JPS6039352A - 小形コンデンサ誘導電動機用コア - Google Patents

小形コンデンサ誘導電動機用コア

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Publication number
JPS6039352A
JPS6039352A JP14643083A JP14643083A JPS6039352A JP S6039352 A JPS6039352 A JP S6039352A JP 14643083 A JP14643083 A JP 14643083A JP 14643083 A JP14643083 A JP 14643083A JP S6039352 A JPS6039352 A JP S6039352A
Authority
JP
Japan
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core
ratio
size
induction motor
slot
Prior art date
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Pending
Application number
JP14643083A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyoshi Moriyama
守山 和義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Taga Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Taga Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Taga Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Taga Engineering Co Ltd
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Publication of JPS6039352A publication Critical patent/JPS6039352A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16Stator cores with slots for windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/04Asynchronous induction motors for single phase current
    • H02K17/08Motors with auxiliary phase obtained by externally fed auxiliary windings, e.g. capacitor motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は小形コンデンサ誘導電動機のコアに関する。
〔発明の背景〕
小形コンデンサ誘導電動機は広く使用されているが、さ
らに小形低コスト化、騒音低減等の要望が太きい。
効率向上および騒音低減を計るためロータコアのスロツ
l−開ロ部寸法を縮小する試みが行なわれている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は高性能でかつ小形化を計シ得る小形コン
デンサ銹導電動機を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は小形コンデンサ誘導電動機の効率向上、小形化
を計る上で問題となる騒音大の問題の原因となるロータ
コアのスロットの形状を改良することによシ、空隙寸法
の縮小および空隙磁束密度の増加を計ってもなお騒音を
小さく押さえ番得ることを実験的に確認し、効率の向上
と小形化を計シ得るコアの各部の寸法比率を設定したも
のである。
〔発明の実施例〕
以下図面を用いて本発明の実施例について詳述する。第
1図は本発明のステータコアを定義するだめの形状図で
ある。第1図において、1はステータコア、2はテース
、Dは内径寸法、dlは外径の最大部の径、Bはコア巾
で、dはコアの平均外径、Hsはバックハイド寸法、A
Sはスロット面積を示す。
第2図はロータコア3で、スロット開口部4の寸法は0
.4mmに設定されている。
一般に誘導電動機の騒音は、空隙の磁束密度の変化によ
る電磁力の変化によって引き起こされるが、小形機の場
合そのほとんどの原因がロータコアのスロット開口部に
よって引き起こされる磁束密度の変化に伴う電磁力の変
化によシ、ステータコアが変形することによって生ずる
ものである。
さらに開口部4は、励磁電流の増加をもたらすので小さ
くすることが望ましいが、生産性の面から従来は一般に
0,8〜1.2@度に設定されていた、即ち小形機の場
合一般に板厚0.58の硅素鋼板を打抜いてコアを製作
するが、開口寸法Wは板厚×1.6倍が下限であった。
本実施例においてはスロット5の先端部をかどのないR
又は三角に切欠いた形状としてパンチへの応力を緩和さ
せることによって、開口寸法Wを0.4no++に設定
している。このように開口寸法Wを小さくすることによ
って励磁電流は第4図に示す様に、従来の1.08に対
して82慢程度に低下させることが出来た。尚第4図に
おいてW寸法が0の場合は全開スロット方式であるが、
0.4mの場合に比較して励磁電流が増加しているが、
これは全閉スロットの場合、スロット先端部が開口せず
、鉄心でつながった形状と瘍モ なるの 分で漏洩磁束が増加すること、またこれによシ
先端付近で鉄心が磁気飽和するためである。また0、 
3 m以下の開口寸法Wを設定した場合、生産面で開口
寸法のバラツキを押さえることが難かしくなシ、特性の
バラツキが大きくなる問題が生ずるため本発明において
は0.7〜0.3 mに設定している。
次に騒音および効率に直接的に関係する空隙磁束密度の
変化を第3図に示す。第3図は、ロータコアのスロット
付近における空隙磁束密度比率を1スロットピッチ分示
し、ロータにスロットのない中央ロータの場合を1.0
として比率で示している。人は従来の開口寸法Wが1.
0のもの、Bは本実施例のWを0.4にしたものでおる
。本図から実施例のBのものが最大磁束密反が83チに
低下し、励磁電流の低減に大きく寄与していることが裏
付けられた。また騒音については、空隙磁束密度の変化
即ち最大値と最小値の振巾に比例するが実施例において
は従来のAが0.77に対し0.15に低下している。
さらに磁束密度の変化は高調波成分を引き起こし、効率
の低下の原因となっているが、この点でも大きな改善が
なされている。
尚本実施例のコアの寸法は、外径d=φ94、内径D=
φ55、スロット数24である。
本発明の実施例は上記したロータコアの改良結果を基に
コアの各部寸法を新たに設定したものである。
先ず空隙寸法は0.18m+、内外径比0.585、歯
巾比1.615、バックハイド比0.145、面積比0
.47としている。
空隙寸法は縮小することにより励磁電流を減少させるこ
とができるので効率が向上する。しかしながら、騒音は
空隙寸法の2乗に逆比例して犬きくなシ、また空隙磁束
密度の2乗に比例して大きくなるため、従来方式で空隙
を縮小させるためには、空隙磁束密度を低下させること
が必要となるので、同一出力を得るためには積厚を増す
か、銅モータとして銅線を太くする必要が有ったが、本
実施例では上記した様に磁束密度の変化を大巾に低下さ
せることができたので、空隙寸法な従来の0.23mか
ら0.18m+に縮小し、さらに空隙磁束密度を約20
%増加させても、騒音は従来よシ低下させることが出来
た。空隙磁束密度を20%増加させることによシ、同一
寸法では出力は145%に増加させることが出来、また
同一出力に対しては約25%積厚の低減を計ることが出
来る。空隙の磁束密度を増加させることによシコアの磁
路寸法を増加させる必要が生ずるがコアの各部の磁束密
度を起磁力の合計が最小となる寸法関係を種々解析実験
を行ない、本実施例では内外径比0.585、歯巾比1
.620、バックハイド比0.145、面積比0.50
とすることによって、従来に比し、同−出力時、鉄心材
料25%減、銅線量18%低減し、さらに騒音を3dB
(A)低減することができた。内外径比は0.5以下と
すると他の磁路及びスロット面積に余裕ができるが、外
径寸法が大きくなるので不経済でおる。また0、62以
上とすると磁路が飽和し、さらにスロット面積を充分確
保できなくなるため、効率の低下および出力の低下をき
たす。
歯巾比については1.5以下の場合飽和するため空隙磁
束密度を低く押さえなければならず出力が低下する。ま
た1、65以上とすると磁路に余裕が生ずるが、スロッ
ト面積、バックハイド等を確保できなくなシ出力の低下
をきたす。バックハイド比についても0.125以下の
場合磁路が飽和し0.15以上とすると他の部分の寸法
を充分確保できカくなる。面積比については従来空隙寸
法を小さく出来ないことから銅モータにせざるを得ない
問題からφ120以下の小形コンデンサ誘導電動機では
0.7〜0.9の大きな値が取られていたがコイル挿入
時に一回で挿入が難かしく、2回以上のインサータ作業
によらなければない問題及び、銅線使用量が多いこと、
さらにコイルの成形に多大の時間を要する等の欠点が有
ったが本発明によれば励磁電流が減少するため銅線を細
くすることができ、スロット面積の縮小化が可能となる
ので面積比を0.45〜0.65で充分である。尚、0
.45以下では温度上昇が高くなシ連続定格用としては
不向きでおp、0.65以上の場合、ステータのコイル
挿入を1回のインサータ作業で挿入が困難となる。
次に本実施例になる小形コンデンサ誘導電動機の特性を
従来に比較して表1に示す。
〔発明の効果〕
以上本発明について詳述して来たが、本発明の効果を要
約すると ■ 同一特性に対して鉄心使用量を25チ、銅線を18
%低減しさらに騒音を2dB(A)低減できた。
■ 同一寸法の場合、出力を約145チに増加させるこ
とが出来、さらに効率を7チ向上させ、騒音を4dB(
A)低減させることが出来た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になるステータコアの正面図、第2図は
本発明になるロータコアの部分正面図、第3図は空隙磁
束密度比率を示す説明図、第4図はスロット開口寸法に
対する励磁電流の関係を示す説明図である。 1・・・ステータコア、3・・・ロータコア、4・・・
スロツ第1 因 Ts 千2図 νJ 躬3II¥] (cL) β ハ 第 4[ /、0 0.8 0.6 Q、40.2 0スOヅト開
ρ寸法 W

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、小形コンデンサ誘導電動機用コアにおいて、ロータ
    コアのスロット開口部の先端部は近かう底部にかけぞ、
    円弧状もしくは斜辺と円弧を組合せたかどのない三角形
    状に切欠いて、先端部付近の開口寸法が最も狭くなる形
    状となして、該開口寸法を0.7〜0.3とし、空隙寸
    法を0.2mm以下とするとともに、ステータコアの各
    部の寸法比率を、と定義したとき、内外径比0.5〜0
    .62、歯巾比1.5〜1.65、バックハイド比0.
    125〜0.15、面積比0.45〜0.65のそれぞ
    れの範囲内に設定したことを特徴とする小形コンデンサ
    誘導電動機用コア。
JP14643083A 1983-08-12 1983-08-12 小形コンデンサ誘導電動機用コア Pending JPS6039352A (ja)

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