JPH10117467A - 電動機の回転子 - Google Patents

電動機の回転子

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JPH10117467A
JPH10117467A JP26747796A JP26747796A JPH10117467A JP H10117467 A JPH10117467 A JP H10117467A JP 26747796 A JP26747796 A JP 26747796A JP 26747796 A JP26747796 A JP 26747796A JP H10117467 A JPH10117467 A JP H10117467A
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JP
Japan
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slot
rotor
opening
skew
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP26747796A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinori Takekoshi
幸典 竹腰
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH10117467A publication Critical patent/JPH10117467A/ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/06Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew

Landscapes

  • Induction Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率の低下を伴うことなくスキュー量を十分
とることができる電動機の回転子を得る。 【解決手段】 外周に開口部を持つ複数の打抜部を有す
る薄鋼板を積層して構成され、開口部によるスロット開
口部4と打抜部によるスロット3を周方向に間隔をおい
て備えた積層鉄心1と、この積層鉄心1にアルミダイカ
ストにより形成されたコンダクター2からなるカゴ形の
回転子について、その各スロット3とスロット開口部4
とをそれぞれ軸方向に連続した連続構成となすととも
に、そのスロット3のスキュー量S1を小さくし、この
スキュー量S1よりスロット開口部4のスキュー量S2
を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層鉄心とコンダ
クターからなるカゴ形の電動機の回転子に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】上記この種の回転子は、ケイ素鋼板等の
薄鋼板を軸方向に積層した積層鉄心にアルミダイカスト
によるカゴ形のコンダクターを形成して構成されている
ものが多い。積層鉄心を構成する各薄鋼板には、外周に
開口部を持つ複数の打抜部が形成されていて、これらを
積層して構成される積層鉄心には、開口部によるスロッ
ト開口部と打抜部によるスロットが周方向に間隔をおい
て形成されている。
【0003】回転子は固定子の界磁空間に回転可能に軸
支され、界磁空間に形成される回転磁界により回転する
ものであるが、回転子が駆動された状態で、固定子から
積層鉄心に入る磁束は高調波成分を含んだものとなって
いる。この磁束の高調波成分は二次導体に高調波起電力
を発生させることになるが、この高調波起電力は回転子
にとって異常トルクとして作用し、振動や騒音の原因に
なる。これを防止するために従来から回転子のコンダク
ターにはスキューが付けられていることが多い。スキュ
ーを付けると磁束の高調波成分による起電力の位相が僅
かずつずれるスキュー効果により、全体としての起電力
の高調波成分が打ち消され、異常トルクに関与する分が
抑制される。
【0004】一般的には積層鉄心のスロット及びスロッ
ト開口部に同じスキュー量のスキューを付ける仕方で上
記したようなスキュー効果を得ているが、中には、特開
平3―285543号公報や特開平4―281347号
公報に示されているように、異方向に開口部を有する積
み鉄心をブロック毎に開口部を反転させて、スキュー効
果を得るようにしたものもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の回
転子において、スロット及びスロット開口部に同じスキ
ュー量のスキューを付けているものは、スキュー量を大
きくするとスロット内のコンダクターの長さが長くな
り、二次抵抗が増加するうえ、漏れリアクタンスも増加
し電動機としての特性が悪くなり効率が低下するといっ
た問題点がある。また、特開平3―285543号公報
や特開平4―281347号公報に示されているような
回転子の構成は、ブロック同士のコンダクターを収納す
るスロットの主部同士の間隔や重なり具合の設定が難し
く、主部の重なりが具合が悪いとやはり二次抵抗が増加
するといった問題点がある。
【0006】また、アルミダイカストによりコンダクタ
ーを形成した回転子では、エンドリングの厚さを厚くし
ないと、スロット内のコンダクターとエンドリングとの
接続部分の強度が不足し、回転子割れや接続部分に亀裂
ができやすいため、エンドリングを薄く構成することが
困難であった。
【0007】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは、効率
の低下を伴うことなくスキュー量を十分とることができ
る電動機の回転子を得ることであり、エンドリングが薄
くてもアルミダイカストによるコンダクターとの接続部
分の強度が高く維持できる電動機の回転子を得ることで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項1の発明は、外周に開口部を持つ複数の打抜部
を有する薄鋼板を積層して構成され、開口部によるスロ
ット開口部と打抜部によるスロットを周方向に間隔をお
いて備えた積層鉄心にアルミダイカストによるコンダク
ターを形成したカゴ形の回転子について、その各スロッ
トとスロット開口部とをそれぞれ軸方向に連続した連続
構成となすとともに、そのスロットのスキュー量を小さ
くし、このスキュー量よりスロット開口部のスキュー量
を大きくする手段を採用する。
【0009】前記課題を達成するために請求項2の発明
は、外周に開口部を持つ複数の打抜部を有する薄鋼板を
積層して構成され、開口部によるスロット開口部と打抜
部によるスロットを周方向に間隔をおいて備えた積層鉄
心にアルミダイカストによるコンダクターを形成したカ
ゴ形の回転子について、その各スロットとスロット開口
部とをそれぞれ軸方向に連続した連続構成となすととも
に、そのスロットのスキュー量をほぼ零にし、これより
スロット開口部のスキュー量を大きくする手段を採用す
る。
【0010】前記課題を達成するために請求項3の発明
は、外周に開口部を持つ複数の打抜部を有する薄鋼板を
積層して構成され、開口部によるスロット開口部と打抜
部によるスロットを周方向に間隔をおいて備えた積層鉄
心にアルミダイカストによるコンダクターを形成したカ
ゴ形の回転子について、その各スロットの軸方向の両端
部の断面積を他の部分の断面積より広く構成し、この部
分に各スロットの両端部にわたってコンダクターのエン
ドリング接続部を構成する手段を採用する。
【0011】前記課題を達成するために請求項4の発明
は、請求項1又は請求項2のいずれかに係る前記手段に
おける各スロットの軸方向の両端部の断面積を他の部分
の断面積より広く構成し、この部分に各スロットの両端
部にわたってコンダクターのエンドリング接続部を構成
する手段を採用する。
【0012】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。 実施の形態1.図1〜図7はこの実施の形態1の回転子
の構成を示したものである。この電動機の回転子は、図
1に示すように外周に開口部を持つ複数の打抜部を有す
る薄鋼板を軸方向に積層して構成された積層鉄心1にア
ルミダイカストによるコンダクター2を形成したカゴ形
と称されるものである。薄鋼板の打抜部は末広形のU字
状ないしはV字状に形成され、開口部は打抜部の外方の
一端に狭いスリット状に形成されている。積層鉄心1に
は図2に示すようにこの打抜部によるスロット3と開口
部によるスロット開口部4がそれぞれ周方向に間隔をお
いて構成されている。積層鉄心1の各スロット3内に形
成されるコンダクター2は、積層鉄心1の軸方向端面に
形成されたリング状のエンドリング5において連結され
ている。
【0013】各スロット3とスロット開口部4とは、い
ずれも軸方向に一様に連続した連続構成であり、それら
のいずれにもスキューが施されている。スロット3のス
キューとスロット開口部4のスキューのスキュー量(回
転中心に対するひねり角度であり、スキュー角度とも称
される)は、薄鋼板一枚一枚順に違えることにより異っ
ており(図3,4,5参照)、図6に示すようにスロッ
ト3のスキュー量S1よりスロット開口部4のスキュー
量S2の方が大きく構成されている。スキュー量S1は
スロット3の軸方向の長さがなるべく短くなり、かつス
キュー量S2はなるべく大きくなるように設定されてい
る。
【0014】スロット3の軸方向の長さは内部に形成さ
れるコンダクター2の二次抵抗や漏れリアクタンスを減
少させ、効率を良くするためには短い方が良く、スキュ
ー量S1が零のときスロット3の軸方向の長さは最短と
なる。一方、スキュー量S2はスキュー量S1の大きさ
に伴って増減するが、磁束の高調波成分による起電力の
位相をずらし、低振動化や低騒音化に寄与するスキュー
効果を得るには大きい方が良い。この実施の形態1の回
転子は、スキュー量S1とスキュー量S2とをS1<S
2の関係にし、S1をできるだけ小さくしてS2を大き
くすることにより、効率の向上とスキュー効果を得るこ
とを共に達成したものである。
【0015】図7はスキュー量S1を零にした回転子で
あり、その積層鉄心1の軸方向の各部の断面形状はそれ
ぞれ異っている。この回転子によれば、コンダクター2
の二次抵抗や漏れリアクタンスを最も減少させることが
できるが、スキュー量S2は大きくはとれずその分スキ
ュー効果は低減する。一方、図6はスキュー量S1を零
とせず、ある程度の大きさにした回転子であり、その積
層鉄心1の軸方向の各部の断面形状は、それぞれ図3〜
図5に示すように異っている。この回転子によれば、コ
ンダクター2の二次抵抗や漏れリアクタンスは前者より
増加するが、スキュー量S2は大きくとれ、その分より
スキュー効果が得られる。即ち、この回転子によれば、
電動機の効率の向上と低振動化・低騒音化を企図するこ
とが可能になる。
【0016】実施の形態2.図8〜図12はこの実施の
形態2の回転子の構成を示したものである。この電動機
の回転子も基本的構成は実施の形態1で示した回転子と
同じである。従って、実施の形態1のものと同じ部分に
ついては実施の形態1のものと同一の符号を用いそれら
についての説明は省略する。
【0017】この実施の形態2の回転子は、各スロット
3内にアルミダイカストにより形成されるコンダクター
2の軸方向端を相互に連結するエンドリング5を厚くす
ることなく、強度の向上を推進したものである。即ち、
各スロット3の軸方向の両端部の断面積をスロット3の
他の部分の断面積より部分的に広く構成し、各スロット
3の両端部にわたってコンダクター2との接続部分とし
てのエンドリング接続部6を形成したものである。これ
により、コンダクター2との接続部分はリング状のエン
ドリング5より肉厚となり、エンドリング5を厚くする
ことなく強度を維持でき、回転子割れや接続部分に亀裂
ができたりすることがなくなる。これ以外の機能は実施
の形態1のものと同じである。なお、このエンドリング
接続部6の構成は、図9,10,11,12に示すよう
にスロット3のスキュー量S1とスロット開口部4のス
キュー量S2とが同じである通常のこの種の回転子に適
用することが可能であり、エンドリング5を厚くするこ
となく強度を維持できるという効果を達成することがで
きる。
【0018】
【発明の効果】以上、実施の形態での説明からも明らか
なように、請求項1の発明によれば効率の低下を伴うこ
となくスキュー量を十分とることができ、スキュー効果
の得られる電動機の回転子が得られる。
【0019】請求項2の発明によれば、効率が良くスキ
ュー効果も得られる電動機の回転子が得られる。
【0020】請求項3の発明によれば、エンドリングが
薄くてもアルミダイカストによるコンダクターとの接続
部分の強度が高く維持できる電動機の回転子が得られ
る。
【0021】請求項4の発明によれば、請求項1又は請
求項2のいずれかに係る前記効果とともにエンドリング
が薄くてもアルミダイカストによるコンダクターとの接
続部分の強度が高く維持できる電動機の回転子が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の回転子を示す斜視図である。
【図2】 実施の形態1の積層鉄心の斜視図である。
【図3】 図2におけるA―A線の断面図である。
【図4】 図2におけるB―B線の断面図である。
【図5】 図2におけるC―C線の断面図である。
【図6】 実施の形態1の回転子のスキューの構成を示
す正面図である。
【図7】 実施の形態1の回転子の他のスキューの構成
を示す正面図である。
【図8】 実施の形態2の回転子を示す正面図である。
【図9】 実施の形態2の他の回転子を示す正面図であ
る。
【図10】 図9におけるD―D線の断面図である。
【図11】 図9におけるE―E線の断面図である。
【図12】 図9におけるF―F線の断面図である。
【符号の説明】
1 積層鉄心、 2 コンダクター、 3 スロット、
4 スロット開口部、 5 エンドリング、 6エン
ドリング接続部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周に開口部を持つ複数の打抜部を有す
    る薄鋼板を積層して構成され、上記開口部によるスロッ
    ト開口部と上記打抜部によるスロットを周方向に間隔を
    おいて備えた積層鉄心と、この積層鉄心にアルミダイカ
    ストにより形成されたコンダクターからなるカゴ形の回
    転子であって、上記各スロットとスロット開口部とをそ
    れぞれ軸方向に連続した連続構成となすとともに、その
    スロットのスキュー量を小さくし、このスキュー量より
    上記スロット開口部のスキュー量を大きくしたことを特
    徴とする電動機の回転子。
  2. 【請求項2】 外周に開口部を持つ複数の打抜部を有す
    る薄鋼板を積層して構成され、上記開口部によるスロッ
    ト開口部と上記打抜部によるスロットを周方向に間隔を
    おいて備えた積層鉄心と、この積層鉄心にアルミダイカ
    ストにより形成されたコンダクターからなるカゴ形の回
    転子であって、上記各スロットとスロット開口部とをそ
    れぞれ軸方向に連続した連続構成となすとともに、その
    スロットのスキュー量をほぼ零にし、これより上記スロ
    ット開口部のスキュー量を大きくしたことを特徴とする
    電動機の回転子。
  3. 【請求項3】 外周に開口部を持つ複数の打抜部を有す
    る薄鋼板を積層して構成され、上記開口部によるスロッ
    ト開口部と上記打抜部によるスロットを周方向に間隔を
    おいて備えた積層鉄心と、この積層鉄心にアルミダイカ
    ストにより形成されたコンダクターからなるカゴ形の回
    転子であって、上記各スロットの軸方向の両端部の断面
    積を他の部分の断面積より広く構成し、この部分に上記
    各スロットの両端部にわたって上記コンダクターのエン
    ドリング接続部を構成したことを特徴とする電動機の回
    転子。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載の電動機の
    回転子であって、上記各スロットの軸方向の両端部の断
    面積を他の部分の断面積より広く構成し、この部分に上
    記各スロットの両端部にわたって上記コンダクターのエ
    ンドリング接続部を構成したことを特徴とする電動機の
    回転子。
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