JPH0550981U - 高速誘導電動機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンドリング１７の強度を補強して高速回転
での耐久性を高めた高速誘導電動機の回転子１を提供す
る。 【構成】 鉄心４の両端に剛性の高い円盤状のエンドプ
レ−ト９を設け、このエンドプレ−ト９内にアルミ導体
棒６の端部とエンドリング１７とを連結して埋設して構
成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、新規な高速誘導電動機の回転子に係り、特にエンドリングの強度を 補強して高速回転での耐久性を高めた高速誘導電動機の回転子に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

従来、一般に誘導電動機の回転子にはかご型回転子が用いられる。かご型回転 子は、円盤状のけい素鋼板を積層して形成された略円柱状の鉄心に、鉄心周辺部 に沿って等間隔に鉄心を軸方向に貫通するアルミ製等の導体棒を挿通させ、これ ら導体棒を鉄心の両端において環状のアルミ製等のエンドリングで一体的に連結 したものである。

【０００３】 詳しく述べると図５に示されるように、回転子３０は回転軸３１に貫通される 円盤状のけい素鋼板３２が多数積層され、回転軸３１を軸とする略円柱状を呈す る鉄心３３が形成されている。鉄心３３には、これを構成する円盤状のけい素鋼 板３２に同心円上に等間隔に多数の挿通孔が設けられ、これら挿通孔が積層され ることにより軸方向に沿った多数のスロット３４を形成している。各々のスロッ ト３４にはアルミ導体棒３５が挿通されて設けられている。アルミ導体棒３５は 棒状に形成されたアルミ部材である。これらアルミ導体棒３５は両端部３６が鉄 心３３の両端面３７より突出して形成されている。これら両端部３６には、これ らを周方向に沿って一体的に連結する環状のエンドリング３８が設けられている 。エンドリング３８は、アルミ導体棒３５を挿通した後型枠を取り付け溶融アル ミを流し込んで鋳造され、両端部３６と溶着されて一体的に成型される。このよ うに、周方向に沿って多数設けられたアルミ導体棒３５とこれらを一体的に連結 するエンドリング３８とがかごのような形状を呈するのでかご型回転子と呼ばれ ている。このかご状のアルミ導体棒３５とエンドリング３８とは二次電流ル−プ を形成するために設けられるものである。

【０００４】 かご型回転子３０を有する誘導電動機は、図示されないが回転子３０を囲繞す る固定子に一次電流を流して回転磁界を形成し、この回転磁界とこれに誘導され て回転子３０に流れる二次電流との間にトルクを発生させて回転力を得るもので ある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、コンプレッサやスピンドル等においては、その性能を高めるために 約１０万ｒｐｍもの高速回転を必要とする。このような高速回転は誘導電動機の 通常の回転速度を大きく越えているので、コンプレッサ等の回転動力源として誘 導電動機を使用するには、高速回転下での耐久性等を考慮する必要がある。

【０００６】 しかしながら、上記かご型回転子３０にあっては、エンドリング３８がアルミ 鋳物であるため高い強度が得られない。このため、回転子を高速で回転させよう とすると遠心力等が増してエンドリング３８を径方向外方に引く力が強く働き、 これに屈してエンドリング３８が破壊されてしまう。エンドリング３８が破壊さ れると、二次電流が流れなくなり回転ができなくなってしまう。また、破壊に至 らなくても変形することもあり、変形によって回転性能が低下することもある。 このような問題があるため、上記かご型回転子３０を有する誘導電動機は、高速 回転での使用には限界があった。

【０００７】 上記問題に対して、エンドリング３８の外周にステンレス製等の剛性の高いキ ャップ３９を取り付けたものもある。キャップ３９はエンドリング３８の外径に 略等しい内径を有し、外径は鉄心３３の外径に略等しいもので、エンドリング３ ８の強度を補うことができる。このようなキャップ３９をエンドリング３８の外 周に嵌込んで補強することにより、高速回転での耐久性を向上させることができ る。ところが、キャップ３９を取り付けてもなお、上記約１０万ｒｐｍもの高速 回転には耐えることができなかった。この原因はキャップ３９のエンドリング３ ８を囲む厚さが充分に得られないためであるが、アルミ導体棒３５が鉄心３３の 径方向外方に配置される必要があり、従って、キャップ３９を充分に厚くするこ とが不可能であった。

【０００８】 そこで、本考案の目的は、誘導電動機の高速回転での使用限界を可及的に高め るために上記課題を解決し、エンドリングの強度を補強して高速回転での耐久性 を高めた高速誘導電動機の回転子を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、鉄心の両端に剛性の高い円盤状のエンド プレ−トを設け、このエンドプレ−ト内に上記アルミ導体棒の端部とエンドリン グとを連結して埋設したものである。

【００１０】

【作用】

上記構成により、エンドリングは剛性の高い円盤状のエンドプレ−トによって その周囲を接して囲繞されることになる。回転子が高速回転されるとき、エンド リング及びエンドプレ−トには径方向外方に力が強く働くことになるが、エンド プレ−トは高い剛性を有しているので、破壊されない。このため、エンドリング はその外周からエンドプレ−トによって支えられることになり、変形、或いは破 壊が防止されることになる。即ち、高速回転での耐久性が高められることになる 。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１２】 図１に示すように、高速誘導電動機の回転子１には回転軸２を中心にして円盤 状に形成されたけい素鋼板３を多数積層して略円柱状に形成された鉄心４が設け られている。けい素鋼板３には周辺部にそって等間隔に多数の貫通孔が設けられ 、これらが積層されることによって鉄心４を貫通する多数のスロット５が形成さ れている。これらスロット５にはアルミ製のアルミ導体棒６が挿通され、アルミ 導体棒６の両端部７が鉄心４の端部８より突出されている。

【００１３】 鉄心４の両端部８にはステンレス等の剛性の高い材料で作られた円盤状のエン ドプレ−ト９が設けられている。図２に示されるように、エンドプレ−ト９は回 転軸２を挿通するために設けられた軸孔１０を有する円盤で、鉄心４の両端部８ に接する側面１１とその反対の側面１２とで形状を異にしている。

【００１４】 エンドプレ−ト９の鉄心４の両端部８に接する側面１１側には図３に示される ように、アルミ導体棒６に対応して周辺部にそって等間隔に多数の嵌込み孔１３ が設けられている。嵌込み孔１３は、アルミ導体棒６の両端部７が鉄心４の端部 ８より突出する長さに等しい奥行きを有しており、エンドプレ−ト９が回転軸２ に挿通されて嵌込まれることにより、側面１１と端部８とが密に接すると共に嵌 込み孔１３とアルミ導体棒６の両端部７とが密に嵌合されている。

【００１５】 エンドプレ−ト９の反対の側面１２には図４に示されるように、周方向に沿っ て所定の幅を有し、深さは上記嵌込み孔１３に達する環状溝１４が形成されてい る。環状溝１４が形成されていることにより、これより径方向外方に位置するエ ンドプレ−ト９の外周部には環状壁１５が形成されている。環状溝１４の深さが 嵌込み孔１３に達していることから、環状溝１４と嵌込み孔１３とはこれらが重 複する部分即ち、連通部１６で連通されていることになる。なお、図示するよう に、嵌込み孔１３の配列される径と環状溝１４の径とは異なっており、環状溝１ ４の外周が嵌込み孔１３の径方向の最外部より内側に位置することにより、環状 壁１５の厚みが大きくなり強度が充分に得られる。一方、側面１１側では嵌込み 孔１３、１３の間の肉部によって支えられるので、径方向の最外部において厚み が薄くても強度が充分に得られる。

【００１６】 図１に示されるように環状溝１４には、これにアルミを鋳込まれて環状に成型 されたエンドリング１７が設けられている。エンドリング１７は環状溝１４に鋳 込まれる際に連通部１６においてアルミ導体棒６の両端部７と一体的に接合され るので、アルミ導体棒６の両端部７とこれらを連結するエンドリング１７とがエ ンドプレ−ト９に埋設されていることになる。エンドリング１７は環状溝１４を 囲繞する環状壁１５によってその周囲を接して囲繞される。上述したように環状 壁１５は充分な強度を有しているので、エンドリング１７は径方向外方への力に 対して充分に補強されていることになる。

【００１７】 このようにして、一体的に連結されたアルミ導体棒６とエンドリング１７とは 二次電流を流すためのかご状の導体を構成している。

【００１８】 本考案に係る高速誘導電動機にあっては、上記回転子１は図示されないがその 周囲を固定子に囲繞され、固定子には一次電流を流すコイルが周方向に配列され て回転子１の周りに回転磁界が形成できるように構成されている。高速誘導電動 機は、固定子に一次電流を流して回転磁界を形成し、この回転磁界とこれに誘導 されて回転子１に流れる二次電流との間にトルクを発生させて回転子１の回転力 を得るものであり、回転磁界を高速で回転させることにより、回転子１が高速で 回転されるように構成されている。

【００１９】 次に実施例の作用を述べる。

【００２０】 上記構成の高速誘導電動機において、これを作動させるべく固定子に一次電流 を流して回転磁界を形成すると、この回転磁界に応じて回転子１が回転される。 回転磁界を高速で回転させることにより、回転子１が高速で回転されることにな る。回転子１が高速回転されるとき、エンドリング１７及びエンドプレ−ト９に は径方向外方に力が強く働くことになる。エンドプレ−ト９は剛性の高いステン レス製であり、また、鉄心４の両端部８に接しない側面１２では環状壁１５の厚 みが充分に厚いので、このような力を受けても変形或いは破壊されない。このよ うにエンドプレ−ト９が高い剛性を有し変形或いは破壊されないので、エンドリ ング１７はその外周からエンドプレ−ト９の環状壁１５によって支えられること になり、変形、破壊が防止されることになる。また、鉄心４の両端部８に接する 側面１１では嵌込み孔１３、１３の間の肉部によって支えられるので、径方向の 最外部において厚みが薄くても強度が充分に得られることから、変形、破壊が防 止されることになる。このようにエンドプレ−ト９によってエンドリング１７が 補強され変形、破壊が防止されることにより、高速回転での耐久性が高められる ことになる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は次のごとき優れた効果を発揮する。

【００２２】 （１）高速で回転してもエンドリングが破壊されない。

【００２３】 （２）高速で回転してもエンドリングが変形しないので、安定した回転を得ら れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す部分破断図である。

【図２】図１に使用されるエンドプレ−トの側断面図で
ある。

【図３】図１に使用されるエンドプレ−トの軸上の一側
より見た平面図である。

【図４】図１に使用されるエンドプレ−トの軸上の反対
側より見た平面図である。

【図５】従来例を示す部分破断図である。

【符号の説明】

１ 回転子 ３ けい素鋼板 ４ 鉄心 ６ アルミ導体棒 ９ エンドプレ−ト １７ エンドリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状のけい素鋼板を積層して形成され
   た略円柱状の鉄心と、該鉄心周辺部にこれに沿って等間
   隔に設けられ該鉄心を軸方向に貫通するアルミ導体棒
   と、該鉄心の両端に設けられ上記アルミ導体棒を環状に
   一体的に連結するエンドリングとからなる高速誘導電動
   機の回転子において、上記鉄心の両端に剛性の高い円盤
   状のエンドプレ−トを設け、該エンドプレ−ト内に上記
   アルミ導体棒の端部とエンドリングとを連結させて埋設
   したことを特徴とする高速誘導電動機の回転子。