JPS5931299B2 - 電動機用波形円板状要素線輪を形成する方法 - Google Patents
電動機用波形円板状要素線輪を形成する方法Info
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- JPS5931299B2 JPS5931299B2 JP14512280A JP14512280A JPS5931299B2 JP S5931299 B2 JPS5931299 B2 JP S5931299B2 JP 14512280 A JP14512280 A JP 14512280A JP 14512280 A JP14512280 A JP 14512280A JP S5931299 B2 JPS5931299 B2 JP S5931299B2
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- Japan
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- ring
- shaped element
- angle
- bending
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、たとえばコアレスモーフの円板形回転子、
スロットレスモーフの鉄製円板形回転子、あるいはスロ
ットレス界磁鉄に装着して使用される波形円板状要素線
輪を円環状線輪から形成する方法に関する。
スロットレスモーフの鉄製円板形回転子、あるいはスロ
ットレス界磁鉄に装着して使用される波形円板状要素線
輪を円環状線輪から形成する方法に関する。
従来、円板状の線輪を形成する方法には大別すると二つ
の方法がある。
の方法がある。
その一つは、電紋型の波巻きあるいは重ね巻きになる導
体をプリントで形成しあるいは銅板から打抜いて、それ
を環状の絶縁板と組合せて層成する方法である。
体をプリントで形成しあるいは銅板から打抜いて、それ
を環状の絶縁板と組合せて層成する方法である。
しかし、この方法では、導体の細線化が困難であるため
導体数が増加すると銅板および絶縁板の積層数も増加す
るので、エアギャップが著しく増大するという欠点があ
る。
導体数が増加すると銅板および絶縁板の積層数も増加す
るので、エアギャップが著しく増大するという欠点があ
る。
もう一つの方法は、導線を渦巻きあるいは亀甲形に巻い
た要素線輪をうろこ状に重ね合せて接着形成する方法で
ある。
た要素線輪をうろこ状に重ね合せて接着形成する方法で
ある。
この方法においても導線の密着整列巻きが困難であるこ
と、要素線輪に中空部を必要とすること、要素線輪をう
ろこ状に重ねることなどにより導線の空間占有密度が低
下する七エアギャップが増大するという欠点がある。
と、要素線輪に中空部を必要とすること、要素線輪をう
ろこ状に重ねることなどにより導線の空間占有密度が低
下する七エアギャップが増大するという欠点がある。
従来、固定子及び回転子間のエアーギャップを小さくす
ることができる電機子として特開昭５２−２０２０８号
公報に開示されるように導線が形成されているプリント
コイルを折曲げて要素線輪とする方法がある。
ることができる電機子として特開昭５２−２０２０８号
公報に開示されるように導線が形成されているプリント
コイルを折曲げて要素線輪とする方法がある。
この方法によれば、回転子及び固定子間のエアーギャッ
プを小さくすることができるが、要素線輪自体は、中空
部分を有することから実質的に導線の空間専有密度が低
下し、結果として電流密度の低下を招くこととなる。
プを小さくすることができるが、要素線輪自体は、中空
部分を有することから実質的に導線の空間専有密度が低
下し、結果として電流密度の低下を招くこととなる。
また、回転子の外周には、要素線輪の帯状部分が重合さ
れた状態で配置されることから、回転子自体の慣性が大
きくなり、回転子の起動が遅れやすいという問題がある
。
れた状態で配置されることから、回転子自体の慣性が大
きくなり、回転子の起動が遅れやすいという問題がある
。
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり
、その目的は円板状線輪を積層使用する場合であっても
エアギャップが小さいうえに、その作業が容易で、密着
整列巻きされた円環状線輪から波形円板状要素線輪を折
曲げ加工により形成する方法を提供することにある。
、その目的は円板状線輪を積層使用する場合であっても
エアギャップが小さいうえに、その作業が容易で、密着
整列巻きされた円環状線輪から波形円板状要素線輪を折
曲げ加工により形成する方法を提供することにある。
以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図には外径２Ｒ１、内径２Ｒ２、導体幅Ｂの円環状
線輪、第２図には大径ｄ１、小径ｄ２、頂角δ、導体幅
Ｂ１頂点から大径ｄ１への母線の長さがＧ１、頂点から
小径ｄ２への母線の長さが０２の中空円錐台状線輪が示
しである。
線輪、第２図には大径ｄ１、小径ｄ２、頂角δ、導体幅
Ｂ１頂点から大径ｄ１への母線の長さがＧ１、頂点から
小径ｄ２への母線の長さが０２の中空円錐台状線輪が示
しである。
上記円環状線輪あるいは中空円錐台状線輪を、その円周
に沿って偶数２ｎ（ｎ＝１ 、２ 、３ 、・・・）等
分し、その等分点において円環状線輪の場合は半径に対
して、中空円錐台状線輪の場合は母線に対して、ある特
定の角度φ１で表側に折曲げて外表面を互いに略密着し
、次にその隣接等分点においてはある特定の角度φ２で
裏側に折曲げて内表面を互いに略密着する操作を繰返す
と、第３図に示された形状の線輪が得られる。
に沿って偶数２ｎ（ｎ＝１ 、２ 、３ 、・・・）等
分し、その等分点において円環状線輪の場合は半径に対
して、中空円錐台状線輪の場合は母線に対して、ある特
定の角度φ１で表側に折曲げて外表面を互いに略密着し
、次にその隣接等分点においてはある特定の角度φ２で
裏側に折曲げて内表面を互いに略密着する操作を繰返す
と、第３図に示された形状の線輪が得られる。
これが円板状要素線輪であるが、外径２に１、内径２に
２の仮想中空円板に、第３図に示されたように嵌まる。
２の仮想中空円板に、第３図に示されたように嵌まる。
この第３図において、ｌは２Ｒ等分された円環状線輪あ
るいは中空円錐台状線輪の弦の長さを示す。
るいは中空円錐台状線輪の弦の長さを示す。
したがって第１図の円環状線輪の場合は、弦ｌがこの線
輪に占める中心角は２玉なので、ｌの長さはｎ ｌｊ ＝ ２ Ｒ１５ｔｎ （） ・・・・・・
（１）ｎ であることが分かる。
輪に占める中心角は２玉なので、ｌの長さはｎ ｌｊ ＝ ２ Ｒ１５ｔｎ （） ・・・・・・
（１）ｎ であることが分かる。
またこの弦ｌが、仮想中空円板に占める中心角も第３図
から明らかなように７１である。
から明らかなように７１である。
ｎ
上述したように、円環状線輪あるいは中空円錐台状線輪
を偶数等分し、その等分点においてφ、なる角度で表側
、φ２なる角度で裏側に折曲げて第３図に示されたよう
な線輪を形成した場合、弦ｌと半径とのなす角度は第３
図に示されたような関係になることが分かる。
を偶数等分し、その等分点においてφ、なる角度で表側
、φ２なる角度で裏側に折曲げて第３図に示されたよう
な線輪を形成した場合、弦ｌと半径とのなす角度は第３
図に示されたような関係になることが分かる。
したがって、第３図の仮想中空円板の外径２に１と、内
径２に２と、２Ｒ等分された円環状線輪あるいは中空円
錐台状線輪の弦の長さｌが形成する三角形のうち任意の
一つを選び、その三角形に正弦定理を適用すると、第３
図から明らかなようになる関係が得られる。
径２に２と、２Ｒ等分された円環状線輪あるいは中空円
錐台状線輪の弦の長さｌが形成する三角形のうち任意の
一つを選び、その三角形に正弦定理を適用すると、第３
図から明らかなようになる関係が得られる。
また第３図より、φ２はφ２＝φ１十−・・・・・・（
３） である。
３） である。
そこでφ、を求めるために、Ｋ１とに２の比
Ｋ”１“φ′ ・・・・・・（２）・Ｋ２
ｓｉｎφ１ をとり、ｓｉｎφ２に加法定理を適用すると、１ 一−ｃｏｓ （−”） ＋ ｃｏｔφｌ５ｌｎ（）Ｋ２
ｎ ｎとなり、これをφ
、についてまとめると、が得られる。
ｓｉｎφ１ をとり、ｓｉｎφ２に加法定理を適用すると、１ 一−ｃｏｓ （−”） ＋ ｃｏｔφｌ５ｌｎ（）Ｋ２
ｎ ｎとなり、これをφ
、についてまとめると、が得られる。
この式が表側の折曲げ角φ１を与える式である。
裏側の折曲げ角φ２は（３）式φ２＝φ１＋−より求ま
る。
る。
次に、第１図の円環状線輪の・外径２Ｒ１を求めると、
（１）式より２Ｒ，−□である。
（１）式より２Ｒ，−□である。
この５ｌｎ（−）
ｎ
Ｋ１５ｓｎ （−）
式に、（２）式から得られるｌ＝□ を代Ｓｌｎφ２
大して、得られた式に２倍角の公式を適用すると、が得
られる。
られる。
また同様にしてが得られる。
この式が円環状線輪の外径２Ｒ１を求める式である。
内径２Ｒ２は、導体幅がＢであるとき、第１図からも明
らかなように、 ２Ｒ２＝２Ｒ１−２Ｂ ・・・・・・（６
）たり求められる。
らかなように、 ２Ｒ２＝２Ｒ１−２Ｂ ・・・・・・（６
）たり求められる。
この式が円環状線輪の内径２Ｒ２を求める式である。
次に、第２図に示された中空円錐台状線輪の太径ｄ１を
求めると、母線の長さＧｏは第２図より、ｄｌ
δ Ｇ１−（）／５ｉｎ（） ２ であり、この円錐台状線輪は外径２Ｇ１、内径２Ｇ２の
円環状線輪の一部として展開できる。
求めると、母線の長さＧｏは第２図より、ｄｌ
δ Ｇ１−（）／５ｉｎ（） ２ であり、この円錐台状線輪は外径２Ｇ１、内径２Ｇ２の
円環状線輪の一部として展開できる。
次に第４図よりｌを求めると
１１ ＝ ２ Ｇ１５ｉｎ （） ””（７
）ｎ が得られる。
）ｎ が得られる。
このｌと（２）式のｌは等しいので（２）式と（万代よ
り となり、これより が得られる。
り となり、これより が得られる。
又第２図の線輪の外周長と第４図の展開時のそれとは等
しいので πｄ １＝ＧＩＦ ・・・・・・（
９）又第２図よりｄｌを求めると ° ６ ・・・・・・（１０） ｄ １ ＝ ２０１ ｓｉｎ （２） である。
しいので πｄ １＝ＧＩＦ ・・・・・・（
９）又第２図よりｄｌを求めると ° ６ ・・・・・・（１０） ｄ １ ＝ ２０１ ｓｉｎ （２） である。
（９）式に（１０式を代入すると゛ ６ ・・
・・・・（１１） Ｆ＝２ πｓｘｎ （ｉ） が得られ００）式に（８）式を代入するとが得られこれ
に０１）式を代入すると が得られる。
・・・・（１１） Ｆ＝２ πｓｘｎ （ｉ） が得られ００）式に（８）式を代入するとが得られこれ
に０１）式を代入すると が得られる。
これに（２）７式を代入すると
が得られる。
これが、中空円錐台状線輪に太径ｄ１を求める式である
。
。
小径ｄ２については、第２図において導体幅がＢである
とき ° ６ ・・・・・・（Ｌ３） ｄ２＝ｄ１−２ Ｂ ｓｌｎ （ｉ） の関係があるので、この式を用いて求められる。
とき ° ６ ・・・・・・（Ｌ３） ｄ２＝ｄ１−２ Ｂ ｓｌｎ （ｉ） の関係があるので、この式を用いて求められる。
この式が中空円錐台状線輪の小径ｄ２を求める式である
。
。
ここで、（７）式および（７）′の式にδ＝１８００を
代入し、倍角の定理を適用すると、 が得られるが、これは円環状線輪（５）および（５）′
の式と一致する。
代入し、倍角の定理を適用すると、 が得られるが、これは円環状線輪（５）および（５）′
の式と一致する。
また小径を求める弐α３）にδ＝１８０°を代入すると
、ｄ２＝ｄ、−２Ｂとなり、やはり円環状線輪の内径を
求める式（６）と一致する。
、ｄ２＝ｄ、−２Ｂとなり、やはり円環状線輪の内径を
求める式（６）と一致する。
したがって、中空円錐台状線輪の太径ｄ１を求める式（
２）および（１２）’、また小径ｄ２を求める式（１３
）は、δ＝１８０°のときに円環状線輪の外径、内径を
求める式になるので、中空円錐台状線輪の特殊例として
円環状線輪がある。
２）および（１２）’、また小径ｄ２を求める式（１３
）は、δ＝１８０°のときに円環状線輪の外径、内径を
求める式になるので、中空円錐台状線輪の特殊例として
円環状線輪がある。
以上のようにこの発明においては、電動機用波形円板状
要素線輪が整列巻回されている円環状線輪を単に折り曲
げだけで形成されることから、これを組合わせた電機子
には、空間的な無駄が生ぜず、電流密度を大きくするこ
とができる。
要素線輪が整列巻回されている円環状線輪を単に折り曲
げだけで形成されることから、これを組合わせた電機子
には、空間的な無駄が生ぜず、電流密度を大きくするこ
とができる。
また、本発明の要素線輪は、十分に偏平に形成でき、こ
れを組合わせた電機子もまた偏平にすることができる。
れを組合わせた電機子もまた偏平にすることができる。
したがって、電動機の回転子及び固定子間のエアーギャ
ップをできる限り小さくすることができ、結果として大
きなトルクを得ることができる。
ップをできる限り小さくすることができ、結果として大
きなトルクを得ることができる。
更に、要素線輪は、波形状に展開され、その外周内部分
には、わずかな重合部分が生じるにすぎず、これを組合
せた電機子を回転子とした場合においては、その慣性を
小さくすることができ、その起動を容易にするができる
。
には、わずかな重合部分が生じるにすぎず、これを組合
せた電機子を回転子とした場合においては、その慣性を
小さくすることができ、その起動を容易にするができる
。
また上述した式によって定まる種々の値は、正確に各式
を満足しなくとも略その様な値に定められトば良い。
を満足しなくとも略その様な値に定められトば良い。
実際の製造工程には、かならず誤差を伴い、正確に上述
した式を満足しない点に注意すべきである。
した式を満足しない点に注意すべきである。
また、その誤差の太きさも原始線輪の大きさ、要素線輪
の大きさ、導線の線径によって異なることに留意すべき
である。
の大きさ、導線の線径によって異なることに留意すべき
である。
第１図は円環状線輪、第２図は中空円錐台状線輪、第３
図は円板状要素線輪、第４図は第２図に示す中空円錐台
状線輪の展開図を示す。 ２Ｒ１・・・・・・円環状線輪の外径、２Ｒ２・・・・
・円環状線輪の内径、Ｂ・・・・・・導体幅、ｌ・・・
・・・弦の長さ、φ１・・・・・・表側折曲げ角、φ２
・・・・・・裏側折曲げ角、ｄｌ・・・・・・大径、ｄ
２・・・・・・小径、δ・・・・・・頂角、２に１・・
・・・・円板状線輪の外径、２に２・・・・・・円板状
線輪の内径、Ｇ１及びＧ２・・・・・・母線の長さ、１
・・・・・・中心角。
図は円板状要素線輪、第４図は第２図に示す中空円錐台
状線輪の展開図を示す。 ２Ｒ１・・・・・・円環状線輪の外径、２Ｒ２・・・・
・円環状線輪の内径、Ｂ・・・・・・導体幅、ｌ・・・
・・・弦の長さ、φ１・・・・・・表側折曲げ角、φ２
・・・・・・裏側折曲げ角、ｄｌ・・・・・・大径、ｄ
２・・・・・・小径、δ・・・・・・頂角、２に１・・
・・・・円板状線輪の外径、２に２・・・・・・円板状
線輪の内径、Ｇ１及びＧ２・・・・・・母線の長さ、１
・・・・・・中心角。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導線が密着巻回されている平担な略円環状線輪を形
成し、この円環状線輪を折曲げ線に沿って折曲げて電動
機用波形円板状要素線輪を形成する方法において、前記
折曲げ線は、円環状線輪の中心とこの線輪の円周に沿っ
て定められた等分点とを結ぶ母線に対してその円周方向
に交互に所定角度を成し、円環状線輪の面に対して交互
に異なる力走に円環状線輪を折曲げ線に沿って折曲げる
ことによって一方の角度で規定された折曲げ線で区分さ
れた円環状線輪の線輪部分の一方の面は、互いに略密着
され、他方の角度モ規定された折曲げ線で区分された円
環状線輪の線輪部分の他方の面は、互いに略密着され、
この円環状線輪の線輪が一対の同心円間の領域に波形状
に展開されて平担化されることを特徴とする電動機用波
形円板状要素線輪を形成する方法。 ２ 形成されるべき波形円板状要素線輪の基準外形かに
１、その基準内径かに２、及び等分点が２ｎであるとき
、折曲げ角は、下記φ□及びφ２で定まり、また円環状
線輪の大径部の外径が下記２Ｒ１及び内が下記２Ｒ２で
定められることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電動機用波形円板状要素線輪を形成する方法。 あるいは、 また、 １４ ７１ “ ｎ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14512280A JPS5931299B2 (ja) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | 電動機用波形円板状要素線輪を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14512280A JPS5931299B2 (ja) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | 電動機用波形円板状要素線輪を形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5768646A JPS5768646A (en) | 1982-04-27 |
| JPS5931299B2 true JPS5931299B2 (ja) | 1984-08-01 |
Family
ID=15377899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14512280A Expired JPS5931299B2 (ja) | 1980-10-17 | 1980-10-17 | 電動機用波形円板状要素線輪を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931299B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105499A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-15 | 三菱電線工業株式会社 | 電子機器 |
| JPH0234879Y2 (ja) * | 1985-10-31 | 1990-09-19 |
-
1980
- 1980-10-17 JP JP14512280A patent/JPS5931299B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105499A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-15 | 三菱電線工業株式会社 | 電子機器 |
| JPH0234879Y2 (ja) * | 1985-10-31 | 1990-09-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5768646A (en) | 1982-04-27 |
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