JPS5976144A - 水中モ−タの固定子 - Google Patents
水中モ−タの固定子Info
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- JPS5976144A JPS5976144A JP18697582A JP18697582A JPS5976144A JP S5976144 A JPS5976144 A JP S5976144A JP 18697582 A JP18697582 A JP 18697582A JP 18697582 A JP18697582 A JP 18697582A JP S5976144 A JPS5976144 A JP S5976144A
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- Japan
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- fiber
- fibers
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Frames (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は水中モータの固定子に係シ、特にキャン内に固
定子巻線および固定子鉄心を配置した水中モータの固定
子に関するものである。
定子巻線および固定子鉄心を配置した水中モータの固定
子に関するものである。
一般に水中モータは誘導電動機であシ、電圧が殆んど生
じない回転子はコイル導体が直接水と接している。これ
に対して固定子のコイルには高電圧が印加されるが、コ
イル絶縁層が直接水に接触していると絶縁耐力が著しく
低下するので、出力５０ｋＷ程度以上の中、小形モータ
では固定子全体をステンレス鋼の容器に収め、同定子と
容器との間の隙間には無機質粉混入のモールドレジンを
充填した、所謂キャンド方式が採用されている。
じない回転子はコイル導体が直接水と接している。これ
に対して固定子のコイルには高電圧が印加されるが、コ
イル絶縁層が直接水に接触していると絶縁耐力が著しく
低下するので、出力５０ｋＷ程度以上の中、小形モータ
では固定子全体をステンレス鋼の容器に収め、同定子と
容器との間の隙間には無機質粉混入のモールドレジンを
充填した、所謂キャンド方式が採用されている。
しかし出力が大きい大形水中モータでは固定子の）
内径と長さとを増大させる必要がアシ、これに伴った大
形キャンド方式水中モータの開発が進められている。
形キャンド方式水中モータの開発が進められている。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであシ、その目的
とするところは、実用に耐え得るキャンを有する水中モ
ータの固定子を提供するにある。
とするところは、実用に耐え得るキャンを有する水中モ
ータの固定子を提供するにある。
すなわち本発明は、回転子に面したキャンを、軸方向は
主としてスチール繊維で、周方向は主としてスチール繊
維より抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラスチ
ックスで形成したことを特徴とするものである。
主としてスチール繊維で、周方向は主としてスチール繊
維より抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラスチ
ックスで形成したことを特徴とするものである。
一般にステンレス鋼の電気電導率は約２Ｘ１０’Ω−１
・ｍ−’ で、他の金属に比べて小さいとは云え導電性
を有しておシ、固定子と回転子とのギャップに生じてい
る交流団界によシキャン壁内にうず電流積を生ずる。こ
のうず電流積はキャンの電気電導率および厚さに比例し
、固定子鉄心の長さに比例し、またキャンの周長の３乗
に比例する。そのため大形水中モータではキャンの周長
が大きくなるので、キャンの厚さを０．２ ｍｍと小さ
くしてもうず電流積は出力の数％に達し、水中モータと
して実用することができない。
・ｍ−’ で、他の金属に比べて小さいとは云え導電性
を有しておシ、固定子と回転子とのギャップに生じてい
る交流団界によシキャン壁内にうず電流積を生ずる。こ
のうず電流積はキャンの電気電導率および厚さに比例し
、固定子鉄心の長さに比例し、またキャンの周長の３乗
に比例する。そのため大形水中モータではキャンの周長
が大きくなるので、キャンの厚さを０．２ ｍｍと小さ
くしてもうず電流積は出力の数％に達し、水中モータと
して実用することができない。
このためうず電流積発生部分である回転子に面したキャ
ンを電気電導率の小さな材料で構成することが考えられ
、例えばカーボン繊維強化プラスチックス（以下、ＣＦ
ＲＰと称す）で回転子に面したキャンを形成した固定子
が考えられた。しかしこのような繊維で強化した所謂繊
維強化プラスチックス（以下、ＦＲＰと称す）は複雑な
形状に加工すると高い強度が期待できないため、ＣＦＲ
Ｐのキャンは円筒状の簡単な形状とし、その他の部分は
加工の容易な鋼でキャンを構成する。
ンを電気電導率の小さな材料で構成することが考えられ
、例えばカーボン繊維強化プラスチックス（以下、ＣＦ
ＲＰと称す）で回転子に面したキャンを形成した固定子
が考えられた。しかしこのような繊維で強化した所謂繊
維強化プラスチックス（以下、ＦＲＰと称す）は複雑な
形状に加工すると高い強度が期待できないため、ＣＦＲ
Ｐのキャンは円筒状の簡単な形状とし、その他の部分は
加工の容易な鋼でキャンを構成する。
そしてＣＦＲＰと他の鋼製キャンの部分とは接着構造に
より接合することになるが、接着構造の接合部の強度は
１から２ Ｋｇ ／ ｍｒｎ ２程度であシ、他の鋼製
の溶接構造の接合部が２０から３０ Ｋｆ／１ｒｖｎ２
であるのに対し極めて小さな値となる。従って接着構造
による接合部には大きな応力が働かないようにすること
が、このよりなＦＲＰを使用した固定子にとって欠くこ
との゛できない使用条件となる。
より接合することになるが、接着構造の接合部の強度は
１から２ Ｋｇ ／ ｍｒｎ ２程度であシ、他の鋼製
の溶接構造の接合部が２０から３０ Ｋｆ／１ｒｖｎ２
であるのに対し極めて小さな値となる。従って接着構造
による接合部には大きな応力が働かないようにすること
が、このよりなＦＲＰを使用した固定子にとって欠くこ
との゛できない使用条件となる。
それにもかかわらずＣＦＲ，Ｐの熱膨張率は零もしくは
負であシ、固定子鉄心や鋼製キャンの１２×１０”Ｋ’
あるいはモールドレジン（Ｄ １５ Ｘ １０−’から
２５Ｘ１０″” Ｋ−’ の熱膨張率とは著しく異なっ
て小さいため、固定子製作時のモールドレジンの硬化収
縮による応力や、ヒートサイクル時の熱応力によって接
着構造の接合部には大きな応力が働くので、ＣＦＲＰだ
けでキャンの一部を構成することはできない。
負であシ、固定子鉄心や鋼製キャンの１２×１０”Ｋ’
あるいはモールドレジン（Ｄ １５ Ｘ １０−’から
２５Ｘ１０″” Ｋ−’ の熱膨張率とは著しく異なっ
て小さいため、固定子製作時のモールドレジンの硬化収
縮による応力や、ヒートサイクル時の熱応力によって接
着構造の接合部には大きな応力が働くので、ＣＦＲＰだ
けでキャンの一部を構成することはできない。
これに対してカーボン繊維以外にもガラス繊維やスチー
ル繊維で強化したＦＲＰの使用が考えられる。しかしガ
ラス繊維強化プラスチックス（（ｊＦＲＰ）は吸湿によ
る強度の低下が著しく、常に水と接触しているキャンの
材質としては適当でない。またスチール繊維強化プラス
チックスは熱膨張率が１３Ｘ１０−６から１８ Ｘ １
０−６に一部と大きいので、上述のようなＣＦＲＰＯ熱
膨張率が小さいことに起因する問題点は解消される。し
かしスチール繊維強化プラスチックスのキャンでは電気
電導率がステンレス鋼のキャンと同等であるため、うず
電流積が大きく適当でない。
ル繊維で強化したＦＲＰの使用が考えられる。しかしガ
ラス繊維強化プラスチックス（（ｊＦＲＰ）は吸湿によ
る強度の低下が著しく、常に水と接触しているキャンの
材質としては適当でない。またスチール繊維強化プラス
チックスは熱膨張率が１３Ｘ１０−６から１８ Ｘ １
０−６に一部と大きいので、上述のようなＣＦＲＰＯ熱
膨張率が小さいことに起因する問題点は解消される。し
かしスチール繊維強化プラスチックスのキャンでは電気
電導率がステンレス鋼のキャンと同等であるため、うず
電流積が大きく適当でない。
このようなことから接合部に働く応力を少なくし、うず
電流積を少なくするには、軸方向の熱膨張率を鋼製キャ
ンやモールドレジンと同じように太きくシ、周方向の抵
抗率を鋼製キャン上り太きくしてやればよいことが確か
められた。そこで本発明では回転子に面したキャンを、
軸方向は主としてスチール繊維で、周方向は主としてス
チール繊維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した維繊強化
プラスチックスで形成した。このようにすることによシ
実用に耐え得るキャンを有する水中モータの固定子を得
ることを可能としたものである。
電流積を少なくするには、軸方向の熱膨張率を鋼製キャ
ンやモールドレジンと同じように太きくシ、周方向の抵
抗率を鋼製キャン上り太きくしてやればよいことが確か
められた。そこで本発明では回転子に面したキャンを、
軸方向は主としてスチール繊維で、周方向は主としてス
チール繊維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した維繊強化
プラスチックスで形成した。このようにすることによシ
実用に耐え得るキャンを有する水中モータの固定子を得
ることを可能としたものである。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図および第２図には本発明の一実施例が示されている
。本実施例では回転子２に面したキャン３を、軸方向は
主としてスチール繊維で、周方向は主としてスチール繊
維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラスチ
ックスで形成した。そしてスチール繊維をステンレス鋼
繊維３ａで形成し、スチール繊維より抵抗率の大きな繊
維をカーボン繊維３ｂで形成°した。このようにするこ
とによシ軸方向の熱膨張率が大きく、周方向の抵抗率が
大きくなって、実用に耐え得るキャン（、Ｆ’ ＲＰキ
ャン）３を有する水中モータの固定子を得ることができ
る。
１図および第２図には本発明の一実施例が示されている
。本実施例では回転子２に面したキャン３を、軸方向は
主としてスチール繊維で、周方向は主としてスチール繊
維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラスチ
ックスで形成した。そしてスチール繊維をステンレス鋼
繊維３ａで形成し、スチール繊維より抵抗率の大きな繊
維をカーボン繊維３ｂで形成°した。このようにするこ
とによシ軸方向の熱膨張率が大きく、周方向の抵抗率が
大きくなって、実用に耐え得るキャン（、Ｆ’ ＲＰキ
ャン）３を有する水中モータの固定子を得ることができ
る。
すなわちステンレス鋼相互は溶接構造で接合し、繊維強
化プラスチックスのＦＲＰキャン３とステンレス鋼の鋼
製キャン１とは接合部である図中九枠表示のＡ部で接着
構造によシ接合した。また固定子巻線４および固定子鉄
心５とキャ／１，３との間隙には、エポキシ樹脂に無機
質粉ジルコン（Ｚ、０□・Ｓ＋Ｏｚ）を混入したモール
トルジン６を充填した。そして繊維強化プラスチックス
のキヤ脂強化プラスチックスの筒であるが、これは図中
九枠表示のＢのようにステンレス鋼繊維３ａとカーボン
繊維３ｂとが直角にな４るように混繊した織物をマンド
レルに巻付け、巻付は後はエポキシ樹脂を含浸して作っ
た。
化プラスチックスのＦＲＰキャン３とステンレス鋼の鋼
製キャン１とは接合部である図中九枠表示のＡ部で接着
構造によシ接合した。また固定子巻線４および固定子鉄
心５とキャ／１，３との間隙には、エポキシ樹脂に無機
質粉ジルコン（Ｚ、０□・Ｓ＋Ｏｚ）を混入したモール
トルジン６を充填した。そして繊維強化プラスチックス
のキヤ脂強化プラスチックスの筒であるが、これは図中
九枠表示のＢのようにステンレス鋼繊維３ａとカーボン
繊維３ｂとが直角にな４るように混繊した織物をマンド
レルに巻付け、巻付は後はエポキシ樹脂を含浸して作っ
た。
このようにして作ったキャン３の熱膨張率は軸方向が１
８×１Ｏ−ｆｌに−１、周方向がＯＸ １０−’に−１
であシ、抵抗率は軸方向が２．６Ｘ１０−ｓΩ・ｍ１周
方向が５．６Ｘ１０’−５Ω・ｍである。従ってキャン
３の軸方向の熱膨張率は、ステンレス鋼の鋼製キャン１
やモールドレジン６の軸方向の熱膨張率１７Ｘ１０−６
に−” Ｍ １５Ｘ １０−６に〜１とほぼ同じであ
る。このようにキャン３と鋼製キャン１およびモールド
レジン６との熱膨張率がほぼ同じになったので、これら
キャン３と銅製キャン１との接合部Ａには大きな応力が
働らかないようになシ、その応力は回転子２に面するキ
ャンをＣＦＲＰで構成した場合の約１／８となった。そ
してうず電流積に影響を及ぼすキャン３の周方向の抵抗
率が大きくなったので、キャン３を１．５ｍの厚さにし
てもそのうず電流積は、このキャンを０．２ Ｍ厚のス
テンレス鋼で構成した場合の１／４とな９．５００ ｋ
Ｗ級の水中モータでもうず電流積を出力の約１％に低減
することができ、低損失で信頼性の高い水中モータの固
定子を得ることができた。
８×１Ｏ−ｆｌに−１、周方向がＯＸ １０−’に−１
であシ、抵抗率は軸方向が２．６Ｘ１０−ｓΩ・ｍ１周
方向が５．６Ｘ１０’−５Ω・ｍである。従ってキャン
３の軸方向の熱膨張率は、ステンレス鋼の鋼製キャン１
やモールドレジン６の軸方向の熱膨張率１７Ｘ１０−６
に−” Ｍ １５Ｘ １０−６に〜１とほぼ同じであ
る。このようにキャン３と鋼製キャン１およびモールド
レジン６との熱膨張率がほぼ同じになったので、これら
キャン３と銅製キャン１との接合部Ａには大きな応力が
働らかないようになシ、その応力は回転子２に面するキ
ャンをＣＦＲＰで構成した場合の約１／８となった。そ
してうず電流積に影響を及ぼすキャン３の周方向の抵抗
率が大きくなったので、キャン３を１．５ｍの厚さにし
てもそのうず電流積は、このキャンを０．２ Ｍ厚のス
テンレス鋼で構成した場合の１／４とな９．５００ ｋ
Ｗ級の水中モータでもうず電流積を出力の約１％に低減
することができ、低損失で信頼性の高い水中モータの固
定子を得ることができた。
ナオ本実施例では鋼製キャン１がステンレス鋼で形成さ
れた場合について説明したが炭素鋼であってもよく、ま
たモールドレジン６の添加物がジルコンでなくアルミナ
であってもよい。
れた場合について説明したが炭素鋼であってもよく、ま
たモールドレジン６の添加物がジルコンでなくアルミナ
であってもよい。
なおまたキャン３を構成する軸方向のスチール繊維はス
テンレス鋼繊維に限るものではなく、他のスチール繊維
が使用でき、周方向繊維もカーボン繊維に限るものでは
なく、スチール繊維より抵抗率の大きな繊維であれば使
用することができる。
テンレス鋼繊維に限るものではなく、他のスチール繊維
が使用でき、周方向繊維もカーボン繊維に限るものでは
なく、スチール繊維より抵抗率の大きな繊維であれば使
用することができる。
上述のように本発明は、回転子に面したキャンを、軸方
向は主としてスチール繊維で、周方向は主としてスチー
ル繊維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラ
スチックスで形成したので、軸方向の熱膨張率が犬きく
周方向の抵抗率が大きくなって、鋼製キャンとの接合部
に働く応力およびうず電流積を低減することができるよ
うになり、実用に耐え得るキャンを有する水中モータの
固定子を得ることができる。
向は主としてスチール繊維で、周方向は主としてスチー
ル繊維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラ
スチックスで形成したので、軸方向の熱膨張率が犬きく
周方向の抵抗率が大きくなって、鋼製キャンとの接合部
に働く応力およびうず電流積を低減することができるよ
うになり、実用に耐え得るキャンを有する水中モータの
固定子を得ることができる。
第１図は本発明の水中モータの固定子の一実施例の縦断
側面図、第２図は同じく一実施例の回転子に面したキャ
ンの斜視図でおる。 １・・・鋼製キャン、２・・・回転子、３・・・回転子
に面したキャン（ＦＲＰキャン）、３ａ・・・ステンレ
ス鋼繊維（スチール繊維）、３ｂ・・・カーボン繊維（
スチール繊維よシ抵抗率の大きな繊維）、４・・・固定
子巻線、５・・・固定子鉄心、６・・・モールドレジン
、（ほか１名）
側面図、第２図は同じく一実施例の回転子に面したキャ
ンの斜視図でおる。 １・・・鋼製キャン、２・・・回転子、３・・・回転子
に面したキャン（ＦＲＰキャン）、３ａ・・・ステンレ
ス鋼繊維（スチール繊維）、３ｂ・・・カーボン繊維（
スチール繊維よシ抵抗率の大きな繊維）、４・・・固定
子巻線、５・・・固定子鉄心、６・・・モールドレジン
、（ほか１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転子に面したキャンと、とのキャンを覆っている
鋼製キャンとの内部に固定子巻線および固定子鉄心を配
置し、かつ回転子と対向配置された水中モータの固定子
において、前記回転子に面したキャンを、軸方向は主と
してスチール繊維で、周方向は主として前記スチール繊
維よシ抵抗率の大きな繊維で強化した繊維強化プラスチ
ックスで形成したことを特徴とする水中モータの固定子
。 ２、前記スチール繊維が、ステンレス鋼繊維で形成され
たものである特許請求の範囲第１項記載の水中モータの
固定子。 ３、前記スチール繊維よシ抵抗率の大きな繊維が、カー
ボン繊維で形成されたものである特許請求の範囲第１項
記載の水中モータの固定子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18697582A JPS5976144A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 水中モ−タの固定子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18697582A JPS5976144A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 水中モ−タの固定子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976144A true JPS5976144A (ja) | 1984-05-01 |
Family
ID=16197995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18697582A Pending JPS5976144A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 水中モ−タの固定子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976144A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162755U (ja) * | 1987-10-02 | 1989-11-13 | ||
| JPH0322842A (ja) * | 1989-04-25 | 1991-01-31 | Mayekawa Mfg Co Ltd | キヤンドモーター用樹脂製キヤンの構造及び取付け方法 |
| US20170310177A1 (en) * | 2014-11-20 | 2017-10-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Interior magnet rotary electric machine |
| WO2019158429A1 (de) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Spaltrohr für eine elektrische maschine aus einem faserverbundwerkstoff, elektrische maschine sowie herstellungsverfahren |
| CN110384936A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-10-29 | 成都泰隆游乐实业有限公司 | 一种防水电磁弹射电机及水上游乐设备 |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP18697582A patent/JPS5976144A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162755U (ja) * | 1987-10-02 | 1989-11-13 | ||
| JPH0322842A (ja) * | 1989-04-25 | 1991-01-31 | Mayekawa Mfg Co Ltd | キヤンドモーター用樹脂製キヤンの構造及び取付け方法 |
| JPH0763209B2 (ja) * | 1989-04-25 | 1995-07-05 | 株式会社前川製作所 | キヤンドモーター用樹脂製キヤンの構造及び取付け方法 |
| US20170310177A1 (en) * | 2014-11-20 | 2017-10-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Interior magnet rotary electric machine |
| US10476330B2 (en) * | 2014-11-20 | 2019-11-12 | Kobe Steel, Ltd. | Interior magnet rotary electric machine |
| WO2019158429A1 (de) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Spaltrohr für eine elektrische maschine aus einem faserverbundwerkstoff, elektrische maschine sowie herstellungsverfahren |
| CN110384936A (zh) * | 2019-08-02 | 2019-10-29 | 成都泰隆游乐实业有限公司 | 一种防水电磁弹射电机及水上游乐设备 |
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