JPH01103147A

JPH01103147A - 回転電機

Info

Publication number: JPH01103147A
Application number: JP26047687A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimizu; 浩清水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-04-20
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH0815381B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、軸方向の幅寸に比して直径が著しく大きい
構造の電動機又は発電機等のいわゆる回転電機に係り、
さらにいえば、界磁及び電機子鉄心のスロットを、同心
円状配置で、かつ内外に一対をなす２層構造に構成され
た電動機又は発電機に関するものである。

従来の技術従来の電動機又は発電機の電機子は、円柱状または円筒
状の電機子鉄心の外周面側または内周面側のどちらか一
方にのみスロットを形成し、これらのスロット間の歯部
に電機子巻線を巻いた構成とされていた。

ところで、回転電機の電機子巻線は、 ■　スロット内部に組み込まれ、電動機においてはトル
クを発生し、発電機においては起電力を発生するために
有効に使用される部分と、■　スロットとスロットの間
を接続し、電流を通す働きのみ奏する部分と、から成っている。

本発明が解決しようとする問題点従来の電動機または発電機において、軸方向の幅寸に比
して直径が著しく大きい電機子を用いる場合には、電機
子巻線のうち上記■に述べたスロット内部に組み込まれ
た部分の長さに比して、上記■に述べたスロット間を接
続する部分の長さの割合か大きくなり、効率を低下させ
る大きな要因となっている。

これを例えば第１図に基いて具体的に説明すると、従来
の電動機または発電機のように外周面側のスロット３…
の南部に巻いた電機子巻線と、界磁７との組み合せのみ
で電動機あるいは発電機を構成し、しかも相数が３相で
ある場合、電機子巻線は同位相のスロット３とスロット
３′との間て巻かれることになり、スロットとスロット
の間を結ぶ線１１の長さはａ−ｃの区間の長さとなって
、ａ−ｂ区間の長さよりも著しく長くなるので、この点
が効率を低下させる原因として問題点とされている。

問題点を解決するための手段上記従来技術の問題点を解決するための手段として、こ
の発明に係る回転電機は、図面の第１図と第２図に好適
な実施例を示した通り、電機子と界磁とから成る電動機
あるいは発電機等の回転電機において、イ）　円筒状の電機子１を形成する電機子鉄心２には、
その外周面側及び内周面側の双方に当該電機子の中心を
基準とする点対称の配置で、かつ共通な半径線上の位置
に内外のスロット３…および４…を一対として設け、共
通な半径線上に位置する内外一対のスロット３，４間の
隔壁部分１２に一個ずつ電機子巻線５を巻き、同相の各
電機子巻線５．５−・・同士はり−１＜１ａｌｌで接続
して電機子ｌを構成した。

口）　他方、前記電機子ｌの外周面の外側に小さな隙間
６をあけて界磁７を形成した。

ハ）　また、同じ電機子ｌの内周面の内側にも小さな隙
間８をあけて界磁９を形成した構成とされている。

作　　用上記の構成によれば、外周面側のスロット３…の電機子
巻線５と界磁７との組合せ、及び内周面側のスロット４
…の電機子巻線５と界磁９との組み合せのそれぞれが、
いわば１台ずつ合計２台の電動機または発電機を構成す
ることになり、大きな出力が得られる。

しかも電機子巻線５のうち共通な半径線上に位置するス
ロット３とスロット４間の所謂隔壁部分１２に巻装した
巻線の長さは、例えば第１図中に指示したａ−ｂの区間
のみとなり、著しく短いので効率が大幅に向上するので
ある。

実施例以下、図面の第１図と第２図に示した本発明の詳細な説
明する。

第１図と第２図は、３相、６極型で１８スロツトを有す
る形式の電動ａ（あるいは発電機、以下同じ）を示した
ちのて、この電動機には幅寸か小さく直径が大きい円筒
状の電機子鉄心２（第２図参照）の外周面側および内周
面側の双方に、それぞれ１８個ずつのスロット３…及び
４…が、当該電機子の中心を基準とする点対称の配置で
、しかも外周面側と内周面側のスロット３．４は共通な
半径線上の位置に電機子鉄心の隔壁部分１２をはさんで
背中合せの配置て設けられている。

これら同一半径線上に電機子鉄心２の隔壁部分１２をは
さんで背中合せに設けられた内外のスロット３…及び４
…は、共通な半径線上において１対の関係を形成してい
る。

電機子巻線５は、上記した内外１対のスロット３．４の
間の隔壁部分１２に１個ずつ、合計１８個巻かれている
。そして、各々の電機子巻線５…は、電機子鉄心２の円
周方向に２個おきの順序で同相の関係にあり、それぞれ
リード線１１で接続されている。こうして接続された６
個の電機子巻線５…をｌ相として１合計３相の電機子巻
線か形成されているのである。

一方、円筒状の電機子１の外周面の外側位置には、回転
運動を可能ならしめるだけの小さな隙間６をあけて外側
界磁７が電機子ｌと同心円状に形成されている。また、
同じ電機子ｌの内周面の内側にも同様に小さな隙間８を
あけて内側界ｒｊｉ９がやはり電機子ｌと同心円状配置
に形成されている。外側の界磁７は円筒形の外フレーム
１５の内周面に固定して形成され、内側の界磁９は円筒
形の内フレーム１６の外周面に固定して形成されている
。しかも、これら内外２つの界磁７と９の極性は、電機
子ｌの中心を基準とする点対称の配置となし、かつ共通
な半径線の位置で６等分割されている。

また、これら内外２つの界Ｂｉ７と９の極性の方向は、
電機子ｌに向って同一とする場合と、逆方向にする場合
との２種類に区別して構成されている。

極性を同一方向に構成した場合、内外２つの界磁７と９
は、電機子ｌに対して同一方向に回転するが、極性を逆
方向に構成した場合、内外２つの界磁７と９は電機子ｌ
に対して逆方向に回転するのである。

内外２つの界磁７と９は、第２図に示したとおり、当該
電動機の片側面を塞ぐカバープレートを兼ねた、変形し
ない剛性部材ｌＯにより各々の内外フレーム１５と１６
か一体的に連結されている。内外２つの界Ｆｊ１７と９
の極性の方向が電機子ｌに向って同一に構成された場合
で、しかも２つの界磁７と９か変形しない剛性部材ｌＯ
で連結されている場合、この電動ａ（あるいは発電機）
が発生する外部への発生トルクは、外側の界磁７と電機
子ｌとの間で発生するトルク、および内側の界磁９と電
機子ｌとの間で発生するトルクの総和となる。

この電動機は、上記した剛性部材１０とは反対側の側面
に、電機子鉄心２に接合した回転軸１３を突設し、この
回転軸１３を通じて発生回転動力を外部に出力する構成
とされている。回転軸１３は、外フレーム１５に固定し
たブラケット１７にベアリング１８を介して回転自在に
支持されている。

本発明が奏する効果以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る回転電機は、電動機あるいは発電機の電機子巻
線５のうち、スロット内部に組み込まれる部分の長さに
比して、スロット間を接続する部分１１の長さの割合を
小さくすることかできるので、同一重量の電動機あるい
は発電機に対して効率の大幅な向上を期待できる。

また、電機子ｌの内外に２層の構造て合計２台の電動機
又は発電機を構成したと同じこととなるのて、同一重量
当りに電動機として取り出せる出力トルク、あるいは発
電機として取り出せる出力電力を従来のものに比べては
るかに大きくてきるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転電機につき第２図のＩ−Ｉ線
矢視として、かつ一部省略、して示した断面図、第２図
は第１図の■−■線矢視に沿う断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】【１】電機子と界磁とから成る電動機あるいは発電機等
の回転電機において、イ）円筒状の電機子（１）を形成する電機子鉄心（２）
には、その外周面側および内周面側の双方に該電機子の
中心を基準とする点対称の配置で、かつ共通な半径線上
の位置に内外のスロット（３）…及び（４）…を設けて
あり、共通な半径線上に位置する内外一対をなすスロッ
ト（３）（４）間の隔壁部分（１２）にそれぞれ電機子
巻線（５）を巻いて成る電機子（１）と、ロ）前記電機子（１）の外周面の外側に小さな隙間（６
）をあけて形成した界磁（７）と、ハ）同じ電機子（１
）の内周面の内側に小さな隙間（８）をあけて形成した
界磁（９）と、により構成されていることを特徴とする
回転電機。【２】特許請求の範囲第１項に記載した内外の界磁（７
）（９）は、電機子（１）の中心を基準とする点対称の
配置に分割された構造であり、しかも外周面側の界磁（
７）および内周面側の界磁（９）は共通な半径線の位置
で分割されており、外周面側の界磁（７）および内周面
側の界磁（９）の極性は電機子（１）に向って同一又は
逆方向となる構成とされ、外周面側の界磁（７）と円周
面側の界磁（９）とは変形しない剛性部材（１０）で連
結されていることを特徴とする回転電機。