JPS6027263B2 - かご形誘導電動機 - Google Patents

かご形誘導電動機

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JPS6027263B2
JPS6027263B2 JP50101483A JP10148375A JPS6027263B2 JP S6027263 B2 JPS6027263 B2 JP S6027263B2 JP 50101483 A JP50101483 A JP 50101483A JP 10148375 A JP10148375 A JP 10148375A JP S6027263 B2 JPS6027263 B2 JP S6027263B2
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JP
Japan
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rotor
conductor
groove
starting
squirrel cage
Prior art date
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JP50101483A
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English (en)
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JPS5225204A (en
Inventor
保弘 戸崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はかご形誘導電動機、とくに始動特性の改良を
はかったかご形誘導電動機に関するものである。
かご形誘導電動機は冷凍空調用密閉形圧縮機の駆動用電
動機としても、広く使用されているが冷凍空調機の始動
特性は電力会社の内線規定により規制されている。
例えば定格出力が11KWを越えるものでは、始動時入
力が出力IKWあたり、4.雛VA未満のものは直入始
動が許可されるが、4.雛VAを越える場合は始動電流
を抑制する始動装置を使用しなければならない。従って
、そのような場合にはスターデルタ始動装置、リアクト
ル始動装置あるいはパートワインディング始動装置等を
必要とし、設備費が増大するばかりでなく、場合によっ
ては圧縮機にアンローダ機構を付加しないと始動が困難
となる恐れがあり、原価高となる欠点があった。この発
明は上記の欠点を改全することを目的とするもので、始
動時に回転子導体の外周方向に電流が集中し、抵抗が増
大する表皮効果を利用する特殊深溝かご形を採用するこ
とにより、直入始動で然も上述の内線規定を満足させる
とともに運転特性もすぐれたかご形誘導電動機を提供す
るものである。
第1図は従来の深溝かご形譲導電動機の要部を示す断面
図で、図において1は固定子鉄心、2は回転子鉄心、3
は固定子騰、4は固定子溝3に収納される固定子コイル
、5は固定子導体、6は回転子溝、7は回転子溝6に収
納される回転子導体で、回転子鉄01と回転子鉄02と
は空隙8を介して対向している。
深溝かご形とするため、回転子導体7の幅bbに対し高
さhの割合を大きくして、表皮効果の利用をはかったも
のである。すなわち、固定子コイル4に電源から電圧が
印加され、回転子鉄心2が静止状態にあるときは、回転
子導体7には電源周波数と同一の周波数例えば50批の
磁束が鎖交し、その結果、回転子導体7には電圧が誘起
し、2次電流が流れるが、電流は表皮効果と呼ばれる現
象により、空隙8に近接する回転子導体7の上部(図に
おいて)に集中する。第2図は始動時における電流の分
布状態を示すもので、導体7の上部すなわち空隙に近く
なるに従い、電流密度が大きくなることを示している。
始動が完了し、同期速度に近い状態では回転子導体7に
流れる電流の周波数はゼロに近い値となる。このような
、状態では導体7中の電流密度は袷んと均等となる。始
動時においては上述のように電流が導体上部に集中する
ため、導体抵抗が大きくなる。このときの導体抵抗r的
、始動完了後の電流を近似的に直流と見なし、このとき
の抵抗をrdcとすると、rac/rdcの値を求める
ことにより、表杏効果の大小を判別することができる。
第3図において、始動時の電流は斜線をほどこした深さ
hprの部分に均等に流れ、直流の場合は導体全体に均
等に流れると仮定すると導体抵抗は導体面積に反比例す
るからr舵/rdCニh/hpr 【
1,となる。
この導体深さhprを交流による抵抗の浸透深さと呼ぶ
こととする。また、始動時の交流による表皮効果により
ィンダクタンスも変化する。第4図において、始動時の
電流が斜線をほどこした深さhpxの部分に均等に流れ
、直流の場合は溝全体に均等に流れると仮定し、始動時
のィンダクタンスをそ松、直流によるィンダクタンスを
そdcとするとき斜線部パーミアンス ■ ぐめ/そdc=溝全体のパーミアンス で求めることができる。
hpxを交流によるィンダクタンスの浸透深さと呼ぶこ
ととする。この抵抗およびィンダクタンスの浸透深さは
、溝の形状には無関係で、溝の高さhが同一ならば溝の
幅には関係しないことは従来から知られている。上記の
浸透深さhpr,hpxは次式で計算することができる
h ‘3,hpr=碗
で)ただし、の(ま)=さき溝毒害三雲墓亀号f=ah
便守X灯 h=導体の高さ bb=導体の幅 bs=溝の幅 らコ電源周波数 p=導体抵抗 S=滑り、 a=定数 hpX=○(ぎ)・h {41ただし、
◇の=☆・Sin2さ−Sin2fCOSh2ぎ−CO
S2さ以上のことから、表皮効果を最大限に利用し始動
特性を改善する導体の幅を極力せまくすることが、有効
であることは明らかであり、第5図、第6図はそのよう
な観点により提案された回転子導体の形状を示すもので
ある。
図に示されるように上部の導体幅をせまくし、首部7a
を設けた回転子導体7の始動特性の改善効果を知るため
、第3図、第4図に示される従来のものとの比較を計算
により示す。ここに、回転子導体7はアルミニウムとし
、回転子導体7の各部寸法(肋)はつぎのように仮定す
る。
U=1.74,V=7.2,Q=6.5,Y=9.2,
ち=50HZ,bb=bS,S=1前述の脚,‘4ー式
からhpr;7.2,hpx=9.9r故/rM=薄蓑
蚤男霊建−袴篭=577…傾斜線部のパーミアンス ^
′2〆地/そdc=溝全体のパーミアンス ^2−鯖麓
旨i。
81 ‐・‐■ 上記溝全体のパーミアンス入2はつぎの算式により求め
ることができる。
入2 =ST・W+SB・Z …{7}
ただし、W=3三雲十きき字・Z=(;三了)2 ん Q=ス; AB=下部導体の面積 AT=上部導体の面積 ST=上部溝の自己ス。
ット定数S8=下部溝の自己スロット定数 ST誌 SB=最 また、斜線部のパーミアンス^′2も同様にして求める
ことができる。
つぎに、第3図、第4図に示される従来の深溝かご形に
ついて求めると、hpr=7.9,hpx=7.1 r松/r耽=霧蓑篤菱雲霊=髪≦蓑=・‐73…{81
斜線圏はのパーミアンスームヱそれ/そdc=溝全体の
パーミアンス ^2機:〇.52 …‘9’
以上の比較から、始動時の抵抗の増加率は極めて大きく
、始動電流を増加することなく、始動トルクを増加する
ことができ、始動特性を改善できることが分る。
ところで、運転特性について考察すると、運転時には2
次抵抗ならびに2次リアクタンスが少ないことが望まし
い。その点、第5図、第6図の首都を有する回転子導体
は従来の深溝かご形に劣るといわなければならない。と
くに、回転子溝のパーミアンス入2は従来のものが0.
496に対し首部を有するものは3.625と約7倍に
も増加し、このため、リアクタンスが増加し、袴勤トル
クが低下する欠点があった。第7図から第10図は上記
の欠点を改善したこの発明の−実施例を示すもので、図
において、9は外周方向に首部10aを形成した回転子
溝10を打抜いて構成された端板、11は首部10aを
形成した回転子溝10と首部10aの両端部に近接した
空孔12とを打抜いて構成された鋼板、13はエンドリ
ング、14はダイカストにより回転子溝1川こ鋳込まれ
た回転子導体、14aは回転子溝10の首部10aに鋳
込まれた回転子導体14の首部である。
すなわち第8図に示されるように構成された鋼板11を
所定枚数積層し、両端部を端板9により締付けることに
より、鋼板11の空孔12により麹方向に形成された空
孔部15の両端部を密閉する。そのように形成された状
態で、アルミダィカストを行うことにより、回転子溝1
川こ回転子導体14を鋳込むとともに、エンドリング1
3も一体に形成する。16は積層された鋼板11と端板
9とにより構成された回転子鉄心である。
以上のように構成するこにより第10図に示されるよう
に、回転子導体14の首部14aの両側部に空孔部15
が形成これらる。
このように形成されたかご形誘導電動機の始動時におけ
る抵抗の増加率は空孔部15のない導体7の場合と全く
同一であり、第‘5ー式で示されるようにrac/rd
cは5.77となる。ところで、パーミアンスについて
は、首部14aの側部の空孔部16を設けることにより
より大きく変化する。すなわち、第の式に剥るST‘ま
ST=弟であっ地ミ・第1o図賦されるように空孔部1
5を設けることにより、ST寺としてよく入2雌25力
ミo‐813‘減少する。また第6図における斜線部に
相当する部分のパーミアンス^′2Bは0.59となる
ので、&小C=学‐器=。・73 ..側となり、始
動時における抵抗の増加率は首都14aの側部に空孔部
15がない場合と同様に大幅に増加し、リアクタンスの
変化率も大差ないが運転時のパ−ミアンス入2 は、空
孔部15のない場合は3.625であったものが0.8
13にまで減少し、大幅に改善される。
その結果、運転時の淳動トルクは大幅に改善される。又
、上記の礎成によれば空孔部15は、回転子鉄心16の
回転子導体首部14aの側部に軸方向に該鉄心の溝とは
非蓮通に形成されるから、即ち、回転子のスロット外部
に空孔部15を形成したから、端板9でこの空孔部15
を塞ぐ方法を探ればアルミ等のダィカストロー外こ適用
できるという利点がある。
ちなみに、回転子のスロット内に上述のような空孔部を
形成した場合には、ダィカストロ−夕に適用しようとし
てもダィカスト成形時に空孔部が埋ってしまうため、適
用は不可能である。
以上のように、この発明によるときは直入始動を行って
も始動時入力を制御する電力会社の内線規定を満足させ
ることができ、十分な始動特性とすぐれた運転特性とを
備えたかご形誘導電動機をうろことができる。
又、本発明によれば空孔部は、回転子鉄心の回転子導体
首部の側部に軸方向に該鉄心の溝とは非運通に形成され
るから、即ち、回転子のスロット外部に空孔部を形成し
たから、アルミ等のダィカストロぜ−夕に適用でき、こ
れによって製作性を向上できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は従来のかご形誘導電動機の要部を示す
もので、第1図は固定子ならびに回転子の溝部の断面図
、第2図は回転子導体の表皮効果討性図、第3図、第4
図は深溝かご形回転子導体の表皮効果を説明するための
説明図、第5図、第6図は改良された特殊深溝かご形の
回転子導体の形状図、第7図〜 10図はこの発明の一
実施例を示すもので、第7 は様板の要部の正面図、第
8図は回転子鉄心を 成する鋼板要部の正面図、第9図
は回転子の縦断面図、第10図はアルミダィカストされ
た鉄心要部の断面図である。 図において、同一符号は同一または相当部を示し、1川
ま回転子溝、10aは首部、14は回転子導体、14a
は回転子導体の首都、15は空孔部、16は回転子鉄」
0である。 鍵1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 繁フ図 鍵8図 鍵q図 第l0図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 外周方向に首部14aを形成したダイカスト製の回
    転子導体14と、この回転子導体14と、この回転子導
    体14を軸方向に貫通させる溝を有する回転子鉄心16
    と、この回転子鉄心16の上記回転子導体首部14aの
    側部に軸方向に形成されてなり、前記溝とは非連通の空
    孔部15とを備えたかご形誘導電動機。
JP50101483A 1975-08-21 1975-08-21 かご形誘導電動機 Expired JPS6027263B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP50101483A JPS6027263B2 (ja) 1975-08-21 1975-08-21 かご形誘導電動機

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JP50101483A JPS6027263B2 (ja) 1975-08-21 1975-08-21 かご形誘導電動機

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JPS5225204A JPS5225204A (en) 1977-02-25
JPS6027263B2 true JPS6027263B2 (ja) 1985-06-28

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ID=14301948

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62272088A (ja) * 1986-05-14 1987-11-26 マン ヌウツフアルツオイゲ ゲ− エム ベ− ハ− 内燃機関用冷却器
KR20200014793A (ko) * 2017-06-08 2020-02-11 아에스카 케미컬스 게엠베하 3차원 층상 성형체의 제조 방법

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JPS5225204A (en) 1977-02-25

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