JPH08223831A - 回転電機用の鉄心および回転子鉄心 - Google Patents

回転電機用の鉄心および回転子鉄心

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JPH08223831A
JPH08223831A JP7022654A JP2265495A JPH08223831A JP H08223831 A JPH08223831 A JP H08223831A JP 7022654 A JP7022654 A JP 7022654A JP 2265495 A JP2265495 A JP 2265495A JP H08223831 A JPH08223831 A JP H08223831A
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laminated
laminated steel
steel plate
iron core
easy magnetization
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Application number
JP7022654A
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English (en)
Inventor
Kazuo Yamada
一夫 山田
Eiji Shimomura
英二 霜村
Ayanori Ishibashi
文徳 石橋
Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
Shigeo Ozawa
繁雄 小澤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、二方向性珪素鋼板の特性を有効に
活用しつつ、鉄損等を改善して高効率化を図ることがで
きるようにしている。 【構成】 固定子鉄心を構成する積層鋼板12は、二方
向性珪素鋼板から成るフープ材13を所定の鉄心形状に
打ち抜きすることによって形成されている。上記フープ
材13においてその圧延方向である長手方向およびこれ
の直角方向が磁化容易方向(実線の矢印で示す方向)で
あり、難磁化方向は、この磁化容易方向に対して45°
ずれた方向(二点鎖線の矢印で示す方向)である。各積
層鋼板12において難磁化方向の鉄心幅を磁化容易方向
の鉄心幅よりも広く設定している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、効率改善を図った回転
電機用の鉄心および回転子鉄心に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、回転電機の固定子あるいは回転子
の鉄心材料としては、回転磁束条件下で動作するため、
周知のように無方向性珪素鋼板が用いられている。図2
8および図29には従来の固定子鉄心を示している。鉄
心1は多数の積層鋼板2を積層して構成されており、各
積層鋼板2は、この無方向性珪素鋼板から成るフープ材
3を所定の鉄心形状にいわゆるワンスタンプの打ち抜き
することによって形成されている。
【0003】近年、省エネルギー化の観点から、電動機
等の回転電機においても高効率化が望まれている。しか
しながら、無方向性珪素鋼板の鉄損は、ほぼ限界値に達
しているというのが実情である。この無方向性珪素鋼板
以外の材料として二方向性珪素鋼板が供されている。こ
れは圧延方向およびその直角方向に優れた磁気特性を示
すものである。
【0004】表1には、二方向性珪素鋼板と、従来にお
けるJIS C 2552 無方向性珪素鋼板(JIS
35A230相当および50A800相当)とのエプ
スタイン磁気特性比較結果を示している。なお、35A
230において、「35」は板厚0.35mmを表し、
「A」は無方向性であることを表し、「230」は鉄損
2.30を表している。50A800においても同様で
ある。
【0005】
【表1】
【0006】この表1においてL+Cとは、圧延方向お
よび直角方向より採取したエスプタイン試験片による測
定値を示している。この表から分かるように、二方向性
珪素鋼板の鉄損(W/kg)は、一方の無方向性珪素鋼
板(JIS 35A210、これは無方向性珪素鋼板の
なかでも特性良好な最高級材料である)の約1/2、他
方の無方向性珪素鋼板(JIS 50A800、これは
汎用材料として用いられることが多い)の約1/8と少
なく、また磁束密度も非常に高いという優れた特性を示
している。
【0007】ところが、この二方向性珪素鋼板をそのま
ま回転電機用の鉄心の材料として用いた場合、圧延方向
およびその直角方向については優れた特性を示すが、他
方向(圧延方向に対して45°の角度方向)については
悪い特性が現れるようになり、回転磁束条件下では、大
幅な鉄損改善ができないという問題があった。
【0008】すなわち、表2には、無方向性珪素鋼板と
二方向性珪素鋼板との回転磁界下での鉄損および磁束密
度を比較して示している。二方向性珪素鋼板は、圧延方
向および直角方向が磁化容易方向であるのに対して、そ
の45°方向は難磁化方向とり、このため、回転磁界下
における鉄損(W15/kg)は、無方向性珪素鋼板3
5A210とほぼ同じで、エプスタイン特性(表1参
照)における両者の比率結果1/2と比較して差が少な
くなっている。磁束密度についても、回転磁界下では、
両者の差は小さくなっている。このように、二方向性珪
素鋼板を用いることにより、若干の効率向上は図り得る
ものの、材料コストが高くなる割りにはあまりメリット
が大きくないという問題がある。
【0009】
【表2】
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のように無方向性
珪素鋼板に代えて二方向性珪素鋼板を鉄心の材料に用い
ることが試みられているが、さほど高効率化が図れない
というのが実情であり、その改善が望まれている。
【0011】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、二方向性珪素鋼板の特性を有効に活
用しつつ、鉄損等を改善して高効率化を図ることができ
る回転電機用の鉄心および回転子鉄心を提供するにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】第1の手段は、多数の積
層鋼板を積層して構成されるものにおいて、前記積層鋼
板を二方向性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板に
おける難磁化方向の鉄心幅を磁化容易方向の鉄心幅より
も広く設定したところに特徴を有する(請求項1の発
明)。
【0013】第2の手段は、多数の積層鋼板を積層して
構成されるものにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素
鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板におけるスロットの
深さを難磁化方向で浅く、磁化容易方向で深く形成した
ところに特徴を有する(請求項2の発明)。
【0014】第3の手段は、多数の積層鋼板を積層して
構成されるものにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素
鋼板から形成し、且つ、この積層鋼板における磁化容易
方向が45°の範囲内でずれるように回し込んだ状態に
積層したところに特徴を有する(請求項3の発明)。
【0015】第4の手段は、片側が櫛状に形成された長
尺なフープ材を、螺旋状に巻回することによってスロッ
ト及びティースを形成してなるものにおいて、前記フー
プ材を、長手方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方
向性珪素鋼板から構成したところに特徴を有する(請求
項4の発明)。
【0016】第5の手段は、片側が櫛状に形成された長
尺なフープ材を、螺旋状に巻回することによってスロッ
ト及びティースを形成してなるものにおいて、前記フー
プ材を、長手方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方
向性珪素鋼板から構成すると共に、このフープ材を前記
スロットがスキューして形成されるように巻回したとこ
ろに特徴を有する(請求項5の発明)。
【0017】第6の手段は、多数の積層鋼板を積層して
構成されるものにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素
鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板における磁化容易方
向が順次ずれるように回し込んだ状態に積層したところ
に特徴を有する(請求項6の発明)。
【0018】第7の手段は、多数の積層鋼板を積層して
構成されるものにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素
鋼板から形成し、且つ、この積層された積層鋼板のうち
軸方向のほぼ半分と他の半分とで磁化容易方向を変えた
ところに特徴を有する(請求項7の発明)。
【0019】第8の手段は、積層鋼板を二方向性珪素鋼
板から構成した鉄心本体と、この鉄心本体の外周に装着
された永久磁石とを備え、前記鉄心本体における難磁化
方向が永久磁石のN極及びS極の方向と同方向となるよ
うに構成したところに特徴を有する(請求項8の発
明)。
【0020】第9の手段は、円弧状をなす積層鋼板片
を、その円弧方向が磁化容易方向とほぼ合致するように
二方向性珪素鋼板から打ち抜き形成し、この積層鋼板片
を環状に連結して全体として円形をなす連結円形積層鋼
板を構成し、この連結円形積層鋼板を積層したところに
特徴を有する(請求項9の発明)。
【0021】第10の手段は、第9の手段において、連
結円形積層鋼板の連結箇所を相互にずらして積層したと
ころに特徴を有する(請求項10の発明)。
【0022】第11の手段は、円弧状をなす積層鋼板片
を、その円弧方向が磁化容易方向とほぼ合致するように
二方向性珪素鋼板から打ち抜き形成し、この積層鋼板片
を環状に連結して全体として円形をなす連結円形積層鋼
板を構成し、二方向性珪素鋼板を円形に打ち抜き形成し
て単一円形積層鋼板を構成し、この単一円形積層鋼板を
複数枚積層した鋼板群により、前記連結円形積層鋼板を
複数枚積層した鋼板群を挟む形態に積層したところに特
徴を有する(請求項11の発明)。
【0023】
【作用】第1の手段においては、積層鋼板を二方向性珪
素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板における難磁化方
向の鉄心幅を磁化容易方向の鉄心幅よりも広く設定した
ことにより、難磁化方向の鉄心断面積が磁化容易方向の
鉄心断面積より大きくなり、これにて、難磁化方向の磁
束密度を軽減させることができて、鉄損を減少させるこ
とができるようになる。
【0024】第2の手段においては、積層鋼板を二方向
性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板におけるスロ
ットの深さを難磁化方向で浅く、磁化容易方向で深く形
成したことにより、難磁化方向の鉄心断面積が磁化容易
方向の鉄心断面積より大きくなり、これにて、難磁化方
向の磁束密度を軽減させることができて、鉄損を減少さ
せることができるようになる。
【0025】第3の手段においては、積層鋼板を二方向
性珪素鋼板から形成し、且つ、この積層鋼板における磁
化容易方向が45°の範囲内でずれるように回し込んだ
状態に積層したことにより、鉄心の周方向で磁化容易方
向と難磁化方向とが平均して積層された形態となり、も
って、鉄損が平均化され、鉄損の低減に寄与できるよう
になる。
【0026】第4の手段においては、フープ材を、長手
方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方向性珪素鋼板
から構成したことにより、ティース部およびヨーク部と
も鉄損および磁化特性の優れた磁化容易方向から形成さ
れるようになり、鉄損の低減が図れる。
【0027】第5の手段においては、フープ材を、長手
方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方向性珪素鋼板
から構成すると共に、このフープ材を前記スロットがス
キューして形成されるように巻回したことにより、ティ
ース部およびヨーク部とも鉄損および磁化特性の優れた
磁化容易方向から形成されるようになり、鉄損の低減が
図れる。さらに、このフープ材を、スロットがスキュー
して形成されるように巻回しているから、電動機として
の使用時において、鉄心両端部で有害な高調波磁束の位
相がずれてキャンセルされるようになり、異常トルクの
発生が防止され、効率向上が図れる。
【0028】第6の手段においては、積層鋼板を二方向
性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板における磁化
容易方向が順次ずれるように回し込んだ状態に積層した
ことにより、鉄損の低減に寄与できると共に、積層鋼板
を鉄心厚み方向にスキューさせたと同様の効果が得られ
るようになり、異常トルクの発生が防止され、効率向上
が図れる。
【0029】第7の手段においては、積層鋼板を二方向
性珪素鋼板から形成し、且つ、この積層された積層鋼板
のうち軸方向のほぼ半分と他の半分とで磁化容易方向を
変えたことにより、鉄損の低減に寄与できると共に、積
層鋼板を鉄心厚み方向にスキューさせたと同様の効果が
得られるようになり、異常トルクの発生が防止され、効
率向上が図れる。
【0030】第8の手段においては、積層鋼板を二方向
性珪素鋼板から構成した鉄心本体と、この鉄心本体の外
周に装着された永久磁石とを備え、前記鉄心本体におけ
る難磁化方向が永久磁石のN極及びS極の方向と同方向
となるように構成したことにより、鉄心本体内部の磁路
が短くなり、もって、磁気抵抗が小さく、効率向上が図
れる。
【0031】第9の手段においては、円弧状をなす積層
鋼板片を、その円弧方向が磁化容易方向とほぼ合致する
ように二方向性珪素鋼板から打ち抜き形成し、この積層
鋼板片を環状に連結して全体として円形をなす連結円形
積層鋼板を構成し、この連結円形積層鋼板を積層したこ
とにより、ティース部およびヨーク部とも鉄損および磁
化特性の優れた磁化容易方向から形成されるようにな
り、全積層鋼板がいわゆるワンスタンプ打ち抜きによっ
て形成された鉄心に比して、鉄損の低減が図れるように
なる。
【0032】第10の手段においては、連結円形積層鋼
板の連結箇所を相互にずらして積層したことにより、そ
の連結箇所が鉄心厚み方向で分散し、これにて、連結箇
所が集中する場合と違って鉄損の増加を抑えることがで
きるようになる。
【0033】第11の手段においては、円弧状をなす積
層鋼板片を、その円弧方向が磁化容易方向とほぼ合致す
るように二方向性珪素鋼板から打ち抜き形成し、この積
層鋼板片を環状に連結して全体として円形をなす連結円
形積層鋼板を構成し、二方向性珪素鋼板を円形に打ち抜
き形成して単一円形積層鋼板を構成し、この単一円形積
層鋼板を複数枚積層した鋼板群により、前記連結円形積
層鋼板を複数枚積層した鋼板群を挟む形態に積層したこ
とにより、全積層鋼板がいわゆるワンスタンプ打ち抜き
によって形成された鉄心に比して、鉄損の低減が図れる
ようになると共に、機械的強度が向上する。
【0034】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例(請求項1の発
明に関連する実施例)につき図1および図2を参照しな
がら説明する。この実施例においては、鉄心として固定
子鉄心11を示している。この固定子鉄心11は多数の
積層鋼板12を積層して構成されており、各積層鋼板1
2は、二方向性珪素鋼板から成るフープ材13を所定の
鉄心形状にプレスでのいわゆるワンスタンプの打ち抜き
することによって形成されている。上記フープ材13に
おいてその圧延方向である長手方向およびこれの直角方
向が磁化容易方向(実線の矢印で示す方向)であり、難
磁化方向は、この磁化容易方向に対して45°ずれた方
向(破線の矢印で示す方向)である。
【0035】上記各積層鋼板12における磁化容易方向
の鉄心幅をLとし、これに対して難磁化方向の鉄心幅を
「L+ΔL」とし、もって難磁化方向の鉄心幅を磁化容
易方向の鉄心幅よりも広く設定している。
【0036】この第1の実施例によれば、難磁化方向の
鉄心断面積が、磁化容易方向の鉄心断面積より大きくな
り、これにて、難磁化方向の磁束密度を軽減させること
ができて、鉄損を減少させることができる。
【0037】図3は本発明の第2の実施例(請求項2の
発明に関連する実施例)を示している。この実施例にお
いては、例えば固定子鉄心を構成する積層鋼板14を二
方向性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板14にお
けるスロット14aの深さを難磁化方向で浅く(寸法
「L−ΔL」)、磁化容易方向で深く(寸法「L」)形
成している。この第2の実施例によれば、難磁化方向の
鉄心断面積が磁化容易方向の鉄心断面積より大きくな
り、これにて、難磁化方向の磁束密度を軽減させること
ができて、鉄損を減少させることができる。
【0038】図4は本発明の第3の実施例(請求項3の
発明に関連する実施例)を示している。この実施例にお
いては、積層鋼板15を二方向性珪素鋼板から形成し、
且つ、この積層鋼板15における磁化容易方向が45°
の範囲内でずれるように回し込んだ状態に積層する構成
としている。なお、磁化容易方向の角度は「θ」で示し
ている。上記積層鋼板15はそのスロット15aが内周
側に形成されていて、固定子鉄心を構成するものであ
る。この第3の実施例によれば、鉄心の周方向で磁化容
易方向と難磁化方向とが平均して積層された形態とな
り、もって、鉄損が平均化され、鉄損の低減に寄与でき
る。
【0039】図5は本発明の第4の実施例(これも請求
項3の発明に関連する実施例)を示している。この実施
例においては、積層鋼板16が、回転子鉄心を構成する
ものであり、スロット16aが外側に形成されている。
この実施例においても、上記第3の実施例と同様の効果
を奏する。
【0040】図6および図7は本発明の第5の実施例
(請求項4の発明に関連する実施例)を示している。こ
の実施例においては、フープ材17を用いた例えば固定
子鉄心18を示している。フープ材17は、片側が櫛状
に形成された長尺状をなしており、このフープ材17
は、その長手方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方
向性珪素鋼板から構成されている。そして、このフープ
材17を、その櫛状部分が内側となるように螺旋状に巻
回することによってスロット17a及びティース17b
を形成した固定子鉄心18が構成されている。
【0041】この第5の実施例によれば、フープ材17
を、長手方向と磁化容易方向(これは圧延方向および直
交方向があるが、本実施例ではそのうちの圧延方向)と
がほぼ合致する二方向性珪素鋼板から構成したことによ
り、ティース部17aおよびヨーク部17cとも鉄損お
よび磁化特性の優れた磁化容易方向から形成されるよう
になり、鉄損の低減を図ることができる。
【0042】図8および図9は本発明の第6の実施例
(これも請求項4の発明に関連する実施例)を示してい
る。この実施例においては、回転子鉄心19とした点が
上記第5の実施例と異なる。フープ材17は、片側が櫛
状に形成された長尺状をなしており、このフープ材17
を、その櫛状部分が外側となるように螺旋状に巻回する
ことによってスロット17a及びティース17bを形成
した回転子鉄心19が構成されている。この実施例にお
いても、上記第5の実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
【0043】図10および図11は本発明の第7の実施
例(請求項5の発明に関連する実施例)を示している。
この実施例においては、フープ材17をスロット17a
がスキューして形成されるように巻回することにより、
固定子鉄心20を構成した点が第5の実施例と異なる。
この実施例においては、電動機としての使用時におい
て、鉄心20の両端部で有害な高調波磁束の位相がずれ
てキャンセルされるようになり、異常トルクの発生が防
止され、効率向上を図ることができる。
【0044】図12および図13は本発明の第8の実施
例(これも請求項5の発明に関連する実施例)を示して
いる。この実施例においては、フープ材17をスロット
17aがスキューして形成されるように巻回することに
より、回転子鉄心21を構成した点が第6の実施例と異
なる。この実施例においては、電動機としての使用時に
おいて、鉄心21の両端部で有害な高調波磁束の位相が
ずれてキャンセルされるようになり、異常トルクの発生
が防止され、効率向上を図ることができる。
【0045】図14は本発明の第9の実施例(請求項6
の発明に関連する実施例)を示している。この実施例に
おいては、回転子鉄心用の積層鋼板22を二方向性珪素
鋼板から形成していることはもとより、各積層鋼板22
における磁化容易方向が順次ずれるように回し込んだ状
態に積層した構成としている。この実施例によれば、鉄
損の低減に寄与できると共に、積層鋼板22を鉄心厚み
方向にスキューさせたと同様の効果が得られるようにな
り、異常トルクの発生が防止され、効率向上を図ること
ができる。
【0046】図15ないし図17は本発明の第10の実
施例(請求項7の発明に関連する実施例)を示してい
る。この実施例においては、回転子鉄心23の積層鋼板
24を二方向性珪素鋼板から形成していることはもとよ
り、この積層された積層鋼板24のうち軸方向のほぼ半
分(符号L1で示す部分)と他の半分(符号L2で示す
部分)とで磁化容易方向を変えている。例えば上記L1
部分は図16に示す磁化容易方向とし、上記L2部分は
図17に示す磁化容易方向としている。
【0047】この実施例によれば、鉄損の低減に寄与で
きると共に、積層鋼板を鉄心厚み方向にスキューさせた
と同様の効果が得られるようになり、異常トルクの発生
が防止され、効率向上を図ることができる。
【0048】図18および図19は本発明の第11の実
施例(請求項8の発明に関連する実施例)を示してい
る。回転子鉄心25は、積層鋼板26を二方向性珪素鋼
板から構成した鉄心本体27と、この鉄心本体の外周に
装着された永久磁石28とを備え、鉄心本体27におけ
る難磁化方向が永久磁石のN極及びS極の方向と同方向
となるように構成している。この実施例によれば、図1
9に示すように、鉄心本体27内部の磁路が短くなり、
磁気抵抗が小さく、効率向上を図ることができる。ちな
みに、図27に示すように、鉄心本体27における難磁
化方向でなく磁化容易方向が永久磁石のN極及びS極の
方向と同じ方向となるように構成した場合には、鉄心本
体27内部の磁路が長くなり、磁気抵抗が大きくなって
しまう。
【0049】図20ないし図23は本発明の第12の実
施例(請求項9および請求項10の発明に関連する実施
例)を示している。この実施例においては、円弧状をな
す積層鋼板片29を、その円弧方向が磁化容易方向(こ
の場合圧延方向に対して直角方向)とほぼ合致するよう
にフープ材(二方向性珪素鋼板)30から打ち抜き形成
し、この積層鋼板片29を環状に連結して全体として円
形をなす連結円形積層鋼板31を構成し、この連結円形
積層鋼板31を積層したことにより、固定子鉄心32を
構成している。この場合、連結円形積層鋼板31におけ
る連結箇所31jを相互にずらして積層している。
【0050】この実施例によれば、ティース部31aお
よびヨーク部31bとも鉄損および磁化特性の優れた磁
化容易方向から形成されるようになり、全積層鋼板がい
わゆるワンスタンプ打ち抜きによって形成された鉄心に
比して、鉄損の低減が図れるようになる。特に、連結円
形積層鋼板31における連結箇所31jを相互にずらし
て積層したことにより、その連結箇所31jが鉄心厚み
方向で分散し、これにて、連結箇所が集中する場合と違
って鉄損の増加を抑えることができる。なお、上記実施
例では、積層鋼板片29の円弧方向を磁化容易方向のな
かでも圧延方向に対する直角方向(図21に符号P´を
付して示す)と同じ向きとしたが、本発明の第13の実
施例として示す図24の積層鋼板片33のように、その
円弧方向を磁化容易方向のなかでも圧延方向Pと同じ向
きとしても良い。
【0051】図25および図26は本発明の第14の実
施例(請求項11の発明に関連する実施例)を示してい
る。この実施例では、円弧状をなす積層鋼板片34は、
上記第12あるいは第13の実施例と同様に、その円弧
方向が磁化容易方向とほぼ合致するように二方向性珪素
鋼板から打ち抜き形成されたものであり、この積層鋼板
片34を環状に連結して全体として円形をなす連結円形
積層鋼板35を構成している。
【0052】この連結円形積層鋼板35とは別に、二方
向性珪素鋼板を円形に打ち抜き形成して単一円形積層鋼
板36を構成し、この単一円形積層鋼板36を複数枚積
層した鋼板群36G,36Gにより、前記連結円形積層
鋼板35を複数枚積層した鋼板群35Gを挟む形態に積
層して、固定子鉄心37を構成している。この実施例に
よれば、全積層鋼板がいわゆるワンスタンプ打ち抜きに
よって形成された鉄心に比して、鉄損の低減を図ること
ができ、さらには、機械的強度の向上も図ることができ
る。なお、本発明は、必要に応じて固定子鉄心および回
転子鉄心に適用できるものである。
【0053】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように次の効果を
得ることができる。請求項1の発明によれば、積層鋼板
を二方向性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板にお
ける難磁化方向の鉄心幅を磁化容易方向の鉄心幅よりも
広く設定したことにより、難磁化方向の鉄心断面積が磁
化容易方向の鉄心断面積より大きくなり、これにて、難
磁化方向の磁束密度を軽減させることができて、鉄損を
減少させることができる。
【0054】請求項2の発明によれば、積層鋼板を二方
向性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板におけるス
ロットの深さを難磁化方向で浅く、磁化容易方向で深く
形成したことにより、難磁化方向の鉄心断面積が磁化容
易方向の鉄心断面積より大きくなり、これにて、難磁化
方向の磁束密度を軽減させることができて、鉄損を減少
させることができる。
【0055】請求項3の発明によれば、積層鋼板を二方
向性珪素鋼板から形成し、且つ、この積層鋼板における
磁化容易方向が45°の範囲内でずれるように回し込ん
だ状態に積層したことにより、鉄心の周方向で磁化容易
方向と難磁化方向とが平均して積層された形態となり、
もって、鉄損が平均化され、鉄損の低減に寄与できるも
のである。
【0056】請求項4の発明によれば、フープ材を、長
手方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方向性珪素鋼
板から構成したことにより、ティース部およびヨーク部
とも鉄損および磁化特性の優れた磁化容易方向から形成
されるようになり、鉄損の低減を図ることができる。
【0057】請求項5の発明によれば、フープ材を、長
手方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方向性珪素鋼
板から構成すると共に、このフープ材を前記スロットが
スキューして形成されるように巻回したことにより、テ
ィース部およびヨーク部とも鉄損および磁化特性の優れ
た磁化容易方向から形成されるようになり、鉄損の低減
が図れる。さらに、このフープ材を、スロットがスキュ
ーして形成されるように巻回しているから、電動機とし
ての使用時において、鉄心両端部で有害な高調波磁束の
位相がずれてキャンセルされるようになり、異常トルク
の発生が防止され、効率向上を図ることができる。
【0058】請求項6の発明によれば、積層鋼板を二方
向性珪素鋼板から形成し、且つ、各積層鋼板における磁
化容易方向が順次ずれるように回し込んだ状態に積層し
たことにより、鉄損の低減に寄与できると共に、積層鋼
板を鉄心厚み方向にスキューさせたと同様の効果が得ら
れるようになり、異常トルクの発生が防止され、効率向
上を図ることができる。
【0059】請求項7の発明によれば、積層鋼板を二方
向性珪素鋼板から形成し、且つ、この積層された積層鋼
板のうち軸方向のほぼ半分と他の半分とで磁化容易方向
を変えたことにより、鉄損の低減に寄与できると共に、
積層鋼板を鉄心厚み方向にスキューさせたと同様の効果
が得られるようになり、異常トルクの発生が防止され、
効率向上を図ることができる。
【0060】請求項8の発明によれば、積層鋼板を二方
向性珪素鋼板から構成した鉄心本体と、この鉄心本体の
外周に装着された永久磁石とを備え、前記鉄心本体にお
ける難磁化方向が永久磁石のN極及びS極の方向と同方
向となるように構成したことにより、鉄心本体内部の磁
路が短くなり、磁気抵抗が小さく、効率向上を図ること
ができる。
【0061】請求項9の発明によれば、円弧状をなす積
層鋼板片を、その円弧方向が磁化容易方向とほぼ合致す
るように二方向性珪素鋼板から打ち抜き形成し、この積
層鋼板片を環状に連結して全体として円形をなす連結円
形積層鋼板を構成し、この連結円形積層鋼板を積層した
ことにより、ティース部およびヨーク部とも鉄損および
磁化特性の優れた磁化容易方向から形成されるようにな
り、全積層鋼板がいわゆるワンスタンプ打ち抜きによっ
て形成された鉄心に比して、鉄損の低減を図ることがで
きる。
【0062】請求項10の発明によれば、連結円形積層
鋼板の連結箇所を相互にずらして積層したことにより、
その連結箇所が鉄心厚み方向で分散し、これにて、連結
箇所が集中する場合と違って鉄損の増加を抑えることが
できる。
【0063】請求項11の発明によれば、円弧状をなす
積層鋼板片を、その円弧方向が磁化容易方向とほぼ合致
するように二方向性珪素鋼板から打ち抜き形成し、この
積層鋼板片を環状に連結して全体として円形をなす連結
円形積層鋼板を構成し、二方向性珪素鋼板を円形に打ち
抜き形成して単一円形積層鋼板を構成し、この単一円形
積層鋼板を複数枚積層した鋼板群により、前記連結円形
積層鋼板を複数枚積層した鋼板群を挟む形態に積層した
ことにより、全積層鋼板がいわゆるワンスタンプ打ち抜
きによって形成された鉄心に比して、鉄損の低減を図る
ことができると共に、機械的強度の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に関するところの、製作
工程を示す図
【図2】固定子鉄心の側面図
【図3】本発明の第2の実施例を示す積層鋼板の平面図
【図4】本発明の第3の実施例を示す積層鋼板の並置状
態の平面図
【図5】本発明の第4の実施例を示す積層鋼板の並置状
態の平面図
【図6】本発明の第5の実施例に関するところの製作工
程を示す図
【図7】固定子鉄心の側面図
【図8】本発明の第6の実施例に関するところの製作工
程を示す図
【図9】回転子鉄心の側面図
【図10】本発明の第7の実施例に関するところの製作
工程を示す図
【図11】固定子鉄心の側面図
【図12】本発明の第8の実施例に関するところの製作
工程を示す図
【図13】回転子鉄心の側面図
【図14】本発明の第9の実施例を示す積層鋼板の並置
状態の平面図
【図15】本発明の第10の実施例を示す回転子鉄心の
側面図
【図16】積層鋼板の平面図
【図17】別の積層鋼板の平面図
【図18】本発明の第11の実施例を示す回転子鉄心お
よび固定子鉄心の平面図
【図19】作用説明のための部分的平面図
【図20】本発明の第12の実施例を示す積層鋼板の平
面図
【図21】製作工程を示す図
【図22】積層鋼板の並置状態の平面図
【図23】固定子鉄心の側面図
【図24】本発明の第12の実施例に関するところの製
作工程を示す図
【図25】積層鋼板の並置状態の平面図
【図26】固定子鉄心の側面図
【図27】参考図
【図28】従来例を示す図1相当図
【図29】図2相当図
【符号の説明】
11は固定子鉄心、12は積層鋼板、13はフープ材
(二方向性珪素鋼板)、14,15,16は積層鋼板、
17はフープ材、18は固定子鉄心、19は回転子鉄
心、20は固定子鉄心、21は回転子鉄心、22は積層
鋼板、23は回転子てっしん、24は積層鋼板、25は
回転子鉄心、26は積層鋼板、27は鉄心本体、28は
磁石、29は積層鋼板片、30はフープ材、31は連結
円形積層鋼板、32は固定子鉄心、34は積層鋼板片、
35は連結円形積層鋼板、36は単一円形積層鋼板、3
7は固定子鉄心を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 資康 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 小澤 繁雄 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の積層鋼板を積層して構成されるも
    のにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素鋼板から形成
    し、且つ、各積層鋼板における難磁化方向の鉄心幅を磁
    化容易方向の鉄心幅よりも広く設定したことを特徴とす
    る回転電機用の鉄心。
  2. 【請求項2】 多数の積層鋼板を積層して構成されるも
    のにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素鋼板から形成
    し、且つ、各積層鋼板におけるスロットの深さを難磁化
    方向で浅く、磁化容易方向で深く形成したことを特徴と
    する回転電機用の鉄心。
  3. 【請求項3】 多数の積層鋼板を積層して構成されるも
    のにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素鋼板から形成
    し、且つ、この積層鋼板における磁化容易方向が45°
    の範囲内でずれるように回し込んだ状態に積層したこと
    を特徴とする回転電機用の鉄心。
  4. 【請求項4】 片側が櫛状に形成された長尺なフープ材
    を、螺旋状に巻回することによってスロット及びティー
    スを形成してなるものにおいて、前記フープ材を、長手
    方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方向性珪素鋼板
    から構成したことを特徴とする回転電機用の鉄心。
  5. 【請求項5】 片側が櫛状に形成された長尺なフープ材
    を、螺旋状に巻回することによってスロット及びティー
    スを形成してなるものにおいて、前記フープ材を、長手
    方向と磁化容易方向とがほぼ合致する二方向性珪素鋼板
    から構成すると共に、このフープ材を前記スロットがス
    キューして形成されるように巻回したことを特徴とする
    回転電機用の鉄心。
  6. 【請求項6】 多数の積層鋼板を積層して構成されるも
    のにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素鋼板から形成
    し、且つ、各積層鋼板における磁化容易方向が順次ずれ
    るように回し込んだ状態に積層したことを特徴とする回
    転電機用の鉄心。
  7. 【請求項7】 多数の積層鋼板を積層して構成されるも
    のにおいて、前記積層鋼板を二方向性珪素鋼板から形成
    し、且つ、この積層された積層鋼板のうち軸方向のほぼ
    半分と他の半分とで磁化容易方向を変えたことを特徴と
    する回転電機用の鉄心。
  8. 【請求項8】 積層鋼板を二方向性珪素鋼板から構成し
    た鉄心本体と、この鉄心本体の外周に装着された永久磁
    石とを備え、前記鉄心本体における難磁化方向が永久磁
    石のN極及びS極の方向と同方向となるように構成した
    ことを特徴とする回転電機用の回転子鉄心。
  9. 【請求項9】 円弧状をなす積層鋼板片を、その円弧方
    向が磁化容易方向とほぼ合致するように二方向性珪素鋼
    板から打ち抜き形成し、この積層鋼板片を環状に連結し
    て全体として円形をなす連結円形積層鋼板を構成し、こ
    の連結円形積層鋼板を積層したことを特徴とする回転電
    機用の鉄心。
  10. 【請求項10】 連結円形積層鋼板の連結箇所を相互に
    ずらして積層したことを特徴とする請求項9記載の回転
    電機用の鉄心。
  11. 【請求項11】 円弧状をなす積層鋼板片を、その円弧
    方向が磁化容易方向とほぼ合致するように二方向性珪素
    鋼板から打ち抜き形成し、この積層鋼板片を環状に連結
    して全体として円形をなす連結円形積層鋼板を構成し、
    二方向性珪素鋼板を円形に打ち抜き形成して単一円形積
    層鋼板を構成し、この単一円形積層鋼板を複数枚積層し
    た鋼板群により、前記連結円形積層鋼板を複数枚積層し
    た鋼板群を挟む形態に積層したことを特徴とする回転電
    機用の鉄心。
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