JPS586950A - 回転子用導電材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導電動機、発電機、同期電動機等のの回転子
用導電材料に関するもので、特に導電性をあまり劣化せ
しめることなく、Ｔｌｌ１Ａ特性を改善したものである
。

従来回転子のエンドリング、ローターウェッジ、コンミ
ュテーターパー等には銅系の導電材料が用いられていた
が、近年ケイ素樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性絶縁材料が
開発され、これに応じて導電材料にも許容温度を高くす
ることが要求されている。一方省資源、低コスト化の社
会情勢から導電材料の薄肉化が促進され、使用条件が厳
しくなり、一部では代替材料に置き換えられているが、
いずれにしても使用条件に対する安全係数は小さくなる
傾向にある。このため材料には組込後の特性痩化、特に
溶接時の発熱や起動時の発熱による特性の劣化が小さく
、起動、長時間運転、停止を繰返す回転応力による脆性
破壊に対して十分安全な強度を有することか要求され、
特に溶接時の発熱や起動時の発熱により特性変化の小さ
い耐熱性の優れた材料が望まれている。

最近の大型誘導電動機では、エンドフィンガと押え板と
のＩＷに、ケイ累鋼板を積層した磁２分路を採用し、固
定子鉄心部の漏れ磁束をこの部分で積極的に短絡し、鉄
心端部の漏れ磁束による過熱を防止する構造が用いられ
ている。また三相平衝負荷状態では、各相電流が正相分
だけからなるのにに対して、不平衝負荷状態では逆相骨
の電流が電機子巻線に流れるため、回転子に定晶周波の
２倍の周波数の渦電流を生ずる。

この電流は回転子の表面層に限られ、電動機や発電機の
ような円筒形塊状回転子では、回転子軸の表面、保持環
、回転子スロットのくさびに流れる。このため大型化に
は、回転子全長のスロットくさびの下に制動導体を挿入
し、回転子端部にエンドリングを設けている。これ等回
転子の導電材料には、一般に無酸素銅、タフピッチ銅、
りん脱酸銅等が用いられているが、何れも高温特性が劣
るため、その改善が強く望まれている。

本発明はこれＣ：鑑み１種々検討の結果、従来材料と比
較し、高温特性が優れ、しかも低コストで製造し得る回
転子用導電材料を開発したもので、本発明の一つはＦｅ
Ｏ，５〜３％、ｚｎｏ、　２〜１　％残部Ｃｕと不可避
的不純物からなり、他の一つはＦｅ０．５〜３％、ｚｎ
ｏ、　２〜１％、８ｎ１％以下、Ｐ　０．０５％以下、
残部Ｃｕと不可避的不純物からなる材料である。

即ち、本発明はＣｕｔ：Ｆｅとムを少量添加することに
より、加工性が優れ、導電性をあまり劣化せしめること
なく、強度、特に０２％耐力を著しく向上せしめ、高湿
処理後もほぼ同等の耐力を示す材料を得たものである。

また、これに８ｎとＰを少量添加することにより、加工
性及び導電性を損なうことなく、更に耐力を向上せしめ
たものである。しかしてこれら添加元素の含有量な上記
の如く限定したのは次の理由によるものである。

Ｆｅ含有量が０５％未満では加工性は良好なるも必要強
度が得られず、特に高温処理後の強度が不足し、３％を
越えると強度は向上するも、加工性及び導電性の低下が
著しくなるためである。また、Ｚｎ含有量が０．２％未
満では健全な鋳塊が得られず、１％を越えると加工性及
び導電性の低下が著しくなるためである。またＳｎ及び
Ｐは更に強度、特に０２％耐力を向上せしめるもｆ３ｎ
含有量が１％を越えても、またＰ含有量が０．０５％を
越えても、、加工性及び導電性の低下　　　　６１．。

が著しくなるためである。

以下本発明材料を実施例について詳細について詳細に説
明する。

大型溶解炉を用いて、銅を溶解し、これに各添加元素を
挿入した後、水冷鋳造により厚さ２００ｍ、巾５ＱＱｓ
ｍ、長さ２，０００１１１の鋳塊を得た。この鋳塊を９
００℃の温度に加熱して熱間圧延により、第１表に示す
組成の厚さｌＯ■の板を製造した。

これ等の板材について熱間圧延におけるコバ割れ発生状
況から加工性の良否を試べた。またこれ等の板材を８５
０℃の温度で３０分間加熱処理し、加熱処理前後の０．
２％耐力、引張強さ及び導電率を測定した。これ等の結
果を第２表に示す。

第　　　１　　　表 第１表及び第２表から明らかなように本発明材料Ａ　Ｉ
　−１１は、何れも従来材料／％１８〜２０と比較し、
０．２％耐力がはるかに優れ、加熱処理後も、はぼ同等
の耐力を有していることか判る。また導電率は４０％以
上を示し１回転子用導電材料として充分な導電性を有し
ている。

これに対し本発明材料よりＦｅ含有量、又はＺｎ含有量
の少ない比較合金４１２及４１４は加工性は良好なるも
０．２％耐力の向上が認められずまた本発明材料よりＦ
ｅ含有量又はＺｎ含有量の多い比較合金４１３及び４１
５は、充分な０．２％耐力を有するも加工性が悪く、導
電率の低下も著しいことが判る。更に本発明材料より３
ｎ含有量又はＰ含有量か多い比較材料Ｉ６１６．　、％
１７では何れも充分な０．２％耐力を示すも加工性が悪
く、導電率の低下も著しいことが判る。

このように本発明材料は、誘導電動機、発電機、同期電
動機等の回転子用導電材料として充　　　　　、１、分
な導電性を有し、製造が容易で、優れた０、２％耐力を
示し、加熱処理後もほぼ同等の０．２％耐力を示すもの
で、回転子の寿命を向上し得るばかりか、その軽量化、
小型化等を可能−こする等顕著な効°果を奏するもので
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｆｅｄ、　５〜３％、ｚｎｏ、ｚ％〜１％、
   残部αと不可避的不純物からなる回転子用導電材料。
2. （２）ＦｅＱ、　５〜３％、Ｚｆｌｏ、　２〜１％、５
   ｎ１％以下Ｐ　０．０５％以下、残部Ｃｕと不可避的不
   純物からなる回転子用導電材料。