JPS5899236A - 回転電機の回転子 - Google Patents

回転電機の回転子

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JPS5899236A
JPS5899236A JP19683981A JP19683981A JPS5899236A JP S5899236 A JPS5899236 A JP S5899236A JP 19683981 A JP19683981 A JP 19683981A JP 19683981 A JP19683981 A JP 19683981A JP S5899236 A JPS5899236 A JP S5899236A
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JP
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rotor
magnetic flux
axial direction
winding
rotor core
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JP19683981A
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JPS649822B2 (ja
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Motoya Ito
元哉 伊藤
Noboru Fujimoto
登 藤本
Keiji Saito
斉藤 啓自
Mitsunori Yamashina
山品 光則
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26Rotor cores with slots for windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

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】 本発明は回転電機の回転子の改良に係り、特に回転子巻
線が回転子鉄心の巻線溝内に収納されている回転子の改
良に関するものでるる。
同率発明は、回転子鉄心の巻線溝内に回転子巻線が収納
されている回転子であれば、いかなるものでも採用可能
でるるか、ここでは最も適用して有効であろうと思われ
る誘導電動機のかご彩画転子について説明すること(す
る。
周知のように従来一般・に採用されているとの徨の回転
子は、gio図及び第11図に示すように回転子軸l上
に回転子軸とともに回転する回転子鉄心2を備え、そし
てこの回転子鉄心の外周近傍には回転子巻線となる導体
バー3が堀設されている。この導体パニ3は回転子鉄心
表面に予め設けられている巻線溝4内に収納され、かつ
その軸方  、内角端部に端輌壌51に備えている。同
第1図中6は固定子を示すものでるる。
一般にこの回転子に設けられた導体バー3は鋼心るいは
真鍮の神体にて形成され、そして回転子鉄心2のIII
IiI擲4に軸方向より打込まれ、回転子鉄心全長にわ
たり巻aSSに密着されて収納されているのが普通でる
る。
ところでこの構成では、電動機の運転中に導体パー3が
それ自体に発生する熱のために膨張して軸方向に大きく
伸びようとするが、特に回転子端部分の回転子鉄心の過
熱膨張密着締付によってその伸びが阻止され、導体パー
3には大きな熱応力が発生する嫌いがあった。
すなわちこれをわかシ鳥くする九めに、図示した第12
図を参照願うと、この図は回転子の導体パー3の端部周
囲を断面で示したものでるるが。
この回転子鉄心2の端部分21にはどうしても固定子(
第10図の6参照]側から洩れ九洩れ磁束φ(詳細後述
]が入射することになる。し九がってこの回転子鉄心の
端部分2aにはうず電流が生じ、端部分は図中ハツチン
グで示したような範囲で過熱する。この過熱は回転子鉄
心2を軸方向″(Q矢印方向J及び周方向(P矢印方向
]に熱膨張させるが、このうち周方向の膨張は導体パー
3を締付ける方向に作用、すなわち図中2点鎖線で示す
ように導体パー側に膨張し、導体パー3がこの部分、す
なわち回転子鉄心端部2aにて締付けられるわけである
し次がって過負荷運転を繰り返し九場合などには、この
熱膨張締付が激しく、また導体バー36熱伸縮も激しい
ので、遂には導体パー3がこの回転子鉄心端部2aにて
変形破断が起p1運転不能、に至る恐れがめつ九わけで
るる。
ここで前述した洩れ磁束について@10図を用いて説明
すると、回転電機においては、固定子6と回転子関の関
1m[Gを通る主磁束φ、の他に、固定子6の軸方向端
部の方から回転子の軸方向端部に向う洩れ磁束−が存在
する。この洩れ磁束は回転子鉄心の端部に軸方向に入射
し1.そしてその大きさは回転子鉄心2の外°周側では
大きく、内周@、すなわち回転子軸1の中心側に向うに
したがい小さくなるような分布となる。したがってこの
洩れ磁束によって回転子鉄心端部に銹導するうず11L
fiは、回転子鉄心端部の歳部分、すなわち巻m濤間の
鉄心部で大きく、それに伴って発熱もこの部分が最も大
きくなる。この洩れ磁束は鉄心に入射すると次第に減衰
するので、発熱部は軸方向には回転子鉄心端面に近い部
分、すなわち第12図に示すハツチングの部分に集中す
ることにな#)%回転子鉄心温度もこの部分で局部的に
上昇し、回転子鉄心端部の歯部分が熱膨張して前述した
ように導体パー3が回転子鉄心端部で締付けられ、導体
パー3に悪影・を及はしてしまうのである。
本発明はこれにかんがみなされ九ものでTo9、し九が
ってその目的とするところは、たとえ固定子からの洩れ
磁束が多いものであっても、を九過酷な運転の行なわれ
る回転電機でめっても回転子巻線の破損の少ないこの種
の回転子を提供するにるる。
すなわち本発明は、回転子鉄心の軸方向端部分で1回転
子巻線と隣接している周方向−側部分に軸方向磁束を阻
害する磁束抵抗手段を設け、固定子からの漏洩磁束を回
転子巻線に隣接している回転子鉄心端部でアンバランス
となるようになして回転子鉄心が回転子巻線を押えつけ
るのを緩和し所期の目的を達成するようにしたものでる
る。
以下図示した実施的に基づいて本発明の詳細な説明する
第1図には本発明の回転子の要部が斜視図で示されてい
る。回転子は回転軸1と、この回転軸に固定され、回転
軸とともに回転する回転子鉄心2と1回転子巻線、すな
わち導体パー3とより構成されている。
回転子鉄心2は塊状のものでもよいが一般には薄鉄板の
積層にて構成され、またその外周近傍に周方向に所定の
間隔をおき、かつ軸方向にのびた壱11#l14を有し
ている6回転子の導体パー3はこの巻am内に軸方向よ
シ打込まれ、かつその軸方向端部に導体パーと電気的に
結合された端絡環5を備えている。
回転子鉄心2は上述し九ように形成されていながらも評
しくは次のように形成される。すなわちこの部分を拡大
して示した#!2図に7として示されているように、そ
の軸方向端部分で、導体パー3とlimしている周方向
の一側の巻!l#1壁部には磁束抵抗手段である凹部が
形成されている。
尚凹部の周方向深さWはこの図ではいかにも大きく表示
されているが、これは説明上わかり易くするためであり
、実用上は500kl#後のものでも1〜3諺位あれば
充分であり、また軸方向の深さHは10〜20■位で充
分でるる。
さてこのように形成された回転子鉄心2を有する回転子
は、第3図に誇大して示すように、回転子鉄心2に凹部
7が設けられていることから、固定子側からの洩れ磁束
φが回転子鉄心2の端部に入射し、この部分を過熱し1
回転子鉄心2が周方向に膨張(2b、2C)したとして
も導体パー3は図中二点鎖線で示すように凹部7偶に彎
曲変形するだけで導体パー3をその両側から締付けるよ
うなことはなくなり、導体パー3はめる程度自由に軸方
向に伸縮でき、したがって従来のようにこの回転子鉄心
端部にて変形破断が起り運転不能になるような恐れはな
くなるのでるる。
陶凹部を形成するにめたり、一つのガで説明したが、こ
O凹部7を形成するにも樵々の形状が考えられるでろろ
う。
第4図及び第5図には他の実施ガをめげ九。これらの図
は固定子鉄心2の鍛端部では前述した第3図と同様な周
方向深さWt−有するが、軸方内奥に向うに従いその深
さが次第にるるいは段状に小さくなるように形成したの
でろる。
このような形状の凹#lI7でるると、回転子鉄心2を
形成している薄鉄板の打抜きに多少面倒な点が生ずるが
、回転子鉄心内部の主磁束M断面積が増し主磁束的には
有利となり、また軸方向から入射す名洩れ磁束に対して
は前述と同様な作用効果をするのでるる。
陶昼上の場合回転子鉄心の一部に凹部を形成するので、
その外方側の鉄心、すなわち巻線連関に形成される一部
の外周働が弱体となる恐れがるる場合には、第6図に示
すように、凹部の外方部の鉄心t−取除くようにし、外
周側に開口し几凹部7としてもよいであろう。
また導体パーは角縁に限らず丸線や複雑な形状をした導
体パーであってもとの凹部を設ければ同様に効果を奏す
ることは勿論である。第7図及び第8図は夫々導体パー
3の形状に応じて凹部7t−形成した場合の断面図を示
したものでるる。
崗以上の説明では、磁束抵抗手段として凹部を設は九場
合をガにめげて説明してきたが、この磁束抵抗手段とし
ては他にも撫々考見られるでるろう。
第9図にはもう一つの実施ガ1kToげた。この図にお
いては、回転子鉄心2の軸方向端面でかつ導体パー3に
接する部分の周方向−偶に通電体8を設けるのでるる。
このように形成すると、洩れた磁束により通電体に過熱
が生じ通電体は熱膨張するが通電体8は導体の局方向一
方側にしかないので前述の実施九と同様の作用効果を奏
するのでるる。
以上種々述べてきたように、本発明の回転子によれば1
回転子鉄心の軸方向端部分で、導体パー。
すなわち回転子巻線とlI*している周方向−側部分に
、軸方向磁束を阻害する磁束抵抗手段を設けるようにし
九から、回転子鉄心端部分における回転子巻線の締付け
が減少するので、すなわち回転予巻−の軸方向熱伸びが
拘束されないので、回転子巻線は自由は伸縮でき、した
がって回転子巻線に発生する熱応力は低減され、特に回
転子鉄心端部付近に発生する応力の集中は大きく低減さ
れ。
たとえ苛酷な運転にも耐え得るこの樵の回転子を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
jl1図は本発明の回転子要部を示す一部#r面斜視図
、@2図は籐1図の凡枠内を拡大し、かつ一部破断して
示す斜視図、菖3図は第2図のA−A縁に沿う断面図、
第4図及び1g5図は第3図と同部分を示す他の実施例
断面図、纂6図は#42図と同部分を示す他の実施fi
t断面図、纂7図及び第8図は本発明の他の実施ガを示
す導体パー周囲の断面図、$9図は本発明の他の実施f
pHを示す導体ノく−m!8の斜視図、第10図は従来
の回転子を備゛えた回転電機oust示す#l断側面図
、第11図は纂10図0B−B線に沿う断面図、第12
図は第11図のC−04mに沿うth向図でるる。 1・・・回転子軸、2・・・回転子鉄心、3・・・導体
パ−(回転子巻線)、7・・・凹部磁束抵抗平膜、8・
・・通電体磁束抵抗手段。 C

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、固定子内で回転する回転子細と、該回転子細に固定
    され、かつ外周表面近傍に周方向に所定の間隔をおき軸
    方向にのび丸巻線溝を有する回転子鉄心と、該回転子鉄
    心の巻線溝に収納され、かつ回転子鉄心の端部より軸方
    向に頭出した巻線端部を有する回転子巻線とを備え九回
    転電機の回転子において、前記回転子鉄心の軸方向端部
    分で、回転子巻線と隣接している周方向−側部分に、固
    定子側から回転子へ軸方向に入射する磁束を阻害する磁
    束抵抗手段を設けたことを特徴とする回転電機の回転子
    。 2、前記磁束抵抗手段を、回転子鉄心の巻線溝壁に凹部
    を設けることによシ形成゛するようにしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の回転電機の回転子。
JP19683981A 1981-12-09 1981-12-09 回転電機の回転子 Granted JPS5899236A (ja)

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JP19683981A JPS5899236A (ja) 1981-12-09 1981-12-09 回転電機の回転子

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JP19683981A JPS5899236A (ja) 1981-12-09 1981-12-09 回転電機の回転子

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JPS5899236A true JPS5899236A (ja) 1983-06-13
JPS649822B2 JPS649822B2 (ja) 1989-02-20

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105099101A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 转子及其形成方法

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US9866092B2 (en) 2014-05-19 2018-01-09 GM Global Technology Operations LLC Rotor and method of forming same

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JPS649822B2 (ja) 1989-02-20

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