JPH11168864A - 同期電動機のロータ - Google Patents
同期電動機のロータInfo
- Publication number
- JPH11168864A JPH11168864A JP33136597A JP33136597A JPH11168864A JP H11168864 A JPH11168864 A JP H11168864A JP 33136597 A JP33136597 A JP 33136597A JP 33136597 A JP33136597 A JP 33136597A JP H11168864 A JPH11168864 A JP H11168864A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- rotor
- magnetic steel
- steel sheet
- synchronous motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スキューをかけて磁性鋼板を積層固定する同
期電動機のロータにおいて、簡便な製作方法による高速
回転の同期電動機のロータを提供する。 【解決手段】 図１のごとく、高透磁率材料から外周の
高磁気抵抗部に凹部１４を設けて磁性鋼板１３を成形す
る。そして、磁性鋼板１３の位相を円周方向にずらしな
がら積層する。そして、各凹部１４によりロータ外周面
に形成される複数の溝部に接着剤を適量塗布し、磁性鋼
板１３を一体化固定し、ロータを形成する。これによ
り、磁路間のつなぎを増やしたり、磁路の形状を変えた
りすることは無くなるため、性能の良好な高速回転の同
期電動機ロータの実現が可能となる。また、積層された
磁性鋼板の凹部への接着剤の塗布により各鋼板を接着結
合すればよいため、ロータ外周への接着剤の漏れがない
ことから、作業性および製作性にも優れる。
期電動機のロータにおいて、簡便な製作方法による高速
回転の同期電動機のロータを提供する。 【解決手段】 図１のごとく、高透磁率材料から外周の
高磁気抵抗部に凹部１４を設けて磁性鋼板１３を成形す
る。そして、磁性鋼板１３の位相を円周方向にずらしな
がら積層する。そして、各凹部１４によりロータ外周面
に形成される複数の溝部に接着剤を適量塗布し、磁性鋼
板１３を一体化固定し、ロータを形成する。これによ
り、磁路間のつなぎを増やしたり、磁路の形状を変えた
りすることは無くなるため、性能の良好な高速回転の同
期電動機ロータの実現が可能となる。また、積層された
磁性鋼板の凹部への接着剤の塗布により各鋼板を接着結
合すればよいため、ロータ外周への接着剤の漏れがない
ことから、作業性および製作性にも優れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期電動機のロー
タにおいて、円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持つ構
造のロータに関する。
タにおいて、円周方向に不均一な磁気抵抗分布を持つ構
造のロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の４極の同期電動機のロータ
に用いられている磁性鋼板の一例を示している。高透磁
率材料を成形した磁性鋼板１には、スリット２に代表さ
れるような複数のスリットを成形することで、磁路３に
代表されるような複数の磁路を形成し、磁性鋼板１の円
周方向に不均一な磁気抵抗分布が得られるようにしてい
る。そして図６のごとく磁性鋼板１を軸方向に積層して
固定し、ロータ５を形成している。ロータ５は、円周部
で結集した低磁気抵抗部分が、図５の磁極４に代表され
るような４個の磁極を成して、回転磁界内で回転軸回り
に回転する。
に用いられている磁性鋼板の一例を示している。高透磁
率材料を成形した磁性鋼板１には、スリット２に代表さ
れるような複数のスリットを成形することで、磁路３に
代表されるような複数の磁路を形成し、磁性鋼板１の円
周方向に不均一な磁気抵抗分布が得られるようにしてい
る。そして図６のごとく磁性鋼板１を軸方向に積層して
固定し、ロータ５を形成している。ロータ５は、円周部
で結集した低磁気抵抗部分が、図５の磁極４に代表され
るような４個の磁極を成して、回転磁界内で回転軸回り
に回転する。
【０００３】このような同期電動機は、不均一な磁気抵
抗分布を持つ構造のため、トルク変動が生ずる。その軽
減策として、積層する磁性鋼板１において円周方向に位
相をずらしながら積層する方法がある。この方法をスキ
ューと言う。
抗分布を持つ構造のため、トルク変動が生ずる。その軽
減策として、積層する磁性鋼板１において円周方向に位
相をずらしながら積層する方法がある。この方法をスキ
ューと言う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、同期電
動機の磁性鋼板積層ロータを製作する際には、高透磁率
材料を磁性鋼板１のごとく、所定の形状にプレスなどに
て加工した後、積層固定してロータを形成するようにし
ている。スキューをかけて積層する際の磁性鋼板１の積
層固定方法においては、既知であるところの締結結合、
ダボ結合、接着結合などの方法がある。
動機の磁性鋼板積層ロータを製作する際には、高透磁率
材料を磁性鋼板１のごとく、所定の形状にプレスなどに
て加工した後、積層固定してロータを形成するようにし
ている。スキューをかけて積層する際の磁性鋼板１の積
層固定方法においては、既知であるところの締結結合、
ダボ結合、接着結合などの方法がある。
【０００５】磁性鋼板１は、磁路３に代表されるように
磁路自体が細いため、１万回転以上の高速回転の同期電
動機のロータともなると、磁性鋼板１の強度から、遠心
破壊する恐れがある。そのため、内径部のみをボルトに
て固定する締結結合では、高速回転の同期電動機のロー
タは実現が困難である。そこで、図７に示すように、磁
路間につなぎ７を設け補強した磁性鋼板６とすること
で、高速回転の同期電動機のロータの実現が可能であ
る。しかし、磁路間につなぎ７を設けることは、モータ
の性能を低下させる要因となる。また、スリットの外周
近傍に嵌合部を設け、非磁性部材を組み合わせて磁路を
補強する方法も可能であるが、スキューをかけるロータ
となると非磁性部材の形状は螺旋形状となるため、その
加工が複雑となる。
磁路自体が細いため、１万回転以上の高速回転の同期電
動機のロータともなると、磁性鋼板１の強度から、遠心
破壊する恐れがある。そのため、内径部のみをボルトに
て固定する締結結合では、高速回転の同期電動機のロー
タは実現が困難である。そこで、図７に示すように、磁
路間につなぎ７を設け補強した磁性鋼板６とすること
で、高速回転の同期電動機のロータの実現が可能であ
る。しかし、磁路間につなぎ７を設けることは、モータ
の性能を低下させる要因となる。また、スリットの外周
近傍に嵌合部を設け、非磁性部材を組み合わせて磁路を
補強する方法も可能であるが、スキューをかけるロータ
となると非磁性部材の形状は螺旋形状となるため、その
加工が複雑となる。
【０００６】次にダボ結合は図８に示すように、プレス
加工により凹凸部８を設けた磁性鋼板９とし、凹凸部８
を組合せて積層固定する方法である。凹凸部８は任意の
位置に設けることができるため、磁路に対する遠心力を
考慮して凹凸部８を配置する。そして図９に示すよう
な、スリットを持たない補強用の非磁性鋼板１１に磁性
鋼板９と同じ凹凸部８を設け、組み合わせて積層するこ
とで、高速回転の同期電動機のロータの実現が可能であ
る。しかし、凹凸部８を設けるには、図８に示すよう
に、その周りにある程度の鋼板面積１０を必要とする。
すなわち、磁路自体が細いため、凹凸部８の製作のため
に磁路の形状を変える必要があり、モータの性能を低下
させる要因となる。
加工により凹凸部８を設けた磁性鋼板９とし、凹凸部８
を組合せて積層固定する方法である。凹凸部８は任意の
位置に設けることができるため、磁路に対する遠心力を
考慮して凹凸部８を配置する。そして図９に示すよう
な、スリットを持たない補強用の非磁性鋼板１１に磁性
鋼板９と同じ凹凸部８を設け、組み合わせて積層するこ
とで、高速回転の同期電動機のロータの実現が可能であ
る。しかし、凹凸部８を設けるには、図８に示すよう
に、その周りにある程度の鋼板面積１０を必要とする。
すなわち、磁路自体が細いため、凹凸部８の製作のため
に磁路の形状を変える必要があり、モータの性能を低下
させる要因となる。
【０００７】そして接着結合では、例えば図５に示した
磁性鋼板１の接合面全体に接着剤を塗布し、スリットを
持たない補強用の非磁性鋼板１１（図９参照）をはさ
み、接着し積層することで、高速回転の同期電動機のロ
ータの実現が可能である。しかし、磁性鋼板１にはスリ
ット２が多く、接着剤の全面塗布の作業性は良くない。
さらに、磁性鋼板１に接着剤を塗布積層し、圧縮する
と、図１０のごとく、余分な接着剤１２がロータの内外
径の壁面にはみ出て、接着剤１２の除去処理が必要とな
る。また、使用する接着剤１２にも無駄が生じる。
磁性鋼板１の接合面全体に接着剤を塗布し、スリットを
持たない補強用の非磁性鋼板１１（図９参照）をはさ
み、接着し積層することで、高速回転の同期電動機のロ
ータの実現が可能である。しかし、磁性鋼板１にはスリ
ット２が多く、接着剤の全面塗布の作業性は良くない。
さらに、磁性鋼板１に接着剤を塗布積層し、圧縮する
と、図１０のごとく、余分な接着剤１２がロータの内外
径の壁面にはみ出て、接着剤１２の除去処理が必要とな
る。また、使用する接着剤１２にも無駄が生じる。
【０００８】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、スキューをかけて磁性鋼板
を積層固定し形成される同期電動機のロータにおいて、
製作方法が簡便で、性能の良好な高速回転の同期電動機
のロータを提供することにある。
のであり、本発明の目的は、スキューをかけて磁性鋼板
を積層固定し形成される同期電動機のロータにおいて、
製作方法が簡便で、性能の良好な高速回転の同期電動機
のロータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、円周方向に不
均一な磁気抵抗分布を有する磁性鋼板を積層し、低磁気
抵抗部分に磁極を成して回転磁界内で回転軸周りに回転
する同期電動機のロータに関するものであり、本発明の
上記目的は、前記磁気抵抗分布を有すると共に外周の高
磁気抵抗部に凹部を有する磁性鋼板を備え、前記凹部を
有する磁性鋼板を積層してロータが形成されると共に、
積層された前記磁性鋼板が、前記凹部によりロータ外周
面に形成される溝部への接着剤の塗布／硬化により接着
結合されて成ることによって達成される。
均一な磁気抵抗分布を有する磁性鋼板を積層し、低磁気
抵抗部分に磁極を成して回転磁界内で回転軸周りに回転
する同期電動機のロータに関するものであり、本発明の
上記目的は、前記磁気抵抗分布を有すると共に外周の高
磁気抵抗部に凹部を有する磁性鋼板を備え、前記凹部を
有する磁性鋼板を積層してロータが形成されると共に、
積層された前記磁性鋼板が、前記凹部によりロータ外周
面に形成される溝部への接着剤の塗布／硬化により接着
結合されて成ることによって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施形態について説明する。
好適な実施形態について説明する。
【００１１】図１は、本発明の第一実施形態のロータに
用いる磁性鋼板１３の形状の一例を示した図である。磁
性鋼板１３は、高透磁率材料から外周の高磁気抵抗部に
凹部１４を設けて成形される。次に、図２に示すよう、
磁性鋼板１３の位相を円周方向にずらしながら積層し、
ロータ両端面の補強部材として、例えば磁性鋼板１３と
同様な凹部１４を一方の端面側に有し非磁性材料からな
るエンドリング１５を両端面に組み付ける。そして、各
凹部１４によりロータ外周面に形成される複数の溝部
（図２中の斜線部分）に接着剤１２を適量塗布し、接着
剤１２を硬化させて磁性鋼板１３を一体化固定し、ロー
タを形成する。本実施形態においては、磁路間のつなぎ
を増やしたり、磁路の形状を変えたりすることは無くな
るため、性能の良好な高速回転の同期電動機ロータの実
現が可能となる。また、ロータ外周面の凹部への接着剤
の塗布により磁性鋼板を接着結合すればよいため、ロー
タ外周への接着剤の漏れがないことから、作業性および
製作性にも優れる。
用いる磁性鋼板１３の形状の一例を示した図である。磁
性鋼板１３は、高透磁率材料から外周の高磁気抵抗部に
凹部１４を設けて成形される。次に、図２に示すよう、
磁性鋼板１３の位相を円周方向にずらしながら積層し、
ロータ両端面の補強部材として、例えば磁性鋼板１３と
同様な凹部１４を一方の端面側に有し非磁性材料からな
るエンドリング１５を両端面に組み付ける。そして、各
凹部１４によりロータ外周面に形成される複数の溝部
（図２中の斜線部分）に接着剤１２を適量塗布し、接着
剤１２を硬化させて磁性鋼板１３を一体化固定し、ロー
タを形成する。本実施形態においては、磁路間のつなぎ
を増やしたり、磁路の形状を変えたりすることは無くな
るため、性能の良好な高速回転の同期電動機ロータの実
現が可能となる。また、ロータ外周面の凹部への接着剤
の塗布により磁性鋼板を接着結合すればよいため、ロー
タ外周への接着剤の漏れがないことから、作業性および
製作性にも優れる。
【００１２】次に、第二実施形態のロータについて、説
明する。第二実施形態のロータは、第一実施形態と同様
に、高透磁率材料から外周の高磁気抵抗部に凹部１４を
設けて磁性鋼板１３（図１参照）を成形する。また、図
３に示すように、外周に磁性鋼板１３と同じ凹部１４を
設けた、スリットを持たない補強用の非磁性材料からな
る非磁性鋼板１６を成形する。次に、図４に示すよう
に、磁性鋼板１３および非磁性鋼板１６の位相を円周方
向にずらしながら積層し、磁性鋼板１３と同様な凹部１
４を一方の端面側に有し非磁性材料からなるエンドリン
グ（補強部材）１５を両端面に組み付ける。なお、非磁
性鋼板１６は例えば磁性鋼板１３数枚につき非磁性鋼板
１枚というように一定の割合で挿入する。そして、各凹
部１４に接着剤を適量塗布し、接着剤１２を硬化させ
て、磁性鋼板１３および非磁性鋼板１６を一体化固定
し、ロータを形成する。本実施形態においては、磁路間
のつなぎを増やしたり、磁路の形状を変えたりすること
は無くなり、性能の良好な高速回転の同期電動機ロータ
の実現が可能となる。また、ロータ外周面の凹部への接
着剤の塗布により磁性鋼板および非磁性鋼板を接着結合
すればよいため、ロータ外周への接着剤の漏れがないこ
とから、作業性および製作性に優れる。さらに、第一実
施形態と比較して、より高速回転が可能なロータを提供
することができる。
明する。第二実施形態のロータは、第一実施形態と同様
に、高透磁率材料から外周の高磁気抵抗部に凹部１４を
設けて磁性鋼板１３（図１参照）を成形する。また、図
３に示すように、外周に磁性鋼板１３と同じ凹部１４を
設けた、スリットを持たない補強用の非磁性材料からな
る非磁性鋼板１６を成形する。次に、図４に示すよう
に、磁性鋼板１３および非磁性鋼板１６の位相を円周方
向にずらしながら積層し、磁性鋼板１３と同様な凹部１
４を一方の端面側に有し非磁性材料からなるエンドリン
グ（補強部材）１５を両端面に組み付ける。なお、非磁
性鋼板１６は例えば磁性鋼板１３数枚につき非磁性鋼板
１枚というように一定の割合で挿入する。そして、各凹
部１４に接着剤を適量塗布し、接着剤１２を硬化させ
て、磁性鋼板１３および非磁性鋼板１６を一体化固定
し、ロータを形成する。本実施形態においては、磁路間
のつなぎを増やしたり、磁路の形状を変えたりすること
は無くなり、性能の良好な高速回転の同期電動機ロータ
の実現が可能となる。また、ロータ外周面の凹部への接
着剤の塗布により磁性鋼板および非磁性鋼板を接着結合
すればよいため、ロータ外周への接着剤の漏れがないこ
とから、作業性および製作性に優れる。さらに、第一実
施形態と比較して、より高速回転が可能なロータを提供
することができる。
【００１３】なお、上述した実施形態では、４極の同期
電動機のロータについて説明したが、４極以外について
も同様に本発明を適用可能である。また、円形状の磁性
鋼板による同期電動機のロータについて説明を行った
が、突極形状またはそれ以外の形状の同期電動機のロー
タについても同様に本発明を適用可能である。また、磁
路形状は円弧以外でも、同様に本発明を適用可能であ
る。また、本発明の接着部の凹部の形状は、磁性鋼板に
かかる遠心力を考慮し、様々な形状を用いることが可能
である。
電動機のロータについて説明したが、４極以外について
も同様に本発明を適用可能である。また、円形状の磁性
鋼板による同期電動機のロータについて説明を行った
が、突極形状またはそれ以外の形状の同期電動機のロー
タについても同様に本発明を適用可能である。また、磁
路形状は円弧以外でも、同様に本発明を適用可能であ
る。また、本発明の接着部の凹部の形状は、磁性鋼板に
かかる遠心力を考慮し、様々な形状を用いることが可能
である。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、磁路間
のつなぎを増やしたり、磁路の形状を変えたりすること
は無くなるため、性能の良好な高速回転の同期電動機ロ
ータの実現が可能となる。また、積層された鋼板の凹部
への接着剤の塗布により各鋼板を接着結合すればよいた
め、ロータ外周への接着剤の漏れがないことから、作業
性および製作性にも優れる。
のつなぎを増やしたり、磁路の形状を変えたりすること
は無くなるため、性能の良好な高速回転の同期電動機ロ
ータの実現が可能となる。また、積層された鋼板の凹部
への接着剤の塗布により各鋼板を接着結合すればよいた
め、ロータ外周への接着剤の漏れがないことから、作業
性および製作性にも優れる。
【図１】本発明の同期電動機のロータに用いる磁性鋼板
の一例を示す平面図である
の一例を示す平面図である
【図２】本発明の第一実施形態における同期電動機のロ
ータの構成の一例を示す側面図である。
ータの構成の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の第二実施形態の同期電動機のロータに
用いる補強用非磁性鋼板の一例を示す平面図である。
用いる補強用非磁性鋼板の一例を示す平面図である。
【図４】本発明の第二実施形態における同期電動機のロ
ータの構成の一例を示す側面図である。
ータの構成の一例を示す側面図である。
【図５】従来の同期電動機のロータの磁性鋼板の構成例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図６】従来の同期電動機のロータの構成例を示す斜視
図である。
図である。
【図７】従来の締結結合方法により製作される同期電動
機のロータに用いる磁性鋼板の一例を示す平面図であ
る。
機のロータに用いる磁性鋼板の一例を示す平面図であ
る。
【図８】従来のダボ結合方法により製作される同期電動
機のロータに用いる磁性鋼板の一例を示す平面図であ
る。
機のロータに用いる磁性鋼板の一例を示す平面図であ
る。
【図９】従来の同期電動機のロータに用いる補強用非磁
性鋼板の一例を示す平面図である。
性鋼板の一例を示す平面図である。
【図１０】従来の接着結合方法による同期電動機のロー
タの積層後の部分断面図である。
タの積層後の部分断面図である。
１ 磁性鋼板 ２ スリット ３ 磁路 ４ 磁極 ５ ロータ ６ 締結方法用磁性鋼板 ７ つなぎ ８ 凹凸部 ９ ダボ方法用磁性鋼板 １０ 凹部用鋼板面積 １１ 補強用非磁性鋼板 １２ 接着剤 １３ 凹部接着用磁性鋼板 １４ 凹部 １５ エンドリング １６ 凹部接着用補強非磁性鋼板
Claims (2)
- 【請求項１】 円周方向に不均一な磁気抵抗分布を有す
る磁性鋼板を積層し、低磁気抵抗部分に磁極を成して回
転磁界内で回転軸周りに回転する同期電動機のロータに
おいて、 前記磁気抵抗分布を有すると共に外周の高磁気抵抗部に
凹部を有する磁性鋼板を備え、 前記凹部を有する磁性鋼板を積層してロータが形成され
ると共に、 積層された前記磁性鋼板が、前記凹部によりロータ外周
面に形成される溝部への接着剤の塗布／硬化により接着
結合されて成ることを、 特徴とする同期電動機のロータ。 - 【請求項２】 円周方向に不均一な磁気抵抗分布を有す
る磁性鋼板を積層し、低磁気抵抗部分に磁極を成して回
転磁界内で回転軸周りに回転する同期電動機のロータに
おいて、 前記磁気抵抗分布を有すると共に外周の高磁気抵抗部に
凹部を有する磁性鋼板と、 該磁性鋼板と同じ凹部を有する非磁性鋼板とを備え、 前記凹部を有する磁性鋼板と非磁性鋼板とを一定の割合
にて積層してロータが形成されると共に、 積層された前記磁性鋼板及び前記非磁性鋼板が、前記各
凹部によりロータ外周面に形成される溝部への接着剤の
塗布／硬化により接着結合されて成ることを、 特徴とする同期電動機のロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33136597A JPH11168864A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 同期電動機のロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33136597A JPH11168864A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 同期電動機のロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168864A true JPH11168864A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18242877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33136597A Pending JPH11168864A (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | 同期電動機のロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11168864A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452380B1 (ko) * | 2002-10-10 | 2004-10-12 | 엘지전자 주식회사 | 동기 릴럭턴스 모터 |
| US7652404B2 (en) * | 2007-05-31 | 2010-01-26 | General Electric Company | Synchronous reluctance machine |
| WO2016024309A1 (ja) * | 2014-08-11 | 2016-02-18 | 富士電機株式会社 | 同期リラクタンス回転電機 |
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| WO2024069921A1 (ja) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 三菱電機株式会社 | シンクロナスリラクタンスモータ及び鉄道車両用の駆動装置 |
-
1997
- 1997-12-02 JP JP33136597A patent/JPH11168864A/ja active Pending
Cited By (11)
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