JPS61180554A - かご形誘導電動機 - Google Patents
かご形誘導電動機Info
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- JPS61180554A JPS61180554A JP1866685A JP1866685A JPS61180554A JP S61180554 A JPS61180554 A JP S61180554A JP 1866685 A JP1866685 A JP 1866685A JP 1866685 A JP1866685 A JP 1866685A JP S61180554 A JPS61180554 A JP S61180554A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- grooves
- induction motor
- core
- bodies
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (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】
［産業上の利用分野］
本発明はかご形誘導電動機の改良に関するもので、特に
誘導電動機を交流サーボモータとして使用した場合の低
速運転時に生ずる脈動回転を低減する複合かご形回転子
を有するかご形誘導電動機に関するものである。
誘導電動機を交流サーボモータとして使用した場合の低
速運転時に生ずる脈動回転を低減する複合かご形回転子
を有するかご形誘導電動機に関するものである。
［従来の技術］
最近の工作機械などの送り制御用サーボ機構には、ブラ
シレスで保守が省は且つ堅牢で低価格であるということ
で、誘導電動機が交流サーボモータとして使用されてい
る。また、その誘導電動機の制御には、従来難しいとさ
れていた誘導電動機のベクトル制御という制御技術が確
立されて、そのサーボ性能も直流サーボモータを用いた
サーボ機構のサーボ性能に近付きつつある。しかしなが
ら、誘導電動機を交流サーボモータとして用いたサーボ
機構においては、低速回転（例えば５０ｒｐｍ以下）の
運転時に回転の脈動が生じ、工作機械の加工精度を向上
させることができないという問題がある。この脈動回転
の発生要因の一つには、誘導電動機のかご形回転子の構
造に問題があるということがわかった。つぎに、この脈
動回転の発生現象について第９図〜第１１図を用いて説
明する。
シレスで保守が省は且つ堅牢で低価格であるということ
で、誘導電動機が交流サーボモータとして使用されてい
る。また、その誘導電動機の制御には、従来難しいとさ
れていた誘導電動機のベクトル制御という制御技術が確
立されて、そのサーボ性能も直流サーボモータを用いた
サーボ機構のサーボ性能に近付きつつある。しかしなが
ら、誘導電動機を交流サーボモータとして用いたサーボ
機構においては、低速回転（例えば５０ｒｐｍ以下）の
運転時に回転の脈動が生じ、工作機械の加工精度を向上
させることができないという問題がある。この脈動回転
の発生要因の一つには、誘導電動機のかご形回転子の構
造に問題があるということがわかった。つぎに、この脈
動回転の発生現象について第９図〜第１１図を用いて説
明する。
第９図は従来の誘導電動機のかご形回転子を固定子とと
もに示した側面図で、かご形回転子１は鉄心材を厚み方
向に積み重ねて外周部の円周方向に等間隔に複数個の斜
溝３を形成した回転子鉄心２、該複数個の斜溝３に埋め
込まれた銅またはアルミ材からなる回転子導体４．該回
転子導体４の両端を短絡して通電しうるように回転子鉄
心２の積み厚方向の両端に設けられた短絡環５、および
回転軸８からなっている。上記の構成になる回転子１に
対して、固定子１９における固定子鉄心２０の電動機巻
線２１を巻装している溝が鉄心２０の積み厚方向に平行
になるように設けられている場合、前記の斜溝３の傾斜
は、電動様運転時の脈動回転を抑制するために設けるこ
とは周知のことである。
もに示した側面図で、かご形回転子１は鉄心材を厚み方
向に積み重ねて外周部の円周方向に等間隔に複数個の斜
溝３を形成した回転子鉄心２、該複数個の斜溝３に埋め
込まれた銅またはアルミ材からなる回転子導体４．該回
転子導体４の両端を短絡して通電しうるように回転子鉄
心２の積み厚方向の両端に設けられた短絡環５、および
回転軸８からなっている。上記の構成になる回転子１に
対して、固定子１９における固定子鉄心２０の電動機巻
線２１を巻装している溝が鉄心２０の積み厚方向に平行
になるように設けられている場合、前記の斜溝３の傾斜
は、電動様運転時の脈動回転を抑制するために設けるこ
とは周知のことである。
第９図のＰはスロットピッチであり、一般に斜溝３の数
をＳとした場合、斜溝３の傾斜角と角度３６０”／ｓと
の比を斜溝係数と称する。
をＳとした場合、斜溝３の傾斜角と角度３６０”／ｓと
の比を斜溝係数と称する。
第１０図は従来のかご形回転子をもった誘導電動機をベ
クトル制御技術を用いた制御装置で低速回転（例えば２
０ｒｐｍ ）で運転したときの回転数Ｎの変動を示す動
作曲線図である。同図において、脈動回転数ΔＮは例え
ば３〜５ｐｐｍであり、その脈動頻度は回転子１の斜溝
３の数にほぼ一致している。第１１図は回転数Ｎが２Ｏ
ｒｐｍのときの前記の斜溝係数δと脈動回転数ΔＮとの
関係を曲線Ａで示す特性曲線図で、最適な斜溝係数６０
があるが、この場合も脈動回転数ΔＮｏが存在する。
クトル制御技術を用いた制御装置で低速回転（例えば２
０ｒｐｍ ）で運転したときの回転数Ｎの変動を示す動
作曲線図である。同図において、脈動回転数ΔＮは例え
ば３〜５ｐｐｍであり、その脈動頻度は回転子１の斜溝
３の数にほぼ一致している。第１１図は回転数Ｎが２Ｏ
ｒｐｍのときの前記の斜溝係数δと脈動回転数ΔＮとの
関係を曲線Ａで示す特性曲線図で、最適な斜溝係数６０
があるが、この場合も脈動回転数ΔＮｏが存在する。
［発明が解決しようとする問題点］
上述のように従来のかご形誘導電動様では、低速回転の
運転時に脈動回転が発生するという問題がある。
運転時に脈動回転が発生するという問題がある。
本発明はこの点に鑑みなされたもので、脈動回転を低減
するかご形誘導電動機を提供することを目的としている
。
するかご形誘導電動機を提供することを目的としている
。
［問題点を解決するための手段］
上記の問題点を解決するための本発明の構成を、実施例
に対応する第１図〜第８図を用いて以下に説明する。
に対応する第１図〜第８図を用いて以下に説明する。
本発明のかご形誘導電動機は、外周部周方向に所定のス
ロットピッチＰを隔てて複数の溝３が設けられた回転子
鉄心２と、前記８溝３に埋設された回転子導体４と、該
回転子導体４の各端部をそれぞれ相互に接続するように
前記鉄心２の両端部に設けられた短絡環５（６）とから
なるかご形の回転子本体９を、回転軸８の軸方向に複数
（ｎ）個並設し、隣接する前記回転子本体９における前
記鉄心２の溝３を相互に前記スロットピッチＰの１／ｎ
だけ回転方向にずらして複合かご形回転子１０を構成し
、前記複数個の回転子本体９に共通する固定子１９を設
けたものである。
ロットピッチＰを隔てて複数の溝３が設けられた回転子
鉄心２と、前記８溝３に埋設された回転子導体４と、該
回転子導体４の各端部をそれぞれ相互に接続するように
前記鉄心２の両端部に設けられた短絡環５（６）とから
なるかご形の回転子本体９を、回転軸８の軸方向に複数
（ｎ）個並設し、隣接する前記回転子本体９における前
記鉄心２の溝３を相互に前記スロットピッチＰの１／ｎ
だけ回転方向にずらして複合かご形回転子１０を構成し
、前記複数個の回転子本体９に共通する固定子１９を設
けたものである。
［作 用］
本発明は上記の手段において、誘導電動機のすべり周波
数によって生ずる回転力は、並設された複数個の各回転
子本体９により生ずる回転力の総計となるが、各回転子
本体９の鉄心２の溝３の影響による脈動回転は、各回転
子本体９ごとに時間的ずれをもって発生する。これによ
り、電動機の脈動回転数を低減することができる。
数によって生ずる回転力は、並設された複数個の各回転
子本体９により生ずる回転力の総計となるが、各回転子
本体９の鉄心２の溝３の影響による脈動回転は、各回転
子本体９ごとに時間的ずれをもって発生する。これによ
り、電動機の脈動回転数を低減することができる。
［実施例］
第１図は本発明の第１の実施例を示したもので、第９図
のものと同一部分には同符号を付しである。
のものと同一部分には同符号を付しである。
第１図の９はいずれもかご形の回転子本体で、これらは
回転軸８の軸方向に隣接して並設されて複゛合かご形回
転子１０を構成している。２はいずれも回転子鉄心、３
は各回転子鉄心２の外周部分にそれぞれスロットとッチ
Ｐを隔てて設けられている斜溝、４は各斜溝３に埋め込
まれた銅またはアルミ材からなる回転子導体、５は各回
転子導体４の一方の端を短絡し通電しうるように各回転
子鉄心２の積み厚方向の各外側端面に設けられている短
絡環、６は各回転子鉄心２における各回転子導体４の他
方の端を共通に短絡し通電しつるように両回転子鉄心２
．２にはさみ込まれるように設けられている短絡環であ
る。そして、固定子鉄心２０の電機子巻線２１を巻装し
ている溝が鉄心２０の積み厚方向に平行になるような構
造の場合には、両回転子鉄心２，２の各斜溝３が同じ斜
溝係数δを有して相互に異なる方向に傾斜し、且つ各斜
溝３の相対的位置関係が、第２図に示すように斜溝３の
間隔すなわちスロットピッチＰの１７２だけ位置的にず
れるように構成されている。
回転軸８の軸方向に隣接して並設されて複゛合かご形回
転子１０を構成している。２はいずれも回転子鉄心、３
は各回転子鉄心２の外周部分にそれぞれスロットとッチ
Ｐを隔てて設けられている斜溝、４は各斜溝３に埋め込
まれた銅またはアルミ材からなる回転子導体、５は各回
転子導体４の一方の端を短絡し通電しうるように各回転
子鉄心２の積み厚方向の各外側端面に設けられている短
絡環、６は各回転子鉄心２における各回転子導体４の他
方の端を共通に短絡し通電しつるように両回転子鉄心２
．２にはさみ込まれるように設けられている短絡環であ
る。そして、固定子鉄心２０の電機子巻線２１を巻装し
ている溝が鉄心２０の積み厚方向に平行になるような構
造の場合には、両回転子鉄心２，２の各斜溝３が同じ斜
溝係数δを有して相互に異なる方向に傾斜し、且つ各斜
溝３の相対的位置関係が、第２図に示すように斜溝３の
間隔すなわちスロットピッチＰの１７２だけ位置的にず
れるように構成されている。
第１図に示すような複合かご形回転子１０を使用した誘
導電動機を、ベクトル制御技術を用いる制御装置で低速
回転で運転すると、第３図に示すように脈動回転数ΔＮ
は大幅に改善されて小さな値となる。
導電動機を、ベクトル制御技術を用いる制御装置で低速
回転で運転すると、第３図に示すように脈動回転数ΔＮ
は大幅に改善されて小さな値となる。
第３図において、脈動回転数ΔＮは例えば１ ｒｐｍ以
下であり、その脈動頻度は回転子本体９の斜溝３の２倍
の数にほぼ一致している。
下であり、その脈動頻度は回転子本体９の斜溝３の２倍
の数にほぼ一致している。
以上述べたように、第１図に示す複合回転子１０を備え
た誘導電動機を交流サーボモータとして用いたサーボモ
ータ機構においては、低速回転の運転時の脈動回転数Δ
Ｎが大幅に改善されて小さくなるので、工作機械の加工
精度を向上させる効果がある。
た誘導電動機を交流サーボモータとして用いたサーボモ
ータ機構においては、低速回転の運転時の脈動回転数Δ
Ｎが大幅に改善されて小さくなるので、工作機械の加工
精度を向上させる効果がある。
第４図は、本発明の第２の実施例の複合かご形回転子１
０を示したもので、第１図の複合回転子１０と異なる点
は両回転子鉄心２，２の各斜溝３を、鉄心の積み厚方向
に対して同一方向に傾斜させて設けたことにあり、各斜
溝３の回転方向の位置的ずれはＰ／２であることに変り
はない。
０を示したもので、第１図の複合回転子１０と異なる点
は両回転子鉄心２，２の各斜溝３を、鉄心の積み厚方向
に対して同一方向に傾斜させて設けたことにあり、各斜
溝３の回転方向の位置的ずれはＰ／２であることに変り
はない。
第５図は、本発明の第３の実施例の複合かご形回転子１
０を示したものである。この複合回転子１０は、図示し
ていない固定子鉄心の電機子巻線を巻装している溝が鉄
心の積み厚方向に対して所定の傾斜を有するとき、溝３
を斜めに設ける必要のない場合の例を示したものである
。この複合回転子１０では、両回転子鉄心２．２の各？
ｆｌｆ３は鉄心の積み厚方向に対して平行になるように
設けられているが、回転方向の位置的ずれはＰ／２であ
ることに変りはない。
０を示したものである。この複合回転子１０は、図示し
ていない固定子鉄心の電機子巻線を巻装している溝が鉄
心の積み厚方向に対して所定の傾斜を有するとき、溝３
を斜めに設ける必要のない場合の例を示したものである
。この複合回転子１０では、両回転子鉄心２．２の各？
ｆｌｆ３は鉄心の積み厚方向に対して平行になるように
設けられているが、回転方向の位置的ずれはＰ／２であ
ることに変りはない。
第６図は本発明の第４の実施例を示したものである。本
実施例の複合回転子１０は、回転軸８の軸方向に三つの
回転子本体９が並設されて、両体制に位置する回転子鉄
心２，２の各外側端部に短絡環５が、また隣接する回転
子鉄心２，２間に共通の短絡環６がそれぞれ設けられ、
各鉄心２の６溝３が鉄心の積み厚方向に対して平行に設
けられた例である。この場合、各回転子鉄心２における
６溝３の回転方向の位置的ずれは、図の左側の鉄心２の
溝３を基準にして、中央の鉄心２の溝３はＰ／３、右側
の鉄心２の溝３は２Ｐ／３であり、これらの溝の位置的
ずれの詳細を第７図に示した。
実施例の複合回転子１０は、回転軸８の軸方向に三つの
回転子本体９が並設されて、両体制に位置する回転子鉄
心２，２の各外側端部に短絡環５が、また隣接する回転
子鉄心２，２間に共通の短絡環６がそれぞれ設けられ、
各鉄心２の６溝３が鉄心の積み厚方向に対して平行に設
けられた例である。この場合、各回転子鉄心２における
６溝３の回転方向の位置的ずれは、図の左側の鉄心２の
溝３を基準にして、中央の鉄心２の溝３はＰ／３、右側
の鉄心２の溝３は２Ｐ／３であり、これらの溝の位置的
ずれの詳細を第７図に示した。
なお、第６図に示すような三つの回転子本体９を並設し
た形の複合回転子１０で、６溝３を斜溝とする場合の説
明は省略するが、これも本発明の範囲に入るものである
。
た形の複合回転子１０で、６溝３を斜溝とする場合の説
明は省略するが、これも本発明の範囲に入るものである
。
第８図は本発明の第５の実施例を示したもので、第１図
の実施例と同一部分には同符号を付しである。本実施例
の複合回転子１０は、二つの回転子本体９．９を回転軸
８の軸方向に間隙Ｇを隔てて並設して、各回転子鉄心２
のそれぞれの両端部に短絡環５を設け、且つそれぞれの
斜溝３を第１図のものと同じく第２図に示すように、相
互にスロットピッチＰの１７２だけ位置的にずらして構
成したものである。
の実施例と同一部分には同符号を付しである。本実施例
の複合回転子１０は、二つの回転子本体９．９を回転軸
８の軸方向に間隙Ｇを隔てて並設して、各回転子鉄心２
のそれぞれの両端部に短絡環５を設け、且つそれぞれの
斜溝３を第１図のものと同じく第２図に示すように、相
互にスロットピッチＰの１７２だけ位置的にずらして構
成したものである。
複合回転子１０をこのように構成することにより、回転
子本体９の加工及び回転軸８への装着が簡単になる。ま
た、前記の間隙Ｇに自冷ファンなどを装着して内部鉄心
の冷却効果を高めることもできる。
子本体９の加工及び回転軸８への装着が簡単になる。ま
た、前記の間隙Ｇに自冷ファンなどを装着して内部鉄心
の冷却効果を高めることもできる。
［発明の効果］
上記のように本発明のかご形誘導電動機は、回転子鉄心
の外周部周方向に所定のスロットピッチＰを隔てて複数
の溝が設けられ該６溝に回転子導体が埋設された回転子
本体を、回転軸の軸方向に複数（ｎ＞個並設して、隣接
する回転子本体における鉄心の満を前記スロットピッチ
Ｐの１／ｎだけ回転方向にずらしたかご形回転子を構成
したので、各回転子本体の鉄心の溝の影響による脈動回
転は、各回転子本体ごとに時間的ずれをもって発生する
。
の外周部周方向に所定のスロットピッチＰを隔てて複数
の溝が設けられ該６溝に回転子導体が埋設された回転子
本体を、回転軸の軸方向に複数（ｎ＞個並設して、隣接
する回転子本体における鉄心の満を前記スロットピッチ
Ｐの１／ｎだけ回転方向にずらしたかご形回転子を構成
したので、各回転子本体の鉄心の溝の影響による脈動回
転は、各回転子本体ごとに時間的ずれをもって発生する
。
これにより、電動機の脈動回転を低減することができる
。従って、本発明を機械制御用サーボ機構のサーボモー
タ等に用いると、工作機械の加工精度を向上させること
ができて、実用上極めて有効である。
。従って、本発明を機械制御用サーボ機構のサーボモー
タ等に用いると、工作機械の加工精度を向上させること
ができて、実用上極めて有効である。
第１図は本発明の一実施例の複合回転子を固定子ととも
に示す側面図、第２図は第１図の回転子の溝の配置を示
す説明図、第３図は本発明に係る誘導電動機の回転特性
の一例を示す特性曲線図、第４図及び第５図はそれぞれ
本発明の異なる実施例の複合回転子を示す側面図、第６
図は本発明の他の実施例の複合回転子を固定子とともに
示す側面図、第７図は第６図の回転子の溝の配置を示す
説明図、第８図は本発明の別の実施例の複合回転子を固
定子とともに示す側面図、第９図は従来の回転子の一例
を固定子とともに示す側面図、第１０図及び第１１図は
それぞれ従来のかご形誘導電動機の異なる回転特性の一
例を示す特性曲線図である。 ２・・・回転子鉄心、３・・・溝、Ｐ・・・スロットピ
ッチ、４・・・回転子導体、５．６・・・短絡環、８・
・・回転軸、９・・・回転子本体、１０・・・複合かご
形回転子、１９第１図 ６煙終環 ａＯ 斜浚堡秋ｊ
に示す側面図、第２図は第１図の回転子の溝の配置を示
す説明図、第３図は本発明に係る誘導電動機の回転特性
の一例を示す特性曲線図、第４図及び第５図はそれぞれ
本発明の異なる実施例の複合回転子を示す側面図、第６
図は本発明の他の実施例の複合回転子を固定子とともに
示す側面図、第７図は第６図の回転子の溝の配置を示す
説明図、第８図は本発明の別の実施例の複合回転子を固
定子とともに示す側面図、第９図は従来の回転子の一例
を固定子とともに示す側面図、第１０図及び第１１図は
それぞれ従来のかご形誘導電動機の異なる回転特性の一
例を示す特性曲線図である。 ２・・・回転子鉄心、３・・・溝、Ｐ・・・スロットピ
ッチ、４・・・回転子導体、５．６・・・短絡環、８・
・・回転軸、９・・・回転子本体、１０・・・複合かご
形回転子、１９第１図 ６煙終環 ａＯ 斜浚堡秋ｊ
Claims (3)
- （１）外周部周方向に所定のスロットピッチＰを隔てて
複数の溝が設けられた回転子鉄心と、前記各溝に埋設さ
れた回転子導体と、該各回転子導体の各端部をそれぞれ
相互に接続するように前記鉄心の両端部に設けられた短
絡環とからなるかご形の回転子本体を回転軸の軸方向に
複数（ｎ）個並設し、隣接する前記回転子本体における
前記鉄心の溝を相互に前記スロットピッチＰの１／ｎだ
け回転方向にずらして複合かご形回転子を構成し、前記
複数個の回転子本体に共通する固定子を設けたことを特
徴とするかご形誘導電動機。 - （２）前記回転子本体の隣接するもの同士の隣接側端部
に設けられる前記短絡環は、該両回転子本体に共用され
る一体の短絡環とした特許請求の範囲第１項に記載のか
ご形誘導電動機。 - （３）前記回転子本体の隣接するもの同士は、前記回転
軸にその軸方向に所定の間隙を隔てて並設されている特
許請求の範囲第１項に記載のかご形誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1866685A JPS61180554A (ja) | 1985-02-04 | 1985-02-04 | かご形誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1866685A JPS61180554A (ja) | 1985-02-04 | 1985-02-04 | かご形誘導電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61180554A true JPS61180554A (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=11977930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1866685A Pending JPS61180554A (ja) | 1985-02-04 | 1985-02-04 | かご形誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61180554A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009014460A1 (de) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Käfigläufer aus zwei Teilpaketen |
| JP2011211789A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | かご形誘導電動機 |
| US20150171697A1 (en) * | 2011-05-17 | 2015-06-18 | Xylem Ip Holdings Llc | Electrical motor for a submersible machine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749357A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-23 | Toshiba Corp | Squirrel cage type rotor |
| JPS57180341A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-06 | Japan Servo Co Ltd | Rotor |
-
1985
- 1985-02-04 JP JP1866685A patent/JPS61180554A/ja active Pending
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