JPWO2017170557A1 - 回転電機用磁性楔、回転電機及びエレベータ用巻き上げ機 - Google Patents
回転電機用磁性楔、回転電機及びエレベータ用巻き上げ機 Download PDFInfo
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Abstract
Description
図1は本発明の実施の形態1の回転電機用磁性楔が適用されるモータのコア1を示すものである。コア1の周方向には複数の凸形状のティース2が設けられ、ティース2には回転電機用磁性楔を挿入するための溝3が軸方向に設けられている。各ティース2間には、開口部5がある。ティース2にはコイル4が挿入される。コア1のティース2にコイル4が挿入されたものはステータと呼ばれ、回転電機はステータの内部に回転するロータを有する。
多角形の構造によれば、強磁性体の磁性棒をより隙間なく密に束ねることができるため、棒間の隙間を低減しエアギャップを低減できる。磁性楔の強磁性部における強磁性体の充填率を高めることができるため、磁性楔6aの強磁性部の透磁率を向上させモータの磁気特性を向上さすことができる。具体例では、断面形状が正三角形、正方形、正六角形の棒の集合体である場合に、より隙間なく密にたばねることができる。
図7は実施の形態2による磁性楔6bの断面図を示す。実施の形態1では楔両端の強磁性部13の間を樹脂などでモールドすることにより非磁性部14bを設けたが、非磁性部14bは非磁性体の棒18を用いてその集合体により構成しても良い。両極の強磁性部13を磁性のある丸棒10により構成し、その間の非磁性部14bを非磁性体の棒18により構成することで、二つの強磁性部13の間に非磁性部14bが介在する三層構造の磁性楔6bを実現し、磁性楔6b全体を絶縁テープなどの非磁性体で覆う、あるいは樹脂モールドなどで覆うことで楔の形状を維持する。
図9は実施の形態3による磁性楔6cを利用した回転電機のコア1のスキューの概略図を示す。コア1に挿入する磁性楔6cを長手方向に複数に分断させ、各磁性楔6cの強磁性部13の強磁性体である丸棒10の本数を変えることで磁性楔6cに段スキューを付ける。つまり、磁性楔6cに段を設け、段がかわる度に、磁性楔6cの左右の強磁性部13のうち片側を少しずつ大きくし、反対側の前記強磁性部を少しずつ小さくしていくことで段スキューをつける。この場合、非磁性部14cの大きさは一定としているが、これに限定されるものではなく、非磁性部14cの大きさを段ごとに変えるようにしてもよい。
このように、コア1に嵌める磁性楔6cを軸方向に複数に分断し、分断した磁性楔6cの左右の強磁性部13の磁性棒の本数を軸方向に対して徐々に変えることで、モータに容易に段スキューを付けることができ、モータのトルクリプルを低減させる効果がある。
図10は本発明の実施の形態4による磁性楔の断面を示す図である。上記実施の形態の磁性楔には同一径の丸棒を用いていたが、異なる径の丸棒を用いることで、大きな径の丸棒で埋めきれなかった空間を小さな径の丸棒で埋めることができ、挿入したコアの磁気特性を高めることができる。図において、磁性楔6dは、磁性部を径の異なる磁性丸棒の集合体で磁性楔の磁性部を成形するものである。大きい径の磁性丸棒19の隙間に小さい径の磁性丸棒15、16、及び、17を配置し、径の大きい丸棒同士の隙間を径の小さい磁性丸棒で埋めることで、磁性楔の磁性部の空隙を狭くすることができ、コアの磁気特性を高める効果がある。
図11は本発明の実施の形態5による磁性楔の概要を示す図である。上記実施の形態の磁性楔は、凸部を有する側の主面が平面であったが、非磁性部の一部を削り、主面が曲面を有するような構成であってもかまわない。このように構成することにより、磁性くさびをコアに挿入した際、スロットの面積が増え、コイルを密に挿入することができる。
図12は本発明の実施の形態6による磁性楔を用いたコアの概略図である。上記実施の形態3では、3段スキューを付ける場合について述べたが、図12で示すように、磁性楔内部に備えた両極の強磁性部の磁性丸棒の長さを軸方向に向かって徐々に変え、両極の断面積の比を変えることで周方向に対して斜めにスキューをつけることができる。
上記実施の形態3では、左右の丸棒の数を変えることで段スキューを付ける場合について説明したが、図10で示したように、異なる径の丸棒を組み合わせることでも段スキューを付けることができる。本発明の実施の形態7における磁性楔は、図9で示したような構成となるが、上記実施の形態3では、左右の強磁性部13のうち片側の強磁性部13の強磁性体である丸棒10の本数を多くし断面における強磁性部13の面積を片側のみ大きくした上段部と、中段に嵌める磁性楔6cは左右の強磁性部13の強磁性体である丸棒10の本数を同数にして左右の強磁性部13の大きさを同じにした中段部と、下段に嵌める磁性楔6cは左右の強磁性部13のうち上段に嵌める磁性楔6cと反対側の強磁性部13の強磁性体である丸棒10の本数を多くし断面における反対側の強磁性部13の面積を片側のみ大きくした下段部とを備えるのに対し、左右の強磁性部13のうち片側の強磁性部13の強磁性体である丸棒10の断面積を大きくし断面における強磁性部13の面積を片側のみ大きくした上段部と、中段に嵌める磁性楔6cは左右の強磁性部13の強磁性体である丸棒10の断面積を同じにして左右の強磁性部13の大きさを同じにした中段部と、下段に嵌める磁性楔6cは左右の強磁性部13のうち上段に嵌める磁性楔6cと反対側の強磁性部13の強磁性体である丸棒10の断面積を大きくし断面における反対側の強磁性部13の面積を片側のみ大きくした下段部とを備える点が異なる。なお、上下関係に意味が無いのは言うまでもない。
Claims (11)
- 非磁性体の非磁性部と、
前記非磁性部の両側にそれぞれ設けられ、各々の端に凸部を有すると共に各々が強磁性体の棒が複数束ねて固定されている一対の強磁性部と
を備えた回転電機用磁性楔。 - 請求項1に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記強磁性体の棒は、断面形状が丸である
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記強磁性体の棒は、断面形状が三角形以上の多角形である
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記強磁性体の棒は、断面積が異なる複数種類の棒を含む
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記非磁性部は、非磁性体の棒が複数束ねて固定されている
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項5に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記非磁性体の棒は、熱可塑性樹脂で形成されており、
前記非磁性部は、前記非磁性体の棒が互いに溶着している
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記強磁性部は、段スキューを有する
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記強磁性部は、スキューを有する
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の回転電機用磁性楔であって、
前記非磁性部は、凹部を有する
ことを特徴とする回転電機用磁性楔。 - 請求項1から請求項9のいずれかの回転電機用磁性楔と、
前記回転電機用磁性楔の凸部がティースの溝に嵌挿されたステータと、
前記ステータの内部で回転するロータと
を備えた回転電機。 - 請求項10に記載の回転電機と、
前記回転電機により回転駆動され、エレベータかごを吊り下げる主索が巻き掛けられた主索巻掛部と
を備えたエレベータ用巻き上げ機。
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