KR850000729B1

KR850000729B1 - Electric motor

Info

Publication number: KR850000729B1
Application number: KR1019810002755A
Authority: KR
Inventors: 스탠리 루이스
Original assignee: 카드-오-매틱 피티와이. 리미티드; 스탠리 루이스
Priority date: 1980-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1985-05-23
Also published as: IN157164B; JPS5759442A; KR830006849A

Abstract

In an electric machine in an axis box, a rotator core is formed by wound metal strips so that the core forms internal and external circumference surfaces. The strips extend radially so that the core circumference surface is separated by walls, formed by the strips, to form slot sets. The external cross sections of the slots are larger than the internal cross-sections. The walls have a fixed cross- section area.

Description

Electromechanical in Shaft Box

제1도는 평행자속 유도전기기계 회전자의 코어의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a core of a parallel flux induction electromechanical rotor.

제2도는 평행자속 유도전기기계 회전자 코어의 평면도.2 is a plan view of a rotor core of parallel magnetic flux induction electromechanical.

제3도는 평행자속 유도전기기계 회전자 코어를 형성하도록 감겨지는 금속스트립의 부분도.3 is a partial view of a metal strip wound to form a parallel flux induction electromechanical rotor core.

제4도는 평행자속 유도전기기계 회전자 코어를 형성하도록 감겨지는 금속스트립의 부분도.4 is a partial view of a metal strip wound to form a parallel flux induction electromechanical rotor core.

제5도는 축상자속 유도전기모터 회전자의 단부도.5 is an end view of the rotor induction electric motor rotor.

제6도는 제1도의 선 2-2를 따라 취한 회전자의 개략적인 측면도.6 is a schematic side view of the rotor taken along line 2-2 of FIG.

제7도는 제2도에 도시된 회전자 부분의 확대단면도.7 is an enlarged cross-sectional view of the rotor portion shown in FIG.

제8도는 제1도의 회전자 코어를 형성시키는데 사용되는 천공된 스트립의 부분개략도.8 is a partial schematic view of a perforated strip used to form the rotor core of FIG.

본 발명은 전기모터의 구조 특히 평행자속 유도모터 및 그것의 회전자들에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of an electric motor, in particular a parallel flux induction motor and its rotors.

오스트레일리아 특허출원 제51842/79호에 서술된 바와 같이, 회전자의 코어(core)위에 방사상으로 연장되어 있는 슬롯을 형성시키도록 정열된 스트립에 뚫린 구멍을 가진 천공된 금속스트립(strip)으로부터 평행자속 유도모터의 회전자를 만드는 것이 가능하다.Parallel magnetic flux from a perforated metal strip with holes drilled in the aligned strips to form radially extending slots on the core of the rotor, as described in Australian patent application no. It is possible to make a rotor of an induction motor.

그런데 상기 축상자속 유도전기모터들의 사용은 그 모터들이 좋은 저속토오크 특성을 갖지 않는 문제점이 있기 때문에 모터가 비교적 큰 시동 또는 정지토오크를 필요로 하지 않는 상황에 국한되는 것이 일반적이다.However, the use of the axial induction electric motors is generally limited to a situation in which the motor does not require a relatively large start or stop torque because the motors do not have good low speed torque characteristics.

따라서 본 발명의 목적은 상술된 문제점을 개선하기 위한 것이다.It is therefore an object of the present invention to remedy the above mentioned problems.

회전자에 형성된 슬롯들이 방사형 외부로 퍼져야 하며, 적절하게는 상기 슬롯들이 일반적으로 같은 폭을 갖는 돌출에 의해 분할되는 것이 축상평행자속 유도모터들의 회전자 형성에 이로운 것으로 밝혀졌다. 또한 방사형 외부로 이격된 위치에서 회전자의 내주면으로부터 하나이상의 보조슬롯들로 분기되는 주슬롯으로 각 슬롯이 구성되도록 슬롯들을 형성시키는 것 또한 이로운 것으로 밝혀졌다. 그리고 회전자의 말단면에 노출되는 위치에서 그 슬롯들이 자속의 누출을 막기 위해 서로를 향해 경사지는 두개의 금속돌출부에 의해 한정되는 것도 또한 이로운 것으로 밝혀졌다.Slots formed in the rotor have to be radially spread out, and it has been found that it is advantageous for the rotor formation of axial parallel flux induction motors that suitably the slots are divided by protrusions having generally the same width. It has also been found to be advantageous to form slots such that each slot consists of a main slot branching from the inner circumferential surface of the rotor into one or more auxiliary slots at radially spaced apart locations. It has also been found to be advantageous for the slots to be defined by two metal projections which are inclined toward each other to prevent the leakage of magnetic flux at positions exposed to the end faces of the rotor.

여기서는 축상자속 유도전기기계의 회전자 코어가 서술되어 있는데, 상기 코어는 중앙축 둘레에 감긴 금속스트립으로 형성되며, 상기 스트립은 코어에 위치될 때 방사형으로 연장되는 슬롯들의 첫번째 세트를 형성하기 위해 스트립의 세로방향으로 이격된 구멍들의 첫번째 세트를 갖도록 천공되며, 또 그 안에서 상기 슬롯들은 양 슬롯들의 각 면적이 방사형 외부로 증가하도록 방사형으로 퍼지는 측벽을 갖는다.Here the rotor core of the shaft-induction electromechanical machine is described, which core is formed from a metal strip wound around a central axis, the strip being formed to form the first set of radially extending slots when located in the core. It is perforated to have a first set of longitudinally spaced holes of, wherein the slots have sidewalls that radially spread so that each area of both slots increases radially outward.

또한 여기에는 축상자속 전기모터의 회전자가 서술되어 있는데, 상기 회전자는 중앙축 둘레에 감겨지고 구멍난 금속스트립으로 형성된 환형코어를 일반적으로 포함하며, 상기 구멍은 코어에 방사형으로 연장되는 슬롯들을 형성하도록 스트립을 따라 세로로 이격되어 있으며, 자속도관릿들은 상기 코어의 방사상으로 외, 내부 세로원주면을 따라 연장되고, 첫번째 자속도관 바(Bar)들은 상기 슬롯들을 통해 연장되며 또한 전도성으로 상기 슬롯들을 연결하며, 또 자속도관바들은 또한 상기 릿들을 연결하나 상기 코어가 첫번째와 후속바들 사이에 배치되도록 첫번째 전도성의 바들에 대해 세로로 간격진 위치에서 그곳에 연결되며, 자속저항장치는 상기 바들 및 링들을 경유하여 상기 코어둘레에 연장되는 루프에서 자속의 통과를 적절히 방해한다.Also described here is a rotor of an electric motor in an axial box, the rotor generally comprising an annular core wound around a central axis and formed of perforated metal strips, the holes being arranged to form radially extending slots in the core. Spaced longitudinally along the strip, the magnetic flux tubelets extend along the radially outer, inner longitudinal circumferential surface of the core, and the first magnetic flux tube bars extend through the slots and electrically connect the slots; And the magnetic flux tube bars are also connected therein but in a longitudinally spaced position relative to the first conductive bars such that the core is disposed between the first and subsequent bars, the magnetic flux resistance device passing through the bars and rings. This prevents the passage of magnetic flux in the loop extending around the core.

또 여기에 축상자속 전기기계의 코어를 서술하고 있는데, 상기 코어는 중앙축 둘레에 감겨지고 또한 그곳에 천공된 구멍을 갖는 금속스트립으로 형성되며,상기 구멍은 코어에 방사형으로 연장되는 홈들을 형성하기 위해 세로로 이격된 위치에서 간격지며, 상기 구멍은 슬롯목부분을 경유하여 스트립 가장자리로 연장하는 부분을 형성하는 주슬롯을 가지며, 그안에서 상기 목부분은 상기 목부분을 향해 가로폭으로 기울어지는 두개의 돌출부 사이에 한정된다.Also described herein is a core of an electromechanical shaft in a shaft, the core being formed of a metal strip wound around a central axis and having a perforated hole therein, the hole for forming radially extending grooves in the core. Spaced in a longitudinally spaced position, the hole having a main slot defining a portion extending through the slot neck to the strip edge, in which the neck is inclined horizontally toward the neck; It is defined between the protrusions.

본 발명의 적절한 형태가 첨부된 도면을 참조하여 더욱 자세히 설명될 것이다.Appropriate forms of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 제1도를 참조하면, 축상평행자속 유도전기모터의 회전자를 형성하는데 사용될 수 있는 코어(10)가 도시되는데, 그 코어는 천공된 금속스트립으로 형성된다. 그 스트립은 슬롯(11)을 형성하기 위해 방사상으로 정열된 천공된 스트립에 있는 구멍들과 함께 축(13)둘레에 감겨진다. 슬롯들(11)은 돌출부들(12)에 의해 분리된다. 이러한 독특한 실시예에 있어 삽입체(A)로 더욱 자세히 도시된 슬롯(11)들은 축(13)근처의 슬롯의 횡단면적이 증가하도록 형성된다. 돌출부(12)가 대체로 일정한 횡단면을 갖는 것이 적절하다.Referring first to FIG. 1, there is shown a core 10 that can be used to form a rotor of an axial parallel flux induction electric motor, which core is formed of a perforated metal strip. The strip is wound around the axis 13 together with the holes in the perforated strips arranged radially to form the slot 11. Slots 11 are separated by protrusions 12. In this unique embodiment the slots 11 shown in more detail with the insert A are formed such that the cross sectional area of the slots near the axis 13 is increased. It is appropriate for the projection 12 to have a generally constant cross section.

홈들(11)은 바닥면(14) 2개의 측면(15)와 목부분(16)을 갖는다. 따라서, 슬롯(11)의 면적을 증가시키기 위해, 개별슬롯의 측면들(15)은 축(13)으로부터 방사상으로 외부로 퍼져야만 한다. 그러나, 인접슬롯들의 인접 측면들(15)은 돌출부(12)의 횡단면적을 일반적으로 일정하게 유지하기 위해 일반적으로 평행하다.The grooves 11 have two sides 15 and a neck portion 16 of the bottom surface 14. Thus, in order to increase the area of the slot 11, the sides 15 of the individual slots must spread radially outward from the axis 13. However, adjacent sides 15 of adjacent slots are generally parallel to keep the cross sectional area of protrusion 12 generally constant.

이제 제2도를 참조하면, 축상평행자속 유도전기기계의 회전자를 형성하기 위해 사용될 수 있는 코어(20)가 도시된다. 회전자(20)는 삽입체(B)에 도시된 것처럼 방사상으로 연장하는 슬롯을 형성하도록 방사상으로 정열된 스트립에 구멍을 뚫고, 코어(20)의 중앙축 둘레에 감겨진 구멍난 금속스트립으로 형성된다. 그 슬롯들은 보조슬롯들(22 및 23)을 형성하기 위해 분할되는 주슬롯들(21)로 구성된다.Referring now to FIG. 2, there is shown a core 20 that can be used to form a rotor of an axial parallel flux induction electric machine. The rotor 20 is drilled in a radially aligned strip to form a slot extending radially as shown in the insert B and formed of perforated metal strip wound around the central axis of the core 20. do. The slots consist of main slots 21 which are divided to form auxiliary slots 22 and 23.

제1도와 제2도의 상술된 실시예 모두에 있어서 슬롯들은 요구된 슬롯 횡단면을 형성하도록 스트립의 이송율과 협력하는 2개 구멍들의 상호작용에 의해 형성될 수 있다. 즉, 제4도를 참조하면 더욱 쉽게 알 수 있듯이, 각각의 슬롯(40)은 2개 구멍들의 작용에 의해 형성된다. 스트립(43)의 이송율이 증가하기 때문에 스트립과 처음에 접하지 않으나, 첫번째 구멍에 의해 형성된 구멍을 통과하는 구멍들의 하나는 스트립과 접하기 시작하고 그러므로 형성될 슬롯의 횡단면적을 변화시킨다. 이송율이 더욱 증가하기 때문에, 두번째 구멍은 두번째 슬롯(41)을 형성한다. 코어(10) 또는 코어(20)의 조성에 있어서, 감겨지는 스트립의 이송율은 형성되는 코어의 직경이 커질수록 증가한다.In both the above described embodiments of FIGS. 1 and 2 the slots can be formed by the interaction of two holes which cooperate with the feed rate of the strip to form the desired slot cross section. That is, as can be seen more easily with reference to FIG. 4, each slot 40 is formed by the action of two holes. Since the feed rate of the strip 43 is increased, it is not initially in contact with the strip, but one of the holes passing through the hole formed by the first hole starts to contact the strip and therefore changes the cross sectional area of the slot to be formed. Since the feed rate is further increased, the second hole forms the second slot 41. In the composition of the core 10 or core 20, the feed rate of the wound strip increases as the diameter of the core to be formed increases.

이제 제3도를 참조하면, 축상평행자속 유도전기기계의 회전자의 코어를 형성하도록 감겨질 수 있는 천공된 금속스트립(30)이 도시된다. 스트립(30)은 목구멍(32)을 갖는 구멍(31)을 갖는다. 각 구멍(32)은 부근의 스트립의 면에 있는 각 돌출부의 두께가 0.0508 내지 0.0762센치미터를 갖도록 그 구멍(32)을 향해 경사진 2개의 돌출부(33)에 의해 한정된다. 부가적으로, 돌출부(33)의 끝은 0.0254 및 0.1524센치미터로 이격될 수 있다. 돌출부(33)의 경사는 구멍(32)을 가로지르는 자속의 통과에 대한 저항을 증가시킨다.Referring now to FIG. 3, a perforated metal strip 30 is shown that can be wound to form the core of a rotor of an axial parallel flux induction electric machine. The strip 30 has a hole 31 with a throat 32. Each hole 32 is defined by two protrusions 33 inclined toward the hole 32 such that the thickness of each protrusion on the face of the adjacent strip has 0.0508 to 0.0762 centimeters. Additionally, the ends of the protrusions 33 can be spaced 0.0254 and 0.1524 centimeters apart. The inclination of the protrusions 33 increases the resistance to the passage of the magnetic flux across the hole 32.

제5도부터 제8도에 있어서는, 축을 수용하기 위한 중앙통로(51), 방사형으로 연장되는 자속전도바(53)들에 의해 연결되는 외주링(54)과 내부링(55)을 갖고 케이싱(52)을 포함하고 있는 회전자(50)가 도시된다. 바(53)들은 회전자 축상의 외부 말단면에 위치되고 반면에 축상의 내부면(56)위에서 링(54 및 55)들은 방사형으로 연장되는 자속전도성 바들에 의해 역시 연결된다. 케이싱(52)은 스트립에 있는 구멍들이 면(56)에 있는 바들이 연장하는 면(56)부근의 코어에 있는 방사형으로 연장되는 슬롯들을 형성하도록 회전자의 축둘레에 감긴 천공된 금속스트립으로 형성된 회전자코어(57)를 에워싼다. 실제로 고정자에 의해 발생되고 코어(57)의 박판화된 구조를 통과하는 지역과 바들의 2개의 세트들은 화상표(58)로 지적된 통로를 대강 따르는 케이싱(52)에서 전류를 유도한다. 이러한 전기모터의 토오크를 증가시키기 위해, 케이싱(52)에 유도된 전류는 방사형 외부링(54)에 기계가공된 홈(59)에 의하여 저항이 제공된다.5 to 8, the casing has a central passage 51 for accommodating the shaft, an outer ring 54 and an inner ring 55 connected by radially extending magnetic flux conducting bars 53. A rotor 50 is shown that includes 52. The bars 53 are located at the outer end face on the rotor shaft while the rings 54 and 55 on the inner face 56 on the shaft are also connected by radially extending magnetically conductive bars. The casing 52 is formed by a perforated metal strip wound around the axis of the rotor such that the holes in the strip form radially extending slots in the core near the face 56 where the bars in the face 56 extend. The rotor core 57 is enclosed. Indeed, the two sets of regions and bars generated by the stator and passing through the laminated structure of the core 57 induce a current in the casing 52 which roughly follows the passage indicated by the image table 58. To increase the torque of this electric motor, the current induced in the casing 52 is provided with resistance by the grooves 59 machined into the radial outer ring 54.

이제 제8도를 참조하면, 코어(57)를 형성하기 위해 감겨지는 스트립부분을 도시한다. 도시된 바와 같이 스트립부분은 방사형으로 연장되어 있는 바들이 형성되는 면(56)에 방사형으로 연장되어 잇는 슬롯들을 형성하도록 다른 구멍과 정열되는 구멍(58)을 포합한다. 구멍(58)의 면적이 외주링(54)의 세로 횡단면적보다 작거나 같게 되는 것이 바람직하다.Referring now to FIG. 8, there is shown a strip portion that is wound to form the core 57. As shown the strip portion includes holes 58 that align with other holes to form slots that extend radially on the face 56 on which the radially extending bars are formed. Preferably, the area of the hole 58 is smaller than or equal to the longitudinal cross-sectional area of the outer circumferential ring 54.

홈(59)의 형성이 모터의 시동토오크에 영향을 준다 할찌라도, 홈(59)의 형성에 의해 모터의 전속도와 작업의 윤활성 역시 변동되는 것이 더욱 인정되어야 한다. 예를들면, 홈(59)의 크기가 증가되기 때문에, 모터의 속도가 모터작동의 윤활성과 함께 대응하여 감소된다. 따라서 모터특성이 특별한 형성의 홈(59)의 형성에 의해 어느정도 측정될 수 있다.Although the formation of the groove 59 affects the starting torque of the motor, it should be further recognized that the formation of the groove 59 also changes the overall speed of the motor and the lubricity of the work. For example, because the size of the groove 59 is increased, the speed of the motor is correspondingly reduced with the lubricity of motor operation. Therefore, the motor characteristic can be measured to some extent by the formation of the groove 59 of the special formation.

Claims

The rotor core forms an inner and outer circumferential surface with a metal strip wound around its central axis, which forms a set of slots extending radially between the core circumferential surfaces which are extended radially and separated by walls. In an axial box electromechanical which is perforated to have a set of holes longitudinally spaced from the strip so that the slots extend radially while their cross sections increase radially outward and adjacent slots define their sides. A shaft box electric machine, characterized in that it has a side that is separated by the existing walls and the walls therein are radiated outward so as to have a constant cross section.