JPH087799Y2

JPH087799Y2 - 回転電機

Info

Publication number: JPH087799Y2
Application number: JP1990076105U
Authority: JP
Inventors: 隆治渡邊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2005-07-19
Also published as: JPH0435641U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は、非正弦波電源例えばインバータによって駆
動される電動機に関する。

（従来の技術）電動機例えば積層鉄心間に通風ダクトを有する誘導電
動機を可変速運転する場合、インバータによって電源電
圧及び周波数を可変制御することがある。ところが、上
記インバータの出力電圧，電流の波形は、非正弦波であ
り基本周波数成分に加えて高調波成分を多く含んでい
る。このようなインバータにより電動機を駆動すると、
高調波成分により巻線に高調波磁束が発生し、この高調
波磁束が固定子鉄心及び回転子鉄心の両端とこれら鉄心
間の通風ダクト部に集中して磁歪が生じることから、騒
音或いは振動が商用交流電源駆動時に比べて大きくなる
という問題点があった。

このような電磁騒音を低減するために従来において
は、電動機とインバータとの間にインダクタを挿入する
ことにより、電動機の巻線に流れる電流を平滑化し、該
電流に含まれる基本周波数成分に対する高調波成分の比
率を低減し、電磁騒音を小さくしている。

（考案が解決しようとする課題）上記従来構成では、電動機とインバータ間にインダク
タを挿入すると、電動機の巻線に流れる電流に含まれる
基本周波数成分も減少する。このため、力率や始動トル
クなどの運転特性が悪くなるという問題点があった。本
考案の目的は、非正弦波電源で駆動したときに、高調波
成分の悪影響を防止し、しかも、運転特性の悪化を防止
できる電動機を提供するにある。

［考案の構成］（課題を解決するための手段）本考案の電動機は、低けい素鋼板を積層してブロック
鉄心を形成し、このブロック鉄心を複数個配列しブロッ
ク鉄心間に通風ダクトも有して形成の通風ダクト付積層
鉄心を有する回転電機に於いて、前記各ブロック鉄心の
両端部分に、これら各ブロック鉄心の材料より磁歪係数
の低い材料を配設したことを特徴とする。

（作用）上記手段によれば、通風ダクト付積層鉄心を有する電
動機をインバータで駆動し、巻線に流れた高調波電流を
起因する高調波磁束はブロック鉄心の両端部にある低磁
歪材中に生じるから、高調波磁束によって通風ダクト付
積層鉄心全体に生じる磁歪は小さくなる。一方、ブロッ
ク鉄心は低けい素鋼板で形成されているから、基本波成
分の電流に起因する磁束がブロック鉄心部分に生じるこ
とができる。よって運転特性が悪化することを防止でき
る。

（実施例）以下、本考案の一実施例につき第１図を参照しながら
説明する。

第１図において、１はフレーム、２はこのフレーム１
の内部に配設された固定子である。この固定子２は、積
層鉄心である固定子鉄心３（通風ダクト付固定子鉄心、
以下同じ）及び固定子巻線４よりなっている。上記固定
子鉄心３の内周部には、複数のスロット５が形成されて
おり、このスロット５内に上記固定子巻線４が巻装され
ている。一方、６は前記固定子２の内部に回転可能に設
けられた回転子で、これは回転子軸7,積層鉄心である回
転子鉄心８（通風ダクト付回転子鉄心、以下同じ）及び
回転子導体９よりなっている。上記回転子鉄心８の外周
部には、複数のスロット10が形成されており、このスロ
ット10内に上記回転子導体９が装着されている。尚、11
はエンドリングで、これは回転子鉄心８の両端部に取付
けられている。更に、前記固定子鉄心３は、軸方向に通
風ダクト18,19を有し、通風ダクト18に隣接する積層鉄
心14（低けい素鋼板を複数枚積層したブロック鉄心、以
下同じ）の両端部に位置する部分が、低磁歪材である低
磁歪鉄板12（例えば6.5％シリコン含有鉄板）を積層し
た積層鉄心13により構成されており、通風ダクト19にお
いても同様な構成となっている。

固定子鉄心３のうち上記両端部に位置する部分以外の
部分である中間部分が通常の積層鉄心14により構成され
ている。この通常の積層鉄心14は、低けい素鋼板である
例えば3.5％以下シリコン含有鉄板や純鉄板或いは冷間
圧延鋼板を単独又は夫々組合せて積層してなる。また、
前記回転子鉄心８は、軸方向に通風ダクト20,21を有
し、通風ダクト20に隣接する積層鉄心17（低けい素鋼板
を複数枚積層したブロック鉄心、以下同じ）の両端部に
位置する部分が、低磁歪材である低磁歪鉄板15（例えば
6.5％シリコン含有鉄板）を積層した積層鉄心16により
構成されており、通風ダクト21においても同様な構成と
なっている。回転子鉄心８のうち上記両端部に位置する
部分以外の部分である中間部分が通常の積層鉄心17によ
り構成されている。この通常の積層鉄心17は、低けい素
鋼板である例えば3.5％以下シリコン含有鉄板や純鉄板
或いは冷間圧延鋼板を単独又は夫々組合せて積層してな
る。

次に上記構成の作用を説明する。インバータにより上
述した電動機を駆動すると、固定子巻線４に流れる電流
には基本波成分及び高調波成分が含まれている。上記電
流の高調波成分によって固定子巻線４に発生する高調波
磁束は、固定子鉄心３の両端及び積層鉄心13の通風ダク
ト18,19側両端または回転子鉄心８の両端及び積層鉄心1
6の通風ダクト20,21側両端に集中する性質がある。この
場合、固定子鉄心３のうち通風ダクトに隣接する鉄心の
両端部に位置する部分が低磁歪鉄板を積層した積層鉄心
13により構成されていると共に、回転子鉄心８のうち通
風ダクト20,21に隣接する積層鉄心17の両端部に位置す
る部分が低磁歪鉄板15を積層した積層鉄心16により構成
されているから、上記高調波磁束がこれらの積層鉄心1
3,16を通ってもほとんど磁歪が生じることがなくなる。
このため、電磁騒音を低減でき騒音或いは振動を小さく
できる。尚、回転子導体９に誘導される電流の高調波成
分によって該回転子導体９に発生する高調波磁束（図示
しない）についても、同様にしてその電磁騒音を低減で
きる。一方、固定子巻線４に流れる電流の基本波成分に
よって該固定子巻線４に発生する基本波磁束は、固定子
鉄心３の中間部分が通常の積層鉄心14により構成されて
いると共に、回転子鉄心８の中間部分が通常の積層鉄心
17により構成されているから、上記基本波磁束がこれら
の積層鉄心14,17を通るときの磁気抵抗は小さく、よっ
て損失も小さい。

（他の実施例）尚、上記実施例では、低磁歪材として6.5％シリコン
含有鉄板を積層した積層鉄心13,16を用いたが、これに
限られるものではなく、低磁歪材として鉄粉を混入した
プラスチックのモールド体を用いても良い。また、固定
子２内部に回転子６を回転させる構成の内転形のものに
適用したが、固定子外部に回転子を回転させる構成の外
転形のものに適用しても良い。

［考案の効果］このような構成の本実施例によれば、積層鉄心間に通
風ダクトを有する構造であっても、インバータ駆動時の
高調波磁束による電磁騒音を低減でき、且つインダクタ
を挿入する従来に比べて、電流の基本波成分が減少する
こともないので運転特性の悪化を防止できるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回転電機の要部を示す
横断面図である。図面中、３は固定子鉄心（通風ダクト付固定子鉄心）、
８は回転子鉄心（通風ダクト付回転子鉄心）、12,15は
低磁歪鉄板、13,16は低磁歪鉄板を積層した積層鉄心、1
4,17は低けい素鉄板の積層鉄心（ブロック鉄心）、18,1
9,20,21は通風ダクトである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】低けい素鋼板を積層してブロック鉄心を形
成し、このブロック鉄心を複数個配列しブロック鉄心間
に通風ダクトも有して形成の通風ダクト付積層鉄心を有
する回転電機に於いて、前記各ブロック鉄心の両端部分
に、これら各ブロック鉄心の材料より磁歪係数の低い材
料を配設したことを特徴とする回転電機。