JPH09168252A - Slot insulation magnetic wedge and motor employing it - Google Patents

Slot insulation magnetic wedge and motor employing it

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JPH09168252A
JPH09168252A JP8296007A JP29600796A JPH09168252A JP H09168252 A JPH09168252 A JP H09168252A JP 8296007 A JP8296007 A JP 8296007A JP 29600796 A JP29600796 A JP 29600796A JP H09168252 A JPH09168252 A JP H09168252A
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JP
Japan
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magnetic
slot
wedge
insulating
stator
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Pending
Application number
JP8296007A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Sawa
孝雄 沢
Yasuo Sakata
保夫 坂田
Sadayoshi Hibino
定良 日々野
Tadayuki Sato
忠幸 佐藤
Sukeyasu Mochizuki
資康 望月
Tadatomo Kimura
忠朋 木村
Shigeo Ozawa
繁雄 小沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH09168252A publication Critical patent/JPH09168252A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the efficiency of a motor by bonding a thin plate of crystalline magnetic alloy having composition represented by a specified structural formula and specified electric resistance and thickness on one surface of a thin nonmagnetic insulating material such that the thin nonmagnetic insulating material directs toward the coil side in a stator slot. SOLUTION: The slot insulating magnetic wedge is constituted of a magnetic material layer comprising a thin plate of 100μm or less of crystalline magnetic alloy having electric resistance of 10-200Ω.cm and exhibiting conductivity laminated on a thin nonmagnetic insulating material. On the opening 14a side in a stator slot 14 of the motor, the slot insulating wedge 13 is inserted into the stator 14 such that the thin nonmagnetic insulating material 11 directs in the direction of the coil. The thin plate of the crystalline magnetic alloy is composed of a permalloy based alloy having composition represented by a general formula Ni100-a-b Fea Mb (in the formula, M is at least one element selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Si, Ai, Co and Cu, and 15<=a<=25at%, 0<=b<=10at%).

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の固定子ス
ロット内に挿入されるスロット絶縁磁性楔、およびそれ
を用いた電動機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slot insulating magnetic wedge inserted into a stator slot of an electric motor and an electric motor using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動機の効率や力率の改善、あるいは電
磁振動音の低減等の目的から、電動機の固定子スロット
の開口部側に磁性楔を挿入することが一般的に行われて
いる。磁性楔を挿入することによって、電動機の固定子
スロット開口部と固定子歯部との磁気的不平衡が是正さ
れ、電動機エアギャップの磁束歪が少なくなると共に、
回転子から発生する高調波磁束による損失が抑制される
ため、電動機の諸特性が改善される。
2. Description of the Related Art For the purpose of improving the efficiency and power factor of an electric motor or reducing electromagnetic vibration noise, it is common practice to insert a magnetic wedge into the opening side of a stator slot of the electric motor. By inserting the magnetic wedge, the magnetic imbalance between the stator slot opening of the electric motor and the stator teeth is corrected, and the magnetic flux distortion in the electric motor air gap is reduced,
Since the loss due to the harmonic magnetic flux generated from the rotor is suppressed, various characteristics of the electric motor are improved.

【0003】図5は、従来の一般的な磁性楔を用いた電
動機の要部を示す部分構成図である。同図において、電
動機の固定子スロット1は、回転子2に向けて開口(1
a)されており、この開口部1a側に断面台形状の磁性
楔3が挿入されている。この磁性楔3は、例えば鉄粉や
フェライト粉を樹脂等と共に固めたものにより構成され
る。固定子スロット1内には、コイル4が収容されてお
り、磁性楔3はコイル4の飛び出しを防止する役割も果
たしている。
FIG. 5 is a partial configuration diagram showing a main part of an electric motor using a conventional general magnetic wedge. In the figure, the stator slot 1 of the electric motor is opened toward the rotor 2 (1
a), and the magnetic wedge 3 having a trapezoidal cross section is inserted on the side of the opening 1a. The magnetic wedge 3 is made of, for example, iron powder or ferrite powder hardened together with resin or the like. A coil 4 is housed in the stator slot 1, and the magnetic wedge 3 also plays a role of preventing the coil 4 from protruding.

【0004】ところで、電動機の特性は、一般的にスロ
ット1内に収納されるコイル4の量に比例して改善され
るのが通例である。従って、図5に示した断面台形状の
磁性楔3では、スロット1の有効な断面積が損なわれ、
結果的に磁性楔3の挿入による効果が十分に得られない
という欠点があった。また、磁性粉を樹脂等によって固
化して作製した磁性楔は、機械的強度がそれ程大きくな
いため、挿入時や使用中に欠けや割れが発生する等、信
頼性の点で問題があった。
By the way, the characteristics of the electric motor are generally improved in proportion to the amount of the coil 4 housed in the slot 1. Therefore, in the trapezoidal magnetic wedge 3 shown in FIG. 5, the effective sectional area of the slot 1 is impaired,
As a result, there is a drawback that the effect of inserting the magnetic wedge 3 cannot be sufficiently obtained. In addition, the magnetic wedge produced by solidifying magnetic powder with resin or the like has a mechanical strength that is not so large, and thus has a problem in reliability such as chipping or cracking during insertion or during use.

【0005】そこで、上述したような欠点を解消するこ
とを目的として、図6に示すように楔材として用いられ
る絶縁性の薄葉材5aに、磁性材であるフェライト5b
をコーティングして一体化させて、磁性楔5を構成する
ことが提案されている(実開昭59-18548号公報参照)。
これは、磁性楔の効果を発揮させると共に、スロット内
に収納可能なコイル量を非磁性の薄葉材を楔としたもの
と同等とし、かつ楔の自動挿入も可能にする等の効果を
期待した方式である。
Therefore, for the purpose of eliminating the above-mentioned drawbacks, as shown in FIG. 6, an insulating thin leaf material 5a used as a wedge material and a ferrite 5b which is a magnetic material are used.
It has been proposed that the magnetic wedges 5 are formed by coating and integrating them (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-18548).
This is expected to bring out the effect of a magnetic wedge, make the amount of coil that can be stored in the slot equal to that of a non-magnetic thin leaf material, and enable automatic wedge insertion. It is a method.

【0006】しかし、フェライト等の磁性材を薄葉材に
コーティングした磁性楔では、コーティング層の厚さに
よっては剥離が生じたり、また磁性粉の固化物からなる
磁性楔と同様に、挿入時や使用中に欠けや割れが発生す
る等の問題があった。さらに、電動機の高効率化に対し
ても、十分な効果は得られておらず、この点からも改良
が強く望まれていた。
However, in the case of a magnetic wedge in which a thin material is coated with a magnetic material such as ferrite, peeling may occur depending on the thickness of the coating layer, and like the magnetic wedge made of solidified magnetic powder, the magnetic wedge may be inserted or used. There were problems such as chipping and cracking inside. Further, sufficient effects have not been obtained for improving the efficiency of electric motors, and improvement from this point has been strongly desired.

【0007】一方、磁性材料としてアモルファス合金薄
帯を使用した磁性楔が、特開昭 58-19138号公報、同58-
22554号公報、同 59-175350号公報等に記載されている
が、これらの磁性楔は、それぞれ以下に示すような問題
を有していた。すなわち、特開昭58-19138号公報には、
図7に示すように、複数枚のアモルファス合金薄帯6a
を、その長手方向をスロット内の巻線とほぼ平行とし、
かつ短手方向を鉄心断面中心線方向に向けてほぼ平行と
なるように積層した磁性楔6が記載されている。このよ
うな磁性楔は、製造するのに極めて多くの工程を必要と
し、さらに楔として要求される機械的強度に積層接着強
度のみで対応しなければならないため、十分な強度が得
られない等の問題を有していた。また、磁性粉を樹脂等
によって固化した磁性楔と同様に、スロット内のコイル
収容量が減少し、磁性楔の挿入による効果が十分に得ら
れないという欠点もあった。
On the other hand, a magnetic wedge using an amorphous alloy ribbon as a magnetic material is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 58-19138 and 58-58.
No. 22554, No. 59-175350, etc., these magnetic wedges had the following problems, respectively. That is, in JP-A-58-19138,
As shown in FIG. 7, a plurality of amorphous alloy ribbons 6a
With its longitudinal direction substantially parallel to the winding in the slot,
Moreover, the magnetic wedges 6 are described so that the latitudinal direction thereof is substantially parallel to the center line direction of the core cross section. Such a magnetic wedge requires an extremely large number of steps for manufacturing, and since it is necessary to deal with the mechanical strength required as the wedge only by the lamination adhesive strength, sufficient strength cannot be obtained. Had a problem. Further, similarly to the magnetic wedge in which magnetic powder is solidified with resin or the like, there is a drawback that the amount of coils accommodated in the slot is reduced and the effect of inserting the magnetic wedge cannot be sufficiently obtained.

【0008】また、特開昭58-22554号公報に記載されて
いる磁性楔も同様に、その製造に極めて多くの工程を必
要とし、機械的強度も積層接着強度のみであるために十
分ではなく、また効率の向上効果もスロット内における
占有面積が大きいことから十分に得られない等という問
題を有していた。また、幅の異なる薄帯を連続的に積層
する必要があり、製造工程上現実的ではないという問題
も有していた。
Further, the magnetic wedge described in Japanese Patent Laid-Open No. 58-22554 is also not sufficient because it requires an extremely large number of steps for its production and its mechanical strength is only the laminating adhesive strength. Also, there is a problem that the effect of improving efficiency cannot be sufficiently obtained because the occupied area in the slot is large. Further, there is a problem that it is necessary to continuously laminate thin strips having different widths, which is not practical in the manufacturing process.

【0009】さらに、特開昭 59-175350号公報に記載さ
れた磁性楔は、図8に示すように、アモルファス合金薄
帯7aと、合成樹脂層7bあるいは磁性粉末入りの合成
樹脂7bとを交互に積層したものであるため、磁性楔と
しての厚さが厚くなり、高効率化を十分に達成すること
ができないという問題を有していた。
Further, as shown in FIG. 8, the magnetic wedge disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-175350 alternates between an amorphous alloy ribbon 7a and a synthetic resin layer 7b or a synthetic resin 7b containing magnetic powder. Since the magnetic wedges are stacked on top of each other, the thickness of the magnetic wedge becomes large, and there is a problem in that high efficiency cannot be achieved sufficiently.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の磁性楔では、機械的強度が小さいことから、十分な信
頼性が得られなかったり、また磁性楔としての形状や磁
性材料の特性の点から、十分に電動機の効率を高めるこ
とができず、これらの点を改善することが強く望まれて
いた。
As described above, since the conventional magnetic wedge has a small mechanical strength, sufficient reliability cannot be obtained, and the shape of the magnetic wedge and the characteristics of the magnetic material cannot be obtained. From this point, the efficiency of the electric motor cannot be sufficiently increased, and it has been strongly desired to improve these points.

【0011】本発明は、このような課題に対処するため
になされたものであり、省スペースで電動機の高効率化
をもたらし、かつ信頼性に優れたスロット絶縁磁性楔を
提供することを目的としており、さらにはそのようなス
ロット絶縁磁性楔を用いることによって、高効率化を図
った電動機を提供するを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to provide a slot insulating magnetic wedge which is space-saving, brings high efficiency of an electric motor, and is excellent in reliability. Moreover, it is an object of the present invention to provide a motor with high efficiency by using such a slot insulating magnetic wedge.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のスロット絶縁磁
性楔は、電動機の固定子スロットの内面に接するよう
に、該固定子スロットの開口部中央付近に湾曲または折
り曲げた状態で挿入されるスロット絶縁磁性楔であっ
て、非磁性絶縁薄葉材と、この非磁性絶縁薄葉材の一方
の面上に、前記非磁性絶縁薄葉材が前記固定子スロット
内に配置されるコイル方向を向くように接合され、かつ
電気抵抗が10〜 200μΩ・cm、厚さが 100μm 以下(た
だし、 0を含まない)であると共に、 一般式:Ni100-a-b Fea b (式中、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、C
r、Mo、W、Mn、Si、Al、CoおよびCuから
選ばれた少なくとも 1種の元素を示し、 aおよび bはそ
れぞれ15≦ a≦25at% 、 0≦ b≦10at% を満足する数を
表す)で組成が実質的に表される結晶質磁性合金薄板か
らなる磁性材料層とを具備することを特徴としている。
A slot insulating magnetic wedge of the present invention is a slot inserted in a curved or bent state near the center of the opening of a stator slot of a motor so as to contact the inner surface of the stator slot. An insulating magnetic wedge, which is joined to a non-magnetic insulating thin leaf material and one surface of the non-magnetic insulating thin leaf material so that the non-magnetic insulating thin leaf material faces the coil disposed in the stator slot. And an electric resistance of 10 to 200 μΩ · cm and a thickness of 100 μm or less (not including 0), and a general formula: Ni 100-ab Fe a M b (where M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, C
At least one element selected from r, Mo, W, Mn, Si, Al, Co, and Cu, and a and b are numbers satisfying 15 ≦ a ≦ 25at% and 0 ≦ b ≦ 10at%, respectively. A), a magnetic material layer composed of a crystalline magnetic alloy thin plate whose composition is substantially represented by (1).

【0013】本発明の電動機は、回転子と、前記回転子
に向けて開口された開口部を有するスロットが設けられ
た固定子と、前記固定子のスロット内に配置されたコイ
ルと、前記スロットの内面に接するように、前記開口部
中央付近に湾曲または折り曲げた状態で挿入されたスロ
ット絶縁磁性楔とを具備する電動機において、前記スロ
ット絶縁磁性楔は、上記した本発明のスロット絶縁磁性
楔であることを特徴としている。
An electric motor according to the present invention includes a rotor, a stator provided with a slot having an opening opened toward the rotor, a coil arranged in the slot of the stator, and the slot. A slot insulating magnetic wedge inserted in a curved or bent state near the center of the opening so as to contact the inner surface of the slot insulating magnetic wedge, wherein the slot insulating magnetic wedge is the slot insulating magnetic wedge of the present invention described above. It is characterized by being.

【0014】本発明においては、電気抵抗が10〜 200μ
Ω・cmの結晶質磁性合金薄板を非磁性絶縁薄葉材に接合
しているため、極めて単純かつ簡便な構造のスロット絶
縁磁性楔が得られる。また、本発明のスロット絶縁磁性
楔は、上記したように構造が極めて単純で、かつ結晶質
磁性合金薄板が強度の向上にも寄与するため、極めて高
い信頼性が得られる。さらに、非磁性絶縁薄葉材の厚さ
を薄くすることができるため、結果的に楔自体を薄形化
することが可能となる。このように、本発明のスロット
絶縁磁性楔は、電気抵抗が10〜 200μΩ・cmの磁性材料
を用いることによって、効率の向上を図っていると共
に、薄形化できることから挿入スペースが少なくてすむ
ため、磁性楔としての効果を十分に得ることが可能とな
る。よって、極めて有効に電動機の効率向上を図ること
ができる。また、構造が単純なこと等から、製造が容易
であると共に、信頼性の向上が図れる。
In the present invention, the electric resistance is 10 to 200 μm.
Since a crystalline magnetic alloy thin plate of Ω · cm is bonded to a non-magnetic insulating thin leaf material, a slot insulating magnetic wedge having an extremely simple and simple structure can be obtained. Further, the slot insulating magnetic wedge of the present invention has an extremely simple structure as described above, and the crystalline magnetic alloy thin plate also contributes to the improvement of strength, so that extremely high reliability is obtained. Furthermore, since the thickness of the non-magnetic insulating thin leaf material can be reduced, the wedge itself can be thinned as a result. As described above, the slot insulating magnetic wedge of the present invention improves efficiency by using a magnetic material having an electric resistance of 10 to 200 μΩ · cm, and at the same time, it can be made thin, so that an insertion space is small. Therefore, it is possible to obtain a sufficient effect as a magnetic wedge. Therefore, it is possible to extremely effectively improve the efficiency of the electric motor. Further, since the structure is simple, the manufacturing is easy, and the reliability can be improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0016】本発明のスロット絶縁磁性楔は、電気抵抗
が10〜 200μΩ・cmという導電性を有する結晶質磁性合
金薄板からなる磁性材料層と非磁性絶縁薄葉材とを積
層、接合することによって、電動機の高効率化を図ると
共に、機械的強度を高めて信頼性の向上を図ったもので
ある。すなわち、結晶質磁性合金薄板からなる磁性材料
層の電気抵抗が10μΩ・cm未満であっても、また 200μ
Ω・cmを超えても、高効率が得られず、磁性楔としての
効果が低減する。結晶質磁性合金薄板からなる磁性材料
層の電気抵抗は、20〜 180μΩ・cmの範囲とすることが
より好ましく、特に40〜 160μΩ・cmの範囲が望まし
い。
In the slot insulating magnetic wedge of the present invention, a magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate having an electric resistance of 10 to 200 μΩ · cm and a non-magnetic insulating thin leaf material are laminated and joined, In addition to improving the efficiency of the electric motor, the mechanical strength is increased to improve reliability. That is, even if the electric resistance of the magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate is less than 10 μΩcm,
Even if it exceeds Ω · cm, high efficiency cannot be obtained and the effect as a magnetic wedge is reduced. The electric resistance of the magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate is more preferably in the range of 20 to 180 μΩ · cm, and particularly preferably in the range of 40 to 160 μΩ · cm.

【0017】また、このような結晶質磁性合金薄板から
なる磁性材料層の厚さは、 100μm以下(ただし、 0は
含まない)とする。磁性材料層の厚さが 100μm を超え
ると、剥離が生じやすくなる等、信頼性が低下したり、
スロット内での占有面積が増大し、高効率化を妨げる結
果となる。
The thickness of the magnetic material layer made of such a crystalline magnetic alloy thin plate is 100 μm or less (however, 0 is not included). When the thickness of the magnetic material layer exceeds 100 μm, peeling is likely to occur and reliability decreases, and
The occupied area in the slot increases, which results in hindering higher efficiency.

【0018】本発明においては、図1に示すように、非
磁性絶縁薄葉材11と結晶質磁性合金薄板12とを接合
することにより、スロット絶縁磁性楔13を構成してい
る。非磁性絶縁薄葉材11と結晶質磁性合金薄板12と
の接合は、両面接着シートや各種の接着剤によって行わ
れる。結晶質磁性合金薄板12の厚さは 1〜 100μmの
範囲とすることが好ましい。層の厚さが 1μm 未満であ
ると、積層に耐え得る機械的強度が得られない。結晶質
磁性合金薄板12の板厚は20〜 100μm の範囲とするこ
とがより好ましい。
In the present invention, as shown in FIG. 1, a slot insulating magnetic wedge 13 is formed by joining a non-magnetic insulating thin leaf material 11 and a crystalline magnetic alloy thin plate 12. The non-magnetic insulating thin leaf material 11 and the crystalline magnetic alloy thin plate 12 are joined by a double-sided adhesive sheet or various adhesives. The thickness of the crystalline magnetic alloy thin plate 12 is preferably in the range of 1 to 100 μm. If the layer thickness is less than 1 μm, mechanical strength that can withstand lamination cannot be obtained. The thickness of the crystalline magnetic alloy thin plate 12 is more preferably in the range of 20 to 100 μm.

【0019】非磁性絶縁薄葉材11としては、通常の絶
縁楔材として用いられているポリエステルフィルム、ポ
リエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドまたは
ポリイミドフィルム、芳香性アラミド紙等を用いること
ができる。これら非磁性絶縁薄葉材11の厚さは、結晶
質磁性合金薄板12の厚さによっても異なるが、通常10
〜 500μm 程度とすることが好ましい。これは結晶質磁
性合金薄板12が強度の向上にも寄与するためである。
As the non-magnetic insulating thin leaf material 11, a polyester film, a polyethylene terephthalate film, a polyamide or polyimide film, an aromatic aramid paper or the like which is used as an ordinary insulating wedge material can be used. The thickness of the non-magnetic insulating thin leaf material 11 varies depending on the thickness of the crystalline magnetic alloy thin plate 12, but is usually 10
It is preferably about 500 μm. This is because the crystalline magnetic alloy thin plate 12 also contributes to the improvement of strength.

【0020】実際の使用にあたっては、図2に示すよう
にスロット絶縁磁性楔13を湾曲させたり、図3に示す
ようにスロット絶縁磁性楔13を断面コ字状に折り曲げ
て使用する。そして図4に示すように、電動機の固定子
スロット14内の開口部14a側に、固定子スロット1
4の内面に接するように挿入する。この際、非磁性絶縁
薄葉材11がコイル15方向に向くように、スロット絶
縁磁性楔13を固定子スロット14内に挿入するものと
する。なお、図中16はU字形絶縁材である。また、電
子ビームやレーザービーム等のエネルギービーム照射に
よって、結晶質磁性合金薄板の任意角度に対してスクラ
ッチを導入し、磁気的に異方性を持たせることもでき
る。また、磁気異方性の付与は、磁性材料のキュリー温
度以下での磁場熱処理でも可能である。さらに、結晶質
磁性合金薄板からなる磁性材料層の表面に、使用した磁
性材料よりも電気伝導性のよい金属膜を形成してもよ
い。これによって、騒音の低減を図ることができる。そ
の手段としては、メッキ法、圧着法、超音波接合等のい
ずれの方法でもよいが、特にメッキ法が好ましい。ま
た、それに用いられる金属は銅、ニッケルおよびその合
金が好ましく、磁性体層との比率によりその厚さは50μ
m 以下とすることが好ましい。
In actual use, the slot insulating magnetic wedge 13 is curved as shown in FIG. 2 or the slot insulating magnetic wedge 13 is bent into a U-shaped cross section as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 4, the stator slot 1 is provided in the stator slot 14 of the electric motor at the opening 14a side.
Insert so that it touches the inner surface of 4. At this time, the slot insulating magnetic wedge 13 is inserted into the stator slot 14 so that the non-magnetic insulating thin leaf material 11 faces the coil 15. In the figure, 16 is a U-shaped insulating material. In addition, by irradiating an energy beam such as an electron beam or a laser beam, scratches can be introduced at an arbitrary angle of the crystalline magnetic alloy thin plate to give magnetic anisotropy. Further, the magnetic anisotropy can be imparted by magnetic field heat treatment at a Curie temperature of the magnetic material or lower. Furthermore, a metal film having better electric conductivity than the magnetic material used may be formed on the surface of the magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate. As a result, noise can be reduced. Any method such as a plating method, a pressure bonding method, and ultrasonic bonding may be used as the means, but the plating method is particularly preferable. The metal used therefor is preferably copper, nickel and its alloys, and its thickness is 50μ depending on the ratio with the magnetic layer.
m or less.

【0021】本発明における結晶質磁性合金薄板は、下
記の (1)式で実質的に表される組成を有する磁性合金、
いわゆるパーマロイ系合金からなるものである。
The crystalline magnetic alloy thin plate in the present invention is a magnetic alloy having a composition substantially represented by the following formula (1):
It is made of so-called permalloy alloy.

【0022】 一般式:Ni100-a-b Fea b ……(1) (式中、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、C
r、Mo、W、Mn、Si、Al、CoおよびCuから
選ばれた少なくとも 1種の元素を示し、 aおよび bはそ
れぞれ15≦ a≦25at% 、 0≦ b≦10at% を満足する数を
表す)ここで、Fe量が15〜 25at%の際に、軟磁気特性
が作製工程で劣化しにくく、またM元素の添加で機械的
強度が改善され、非磁性絶縁薄葉材との貼り合せによる
磁性楔としての強度も増加する。
General formula: Ni 100-ab Fe a M b (1) (wherein M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, C
At least one element selected from r, Mo, W, Mn, Si, Al, Co, and Cu, and a and b are numbers satisfying 15 ≦ a ≦ 25at% and 0 ≦ b ≦ 10at%, respectively. Here, when the Fe content is 15 to 25 at%, the soft magnetic characteristics are less likely to deteriorate in the manufacturing process, and the mechanical strength is improved by the addition of the M element. The strength as a magnetic wedge also increases.

【0023】このような結晶質磁性合金薄板は、多段ロ
ール等による圧延を繰り返すことによって、所定の板厚
とすることができる。また、結晶質磁性合金薄板は、圧
延後に熱処理を行っても、また行わなくともよいが、熱
処理した材料を用いる方が好ましい。
Such a crystalline magnetic alloy thin plate can be made to have a predetermined plate thickness by repeating rolling with a multi-stage roll or the like. The crystalline magnetic alloy thin plate may or may not be heat-treated after rolling, but it is preferable to use a heat-treated material.

【0024】[0024]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。な
お、以下に示す組成は全て原子%である。
Next, an embodiment of the present invention will be described. The compositions shown below are all atomic%.

【0025】実施例1 まず、Ni79Fe18Nb3 で組成が表される、板厚20μ
m の結晶質磁性合金薄板(電気抵抗:55μΩ・cm、飽和
磁束密度:8.1kG)を作製し、これに 800〜1100℃の範囲
の最適温度で熱処理を行った。この後、結晶質磁性合金
薄板と厚さ 0.2mmのポリエステルフィルムとをエポキシ
系の弾性接着剤を用いて接着し、幅10mm×長さ 100mmの
絶縁磁性楔を作製した。
Example 1 First, the composition is represented by Ni 79 Fe 18 Nb 3 and the plate thickness is 20 μm.
An m 2 crystalline magnetic alloy thin plate (electrical resistance: 55 μΩ · cm, saturation magnetic flux density: 8.1 kG) was prepared and heat-treated at an optimum temperature in the range of 800 to 1100 ° C. After that, the crystalline magnetic alloy thin plate and a polyester film having a thickness of 0.2 mm were adhered to each other using an epoxy elastic adhesive to produce an insulating magnetic wedge having a width of 10 mm and a length of 100 mm.

【0026】このようにして得た絶縁磁性楔を、 4極、
2.2kWのモータの各スロット部に湾曲させて挿入し、モ
ータの効率を評価した。
The insulating magnetic wedge obtained in this manner is
The efficiency of the motor was evaluated by inserting it into each slot of a 2.2 kW motor by bending it.

【0027】また、本発明との比較として、厚さ0.25mm
のポリエステルフィルムを楔とし、モータの同一部に挿
入して、同様な評価を行った。なお、モータ効率は、出
力側でトルクメータを用いて電動機の回転数とトルクを
測定し、入力側の電力に対する比率P を以下の式から求
めて算出した。
As a comparison with the present invention, the thickness is 0.25 mm.
The polyester film of No. 3 was used as a wedge and was inserted into the same portion of the motor, and the same evaluation was performed. The motor efficiency was calculated by measuring the rotation speed and torque of the electric motor using a torque meter on the output side and calculating the ratio P 1 to the electric power on the input side from the following formula.

【0028】P= 975×T/r [ T:トルク(kg・m),
r:回転数(rpm)] その結果、比較例1による楔では効率が 82.2%であった
のに対し、実施例1による磁性楔を用いた場合には 83.
0%と、効率の大幅な改善が認められた。
P = 975 × T / r [T: torque (kg · m),
r: Number of revolutions (rpm)] As a result, the efficiency of the wedge according to Comparative Example 1 was 82.2%, while the efficiency was 82.2% when the magnetic wedge according to Example 1 was used.
A significant improvement in efficiency was recognized, at 0%.

【0029】実施例2 Ni78.5Fe18.0Ta3.0 Si0.3 Mn0.2 で組成が表
される、板厚15μm の結晶質磁性合金薄板(電気抵抗:
65μΩ・cm、飽和磁束密度:7.9kG)を作製し、これに 8
00〜1100℃の範囲の最適温度で熱処理を行った。この
後、結晶質磁性合金薄板と厚さ 0.2mmのポリエチレンテ
レフタレート(PET)フィルムとをウレタン系の接着
剤を用いて接着し、幅10mm×長さ 100mmの磁性楔を作製
した。この磁性楔を実施例1と同様のモータのスロット
部に入るようにコ字形に折り曲げて各スロット部に挿入
し、モータの効率を評価した。
Example 2 A crystalline magnetic alloy thin plate having a plate thickness of 15 μm (electric resistance: Ni 78.5 Fe 18.0 Ta 3.0 Si 0.3 Mn 0.2)
65μΩ ・ cm, saturation magnetic flux density: 7.9kG) was prepared and
The heat treatment was performed at the optimum temperature in the range of 00 to 1100 ° C. Then, the crystalline magnetic alloy thin plate and a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 0.2 mm were adhered to each other using a urethane adhesive to prepare a magnetic wedge having a width of 10 mm and a length of 100 mm. Similar to Example 1, the magnetic wedge was bent into a U-shape so as to fit in the slot portion of the motor and inserted into each slot portion, and the efficiency of the motor was evaluated.

【0030】また、本発明との比較例として、厚さ 0.2
mmのPETフィルムのみで同一形状とした楔(比較例
2)、鉄粉と樹脂(3wt%)とを混練して成形、硬化させた
楔(比較例3)、鉄粉と樹脂(1wt%)とを混練して成形、
硬化させた楔(比較例4)、フェライト楔(比較例5/
樹脂と混練)、Fe8020楔(比較例6/厚さ35μm ,
鉄心の中心方向と平行に積層)、Fe70Co1020
(比較例7/厚さ33μm ,0.2mmPETに 5枚積層)、
Ni楔(比較例8/厚さ20μm , 0.2mmPETと積層,
さらに 2μm の絶縁層を薄帯上に塗布)をそれぞれ作製
し、これらを用いて同様にモータの効率を評価した。こ
れら比較例の結果を併せて表1に示す。
As a comparative example with the present invention, a thickness of 0.2
A wedge having the same shape only with a PET film of mm (Comparative Example 2), a wedge obtained by kneading and curing iron powder and resin (3 wt%) (Comparative Example 3), iron powder and resin (1 wt%) Kneading and molding,
Hardened wedge (Comparative example 4), Ferrite wedge (Comparative example 5 /
Kneading with resin), Fe 80 B 20 wedge (Comparative example 6 / thickness 35 μm,
Laminated in parallel with the center direction of the iron core), Fe 70 Co 10 B 20 wedge (Comparative Example 7 / thickness 33 μm, 5 laminated on 0.2 mm PET),
Ni wedge (Comparative Example 8 / thickness 20 μm, laminated with 0.2 mm PET,
Furthermore, an insulating layer of 2 μm was applied on the ribbon), and the efficiency of the motor was similarly evaluated using these. The results of these comparative examples are also shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】 また、実施例2による磁性楔と比較例6、7による各磁
性楔について、スロットへの挿入性について検討したと
ころ、実施例2による磁性楔は欠損等が全くなかったの
に対し、比較例6、7による各磁性楔の場合、比較例6
では接着部分からのはがれにより、 2分割化したものが
約 15%あり、また比較例7では積層している磁性層のめ
くれが約 20%生じた。これらのことから、本発明の磁性
楔は信頼性にも優れることが明らかである。
[Table 1] Further, when the magnetic wedge according to Example 2 and each of the magnetic wedges according to Comparative Examples 6 and 7 were examined for insertability into a slot, the magnetic wedge according to Example 2 had no defects or the like, whereas Comparative Example 6 Comparative example 6 in the case of each magnetic wedge according to
In the case of Comparative Example 7, about 15% of the pieces were divided into two parts due to peeling from the bonded portion, and in Comparative Example 7, the magnetic layers laminated were turned up about 20%. From these, it is clear that the magnetic wedge of the present invention has excellent reliability.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
気抵抗が10〜 200μΩ・cmである結晶質磁性合金薄板か
らなる磁性材料層と非磁性絶縁薄葉材とを接合している
ため、単純な構造でかつ薄型化され、そして磁性楔とし
ての機能が十分に得られるスロット絶縁磁性楔を提供す
ることができる。よって、電動機の効率改善および信頼
性の向上に大きく貢献するものである。また、本発明の
電動機によれば、効率改善等を図ることができる。
As described above, according to the present invention, since the magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate having an electric resistance of 10 to 200 μΩ · cm and the non-magnetic insulating thin leaf member are joined, It is possible to provide a slot insulating magnetic wedge that has a simple structure and is made thin, and that can sufficiently function as a magnetic wedge. Therefore, it greatly contributes to the improvement of efficiency and reliability of the electric motor. Further, according to the electric motor of the present invention, it is possible to improve efficiency and the like.

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

【図1】 本発明の一実施形態のスロット絶縁磁性楔の
要部構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a slot insulating magnetic wedge according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すスロット絶縁磁性楔の全体形状の
一例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the overall shape of the slot insulating magnetic wedge shown in FIG.

【図3】 図1に示すスロット絶縁磁性楔の全体形状の
他の例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing another example of the overall shape of the slot insulating magnetic wedge shown in FIG.

【図4】 本発明の一実施形態のスロット絶縁磁性楔の
使用例および本発明の一実施形態の電動機の要部構成を
示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a usage example of the slot insulating magnetic wedge according to the embodiment of the present invention and a main configuration of an electric motor according to the embodiment of the present invention.

【図5】 従来の磁性楔を固定子スロットと共に示す平
面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a conventional magnetic wedge together with a stator slot.

【図6】 従来の他の磁性楔を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing another conventional magnetic wedge.

【図7】 従来のさらに他の磁性楔を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing still another conventional magnetic wedge.

【図8】 従来のさらに他の磁性楔を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing another conventional magnetic wedge.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11……非磁性絶縁薄葉材 12……結晶質磁性合金薄板 13……スロット絶縁磁性楔 14……固定子スロット 14a…開口部 15……コイル 11 ... Non-magnetic insulating thin sheet material 12 ... Crystalline magnetic alloy thin plate 13 ... Slot insulating magnetic wedge 14 ... Stator slot 14a ... Opening 15 ... Coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 資康 愛知県海部郡蟹江町須成乗田1923−2− 504 (72)発明者 木村 忠朋 三重県四日市市平津新町260−73 (72)発明者 小沢 繁雄 三重県四日市市采女町407−6 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shieyasu Mochizuki 1923-2-504 Sunarinorida, Kanie-cho, Kaifu-gun, Aichi Prefecture (72) Inventor Tadatomo Kimura 260-73, Hiratsune-machi, Yokkaichi-shi, Mie Inventor Ozawa Shigeo 407-6 Mamemachi, Yokkaichi-shi, Mie

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動機の固定子スロットの内面に接する
ように、該固定子スロットの開口部中央付近に湾曲また
は折り曲げた状態で挿入されるスロット絶縁磁性楔であ
って、 非磁性絶縁薄葉材と、この非磁性絶縁薄葉材の一方の面
上に、前記非磁性絶縁薄葉材が前記固定子スロット内に
配置されるコイル方向を向くように接合され、かつ電気
抵抗が10〜 200μΩ・cm、厚さが 100μm 以下(ただ
し、 0を含まない)であると共に、 一般式:Ni100-a-b Fea b (式中、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、C
r、Mo、W、Mn、Si、Al、CoおよびCuから
選ばれた少なくとも 1種の元素を示し、 aおよび bはそ
れぞれ15≦ a≦25at% 、 0≦ b≦10at% を満足する数を
表す)で組成が実質的に表される結晶質磁性合金薄板か
らなる磁性材料層とを具備することを特徴とするスロッ
ト絶縁磁性楔。
1. A slot insulating magnetic wedge which is inserted in a curved or bent state near the center of the opening of the stator slot so as to come into contact with the inner surface of the stator slot of the electric motor. , On one surface of the non-magnetic insulating thin leaf material, the non-magnetic insulating thin leaf material is bonded so as to face the coil direction disposed in the stator slot, and the electrical resistance is 10 ~ 200μΩ · cm, thickness Is 100 μm or less (not including 0), and a general formula: Ni 100-ab Fe a M b (where M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, C).
At least one element selected from r, Mo, W, Mn, Si, Al, Co, and Cu, and a and b are numbers satisfying 15 ≦ a ≦ 25at% and 0 ≦ b ≦ 10at%, respectively. And a magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate whose composition is substantially represented by (1).
【請求項2】 回転子と、前記回転子に向けて開口され
た開口部を有するスロットが設けられた固定子と、前記
固定子のスロット内に配置されたコイルと、前記スロッ
トの内面に接するように、前記開口部中央付近に湾曲ま
たは折り曲げた状態で挿入されたスロット絶縁磁性楔と
を具備する電動機において、 前記スロット絶縁磁性楔は、非磁性絶縁薄葉材と、この
非磁性絶縁薄葉材の一方の面上に、前記非磁性絶縁薄葉
材が前記コイル方向を向くように接合され、かつ電気抵
抗が10〜 200μΩ・cm、厚さが 100μm 以下(ただし、
0を含まない)であると共に、 一般式:Ni100-a-b Fea b (式中、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、C
r、Mo、W、Mn、Si、Al、CoおよびCuから
選ばれた少なくとも 1種の元素を示し、 aおよび bはそ
れぞれ15≦ a≦25at% 、 0≦ b≦10at% を満足する数を
表す)で組成が実質的に表される結晶質磁性合金薄板か
らなる磁性材料層とを有することを特徴とする電動機。
2. A rotor, a stator provided with a slot having an opening opening toward the rotor, a coil arranged in the slot of the stator, and an inner surface of the slot. As described above, in the electric motor including the slot insulating magnetic wedge inserted in a curved or bent state in the vicinity of the center of the opening, the slot insulating magnetic wedge includes a non-magnetic insulating thin leaf material and a non-magnetic insulating thin leaf material. On one surface, the non-magnetic insulating thin leaf material is bonded so as to face the coil direction, and the electrical resistance is 10 ~ 200μΩ · cm, thickness 100μm or less (however,
In addition to the general formula: Ni 100-ab Fe a M b (wherein M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, C).
At least one element selected from r, Mo, W, Mn, Si, Al, Co, and Cu, and a and b are numbers satisfying 15 ≦ a ≦ 25at% and 0 ≦ b ≦ 10at%, respectively. And a magnetic material layer made of a crystalline magnetic alloy thin plate whose composition is substantially represented by (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006101689A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Robert Bosch Gmbh Winding wire support for electric machine
US7622012B2 (en) 2005-02-09 2009-11-24 Mitsubishi Materials Corporation Flat soft magnetic metal powder and composite magnetic material including the soft magnetic metal powder

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