JPS6142248A - 誘導電動機の固定子 - Google Patents
誘導電動機の固定子Info
- Publication number
- JPS6142248A JPS6142248A JP16156784A JP16156784A JPS6142248A JP S6142248 A JPS6142248 A JP S6142248A JP 16156784 A JP16156784 A JP 16156784A JP 16156784 A JP16156784 A JP 16156784A JP S6142248 A JPS6142248 A JP S6142248A
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- JP
- Japan
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- stator
- magnetic flux
- magnetic
- teeth
- electromagnetic noise
- Prior art date
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
- H02K3/487—Slot-closing devices
- H02K3/493—Slot-closing devices magnetic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は電磁騒音を低減した誘導電動機の固定子に関す
る。
る。
誘導電動機が発生する騒音の主要因の一つに電磁騒音が
ある。この発生原理を第２図の鉄心縦断面モデル図を用
いて説明すると、電磁騒音は主として固定子１と回転子
２との間のエアギャップ３の磁束によって生じる電磁力
波４が固定子１、回転子２及び７レームを振動させるこ
とによって生じる。特に、エアギャップ３の高調波をも
つ電磁力波による振動周波数は一般に１〜２ Ｋ）ｌｚ
に及ぶことが多く、非常に耳ざわりな音となる。したが
って、この周波数範囲に固定子やフレームの共振周波数
が入ってしまった場合には特に大きな電磁騒音を引起こ
してしまう。最近の研究から、このエアギャップ高調波
磁束分布はギャップ円周上で均一になっていないことが
わかった。しかも、電磁騒音で問題になりそうな次数の
高調波磁束が固定子巻線相帯の中央部あるいは相帯の変
わり目といった特定の位置で特に大きくなる。第３区は
固定子歯部に設けたサーチコイルにより測定された磁束
のうち、電磁騒音に対して重要な高調波成分の大きさを
図示したもので、ある一定間隔で磁束密度の大きくなる
固定子歯部が現われるのがわかる。
ある。この発生原理を第２図の鉄心縦断面モデル図を用
いて説明すると、電磁騒音は主として固定子１と回転子
２との間のエアギャップ３の磁束によって生じる電磁力
波４が固定子１、回転子２及び７レームを振動させるこ
とによって生じる。特に、エアギャップ３の高調波をも
つ電磁力波による振動周波数は一般に１〜２ Ｋ）ｌｚ
に及ぶことが多く、非常に耳ざわりな音となる。したが
って、この周波数範囲に固定子やフレームの共振周波数
が入ってしまった場合には特に大きな電磁騒音を引起こ
してしまう。最近の研究から、このエアギャップ高調波
磁束分布はギャップ円周上で均一になっていないことが
わかった。しかも、電磁騒音で問題になりそうな次数の
高調波磁束が固定子巻線相帯の中央部あるいは相帯の変
わり目といった特定の位置で特に大きくなる。第３区は
固定子歯部に設けたサーチコイルにより測定された磁束
のうち、電磁騒音に対して重要な高調波成分の大きさを
図示したもので、ある一定間隔で磁束密度の大きくなる
固定子歯部が現われるのがわかる。
このようにして発生する電磁騒音を低減させるには、一
つには固定子やフレームの直接音を伝える構造物に剛性
を持たせる等の手段１に講じて、共振を防いだｐ振動を
弱めたりすればよい。しかしながら、構造を変更するこ
とは製造工程を増したり、構造物の形状に制約を受ける
等の弊害が出てしまうし、電磁騒音をどんな場合にでも
防止できるとは限らない。したがって、電磁騒音を低減
させるには根本原因であるエアギャップ部の高調波磁束
を減少させる方がよい。
つには固定子やフレームの直接音を伝える構造物に剛性
を持たせる等の手段１に講じて、共振を防いだｐ振動を
弱めたりすればよい。しかしながら、構造を変更するこ
とは製造工程を増したり、構造物の形状に制約を受ける
等の弊害が出てしまうし、電磁騒音をどんな場合にでも
防止できるとは限らない。したがって、電磁騒音を低減
させるには根本原因であるエアギャップ部の高調波磁束
を減少させる方がよい。
従来、この高調波磁束を減少させる為に（１）エアギャ
ップを広げる、叩固定子または回転子スロットをスキュ
ーする、曲）磁性楔を固定子全スロットに挿入する等の
対策をとってきた。しかしながら、これらの対策はエア
ギャップの高調波磁束レベルを一律に下げるだけであシ
、これだけで１００％騒音防止の効果を上げようとする
と、他の特性あるいは性能に伺らかの影響が出てしまう
。例えば、エアギャップを広げると励磁電流が増えて力
率が低下するし、また固定子あるいは回転子スロットに
スキューを施すには電動機が大形になればなる程抜雑な
製造工程と時間が必要となる。また、固定子全スロット
に同一透磁率の磁性楔を挿入した場合でも、高調波磁束
は全体的にレベルが下がるが特定歯部の高調波磁束を完
全に減少させようと思うと、透磁率は大きくなる。この
結果、各磁性楔を通過する漏れ磁束が大きくなり、漏れ
リアクタンスが増大し電動機トルクが減少することにな
る。
ップを広げる、叩固定子または回転子スロットをスキュ
ーする、曲）磁性楔を固定子全スロットに挿入する等の
対策をとってきた。しかしながら、これらの対策はエア
ギャップの高調波磁束レベルを一律に下げるだけであシ
、これだけで１００％騒音防止の効果を上げようとする
と、他の特性あるいは性能に伺らかの影響が出てしまう
。例えば、エアギャップを広げると励磁電流が増えて力
率が低下するし、また固定子あるいは回転子スロットに
スキューを施すには電動機が大形になればなる程抜雑な
製造工程と時間が必要となる。また、固定子全スロット
に同一透磁率の磁性楔を挿入した場合でも、高調波磁束
は全体的にレベルが下がるが特定歯部の高調波磁束を完
全に減少させようと思うと、透磁率は大きくなる。この
結果、各磁性楔を通過する漏れ磁束が大きくなり、漏れ
リアクタンスが増大し電動機トルクが減少することにな
る。
本発明の目的は、誘導電動機の他の設計因子に影響を及
はさずに特定固定子歯部に生じる高調波磁束のみを弱め
ることにより、電磁騒音の低減されたかつ高性能を維持
した誘導電動機の固定子を提供することにある。
はさずに特定固定子歯部に生じる高調波磁束のみを弱め
ることにより、電磁騒音の低減されたかつ高性能を維持
した誘導電動機の固定子を提供することにある。
本発明においては、電磁騒音として特に問題になる周波
数成分に注目して、その磁束量が大となる固定子歯部（
複数）を挾む両端のスロットにのみある適当な透磁率を
もつ磁性楔を挿入することにより、電動機特性を著しく
変化させることなく高調波磁束を減少させ、所期の目的
を達成するようにする。
数成分に注目して、その磁束量が大となる固定子歯部（
複数）を挾む両端のスロットにのみある適当な透磁率を
もつ磁性楔を挿入することにより、電動機特性を著しく
変化させることなく高調波磁束を減少させ、所期の目的
を達成するようにする。
本発明の一実施例を第１図の鉄心縦断面図を用いて説明
する。前述の通シ電磁騒音はエアギャップ磁束によって
生じる電磁力波が固定子１回転子及びフレーム等の支持
・構造物を振動させることにより発生するものであるか
ら、これら支持・構造物の共振周波数から電磁騒音とし
て問題となる高調波磁束の周波数を決定し、この周波数
成分が特に大きくなる固定子歯部６を捜し出す。次に、
この固定子歯部６を挾む両端のスロツ）８に適正な透磁
率を持つ磁性楔９を挿入する。
する。前述の通シ電磁騒音はエアギャップ磁束によって
生じる電磁力波が固定子１回転子及びフレーム等の支持
・構造物を振動させることにより発生するものであるか
ら、これら支持・構造物の共振周波数から電磁騒音とし
て問題となる高調波磁束の周波数を決定し、この周波数
成分が特に大きくなる固定子歯部６を捜し出す。次に、
この固定子歯部６を挾む両端のスロツ）８に適正な透磁
率を持つ磁性楔９を挿入する。
第１図において矢印で示すように、固定子１から回転子
２へ向う磁束は大部分が固定子の歯部６゜７を通過する
が、固定子歯部６を挾むスロツ）Ｋ磁性楔９が挿入され
ているので、この磁束の一部が磁性楔９を通過し、歯部
６におけるエアギャップ磁束が減少する。したがって加
振源である電磁力波が抑制され電磁騒音が低減されると
とＫなる。
２へ向う磁束は大部分が固定子の歯部６゜７を通過する
が、固定子歯部６を挾むスロツ）Ｋ磁性楔９が挿入され
ているので、この磁束の一部が磁性楔９を通過し、歯部
６におけるエアギャップ磁束が減少する。したがって加
振源である電磁力波が抑制され電磁騒音が低減されると
とＫなる。
尚、磁性楔９の有する透磁率の値でこの部分を通過する
磁束量が決定され、あまり大き過ぎると漏れリアクタン
スの増大を来すので、この値は十分に検討した上で決定
する。
磁束量が決定され、あまり大き過ぎると漏れリアクタン
スの増大を来すので、この値は十分に検討した上で決定
する。
本実施例によれば、特定の固定子歯部を挾むスロットに
磁性楔を挿入する以外は従来と伺ら形状・寸法を変更す
る必要がないので、励磁電流の増大や漏れリアクタンス
の増大等電動機特性に大きな影響を与えずかつ複雑な製
造工程も必要とせずに電磁騒音を低減することが可能で
ある。
磁性楔を挿入する以外は従来と伺ら形状・寸法を変更す
る必要がないので、励磁電流の増大や漏れリアクタンス
の増大等電動機特性に大きな影響を与えずかつ複雑な製
造工程も必要とせずに電磁騒音を低減することが可能で
ある。
また、本発明の他の実施例として、固定子全スロットに
磁性楔を挿入した場合を考える。従来、挿入される磁性
楔の透磁率は電動機毎に仕様及び性能を満足させる為に
最適な値が選はれ、全て同一の値のものが挿入される。
磁性楔を挿入した場合を考える。従来、挿入される磁性
楔の透磁率は電動機毎に仕様及び性能を満足させる為に
最適な値が選はれ、全て同一の値のものが挿入される。
したがって、エアギャップ磁束分布は全体的に平滑化さ
れてはいるが、特定歯部でのエアギャップ磁束を完全に
は抑制できない。本発明によれば、前記例と全く同じ理
論により、特定固定子歯部を挾むスロットの磁性楔の透
磁率を他の楔よりも大きくするだけで所期の目的を達成
できる。即ち、特定歯部を挾むスロットの磁性楔を通過
する磁束を増加させ、歯部からエアギャップへ到達する
磁束を適正量だけ減少させる。したがって、特別な作業
をせずに電動機としての最適設計を維持しながら電磁騒
音を低減することかできることは前記例と同様である。
れてはいるが、特定歯部でのエアギャップ磁束を完全に
は抑制できない。本発明によれば、前記例と全く同じ理
論により、特定固定子歯部を挾むスロットの磁性楔の透
磁率を他の楔よりも大きくするだけで所期の目的を達成
できる。即ち、特定歯部を挾むスロットの磁性楔を通過
する磁束を増加させ、歯部からエアギャップへ到達する
磁束を適正量だけ減少させる。したがって、特別な作業
をせずに電動機としての最適設計を維持しながら電磁騒
音を低減することかできることは前記例と同様である。
以上のように本発明によれば、特定な一部の固定子スロ
ットに他の楔よりも透磁率の大きな楔を挿入するだけの
簡単な作業で、電動機としての特性及び性能をほとんど
損うことなく、誘導電動機の電磁騒音を低減することが
できる。
ットに他の楔よりも透磁率の大きな楔を挿入するだけの
簡単な作業で、電動機としての特性及び性能をほとんど
損うことなく、誘導電動機の電磁騒音を低減することが
できる。
第１図は本発明の一実施例の誘導電動機の固定子の要部
拡大断面図、第２図は一般の誘導電動機における磁気騒
音の発生機構を示す模式図、第３図は高調波磁束分布の
一例を示す図である。 １・固定子、 ２ 回転子、 ３・エアギャップ、 ４ 電磁力波、６ 固定子歯部
、 ７ 固定子歯部、８ 固定子スロット、 ９
磁性楔、１０ 非磁性楔、 １１・・固定子
巻線。 第１図 Ｉ！ｌｌえＪの邪舌う
拡大断面図、第２図は一般の誘導電動機における磁気騒
音の発生機構を示す模式図、第３図は高調波磁束分布の
一例を示す図である。 １・固定子、 ２ 回転子、 ３・エアギャップ、 ４ 電磁力波、６ 固定子歯部
、 ７ 固定子歯部、８ 固定子スロット、 ９
磁性楔、１０ 非磁性楔、 １１・・固定子
巻線。 第１図 Ｉ！ｌｌえＪの邪舌う
Claims (1)
- エアギャップの高調波磁束量が大となりがちである部分
のスロット楔として他の部分よりも透磁率の大きい磁性
楔を用いたことを特徴とする誘導電動機の固定子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16156784A JPS6142248A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 誘導電動機の固定子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16156784A JPS6142248A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 誘導電動機の固定子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142248A true JPS6142248A (ja) | 1986-02-28 |
Family
ID=15737563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16156784A Pending JPS6142248A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 誘導電動機の固定子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142248A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62225140A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-10-03 | ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 電気的な機械における騒音減少方法並びにこの電気的な機械 |
| EP2109212A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Direct flux regulated permanent magnet brushless motor utilizing sensorless control |
| JP2017099118A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 株式会社東芝 | 回転電機の電機子巻線 |
-
1984
- 1984-08-02 JP JP16156784A patent/JPS6142248A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62225140A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-10-03 | ロ−ベルト・ボツシユ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 電気的な機械における騒音減少方法並びにこの電気的な機械 |
| EP2109212A1 (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Direct flux regulated permanent magnet brushless motor utilizing sensorless control |
| US7843155B2 (en) | 2008-04-10 | 2010-11-30 | Hamilton Sundstrand Corporation | Direct flux regulated permanent magnet brushless motor utilizing sensorless control |
| JP2017099118A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 株式会社東芝 | 回転電機の電機子巻線 |
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