JPS6169343A - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
- Publication number
- JPS6169343A JPS6169343A JP18881684A JP18881684A JPS6169343A JP S6169343 A JPS6169343 A JP S6169343A JP 18881684 A JP18881684 A JP 18881684A JP 18881684 A JP18881684 A JP 18881684A JP S6169343 A JPS6169343 A JP S6169343A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- core
- wire
- rotor core
- electric machine
- 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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
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〕
本発明は回転子鉄損を減少させた回転電機に関する。
回転電機の中で例えば誘導電動機では固定子鉄心内径と
回転子鉄心外径との空隙における磁束が、起磁力により
生じる空間高調波成分、パーミアンスにより生じる空間
高調波成分、起磁力とパーミアンスの相互作用による空
間高調波成分のものがある。
回転子鉄心外径との空隙における磁束が、起磁力により
生じる空間高調波成分、パーミアンスにより生じる空間
高調波成分、起磁力とパーミアンスの相互作用による空
間高調波成分のものがある。
これらの空間高調波成分は商用周波数電源で駆動されて
いる場合、回転子側からみてＩ Ｋ１−１ｚ以上の周波
数となるものが固定子側から発生している。
いる場合、回転子側からみてＩ Ｋ１−１ｚ以上の周波
数となるものが固定子側から発生している。
この様な高調波磁束は表皮効果のため、回転子鉄心の表
面近くに侵入し高周波鉄損を発生させる。
面近くに侵入し高周波鉄損を発生させる。
その侵入深さは次式で表わされる。
但し、ω・・・角周波数（ｒａｄ／ｓｅｃ ）σ・・・
電気伝導率（−ｒＶ、−） μ・・・透磁率 （１）式を使用してＩ ＫＨｚ周波数における回転子鉄
心への磁束の侵入深さを計算すると、０．３ ｔｒｍ以
下である。そして磁束の侵入量は深さにより指数関数的
に減少することを考慮すると、回転子鉄心の表面から数
十ミクロン深くなれば高周波磁束は大幅に減少するので
、この表面で発生する鉄損の多いことがわかる。
電気伝導率（−ｒＶ、−） μ・・・透磁率 （１）式を使用してＩ ＫＨｚ周波数における回転子鉄
心への磁束の侵入深さを計算すると、０．３ ｔｒｍ以
下である。そして磁束の侵入量は深さにより指数関数的
に減少することを考慮すると、回転子鉄心の表面から数
十ミクロン深くなれば高周波磁束は大幅に減少するので
、この表面で発生する鉄損の多いことがわかる。
一方インバータ電源を使用して誘導電動機な運転した場
合、電源そのものが例えばパルスにより周波数を変調し
ているので、電源に多くの時間高周波成分が含まれてお
り、前記空隙に於ける磁束内の高周波成分が増加して回
転子鉄損の大幅増加につながり、インバータ駆動した時
の誘導電動機の鉄損増加や効率低下の一原因であった。
合、電源そのものが例えばパルスにより周波数を変調し
ているので、電源に多くの時間高周波成分が含まれてお
り、前記空隙に於ける磁束内の高周波成分が増加して回
転子鉄損の大幅増加につながり、インバータ駆動した時
の誘導電動機の鉄損増加や効率低下の一原因であった。
本発明は上記欠点を改良したもので、空間高調波成分に
よる回転子鉄損を減少させた回転電機を提供することを
目的とする。
よる回転子鉄損を減少させた回転電機を提供することを
目的とする。
本発明は内部に固定子鉄心とこの固定子鉄心の内径空隙
を介して回転子鉄心を有する回転電機において、前記回
転子鉄心の外径表面に非晶質磁性材料のワイヤーを巻回
したことを特徴とする回転電機である。この結果回転子
鉄心の外径空隙面での鉄損が減少し損失の少ない効率の
よい回転電機と“ ヵ、捉（Ｂ−（き、。
を介して回転子鉄心を有する回転電機において、前記回
転子鉄心の外径表面に非晶質磁性材料のワイヤーを巻回
したことを特徴とする回転電機である。この結果回転子
鉄心の外径空隙面での鉄損が減少し損失の少ない効率の
よい回転電機と“ ヵ、捉（Ｂ−（き、。
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。第
１図は本発明の一実施例を示す回転子鉄心の外径表面に
非晶質磁性材料を巻回した正面図で、回転子は、全閉ス
ロットの回転子鉄心１の外径表面に０．３ ｍｍ以下の
直径の非晶質磁性材料からなるワイヤー２を、回転子鉄
心１の一端から他端まで巻回する。このワイヤー２は回
転子鉄心１の軸に垂直な方向流接着剤を塗布しながら巻
回するか、又は巻回後接着剤を塗布して固定し、回転子
外径の空隙面を非晶質磁性材料のワイヤー２で覆う。
１図は本発明の一実施例を示す回転子鉄心の外径表面に
非晶質磁性材料を巻回した正面図で、回転子は、全閉ス
ロットの回転子鉄心１の外径表面に０．３ ｍｍ以下の
直径の非晶質磁性材料からなるワイヤー２を、回転子鉄
心１の一端から他端まで巻回する。このワイヤー２は回
転子鉄心１の軸に垂直な方向流接着剤を塗布しながら巻
回するか、又は巻回後接着剤を塗布して固定し、回転子
外径の空隙面を非晶質磁性材料のワイヤー２で覆う。
なお、固定子及び回転子鉄心に使用した磁性材料は厚さ
０．３５ ｔで６０１４ｚ Ｉ Ｔｅｓ／ａの鉄損が１
．６Ｗ／ｋｇ。
０．３５ ｔで６０１４ｚ Ｉ Ｔｅｓ／ａの鉄損が１
．６Ｗ／ｋｇ。
１０００ Ｈｚ Ｉ Ｔｅｓ／ａの鉄損が１００ｗ、／
ｋｇである。非晶質磁性材料は６０ Ｈｚ Ｉ Ｔｅｓ
／ａの鉄損が０．１ Ｗ ／ ｋｇ 。
ｋｇである。非晶質磁性材料は６０ Ｈｚ Ｉ Ｔｅｓ
／ａの鉄損が０．１ Ｗ ／ ｋｇ 。
１０００ Ｈｚ Ｉ Ｔｅｓ／ａの鉄損が５．５ Ｗ
／ ｋｇである。
／ ｋｇである。
このように構成された回転子鉄心１を使った誘導電動機
のモータ鉄損を０７５ＫＷモータを使って従来例と比較
すると、第１表のようになる。
のモータ鉄損を０７５ＫＷモータを使って従来例と比較
すると、第１表のようになる。
（ン又下＃ ｆｌ）
第１表 ０．７５ ＫＷモータ鉄損比較６０ Ｈｚ
２００ Ｖ この実験結果から、商用電源で駆動した時のモータ鉄損
は非晶質磁性材料からなるワイヤー２を回転子鉄心１の
外径表面に巻回することにより８０Ｗから７０Ｗへと８
７％に減少する。この効果はインバータ電源で駆動した
時より顕著となり、非晶質磁性材料からなるワイヤー２
を回転子鉄心１の外径表面に巻回することにより１１０
Ｗから８５Ｗへと７７％に減少する。
２００ Ｖ この実験結果から、商用電源で駆動した時のモータ鉄損
は非晶質磁性材料からなるワイヤー２を回転子鉄心１の
外径表面に巻回することにより８０Ｗから７０Ｗへと８
７％に減少する。この効果はインバータ電源で駆動した
時より顕著となり、非晶質磁性材料からなるワイヤー２
を回転子鉄心１の外径表面に巻回することにより１１０
Ｗから８５Ｗへと７７％に減少する。
上記の鉄損を減少する方法としては、非晶質磁性薄板な
どの鉄損の少ない磁性薄板を回転子鉄心１の表７１１０
こ同右する方法も考えられる。しかし、この方法による
場合においては、固定子鉄心と回転子鉄心間の空隙の磁
束に対して垂直な平面ができるので、磁性薄板内にうず
電流損が発生し、逆に損失が増加することになる。本発
明による回転子では、０．３ｍｍ以下の直径のワイヤー
２を巻回しワイヤー２間が絶縁されているので、磁性薄
板の様にうず電流損が発生せず、空隙の磁束による鉄損
が減少してモータ鉄損は減少する。このモータ鉄損の減
少度合は、駆動電源に商用周波数よりもインバータ電源
を使用した方が空隙の高周波磁束が多いので、ここで非
晶質磁性材料のワイヤー２による鉄損の発生が少なくな
る分だけ、減少が１０％多く影響が大きい。
どの鉄損の少ない磁性薄板を回転子鉄心１の表７１１０
こ同右する方法も考えられる。しかし、この方法による
場合においては、固定子鉄心と回転子鉄心間の空隙の磁
束に対して垂直な平面ができるので、磁性薄板内にうず
電流損が発生し、逆に損失が増加することになる。本発
明による回転子では、０．３ｍｍ以下の直径のワイヤー
２を巻回しワイヤー２間が絶縁されているので、磁性薄
板の様にうず電流損が発生せず、空隙の磁束による鉄損
が減少してモータ鉄損は減少する。このモータ鉄損の減
少度合は、駆動電源に商用周波数よりもインバータ電源
を使用した方が空隙の高周波磁束が多いので、ここで非
晶質磁性材料のワイヤー２による鉄損の発生が少なくな
る分だけ、減少が１０％多く影響が大きい。
以上説明したように、この実施例によれば、固定子鉄心
と回転子鉄心の間の空隙の磁束の高周波成分による回転
子鉄損を大幅に減少し、回転電機の効率を向上すること
ができる。
と回転子鉄心の間の空隙の磁束の高周波成分による回転
子鉄損を大幅に減少し、回転電機の効率を向上すること
ができる。
以上は回転子スロット形状が全閉のものについて説明し
たが、第２図に示すようなセミオーブンスロットの回転
子においては、非晶質磁性ワイヤー２を回転子鉄心１の
表面に巻回することにより、従来、製造上の問題から不
可能であったスロット・チップ部分の厚さの極めてうす
い全閉スロットが可能となる。
たが、第２図に示すようなセミオーブンスロットの回転
子においては、非晶質磁性ワイヤー２を回転子鉄心１の
表面に巻回することにより、従来、製造上の問題から不
可能であったスロット・チップ部分の厚さの極めてうす
い全閉スロットが可能となる。
前記の２つの実施例においては、０．３ ｍｍ以下の直
径のワイヤー状の形状にて説明したが、平面線状や多角
形状でも同様の効果が得られる。
径のワイヤー状の形状にて説明したが、平面線状や多角
形状でも同様の効果が得られる。
本発明によれば、回転子鉄心の外径表面を０．３ｍｒｓ
以上の寸法の非晶質磁性材料のワイヤーでおおうことに
より、固定子鉄心と回転子鉄心の間の空隙の高周波磁束
による回転子鉄損を大幅に減少し、回転電機の効率を向
上することかできる。
以上の寸法の非晶質磁性材料のワイヤーでおおうことに
より、固定子鉄心と回転子鉄心の間の空隙の高周波磁束
による回転子鉄損を大幅に減少し、回転電機の効率を向
上することかできる。
ｖＪ１図は本発明による一実施例を示す回転電機の回転
子の正面図、第２図は本発明によるセミ・。１ オー
プンスロットの回転子の断面図である。 １・・・回転子鉄心、 ２・・・ワイヤー。 ３・・・回転子スロット。 第１図 第Ｚ図
子の正面図、第２図は本発明によるセミ・。１ オー
プンスロットの回転子の断面図である。 １・・・回転子鉄心、 ２・・・ワイヤー。 ３・・・回転子スロット。 第１図 第Ｚ図
Claims (2)
- （１）内部に固定子鉄心とこの固定子鉄心の内径空隙を
介して回転子鉄心を有する回転電機において、前記回転
子鉄心の外径表面に非晶質磁性材料製のワイヤーを巻回
したことを特徴とする回転電機。 - （２）前記ワイヤーは０．３ｍｍ以下の寸法である特許
請求の範囲第１項記載の回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18881684A JPS6169343A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18881684A JPS6169343A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169343A true JPS6169343A (ja) | 1986-04-09 |
Family
ID=16230314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18881684A Pending JPS6169343A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6169343A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0265868A2 (en) * | 1986-10-25 | 1988-05-04 | Hitachi, Ltd. | Rotor of induction motor |
| US5396138A (en) * | 1990-07-16 | 1995-03-07 | Johnson Electric S.A. | Electric motor |
| US20130187512A1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-07-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Squirrel-cage rotor |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP18881684A patent/JPS6169343A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0265868A2 (en) * | 1986-10-25 | 1988-05-04 | Hitachi, Ltd. | Rotor of induction motor |
| US5396138A (en) * | 1990-07-16 | 1995-03-07 | Johnson Electric S.A. | Electric motor |
| US20130187512A1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-07-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Squirrel-cage rotor |
| US10700582B2 (en) * | 2010-09-30 | 2020-06-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor bar for squirrel-cage rotor, and squirrel-cage rotor provided with rotor bar |
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