JPH07135757A - 誘導電動機の固定子 - Google Patents
誘導電動機の固定子Info
- Publication number
- JPH07135757A JPH07135757A JP27923893A JP27923893A JPH07135757A JP H07135757 A JPH07135757 A JP H07135757A JP 27923893 A JP27923893 A JP 27923893A JP 27923893 A JP27923893 A JP 27923893A JP H07135757 A JPH07135757 A JP H07135757A
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- JP
- Japan
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- teeth
- slots
- stator
- induction motor
- winding
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- Pending
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- Induction Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４である誘導
電動機の固定子巻線に単層同心巻を施しても、固定子鉄
心ティースギャップ部の磁束密度分布を均一化し、トル
ク脈動を減少させ、電磁騒音を低減する。 【構成】図１の実施例において、最大磁束密度が大きく
なるティースＮｏ（１），（５），（９），（１３）の
ギャップ長をｇ1とし、最大磁束密度が小さくなるティ
ースＮｏ（３），（７），（１１）のギャップ長をｇ2
とし、その中間にあるティースＮｏ（２），（４），
（６），（８），（１０），（１２），（１４）のギャ
ップ長をｇ0とした場合、ｇ1＞ｇ0＞ｇ2の関係となり、
これより、図１（ロ）中に鎖線で示す従来に比較して、
ギャップ部における各ティース下の最大磁束密度は実線
で示すように均一化される。
電動機の固定子巻線に単層同心巻を施しても、固定子鉄
心ティースギャップ部の磁束密度分布を均一化し、トル
ク脈動を減少させ、電磁騒音を低減する。 【構成】図１の実施例において、最大磁束密度が大きく
なるティースＮｏ（１），（５），（９），（１３）の
ギャップ長をｇ1とし、最大磁束密度が小さくなるティ
ースＮｏ（３），（７），（１１）のギャップ長をｇ2
とし、その中間にあるティースＮｏ（２），（４），
（６），（８），（１０），（１２），（１４）のギャ
ップ長をｇ0とした場合、ｇ1＞ｇ0＞ｇ2の関係となり、
これより、図１（ロ）中に鎖線で示す従来に比較して、
ギャップ部における各ティース下の最大磁束密度は実線
で示すように均一化される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三相誘導電動機に係り、
さらに詳細には、電磁騒音を低減するのに好適な誘導電
動機の固定子構造に関する。
さらに詳細には、電磁騒音を低減するのに好適な誘導電
動機の固定子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機が発生する騒音の主要因の１
つに電磁騒音がある。
つに電磁騒音がある。
【０００３】その発生原理については種々検討されてい
るが、固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる
電流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置す
る固定子鉄心ティース下のギャップ磁束密度が大きくな
ることに起因していることが明らかとなった。
るが、固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる
電流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置す
る固定子鉄心ティース下のギャップ磁束密度が大きくな
ることに起因していることが明らかとなった。
【０００４】この対策としては、特公昭５８ー４５２６
８号公報に記載のように、ギャップ磁束密度が高くなる
ティースの磁路断面積を大きくする構成のものが先に提
案されている。
８号公報に記載のように、ギャップ磁束密度が高くなる
ティースの磁路断面積を大きくする構成のものが先に提
案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
技術は、一つのスロットに二つのコイル辺が重なって入
った形となる、いわゆる二層巻の場合に適用されるもの
であり、この従来技術を本発明で対象とする誘導電動
機、すなわち毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４である
誘導電動機の固定子巻線に単層同心巻を施した場合に適
用することはできず、後述する本発明の一実施例におい
ては、前記従来技術とは反対に、ギャップ磁束密度が高
くなるティースの磁路断面積を小さくしている。
技術は、一つのスロットに二つのコイル辺が重なって入
った形となる、いわゆる二層巻の場合に適用されるもの
であり、この従来技術を本発明で対象とする誘導電動
機、すなわち毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４である
誘導電動機の固定子巻線に単層同心巻を施した場合に適
用することはできず、後述する本発明の一実施例におい
ては、前記従来技術とは反対に、ギャップ磁束密度が高
くなるティースの磁路断面積を小さくしている。
【０００６】このように、固定子巻線の巻線方法が異な
り、しかも課題解決の手段を全く異にする前記従来技術
と本発明とを同一に論じることはできない。
り、しかも課題解決の手段を全く異にする前記従来技術
と本発明とを同一に論じることはできない。
【０００７】本発明は、毎相，毎極のスロット数ＮSPP
が４である誘導電動機の固定子巻線に単層同心巻を施し
ても、固定子鉄心ティースギャップ部の磁束密度分布を
均一化し、トルク脈動を減少させて、電磁騒音を低減す
ることを目的とする。
が４である誘導電動機の固定子巻線に単層同心巻を施し
ても、固定子鉄心ティースギャップ部の磁束密度分布を
均一化し、トルク脈動を減少させて、電磁騒音を低減す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的は、エアギャッ
プを介して固定子と回転子とを対向支持し、固定子鉄心
に多数のスロットとティースとを設け、スロット内に固
定子巻線の各コイルを挿入すると共に、毎相，毎極のス
ロット数ＮSPPが４であり、固定子巻線を単層同心巻と
した誘導電動機において、前記固定子巻線の相隣合うス
ロット内の巻線に流れる電流の位相が互いに異なってそ
の両スロット間に位置するティースのギャップ起磁力を
減少させ、かつ前記スロット内の巻線電流位相が互いに
異なってその両スロット内に位置するティースとティー
スとの間の、その中間に位置するティースのギャップ起
磁力を増加させて、全ティースのギャップ起磁力を均一
化する構成とすることにより達成される。
プを介して固定子と回転子とを対向支持し、固定子鉄心
に多数のスロットとティースとを設け、スロット内に固
定子巻線の各コイルを挿入すると共に、毎相，毎極のス
ロット数ＮSPPが４であり、固定子巻線を単層同心巻と
した誘導電動機において、前記固定子巻線の相隣合うス
ロット内の巻線に流れる電流の位相が互いに異なってそ
の両スロット間に位置するティースのギャップ起磁力を
減少させ、かつ前記スロット内の巻線電流位相が互いに
異なってその両スロット内に位置するティースとティー
スとの間の、その中間に位置するティースのギャップ起
磁力を増加させて、全ティースのギャップ起磁力を均一
化する構成とすることにより達成される。
【０００９】
【作用】本発明者等は、毎相，毎極のスロット数ＮSPP
が４であり、固定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機
において、その誘導電動機の固定子鉄心ティースギャッ
プ部の磁束密度を測定した結果、固定子巻線の相隣合う
スロット内の巻線に流れる電流の位相が互いに異なって
その両スロット間に位置するティースのギャップ磁束密
度が大きく、前記スロット内の巻線電流位相が互いに異
なってその両スロット内に位置するティースとティース
との間の、その中間に位置するティースのギャップ磁束
密度が小さくなることを発見した。
が４であり、固定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機
において、その誘導電動機の固定子鉄心ティースギャッ
プ部の磁束密度を測定した結果、固定子巻線の相隣合う
スロット内の巻線に流れる電流の位相が互いに異なって
その両スロット間に位置するティースのギャップ磁束密
度が大きく、前記スロット内の巻線電流位相が互いに異
なってその両スロット内に位置するティースとティース
との間の、その中間に位置するティースのギャップ磁束
密度が小さくなることを発見した。
【００１０】そして、この発見に基づき、固定子巻線の
相隣合うスロット内の巻線に流れる電流の位相が互いに
異なってその両スロット間に位置するティースのギャッ
プ起磁力を減少させ、かつ前記スロット内の巻線電流位
相が互いに異なってその両スロット内に位置するティー
スとティースとの間の、その中間に位置するティースの
ギャップ起磁力を増加させることにより、毎相，毎極の
スロット数ＮSPPが４である誘導電動機の固定子巻線に
単層同心巻を施しても、ギャップ磁束密度を均一化し、
トルク脈動を減少させて電磁騒音を低減させることがで
きた。
相隣合うスロット内の巻線に流れる電流の位相が互いに
異なってその両スロット間に位置するティースのギャッ
プ起磁力を減少させ、かつ前記スロット内の巻線電流位
相が互いに異なってその両スロット内に位置するティー
スとティースとの間の、その中間に位置するティースの
ギャップ起磁力を増加させることにより、毎相，毎極の
スロット数ＮSPPが４である誘導電動機の固定子巻線に
単層同心巻を施しても、ギャップ磁束密度を均一化し、
トルク脈動を減少させて電磁騒音を低減させることがで
きた。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を、図１〜図３の各実施例を用
いて説明する。
いて説明する。
【００１２】図１は本発明の一実施例である誘導電動機
用固定子（単層同心巻）のティース構成、ならびにギャ
ップ磁束密度の変化を従来のそれと比較して示す図であ
る。
用固定子（単層同心巻）のティース構成、ならびにギャ
ップ磁束密度の変化を従来のそれと比較して示す図であ
る。
【００１３】同図（イ）は単層同心巻の巻線を示し、同
図（ロ）は周方向ティース位置に対する最大磁束密度の
変化を示す。
図（ロ）は周方向ティース位置に対する最大磁束密度の
変化を示す。
【００１４】図１において、１は固定子鉄心に設けられ
たティース、２は固定子鉄心に設けられたスロット、３
はＵ相，Ｖ相およびＷ相からなる毎相，毎極のスロット
数ＮSPPが４の固定子巻線である。
たティース、２は固定子鉄心に設けられたスロット、３
はＵ相，Ｖ相およびＷ相からなる毎相，毎極のスロット
数ＮSPPが４の固定子巻線である。
【００１５】そして、本発明者等は、毎相，毎極のスロ
ット数ＮSPPが４であり、固定子巻線を単層同心巻とし
た場合には、図１（ロ）中に鎖線で示すように、固定子
巻線３の相隣合うスロット内の巻線に流れる電流の位相
が互いに異なってその両スロット間に位置するティース
Ｎｏ（１），（５），（９），（１３）のギャップ起磁
力が大きくなって最大磁束密度が大きくなり、逆に、前
記スロット内の巻線電流位相が互いに異なってその両ス
ロット内に位置するティースとティースとの間の、その
中間に位置するティースＮｏ（３），（７），（１１）
のギャップ起磁力が小さくなって最大磁束密度が小さく
なることを見い出した。言い換えると、回転子（図示せ
ず）と固定子間のギャップ部における磁束密度分布が脈
動する結果、トルク脈動を生じ、電磁騒音発生の原因と
なる。
ット数ＮSPPが４であり、固定子巻線を単層同心巻とし
た場合には、図１（ロ）中に鎖線で示すように、固定子
巻線３の相隣合うスロット内の巻線に流れる電流の位相
が互いに異なってその両スロット間に位置するティース
Ｎｏ（１），（５），（９），（１３）のギャップ起磁
力が大きくなって最大磁束密度が大きくなり、逆に、前
記スロット内の巻線電流位相が互いに異なってその両ス
ロット内に位置するティースとティースとの間の、その
中間に位置するティースＮｏ（３），（７），（１１）
のギャップ起磁力が小さくなって最大磁束密度が小さく
なることを見い出した。言い換えると、回転子（図示せ
ず）と固定子間のギャップ部における磁束密度分布が脈
動する結果、トルク脈動を生じ、電磁騒音発生の原因と
なる。
【００１６】これに対し、本実施例に示すように、最大
磁束密度が大きくなるティースＮｏ（１），（５），
（９），（１３）のギャップ長をｇ1とし、最大磁束密
度が小さくなるティースＮｏ（３），（７），（１１）
のギャップ長をｇ2とし、その中間にあるティースＮｏ
（２），（４），（６），（８），（１０），（１
２），（１４）のギャップ長をｇ0とした場合、ｇ1＞ｇ
0＞ｇ2の関係となり、これより、図１（ロ）中に鎖線で
示す従来に比較して、ギャップ部における各ティース下
の最大磁束密度は実線で示すように均一化される。
磁束密度が大きくなるティースＮｏ（１），（５），
（９），（１３）のギャップ長をｇ1とし、最大磁束密
度が小さくなるティースＮｏ（３），（７），（１１）
のギャップ長をｇ2とし、その中間にあるティースＮｏ
（２），（４），（６），（８），（１０），（１
２），（１４）のギャップ長をｇ0とした場合、ｇ1＞ｇ
0＞ｇ2の関係となり、これより、図１（ロ）中に鎖線で
示す従来に比較して、ギャップ部における各ティース下
の最大磁束密度は実線で示すように均一化される。
【００１７】したがって、毎相，毎極のスロット数Ｎ
SPPが４である誘導電動機の固定子巻線に単層同心巻を
施しても、回転子と固定子間のギャップ部における磁束
密度分布の脈動がなくなる結果、トルク脈動が減少し、
電磁騒音が低減される。
SPPが４である誘導電動機の固定子巻線に単層同心巻を
施しても、回転子と固定子間のギャップ部における磁束
密度分布の脈動がなくなる結果、トルク脈動が減少し、
電磁騒音が低減される。
【００１８】図２は本発明の他の実施例を示し、最大磁
束密度が大きくなるティースＮｏ（１），（５），
（９），（１３）のティース幅をＳ1、最大磁束密度が
小さくなるティースＮｏ（３），（７），（１１）のテ
ィース幅をＳ3、その他のティースのティース幅をＳ2と
したとき、Ｓ1＜Ｓ2＜Ｓ3の関係とし、ティースの磁気
飽和を利用してギャップ部における磁束密度分布を均一
化するものである。
束密度が大きくなるティースＮｏ（１），（５），
（９），（１３）のティース幅をＳ1、最大磁束密度が
小さくなるティースＮｏ（３），（７），（１１）のテ
ィース幅をＳ3、その他のティースのティース幅をＳ2と
したとき、Ｓ1＜Ｓ2＜Ｓ3の関係とし、ティースの磁気
飽和を利用してギャップ部における磁束密度分布を均一
化するものである。
【００１９】同様に、図３も本発明の他の実施例を示
し、スロット開口部にコイル支持用の磁性楔４を設ける
と共に、磁性楔４の透磁率をμX，μYでμX＞μYとし、
最大磁束密度が大きくなるティースＮｏ（１），（５）
の両隣のスロットに透磁率μXの磁性楔を使用し、最大
磁束密度が小さくなるティースＮｏ（３），（７）の両
隣のスロットに透磁率μYの磁性楔を使用してギャップ
部における磁束密度分布を均一化するものである。
し、スロット開口部にコイル支持用の磁性楔４を設ける
と共に、磁性楔４の透磁率をμX，μYでμX＞μYとし、
最大磁束密度が大きくなるティースＮｏ（１），（５）
の両隣のスロットに透磁率μXの磁性楔を使用し、最大
磁束密度が小さくなるティースＮｏ（３），（７）の両
隣のスロットに透磁率μYの磁性楔を使用してギャップ
部における磁束密度分布を均一化するものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、毎相，毎極のスロット
数ＮSPPが４である誘導電動機の固定子巻線に単層同心
巻を施ても、固定子鉄心ティースギャップ部の磁束密度
分布を均一化できるので、トルク脈動が減少し、電磁騒
音を低減できる。
数ＮSPPが４である誘導電動機の固定子巻線に単層同心
巻を施ても、固定子鉄心ティースギャップ部の磁束密度
分布を均一化できるので、トルク脈動が減少し、電磁騒
音を低減できる。
【図１】本発明の一実施例である誘導電動機用固定子
（単層同心巻）のティース構成、ならびにギャップ磁束
密度の変化を従来のそれと比較して示す図である。
（単層同心巻）のティース構成、ならびにギャップ磁束
密度の変化を従来のそれと比較して示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す誘導電動機用固定
子のティース構成説明図である。
子のティース構成説明図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す誘導電動機用固定
子のティース構成説明図である。
子のティース構成説明図である。
１…ティース、２…スロット、３…固定子巻線、４…磁
性楔。
性楔。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 身佳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (13)
- 【請求項１】エアギャップを介して固定子と回転子とを
対向支持し、固定子鉄心に多数のスロットとティースと
を設け、スロット内に固定子巻線の各コイルを挿入する
と共に、毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４であり、固
定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機において、 前記固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる電
流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置する
ティースのギャップ起磁力を減少させ、かつ前記スロッ
ト内の巻線電流位相が互いに異なってその両スロット内
に位置するティースとティースとの間の、その中間に位
置するティースのギャップ起磁力を増加させて、全ティ
ースのギャップ起磁力を均一化する構成を特徴とする誘
導電動機の固定子。 - 【請求項２】エアギャップを介して固定子と回転子とを
対向支持し、固定子鉄心に多数のスロットとティースと
を設け、スロット内に固定子巻線の各コイルを挿入する
と共に、毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４であり、固
定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機において、 前記固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる電
流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置する
ティースのギャップ起磁力を減少させ、かつ前記スロッ
ト内の巻線電流位相が互いに異なってその両スロット内
に位置するティースとティースとの間に挾まれたティー
スのギャップ起磁力を増加させて、全ティースのギャッ
プ起磁力を均一化する構成を特徴とする誘導電動機の固
定子。 - 【請求項３】エアギャップを介して固定子と回転子とを
対向支持し、固定子鉄心に多数のスロットとティースと
を設け、スロット内に固定子巻線の各コイルを挿入する
と共に、毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４であり、固
定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機において、 前記固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる電
流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置する
ティースのギャップ起磁力を減少させ、それ以外のティ
ースのギャップ起磁力を増加させて、全ティースのギャ
ップ起磁力を均一化する構成を特徴とする誘導電動機の
固定子。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項において、ギ
ャップ起磁力の増減を、ティースのエアギャップ長の長
短により調整して、全ティースのギャップ起磁力を均一
化する構成の誘導電動機の固定子。 - 【請求項５】請求項１〜３のいずれか１項において、ギ
ャップ起磁力の増減を、ティースの磁路断面積の大小に
より調整して、全ティースのギャップ起磁力を均一化す
る構成の誘導電動機の固定子。 - 【請求項６】請求項１〜３のいずれか１項において、ギ
ャップ起磁力の増減を、ティース両隣のスロット内に設
けられた磁性楔の透磁率の大小により調整して、全ティ
ースのギャップ起磁力を均一化する構成の誘導電動機の
固定子。 - 【請求項７】エアギャップを介して固定子と回転子とを
対向支持し、固定子鉄心に多数のスロットとティースと
を設け、スロット内に固定子巻線の各コイルを挿入する
と共に、毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４であり、固
定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機において、 前記固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる電
流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置する
ティースの磁束密度を減少させ、かつ前記スロット内の
巻線電流位相が互いに異なってその両スロット内に位置
するティースとティースとの間の、その中間に位置する
ティースの磁束密度を増加させて、全ティースの磁束密
度を均一化する構成を特徴とする誘導電動機の固定子。 - 【請求項８】エアギャップを介して固定子と回転子とを
対向支持し、固定子鉄心に多数のスロットとティースと
を設け、スロット内に固定子巻線の各コイルを挿入する
と共に、毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４であり、固
定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機において、 前記固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる電
流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置する
ティースの磁束密度を減少させ、かつ前記スロット内の
巻線電流位相が互いに異なってその両スロット内に位置
するティースとティースとの間に挾まれたティースの磁
束密度を増加させて、全ティースの磁束密度を均一化す
る構成を特徴とする誘導電動機の固定子。 - 【請求項９】エアギャップを介して固定子と回転子とを
対向支持し、固定子鉄心に多数のスロットとティースと
を設け、スロット内に固定子巻線の各コイルを挿入する
と共に、毎相，毎極のスロット数ＮSPPが４であり、固
定子巻線を単層同心巻とした誘導電動機において、 前記固定子巻線の相隣合うスロット内の巻線に流れる電
流の位相が互いに異なってその両スロット間に位置する
ティースの磁束密度を減少させ、それ以外のティースの
磁束密度を増加させて、全ティースの磁束密度を均一化
する構成を特徴とする誘導電動機の固定子。 - 【請求項１０】請求項７〜９のいずれか１項において、
磁束密度の増減を、ティースのエアギャップ長の長短に
より調整して、全ティースの磁束密度を均一化する構成
の誘導電動機の固定子。 - 【請求項１１】請求項７〜９のいずれか１項において、
磁束密度の増減を、ティースの磁路断面積の大小により
調整して、全ティースの磁束密度を均一化する構成の誘
導電動機の固定子。 - 【請求項１２】請求項１〜３のいずれか１項において、
磁束密度の増減を、ティース両隣のスロット内に設けら
れた磁性楔の透磁率の大小により調整して、全ティース
の磁束密度を均一化する構成の誘導電動機の固定子。 - 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれか１項に記載の
固定子を有する誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27923893A JPH07135757A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 誘導電動機の固定子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27923893A JPH07135757A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 誘導電動機の固定子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135757A true JPH07135757A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17608370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27923893A Pending JPH07135757A (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 誘導電動機の固定子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135757A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060699A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 発電機 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27923893A patent/JPH07135757A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060699A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 発電機 |
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