JPH0626464B2 - 鋳込回転子 - Google Patents
鋳込回転子Info
- Publication number
- JPH0626464B2 JPH0626464B2 JP60024166A JP2416685A JPH0626464B2 JP H0626464 B2 JPH0626464 B2 JP H0626464B2 JP 60024166 A JP60024166 A JP 60024166A JP 2416685 A JP2416685 A JP 2416685A JP H0626464 B2 JPH0626464 B2 JP H0626464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- end ring
- rotor
- core
- iron core
- casting
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
- H02K3/51—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only
-
- 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
- H02K17/20—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having deep-bar rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、回転子鉄心の両端部にエンドリングをアルミ
ニウムの鋳込みにより形成して成る鋳込回転子に関す
る。
ニウムの鋳込みにより形成して成る鋳込回転子に関す
る。
従来、例えば高速用回転電機に用いられる鋳込回転子
は、第６図に示すように磁性鋼板を所定の厚さに積層し
て構成された回転子鉄心１のスロット２内に二次導体と
してのロートルバー３を、また回転子鉄心１の両端部
（図では片側のみ示す）に円筒状のエンドリング４を夫
々アルミニウムの鋳込みにより一体に形成する。そして
回転子鉄心１に回転軸５を圧入し、さらにエンドリング
４の外周部には非磁性鋼材例えば高クロームニッケル鋼
製の補強リング６を焼きばめしてこれをねじ７により固
定した構成としている。
は、第６図に示すように磁性鋼板を所定の厚さに積層し
て構成された回転子鉄心１のスロット２内に二次導体と
してのロートルバー３を、また回転子鉄心１の両端部
（図では片側のみ示す）に円筒状のエンドリング４を夫
々アルミニウムの鋳込みにより一体に形成する。そして
回転子鉄心１に回転軸５を圧入し、さらにエンドリング
４の外周部には非磁性鋼材例えば高クロームニッケル鋼
製の補強リング６を焼きばめしてこれをねじ７により固
定した構成としている。
しかしながら上記構成のものの場合、エンドリング４
は、これの断面積を確保すること及び耐遠心力構造とす
るために露出する表面積が大きい。このため、特に回転
子の高速回転時には、このエンドリング４の表面と周囲
流体との摩擦損が大きく、回転効率が低下するという問
題があった。
は、これの断面積を確保すること及び耐遠心力構造とす
るために露出する表面積が大きい。このため、特に回転
子の高速回転時には、このエンドリング４の表面と周囲
流体との摩擦損が大きく、回転効率が低下するという問
題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、エンドリング部分と周囲流体との摩擦損を減少で
きて回転効率を向上し得、しかも簡単な構成にて耐遠心
力構造とすることができる鋳込回転子を提供するにあ
る。
的は、エンドリング部分と周囲流体との摩擦損を減少で
きて回転効率を向上し得、しかも簡単な構成にて耐遠心
力構造とすることができる鋳込回転子を提供するにあ
る。
本発明は上記目的を達成するために、回転子鉄心の両端
部に、この回転子鉄心におけるスロットの開口部より大
なる大きさの孔部を有する非磁性鋼板を角度ずらし積層
して構成したエンドリング用鉄心を配置し、エンドリン
グを、そのエンドリング用鉄心の孔部内にアルミニウム
を鋳込み充填させて形成した構成とする。以て、エンド
リング部分の露出する表面積を減少させるところに特徴
を有する。
部に、この回転子鉄心におけるスロットの開口部より大
なる大きさの孔部を有する非磁性鋼板を角度ずらし積層
して構成したエンドリング用鉄心を配置し、エンドリン
グを、そのエンドリング用鉄心の孔部内にアルミニウム
を鋳込み充填させて形成した構成とする。以て、エンド
リング部分の露出する表面積を減少させるところに特徴
を有する。
以下本発明の一実施例につき第１図乃至第５図を参照し
て説明する。まず第１図において、１１は磁性鋼板を所
定の厚さに積層して成る回転子鉄心で、第３図に示すよ
うに中央部に軸挿通孔１２が形成されていると共に周囲
部に多数のスロット１３が形成されている。１４は回転
子鉄心１１の両端部に配置されたエンドリング用鉄心
で、これは第２図にも示すように非磁性鋼板１４a を所
定の厚さ積層して成るものである。その非磁性鋼板１４
a は詳細には第４図に示すうに、中央部に軸挿通孔１５
を有すると共に、周囲部に前記スロット１３の開口部よ
り大きさの大なる略扇状の孔部１６（この場合スロット
１３の開口部の約３個分の大きさの孔）を複数個有して
いる。そしてこの場合、エンドリング用鉄心１４は、孔
部１６がスロット１３の開口部を閉塞しない形態で、且
つ、非磁性鋼板１４a を途中部で孔部１６の角度をずら
した積層形態としている。１７は回転子鉄心１１のスロ
ット１３内に充填された二次導体としてのロートルバー
である。１８はこのロートルバー１７と連続してエンド
リング用鉄心１４の孔部１６内に充填され、且つエンド
リング用鉄心１４の端面から若干環状に突出したエンド
リングである。これらロートルバー１７及びエンドリン
グ１８は、アルミニウムの鋳込みにより第５図にも示す
ように一体に形成されている。１９は回転軸で、これは
エンドリング用鉄心１４及び回転子鉄心１１の各軸挿通
孔１５及び１２に圧入されている。
て説明する。まず第１図において、１１は磁性鋼板を所
定の厚さに積層して成る回転子鉄心で、第３図に示すよ
うに中央部に軸挿通孔１２が形成されていると共に周囲
部に多数のスロット１３が形成されている。１４は回転
子鉄心１１の両端部に配置されたエンドリング用鉄心
で、これは第２図にも示すように非磁性鋼板１４a を所
定の厚さ積層して成るものである。その非磁性鋼板１４
a は詳細には第４図に示すうに、中央部に軸挿通孔１５
を有すると共に、周囲部に前記スロット１３の開口部よ
り大きさの大なる略扇状の孔部１６（この場合スロット
１３の開口部の約３個分の大きさの孔）を複数個有して
いる。そしてこの場合、エンドリング用鉄心１４は、孔
部１６がスロット１３の開口部を閉塞しない形態で、且
つ、非磁性鋼板１４a を途中部で孔部１６の角度をずら
した積層形態としている。１７は回転子鉄心１１のスロ
ット１３内に充填された二次導体としてのロートルバー
である。１８はこのロートルバー１７と連続してエンド
リング用鉄心１４の孔部１６内に充填され、且つエンド
リング用鉄心１４の端面から若干環状に突出したエンド
リングである。これらロートルバー１７及びエンドリン
グ１８は、アルミニウムの鋳込みにより第５図にも示す
ように一体に形成されている。１９は回転軸で、これは
エンドリング用鉄心１４及び回転子鉄心１１の各軸挿通
孔１５及び１２に圧入されている。
ここで、本実施例の鋳込回転子と従来構成の鋳込回転子
とを同一仕様のものとし、第５図と第６図を参照して特
にエンドリング部分の表面積について比較する。いま、
エンドリングの外径寸法（第５図ではエンドリング用鉄
心１４の外径寸法）をＤ１、エンドリングの内径寸法を
Ｄ２、回転軸の外径寸法をＤ３、エンドリングの回転子
鉄心端面から突出寸法（第５図ではエンドリング用鉄心
１４の積厚寸法に相当）をＬ１とする。又、第５図にお
いてエンドリング１８のエンドリング用鉄心１４端面か
らの突出寸法をＬ２とすると、従来構成のエンドリング
部分の表面積Ａ′及び本実施例のエンドリング部分の表
面積Ａは夫々次式で表わされる。即ち、 Ａ′＝π（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ１＋（π／４）Ｄ１ ２ Ａ＝πＤ１Ｌ１＋（π／４）Ｄ１ ２ ＋π（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ２ ここでＬ１＞＞Ｌ２を考慮して両者の差をとると、 Ａ′−Ａ＝π（Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ１−π（Ｄ１ ＋Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ２ ≒π（Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ１ となり、従って本実施例のエンドリング部分の表面積は
従来構成に比較して大幅に減少する。
とを同一仕様のものとし、第５図と第６図を参照して特
にエンドリング部分の表面積について比較する。いま、
エンドリングの外径寸法（第５図ではエンドリング用鉄
心１４の外径寸法）をＤ１、エンドリングの内径寸法を
Ｄ２、回転軸の外径寸法をＤ３、エンドリングの回転子
鉄心端面から突出寸法（第５図ではエンドリング用鉄心
１４の積厚寸法に相当）をＬ１とする。又、第５図にお
いてエンドリング１８のエンドリング用鉄心１４端面か
らの突出寸法をＬ２とすると、従来構成のエンドリング
部分の表面積Ａ′及び本実施例のエンドリング部分の表
面積Ａは夫々次式で表わされる。即ち、 Ａ′＝π（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ１＋（π／４）Ｄ１ ２ Ａ＝πＤ１Ｌ１＋（π／４）Ｄ１ ２ ＋π（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ２ ここでＬ１＞＞Ｌ２を考慮して両者の差をとると、 Ａ′−Ａ＝π（Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ１−π（Ｄ１ ＋Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ２ ≒π（Ｄ２＋Ｄ３）Ｌ１ となり、従って本実施例のエンドリング部分の表面積は
従来構成に比較して大幅に減少する。
又、一般に回転体においては、その回転体の表面と周囲
流体との摩擦により摩擦損が生じ、これは回転体の表面
積及び回転数の指数乗に比例する。即ち、高速回転体に
おいては、特に表面積の大小が摩擦損の大小ひいて回転
効率の良悪に多大な影響を及ぼすことが知られている。
ここで、本実施例の構成と従来構成のエンドリング部分
の摩擦損につて、第５図と第６図を参照して比較してみ
る。
流体との摩擦により摩擦損が生じ、これは回転体の表面
積及び回転数の指数乗に比例する。即ち、高速回転体に
おいては、特に表面積の大小が摩擦損の大小ひいて回転
効率の良悪に多大な影響を及ぼすことが知られている。
ここで、本実施例の構成と従来構成のエンドリング部分
の摩擦損につて、第５図と第６図を参照して比較してみ
る。
いま、エンドリング部分の摩擦損をＬｆ〔ＫＷ〕とする
と、この摩擦損Ｌｆは、この場合端面（側面）摩擦損Ｌ
fsと内，外周面摩擦損Ｌｆ０とに分けられ、夫々次式で
表わされる。即ち、 Ｌfs＝2.68×10-7γｎ2.8（Ｄ０／２）4.6ν0.2 Ｌf o＝1.39×10-8γｌ０Ｄ0 3.76ｎ2.76ν-0.24×Ｓ
-0.24 ここで、ｎ：回転数〔rpm〕 ｌ０：エンドリング部分の軸方向の長さ寸法〔m 〕 Ｄ０：対象とする円筒の径寸法〔m 〕 Ｓ ：エンドリング内周面と回転軸外周面との距離〔m
〕 γ ：周囲流体の比重〔Ｋｇ／m 3〕 ν ：周囲流体の動粘性係数〔m 2／s 〕 とし、又、従来の場合に添字１を付し、本実施例の場合
に添字２を付して夫々の摩擦損を表わすと次のようにな
る。即ち、 従来の場合、 Ｌf 1＝Ｌfs1＋Ｌf 0 1 ＝｛ 2.68×10-7γn2.8ν0.2（Ｄ１／２）4.6 ｝ ＋｛ 1.39×10-8γn2.76ν0.24Ｓ-0.24 ×Ｌ１Ｄ1 3.76 ＋Ｌ１Ｄ2 3.76 ＋Ｌ１Ｄ3 3.76）｝ 本実施例の場合、 Ｌf 2＝Ｌfs2＋Ｌf 0 2 ＝｛ 2.68×10-7γn2.8ν0.2（Ｄ１／２）4.6 ｝ ＋〔 1.39×10-8γn2.76ν0.24Ｓ-0.24｛（Ｌ１＋
Ｌ２）Ｄ1 3.76 ＋Ｌ２Ｄ2 3.76 ｝〕 ここで、Ｌ１＞＞Ｌ２を考慮してＬｆ１とＬｆ２との差
をとると、 Ｌf 1−Ｌf 2＝ 1.39×10-8γn2.76ν0.24Ｓ-0.24×Ｌ
１（Ｄ2 3.76 ＋Ｄ3 3.76 ） となる。そしていま、 Ｌ１＝0.1〔m 〕，ν＝ 0.175×10-4〔m 2／ｓ〕（４０
℃） Ｄ２＝0.45 〔m 〕，ｎ＝ 15000〔rpm〕 Ｄ３＝0.3〔m 〕，γ＝ 1.091〔Ｋｇ／m 3〕（４０℃） Ｓ＝ 0.01〔m 〕 とすれば、Ｌf 1−Ｌf 2≒７〔ＫＷ〕となる。従って、
本実施例にれよば従来構成に比べてエンドリング部分の
摩擦損を大幅に低減でき、よって回転効率を向上し得
る。
と、この摩擦損Ｌｆは、この場合端面（側面）摩擦損Ｌ
fsと内，外周面摩擦損Ｌｆ０とに分けられ、夫々次式で
表わされる。即ち、 Ｌfs＝2.68×10-7γｎ2.8（Ｄ０／２）4.6ν0.2 Ｌf o＝1.39×10-8γｌ０Ｄ0 3.76ｎ2.76ν-0.24×Ｓ
-0.24 ここで、ｎ：回転数〔rpm〕 ｌ０：エンドリング部分の軸方向の長さ寸法〔m 〕 Ｄ０：対象とする円筒の径寸法〔m 〕 Ｓ ：エンドリング内周面と回転軸外周面との距離〔m
〕 γ ：周囲流体の比重〔Ｋｇ／m 3〕 ν ：周囲流体の動粘性係数〔m 2／s 〕 とし、又、従来の場合に添字１を付し、本実施例の場合
に添字２を付して夫々の摩擦損を表わすと次のようにな
る。即ち、 従来の場合、 Ｌf 1＝Ｌfs1＋Ｌf 0 1 ＝｛ 2.68×10-7γn2.8ν0.2（Ｄ１／２）4.6 ｝ ＋｛ 1.39×10-8γn2.76ν0.24Ｓ-0.24 ×Ｌ１Ｄ1 3.76 ＋Ｌ１Ｄ2 3.76 ＋Ｌ１Ｄ3 3.76）｝ 本実施例の場合、 Ｌf 2＝Ｌfs2＋Ｌf 0 2 ＝｛ 2.68×10-7γn2.8ν0.2（Ｄ１／２）4.6 ｝ ＋〔 1.39×10-8γn2.76ν0.24Ｓ-0.24｛（Ｌ１＋
Ｌ２）Ｄ1 3.76 ＋Ｌ２Ｄ2 3.76 ｝〕 ここで、Ｌ１＞＞Ｌ２を考慮してＬｆ１とＬｆ２との差
をとると、 Ｌf 1−Ｌf 2＝ 1.39×10-8γn2.76ν0.24Ｓ-0.24×Ｌ
１（Ｄ2 3.76 ＋Ｄ3 3.76 ） となる。そしていま、 Ｌ１＝0.1〔m 〕，ν＝ 0.175×10-4〔m 2／ｓ〕（４０
℃） Ｄ２＝0.45 〔m 〕，ｎ＝ 15000〔rpm〕 Ｄ３＝0.3〔m 〕，γ＝ 1.091〔Ｋｇ／m 3〕（４０℃） Ｓ＝ 0.01〔m 〕 とすれば、Ｌf 1−Ｌf 2≒７〔ＫＷ〕となる。従って、
本実施例にれよば従来構成に比べてエンドリング部分の
摩擦損を大幅に低減でき、よって回転効率を向上し得
る。
又、本実施例によれば従来必要としていた耐遠心力用の
特殊な補強リング６を必要とせず、単に回転子鉄心１１
の両端部にエンドリング用鉄心１４を配置して、アルミ
ニウムの鋳込みによりエンドリング１８を形成すれば良
く、容易に製作することができ、構成も簡単である。更
には、エンドリング１８とエンドリング用鉄心１４との
間には、このエンドリング１８の軸方向への延びを拘束
する摩擦力が生ずるため、このエンドリング１８の延び
を考慮する必要はなく、強固な構造とすることができ
る。
特殊な補強リング６を必要とせず、単に回転子鉄心１１
の両端部にエンドリング用鉄心１４を配置して、アルミ
ニウムの鋳込みによりエンドリング１８を形成すれば良
く、容易に製作することができ、構成も簡単である。更
には、エンドリング１８とエンドリング用鉄心１４との
間には、このエンドリング１８の軸方向への延びを拘束
する摩擦力が生ずるため、このエンドリング１８の延び
を考慮する必要はなく、強固な構造とすることができ
る。
以上の記述にて明らかなように本発明は、エンドリング
部分の露出する表面積を減少できることから、周囲流体
との摩擦損を低減できて回転効率を向上し得、しかも簡
単な構成にて耐遠心力構造とすることができるという優
れた効果を奏するものである。
部分の露出する表面積を減少できることから、周囲流体
との摩擦損を低減できて回転効率を向上し得、しかも簡
単な構成にて耐遠心力構造とすることができるという優
れた効果を奏するものである。
第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
全体の縦断側面図、第２図は回転軸を除いた状態で一部
を破断して表わす要部の斜視図、第３図は回転子鉄心の
正面図、第４図はエンドリング用鉄心の正面図、第５図
は要部の拡大縦断側面図であり、第６図は従来構成を示
す第５図相当図である。 図面中、１１は回転子鉄心、１３はスロット、１４はエ
ンドリング用鉄心、１６は孔部、１７はロートルバー
（二次導体）、１８はエンドリングである。
全体の縦断側面図、第２図は回転軸を除いた状態で一部
を破断して表わす要部の斜視図、第３図は回転子鉄心の
正面図、第４図はエンドリング用鉄心の正面図、第５図
は要部の拡大縦断側面図であり、第６図は従来構成を示
す第５図相当図である。 図面中、１１は回転子鉄心、１３はスロット、１４はエ
ンドリング用鉄心、１６は孔部、１７はロートルバー
（二次導体）、１８はエンドリングである。
Claims (1)
- 【請求項１】回転子鉄心のスロット内に二次導体を、並
びにこの回転子鉄心の両端部にエンドリングを夫々アル
ミニウムの鋳込みにより一体に形成して成るものにおい
て、前記回転子鉄心の両端部に、前記スロットの開口部
より大きさの大なる孔部を有する非磁性鋼板を角度をず
らし積層して構成したエンドリング用鉄心を配置し、こ
のエンドリング用鉄心の孔部内に前記アルミニウムを鋳
込み充填させてエンドリングを形成して成ることを特徴
とする鋳込回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024166A JPH0626464B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 鋳込回転子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024166A JPH0626464B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 鋳込回転子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185047A JPS61185047A (ja) | 1986-08-18 |
| JPH0626464B2 true JPH0626464B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=12130758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60024166A Expired - Lifetime JPH0626464B2 (ja) | 1985-02-09 | 1985-02-09 | 鋳込回転子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626464B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100171387A1 (en) * | 2009-01-07 | 2010-07-08 | Bae Systems Controls Inc. | Die Cast Rotor With Steel End Rings to Contain Aluminum |
| US8813933B2 (en) * | 2010-09-15 | 2014-08-26 | Gm Global Technology Operations, Llc | Cast-in spline sleeve for clutch hub |
| DE102013208032A1 (de) * | 2013-05-02 | 2014-11-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Läufer für einen Elektromotor |
| DE102013218473A1 (de) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Käfigläuferrotor für eine Asynchronmaschine mit angegossener Stabilisierung der Kurzschlussringe |
-
1985
- 1985-02-09 JP JP60024166A patent/JPH0626464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185047A (ja) | 1986-08-18 |
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