to ensure the sufficient mechanical strength of the laminated materials and combination forming body. Must be The type of material plated on the surface of the material needs to be determined according to the difficulty of plating and the required magnetic circuit characteristics.
When a magnetic flux flows in a direction perpendicular to the length direction of the magnetic material, it is preferable to select a plating material having excellent magnetization characteristics such as nickel. On the contrary, when a magnetic flux flows in the plane of the magnetic material or in the linear direction, a nonmagnetic material may be plated. It is not necessary for all materials to be plated. If a state such as seizure can be obtained and the necessary mechanical strength can be obtained, a part of the material may be used, or a part or one surface of the material may be used instead of the entire surface. Also,
One or more kinds of plating materials may be combined together.

【0011】磁性材料を積層したり、組み合わせる場
合、使用される磁束流れに沿って、磁性材料の磁化容易
軸をできるだけ揃えるように配置したり、或いは形状磁
気異方性を利用して、磁性材料の形状や配置を利用する
と良い。例えば、一方向性珪素鋼板や二方向性珪素鋼板
などのように、磁化容易軸が材料の圧延方向に揃ってい
る場合には、使用する磁束流れに沿って、圧延方向をで
きるだけ合わせて配置したり、あるいは、使用する磁束
流れに沿うように、板状磁性体の板面や線状磁性体の線
方向を合わせると良い。この磁性材料を積層したり、組
み合わせる前に、最終的にモータ可動子として使用され
る形状や既に述べた磁束流れを考慮した形状に、予め加
工していると良い。この加工は、切断や打ち抜きであ
り、必要があれば、成形加工でも良い。この形成加工を
用いた場合には組合せ形成後に材料間を十分に焼き付か
せるために接触面積を増やす場合や得られる磁性体の占
積率を高めるためにも効果的である。
When the magnetic materials are laminated or combined, the magnetic materials are arranged so that the easy axes of magnetization of the magnetic materials are aligned as much as possible along the magnetic flux flow to be used, or the shape magnetic anisotropy is utilized. Use the shape and arrangement of. For example, if the easy axis of magnetization is aligned with the rolling direction of the material, such as a unidirectional silicon steel sheet or a bidirectional silicon steel sheet, arrange the rolling direction as closely as possible along the magnetic flux flow to be used. Alternatively, the plate surface of the plate-shaped magnetic body or the linear direction of the linear magnetic body may be aligned so as to follow the magnetic flux flow to be used. Before laminating or combining this magnetic material, it is preferable to preliminarily process it into a shape that is finally used as a motor mover or a shape that takes into consideration the magnetic flux flow described above. This processing is cutting or punching, and if necessary, molding processing may be used. When this forming process is used, it is also effective in increasing the contact area in order to sufficiently burn the materials after forming the combination and in increasing the space factor of the obtained magnetic material.

【0012】磁性材料などを積層し、組み合わせた後、
材料間を焼き付きなど行わせるための焼鈍を行う。この
焼き付けなどとは、高温でのメッキ材料の溶解によるも
のやメッキ材料間での化学反応や、積層や組み合わせす
る材料とメッキ材料との化学反応などによるもの、さら
に、高温下で接着現像を生じせしめるものである。材料
間を十分に焼き付きなどを行わせ、機械的強度の高い磁
性体とするためには、磁性材料などの表面は、油や異物
による汚れのない清浄なものであることおよび表面粗度
の小さいことが必要である。磁性材料などの表面を清浄
にするには、酸洗や油洗を行えば良い。この焼き付きな
どの工程である焼鈍での温度差による熱歪を考慮するこ
とも必要である。焼鈍は、材料間での焼き付きなどを生
ぜしめるものであるとともに、成形加工された磁性材料
などの組合せ形成体の歪を解放させるものである。
After laminating and combining magnetic materials and the like,
Annealing is performed to cause seizure between materials. This baking is due to the dissolution of the plating material at high temperature, the chemical reaction between the plating materials, the chemical reaction between the material to be laminated or combined and the plating material, and further the adhesive development occurs at high temperature. It is the one to be confused. The surface of the magnetic material, etc. must be clean and free from oil or foreign matter, and have a low surface roughness in order to allow sufficient seizure between materials to form a magnetic material with high mechanical strength. It is necessary. To clean the surface of the magnetic material or the like, pickling or oil washing may be performed. It is also necessary to consider the thermal strain due to the temperature difference during annealing, which is a process such as seizure. Annealing causes seizure between materials, and also releases strain of a combination-formed body such as a magnetic material that has been molded.

【0013】また、最終のモータ可動子において、必要
な機械的強度を有せしめるに必要な温度と時間で遂行さ
れなければならない。この焼鈍工程で、成形加工された
磁性材料などの積層や組合せ形成体が所定の形状を維持
し、材料間での焼き付きを促進するためには、焼鈍は、
成形加工された磁性材料などの積層や組合せなどの形成
体を加圧状態のもとで行わなければならない。しかしな
がら、積層や成形された材料の組合せ形成体の自重で同
じ効果が得られるならば加圧手段を省略できる。また、
焼鈍は還元雰囲気下に遂行されることが好ましい。
Further, in the final motor mover, the temperature and time required to provide the necessary mechanical strength must be achieved. In this annealing step, in order to maintain a predetermined shape of the laminated or combination-formed body of the magnetic material that has been formed and processed, and to promote seizure between the materials, the annealing is
Formed bodies such as laminations and combinations of molded magnetic materials must be performed under pressure. However, the pressing means can be omitted if the same effect can be obtained by the weight of the combination forming body of the laminated or molded materials. Also,
Annealing is preferably performed in a reducing atmosphere.

【0014】積層融着磁性材料の素材は、主に、既に述
べた磁性材料であるが、必要があるならば磁性材料以外
のものを一部に組み合わせても良い。例えば、モータ可
動子を他の部分に接着する場合に、同時に焼き付きなど
を行わせても良い。
The material of the laminated fusion-bonded magnetic material is mainly the above-mentioned magnetic material, but if necessary, a material other than the magnetic material may be partially combined. For example, when the motor mover is bonded to another portion, seizure or the like may be performed at the same time.

【0015】本発明の目的には、モータ可動子の電気抵
抗を高くする必要がある。そのためには、積層融着磁性
材料の素材の磁性材料に、20μΩcm以上の電気抵抗率
を使用すると良い。
For the purpose of the present invention, it is necessary to increase the electric resistance of the motor mover. For that purpose, it is advisable to use an electric resistivity of 20 μΩcm or more for the magnetic material of the laminated fusion-bonded magnetic material.

【0016】そのためには、素材が珪素鋼板である場
合、珪素含有量が1重量%以上7重量%以下である珪素
鋼板であると良い。
For that purpose, when the material is a silicon steel sheet, it is preferable that the silicon content is 1% by weight or more and 7% by weight or less.

【0017】積層融着磁性材料素材に施されるメッキ材
料として、既に述べたもののうち、銅、錫、亜鉛のうち
1つ以上またはこれらの合金であると、機械強度が高い
積層融着磁性材料が得られ易い。また、メッキ材料とし
て銅と錫を用い、積層融着磁性材料の素材として、珪素
鋼板の冷延板を用いた場合、珪素鋼板の最終焼鈍と焼き
付き焼鈍を兼ねることが可能である。
As the plating material applied to the laminated fusion magnetic material material, one or more of copper, tin, zinc, or alloys thereof, which have already been described, have high mechanical strength. Is easy to obtain. When copper and tin are used as the plating material and a cold rolled sheet of silicon steel sheet is used as the material of the laminated fusion-bonded magnetic material, the final annealing and the seizure annealing of the silicon steel sheet can both be performed.

【0018】この積層融着磁性材料を用いて、モータ可
動子磁心をつくる。積層融着磁性材料を焼き付け焼鈍を
行う前に、最終的にモータ可動子として使用される形状
や既に述べた磁束流れを考慮した形状に、予め加工し
て、その後、積層或いは組み合わせて、焼き付け焼鈍を
行うと、モータ可動子磁心或いはモータ可動子磁心の最
終品に近いものができる。積層融着磁性材料をつくった
後、最終形状に加工しても良い。或いは、一部分を積層
融着させるときに加工し、残りの部分を積層融着後に加
工しても良い。このとき、積層融着磁性材料は、所定の
磁気回路に適した磁性材料を組み合わせ、任意の形状の
ものを使用でき、かつ、高電気抵抗素材を使用すれば、
高速回転のとき生じるモータ可動子磁心内の渦電流を抑
制することができる。また、機械強度が高いので、モー
タ可動子の機械的な問題が少ない。特に、モータ可動子
磁心が複雑になる場合には、方向性珪素鋼板を磁束流れ
に沿って磁化容易軸を配置するようにして積層融着磁性
材料をつくり、モータ可動子とすると、通常ではできな
いモータ可動子磁心も可能である。
A motor mover magnetic core is formed by using this laminated fused magnetic material. Before baking and annealing the laminated fusion-bonded magnetic material, it is preliminarily processed into a shape that is finally used as a motor mover or a shape that takes into consideration the magnetic flux flow already described, and then laminated or combined and baked and annealed. Then, a motor mover magnetic core or a final product of the motor mover magnetic core can be obtained. After the laminated fused magnetic material is prepared, it may be processed into the final shape. Alternatively, a part may be processed when laminating and fusing, and the remaining part may be processed after laminating and fusing. At this time, the laminated fusion magnetic material can be used in any shape by combining magnetic materials suitable for a predetermined magnetic circuit, and if a high electric resistance material is used,
It is possible to suppress eddy currents in the motor mover magnetic core that occur during high-speed rotation. Further, since the mechanical strength is high, there are few mechanical problems of the motor mover. In particular, when the motor mover magnetic core becomes complicated, if a laminated fused magnetic material is made by arranging a directional silicon steel plate along the magnetic flux flow and an easy axis of magnetization is used as the motor mover, this is not usually possible. A motor mover core is also possible.

【0019】次に、このモータ可動子磁心を用いモータ
可動子をつくるが、モータ可動子磁心をつくり、後にモ
ータ可動子に組み立てても良いが、可能ならば、積層融
着磁性材料をつくる工程内で、モータ可動子の他の部
分、例えば軸や可動子巻線に相当する銅やアルミニウ
ム、或いはモータ可動子磁心両端に配置される短絡環な
どを組み合わせ、積層融着磁性材料ができると同時にモ
ータ可動子或いはモータ可動子磁心の最終品に近いもの
ができるようにしても良い。また、このとき、モータ可
動子の軸とモータ可動子磁心の接着を行って、固定して
も良く、さらに可動子巻線に相当する銅やアルミニウ
ム、或いはモータ可動子磁心両端に配置される短絡環な
どとモータ可動子磁心の接着を行って、固定しても良
い。
Next, a motor mover is made using this motor mover core. The motor mover core may be made and later assembled to the motor mover, but if possible, a step of making a laminated fusion magnetic material. Inside, other parts of the motor mover, for example, copper or aluminum corresponding to the shaft or the mover winding, or short-circuit rings arranged at both ends of the motor mover core are combined to form a laminated fusion magnetic material and at the same time. A motor mover or a final product of the motor mover magnetic core may be formed. Further, at this time, the shaft of the motor mover and the motor mover magnetic core may be bonded and fixed, and further, copper or aluminum corresponding to the mover winding, or a short circuit arranged at both ends of the motor mover magnetic core. The ring or the like and the motor movable element magnetic core may be adhered and fixed.

【0020】したがって、このようなモータ可動子は、
磁気特性が優れ、かつ高機械強度のものであり、このモ
ータ可動子を高速モータに使用すると、従来の性能以上
のものが得られる。
Therefore, such a motor mover is
It has excellent magnetic properties and high mechanical strength. When this motor mover is used in a high-speed motor, it is possible to obtain more than conventional performance.

【0021】この発明の積層融着磁性材料を用いたモー
タ可動子や発電可動子が高機械強度性を発揮するのは、
高速回転などである。ロータの場合、高速回転での遠心
力による磁心材料への応力は、ロータ径と回転数の積の
2乗に比例するので、ミリメーター単位のロータ径と1
分間あたりの回転数の積が3×106 以上で、効果的で
ある。ロータ径Do mm、磁心の積層融着磁性材料の素材
の密度dg/cm3 、回転数nrpm では、概算で、材料に
掛かる引張応力σは、重力による応力を無視し、磁心径
i mmのところで、ほぼ σ〜10-13 ×dDo 3 2 /Di kg/mm2 であり、通常の珪素鋼板の引張強度が一般に、40kg/
mm2 以下であり、これ以上の強度が必要である場合、d
=8g/cm3 、Do /Di =4とすると、Do n>3×
106 である必要があり、局部的に重力アンバランスな
どで生じるものを含めると、Do n≧106 であること
が望まれる。
The motor mover and the power generator mover using the laminated fusion-bonded magnetic material of the present invention exhibit high mechanical strength.
Such as high speed rotation. In the case of a rotor, the stress on the magnetic core material due to the centrifugal force at high speed is proportional to the square of the product of the rotor diameter and the number of revolutions.
The product of the number of rotations per minute is 3 × 10 6 or more, which is effective. With the rotor diameter D o mm, the density dg / cm 3 of the material of the laminated fusion-bonded magnetic material of the magnetic core, and the rotation speed n rpm, the tensile stress σ applied to the material is roughly estimated, and the stress due to gravity is ignored, and the magnetic core diameter D i mm By the way, it is approximately σ to 10 -13 × dD o 3 n 2 / D i kg / mm 2 , and the tensile strength of ordinary silicon steel sheet is generally 40 kg /
If it is less than mm 2 and more strength is required, d
= 8 g / cm 3 and D o / D i = 4, D o n> 3 ×
Must be 10 6, the locally include those caused by gravity imbalance, it is desired that a D o n ≧ 10 6.

【0022】以上モータについて述べたが、発電機につ
いても同様のことがなし得る。
Although the motor has been described above, the same can be applied to the generator.

【0023】[0023]

【実施例】〔実施例1〕図1に、本発明のモータ可動子
に使用されるSi含有量が6.5%である0.35mmの
無方向性珪素鋼板に先ずCuメッキを1μm、その後S
nメッキを0.2μm施したものを打ち抜いた磁心材1
を示す。この磁心材1には、ロータ巻線に相当する銅棒
が通るスロット2とロータ軸が挿入されるロータ軸穴3
が設けられている。
[Embodiment 1] Referring to FIG. 1, a 0.35 mm non-oriented silicon steel sheet having a Si content of 6.5% used in a motor mover of the present invention is first plated with Cu to a thickness of 1 μm. S
Magnetic core material 1 punched out by n-plating 0.2 μm
Indicates. In this magnetic core material 1, slots 2 through which copper rods corresponding to rotor windings pass and rotor shaft holes 3 into which rotor shafts are inserted
Is provided.

【0024】図2は、図1に示されるメッキされた無方
向性珪素鋼板の打ち抜き磁心材1を使用したモータ可動
子で、図1に示されるメッキされた無方向性珪素鋼板の
打ち抜き磁心材1を、積層し、その両端に銅の短絡環4
を配置し、さらにボルトになっている銅棒5を磁心材1
のスロット2に通し、銅のナット6とで、磁心材1と短
絡環4をボルト締めを行うと同時に、磁心材1のロータ
軸穴3に、ロータ軸7を通したものである。ロータ軸7
は、磁心材1と接触する部分に銅メッキを1μm施した
ものである。これを、焼鈍用の治具に入れ、還元雰囲
気、850℃で2時間焼鈍した。この焼鈍により、磁心
材1、ボルトになっている銅棒5、銅のナット6と銅の
短絡環4は一体化し、高機械強度のモータ可動子とな
る。また、ロータ軸と磁心材1の接着により、固定力が
増す。
FIG. 2 shows a motor mover using the punched magnetic core material 1 of the plated non-oriented silicon steel plate shown in FIG. 1 is laminated, and copper short-circuit rings 4 are provided on both ends thereof.
And the copper rod 5 that is a bolt
The magnetic core material 1 and the short-circuit ring 4 are bolted with the copper nut 6 through the slot 2 and the rotor shaft 7 is passed through the rotor shaft hole 3 of the magnetic core material 1. Rotor shaft 7
Is obtained by plating the portion in contact with the magnetic core material 1 with 1 μm of copper. This was placed in an annealing jig and annealed at 850 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere. By this annealing, the magnetic core material 1, the copper rod 5 which is a bolt, the copper nut 6 and the copper short-circuiting ring 4 are integrated to form a motor mover with high mechanical strength. Further, the fixing force increases due to the adhesion of the rotor shaft and the magnetic core material 1.

【0025】〔実施例2〕図3は、本発明のモータロー
タに使用されるSi含有量が6.5%である0.3mmの
方向性珪素鋼板と無方向性珪素鋼板に先ずCuメッキを
1μm、その後Snメッキを0.2μm施したものを使
用した磁心材を示す。ロータの外周に使用される方向性
珪素鋼板を打ち抜いた磁心片8,9に示し、これらは、
磁心片9のものが、幅10だけ大きくなっている。この
方向性珪素鋼板の圧延方向の磁化特性の優れた方向を1
1に示す。ロータの内周に使用される無方向性珪素鋼板
を打ち抜いた磁心片12,13に示す。磁心片13の外
径は、磁心片12の外径より幅14だけ小さく、ロータ
外部に使用される磁心片9,10と対応するようにして
いる。
[Embodiment 2] FIG. 3 shows that a 0.3 mm grain-oriented silicon steel sheet having a Si content of 6.5% and a non-oriented silicon steel sheet used in the motor rotor of the present invention are first Cu-plated to 1 μm. A magnetic core material using a Sn-plated 0.2 μm film is shown below. Magnetic core pieces 8 and 9 punched out of grain-oriented silicon steel used for the outer circumference of the rotor are shown.
The width of the magnetic core piece 9 is increased by the width 10. The direction in which the rolling direction of this grain-oriented silicon steel sheet has excellent magnetization characteristics is defined as 1
Shown in 1. The magnetic core pieces 12 and 13 punched out from a non-oriented silicon steel sheet used for the inner circumference of the rotor are shown. The outer diameter of the magnetic core piece 13 is smaller than the outer diameter of the magnetic core piece 12 by a width 14 so as to correspond to the magnetic core pieces 9 and 10 used outside the rotor.

【0026】図4に、これを組み立て、焼き付き焼鈍を
施したモータロータ磁心を示す。磁心片9と10は同図
に示されるように、ずらして積層され、内部に、磁心片
12,13が配置され、焼き付き焼鈍後、一体化するよ
うになっている。モータロータでは、スロット間の部分
が磁束密度が高くなるので、その部分に、磁化特性の良
い方向性珪素鋼板を配置し、ロータの磁気回路特性を良
くしている。ロータの内側は、回転磁界が加わるので、
無方向性珪素鋼板を用いている。このロータ磁心を使用
した高速モータは、ロータで高磁束密度使用が可能であ
り、小型化も可能である。
FIG. 4 shows a motor rotor magnetic core which is assembled and seizure-annealed. As shown in the figure, the magnetic core pieces 9 and 10 are stacked in a staggered manner, and the magnetic core pieces 12 and 13 are arranged inside, and are integrated after baking and annealing. In the motor rotor, since the magnetic flux density is high in the portion between the slots, a grain-oriented silicon steel sheet having a good magnetization characteristic is arranged in that portion to improve the magnetic circuit characteristic of the rotor. Since a rotating magnetic field is applied inside the rotor,
A non-oriented silicon steel plate is used. A high-speed motor using this rotor magnetic core can use a high magnetic flux density in the rotor and can be downsized.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明により、磁気特性が優れ、引張強
度や剛性などの機械強度が高く、低コストで得ることが
できる積層融着磁性材料を使用することにより、磁気特
性が優れ、かつ高機械強度のモータまたは発電機用可動
子を提供できる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, by using a laminated fusion magnetic material which has excellent magnetic properties, high mechanical strength such as tensile strength and rigidity, and which can be obtained at low cost, excellent magnetic properties and high It is possible to provide a mover for a motor or a generator having mechanical strength.

【0028】本発明のモータ可動子に使用されるモータ
可動子磁心は、積層融着材料を使用するので、機械強度
が高く、高速回転時にモータ可動子磁心に生じる応力に
耐え得るものである。特に6.5重量%Siの珪素鋼板
を使用すると、遠心力などのより発生する引張応力に対
して、100kg/mm2 以上でも耐えることができる。ま
た、モータ駆動に効率的な磁束分布となるような磁束流
れに沿って、磁化容易軸が揃わせることができるので、
理想的な磁気回路を構成し、また、積層融着磁性材料の
素材に電気抵抗の高い磁性材料を使用すると、渦電流を
抑制できる。従って、磁気回路特性も優れ、可動子磁心
の鉄損も低減可能であり、工業的価値が大きい。また、
このとき、モータ可動子の軸とモータ可動子磁心の接着
を行って、固定しても良く、さらに可動子巻線に相当す
る銅やアルミニウム、或いはモータ可動子磁心両端に配
置される短絡環などとモータ可動子磁心の接着を行っ
て、固定しても良く、モータ可動子の機械強度を高くす
る役割も備えている。十分強度が保てるなら、この接着
で、固定することも可能である。
Since the motor mover core used in the motor mover of the present invention uses the laminated fusion material, it has high mechanical strength and can withstand the stress generated in the motor mover core during high speed rotation. In particular, when a silicon steel sheet of 6.5 wt% Si is used, it is possible to withstand tensile stress generated by centrifugal force or the like even at 100 kg / mm 2 or more. In addition, the easy axis of magnetization can be aligned along the magnetic flux flow that provides an efficient magnetic flux distribution for driving the motor.
Eddy current can be suppressed by forming an ideal magnetic circuit and by using a magnetic material having a high electric resistance as the material of the laminated fused magnetic material. Therefore, the magnetic circuit characteristics are excellent, the iron loss of the mover magnetic core can be reduced, and the industrial value is great. Also,
At this time, the shaft of the motor mover and the motor mover magnetic core may be adhered and fixed, and further copper or aluminum corresponding to the mover winding, or a short-circuit ring arranged at both ends of the motor mover core. And the motor mover magnetic core may be adhered and fixed, and also has a role of increasing the mechanical strength of the motor mover. If sufficient strength can be maintained, it is possible to fix with this adhesive.

【0029】純鉄系のものを、旋盤加工ですると、加工
費が高くなるが、積層融着磁性材料を使用すると、低コ
ストの打ち抜き加工などが使用できるので、経済的利点
もある。この発明の可動子は、モータだけでなく、発電
機にも適用できるものである。
Lathe processing of a pure iron-based material increases the processing cost, but the use of the laminated fusion-bonded magnetic material has an economical advantage because it can be used for low-cost punching processing. The mover of the present invention can be applied not only to a motor but also to a generator.

【0030】従って、このようなモータ可動子は、磁気
特性に優れ、かつ高機械強度のものであり、この高モー
タ可動子を高速モータに使用すると、従来の性能以上の
ものが得られる。
Therefore, such a motor mover has excellent magnetic characteristics and high mechanical strength, and when this high motor mover is used for a high speed motor, it is possible to obtain more than conventional performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のモータロータに使用される磁心材を示
す。
FIG. 1 shows a magnetic core material used in a motor rotor of the present invention.

【図2】図1に示す磁心材を使用したロータを示す。FIG. 2 shows a rotor using the magnetic core material shown in FIG.

【図3】本発明のモータロータに使用される磁心材を示
す。
FIG. 3 shows a magnetic core material used in the motor rotor of the present invention.

【図4】図3に示す磁心材を使用したロータ磁心を示
す。
4 shows a rotor magnetic core using the magnetic core material shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁心材 2 銅棒用スロット 3 ロータ軸 4 短絡環 5 銅棒 6 ナット 7 ロータ軸 8,9 磁心片 11 磁化特性の優れた方向 12,13 磁心片 1 Magnetic Core Material 2 Copper Rod Slot 3 Rotor Shaft 4 Short-Circuiting Ring 5 Copper Rod 6 Nut 7 Rotor Shaft 8 and 9 Magnetic Core Piece 11 Direction with Excellent Magnetization Characteristics 12, 13 Magnetic Core Piece

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 積層融着磁性材料を用いたモータまたは
発電機用可動子。
1. A mover for a motor or a generator using a laminated fused magnetic material.
【請求項2】 積層融着磁性材料の素材が20μΩcm以
上の電気抵抗率を有するものである請求項1記載のモー
タまたは発電機用可動子。
2. A mover for a motor or a generator according to claim 1, wherein the material of the laminated fusion-bonded magnetic material has an electric resistivity of 20 μΩcm or more.
【請求項3】 積層融着磁性材料の素材が珪素を1重量
%以上7重量%以下である珪素鋼板である請求項2記載
のモータまたは発電機用可動子。
3. The mover for a motor or a generator according to claim 2, wherein the material of the laminated fusion-bonded magnetic material is a silicon steel plate containing silicon in an amount of 1% by weight or more and 7% by weight or less.
【請求項4】 積層融着磁性材料の素材が銅、錫、亜鉛
のうち1つ以上またはこれらの合金をメッキした磁性材
料である請求項1,2または3記載のモータまたは発電
機用可動子。
4. The motor or generator mover according to claim 1, wherein the material of the laminated fusion-bonded magnetic material is a magnetic material plated with one or more of copper, tin, zinc, or an alloy thereof. ..
【請求項5】 ミリメーター単位のロータ径と1分間当
たりの回転数の積が106 以上である請求項1,2,3
または4記載のモータまたは発電機用可動子。
5. The product of the rotor diameter in millimeters and the number of revolutions per minute is 10 6 or more.
Alternatively, the mover for the motor or the generator according to 4 above.
【請求項6】 請求項1,2,3または4記載のモータ
または発電機用可動子を用いたことを特徴とするモータ
または発電機。
6. A motor or generator comprising the motor or generator mover according to claim 1, 2, 3 or 4.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0819241A (en) * 1994-06-24 1996-01-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Stator yoke and manufacture
JP2005129767A (en) * 2003-10-24 2005-05-19 Mitsui Chemicals Inc Magnetic base material and laminate and method for manufacturing the same
JP2010088250A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Nippon Steel Corp Silicon-steel-plate laminate having simple vibration transmission waveform
DE102012110147A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-24 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Rotor for asynchronous motor, has screw element extended concentrically to rotor axis between end disks and provided for connecting end disks with one another under tension, where disk set is centered between end disks around rotor axis

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0819241A (en) * 1994-06-24 1996-01-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Stator yoke and manufacture
JP2005129767A (en) * 2003-10-24 2005-05-19 Mitsui Chemicals Inc Magnetic base material and laminate and method for manufacturing the same
JP4522688B2 (en) * 2003-10-24 2010-08-11 中川特殊鋼株式会社 Magnetic substrate and laminate and method for producing the same
JP2010088250A (en) * 2008-10-01 2010-04-15 Nippon Steel Corp Silicon-steel-plate laminate having simple vibration transmission waveform
DE102012110147A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-24 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Rotor for asynchronous motor, has screw element extended concentrically to rotor axis between end disks and provided for connecting end disks with one another under tension, where disk set is centered between end disks around rotor axis

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