JPS58207848A - 誘導電動機の回転子コア - Google Patents
誘導電動機の回転子コアInfo
- Publication number
- JPS58207848A JPS58207848A JP9049282A JP9049282A JPS58207848A JP S58207848 A JPS58207848 A JP S58207848A JP 9049282 A JP9049282 A JP 9049282A JP 9049282 A JP9049282 A JP 9049282A JP S58207848 A JPS58207848 A JP S58207848A
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- Japan
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- slot
- rotor core
- opening
- induction motor
- rotor
- 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.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘導電動機の回転子コアに係り、高性能で、
しかも生産性のよい誘導電動機を得るに供される、誘導
電動機の回転子コアに関するものである。
しかも生産性のよい誘導電動機を得るに供される、誘導
電動機の回転子コアに関するものである。
従来の誘導電動機の回転子コアは、その開口部の寸法を
、０８〜１．５ｆｌとしだ半閉スロット形に係るものと
、全閉スロット形に係る方式のものとがある。
、０８〜１．５ｆｌとしだ半閉スロット形に係るものと
、全閉スロット形に係る方式のものとがある。
前者の半閉スロット形のものは、その開口部によって磁
束の透過面積が減少するだめ、励磁電流が増加し、消費
電力が大きく、また騒音が太きいという欠点を有するも
のである。
束の透過面積が減少するだめ、励磁電流が増加し、消費
電力が大きく、また騒音が太きいという欠点を有するも
のである。
一方、後者の全閉スロット形のも勿は、全開で開口部が
存在しないため、騒音が小さい特徴を有するものである
が、漏洩磁束が増加して、出力が小さいという欠点を有
していた。
存在しないため、騒音が小さい特徴を有するものである
が、漏洩磁束が増加して、出力が小さいという欠点を有
していた。
まだ、従来は、一般に回転子コアは、固定子コアととも
に、硅素鋼板から同時抜きによって製作し、その積層し
たものに２次導体をダイカストしたのち、空隙寸法（普
通０．２０〜０．３０ ｗｎ ）だけ回転子の外径を機
械加工により切削する方法が採られていた。
に、硅素鋼板から同時抜きによって製作し、その積層し
たものに２次導体をダイカストしたのち、空隙寸法（普
通０．２０〜０．３０ ｗｎ ）だけ回転子の外径を機
械加工により切削する方法が採られていた。
この場合、さきに述べた半閉スロット形の回転子コアに
おいては、第１図に示すごとく、予め全閉スロット形と
して抜き、これを積層し、２次導体をダイカストしたの
ち、機械加工によって半閉スロット形となるようにして
いた。
おいては、第１図に示すごとく、予め全閉スロット形と
して抜き、これを積層し、２次導体をダイカストしたの
ち、機械加工によって半閉スロット形となるようにして
いた。
すなわち、回転子コア１ａのスロツ）３ａは、その回転
子コア１ａの外周部において全閉スロット形となってお
り、これを積層してダイカスト後、回転子外径４まで切
削加工され、開口寸法Ｗ−１の開口部が形成されるもの
である。
子コア１ａの外周部において全閉スロット形となってお
り、これを積層してダイカスト後、回転子外径４まで切
削加工され、開口寸法Ｗ−１の開口部が形成されるもの
である。
これは、さきに半閉スロット形にすると、ダイカスト時
に開口部から湯が洩れて、外径部に湯パリが発生し、型
かじりなどによって生産性が著しく劣ること、さらに渦
電流損により性能が劣ることなどを防市するためである
。
に開口部から湯が洩れて、外径部に湯パリが発生し、型
かじりなどによって生産性が著しく劣ること、さらに渦
電流損により性能が劣ることなどを防市するためである
。
一方、誘導電動機の場合、回転子スロットの溝絶縁性能
の低下が、その性能を大きく低下させる要因と４ってい
だが、その原因を詳細に実験的に調べた結果、次のこと
が明らかになった。
の低下が、その性能を大きく低下させる要因と４ってい
だが、その原因を詳細に実験的に調べた結果、次のこと
が明らかになった。
−まず、第１の要因としては、ダイカスト時に、極めて
短時間（０，１〜０．１５ＳｅＣ）に回転子スロット内
に高圧（５００Ｋ９／’ｃｍ２以上）で溶融アルミニウ
ムを充てんさせるが、スロット内部の空気がアルミニウ
ム内に高圧で閉じ込められ、これによって、導体がスロ
ット内壁に密着するだめ、絶縁抵抗が低下していること
を確認した。
短時間（０，１〜０．１５ＳｅＣ）に回転子スロット内
に高圧（５００Ｋ９／’ｃｍ２以上）で溶融アルミニウ
ムを充てんさせるが、スロット内部の空気がアルミニウ
ム内に高圧で閉じ込められ、これによって、導体がスロ
ット内壁に密着するだめ、絶縁抵抗が低下していること
を確認した。
しかしながら、現在のダイカスト技術においては、これ
が避けられないため、従来は、スロット内壁を絶縁する
方法が採られてきたものである。
が避けられないため、従来は、スロット内壁を絶縁する
方法が採られてきたものである。
次に、第２の要因としては、回転子外径切削時の歪によ
って導体とスロット内壁とが密着し、絶縁抵抗が低下す
ることによるものである。
って導体とスロット内壁とが密着し、絶縁抵抗が低下す
ることによるものである。
この第２の要因による低下を回復させるため、加工後に
熱処理をする方法が一般に行われてきたが、さきに述べ
た第１の要因によるものに対しては、必ずしも、その効
果は得られないため、従来の誘導電動機は、その性能が
理論値よりも、か力り低く、またバラツキも大きい欠点
を有していたものである。
熱処理をする方法が一般に行われてきたが、さきに述べ
た第１の要因によるものに対しては、必ずしも、その効
果は得られないため、従来の誘導電動機は、その性能が
理論値よりも、か力り低く、またバラツキも大きい欠点
を有していたものである。
本発明は、上述したような従来技術に係るものの欠点を
取り除き、高性能で、しかも生産性のよい誘導電動機を
得るに供される、誘導電動機の回転子コアの提供を、そ
の目的とするものである。
取り除き、高性能で、しかも生産性のよい誘導電動機を
得るに供される、誘導電動機の回転子コアの提供を、そ
の目的とするものである。
本発明の要点は、誘導電動機の回転子コアにおいて、０
．２〜０．６ ｎｕｎの開口寸法を有する半開形スロッ
トを、当該コア打抜き時に設けることにより、低価格で
、消費電力の少ない高性能の誘導電動機が得られるよう
にしたものである。
．２〜０．６ ｎｕｎの開口寸法を有する半開形スロッ
トを、当該コア打抜き時に設けることにより、低価格で
、消費電力の少ない高性能の誘導電動機が得られるよう
にしたものである。
本発明の特徴は、２誘導体嗣込みのだめのダイカスト前
に、開口部を有する半閉スロットを形成するようにした
誘導電動機の回転子コアにおける当該スロットを、０．
２〜０．６ｔｒｍの開口寸法を有する半開スロットとし
た誘導電動機の回転子コアにある。
に、開口部を有する半閉スロットを形成するようにした
誘導電動機の回転子コアにおける当該スロットを、０．
２〜０．６ｔｒｍの開口寸法を有する半開スロットとし
た誘導電動機の回転子コアにある。
次に、本発明に係る実施例を、第２．３図に基ついて説
明する。
明する。
ここで、第２図は、本発明の一実施例に係る誘導電動機
の回転子コアの部分平面図、第３図は、スロット開口寸
法と無負荷入力、およびダイカスト時の鋳バリの発生を
示す特性図である。
の回転子コアの部分平面図、第３図は、スロット開口寸
法と無負荷入力、およびダイカスト時の鋳バリの発生を
示す特性図である。
そして、第２図で、１は回転子コア、２はティース、３
は半閉スロットであり、Ｗは開口寸法を示すものである
。
は半閉スロットであり、Ｗは開口寸法を示すものである
。
しかして、半開スロット３は、回転子コア１の総面積に
対する半閉スロット３の総面積、すなわち、その面積比
を０．２５以内に設定され、また回転子コア１０打抜き
時に、図示の開口寸法Ｗで示す開口部を形成したもので
ある。
対する半閉スロット３の総面積、すなわち、その面積比
を０．２５以内に設定され、また回転子コア１０打抜き
時に、図示の開口寸法Ｗで示す開口部を形成したもので
ある。
前後するが、さきに述べたように、第１図に示す従来形
では、スロッ）３ａは、回転子コア１ａの外周部におい
て全閉形に形成されたものであり、これの積層したもの
にダイカストしたのち、回転子外径４まで切削加工され
、開口寸法Ｗ−１が、０．８〜１．５ｍの開口部を形成
したものである。
では、スロッ）３ａは、回転子コア１ａの外周部におい
て全閉形に形成されたものであり、これの積層したもの
にダイカストしたのち、回転子外径４まで切削加工され
、開口寸法Ｗ−１が、０．８〜１．５ｍの開口部を形成
したものである。
これに対し、本実施例に係るものでは、上述のように、
打抜き時に開口部が形成され、その開口寸法Ｗは、０．
２〜０．６ ｒａｎに設定されたものである。
打抜き時に開口部が形成され、その開口寸法Ｗは、０．
２〜０．６ ｒａｎに設定されたものである。
この開口寸法の設定は、消費電力特性とダイカスト時の
生産性の両面から選定されたものである。
生産性の両面から選定されたものである。
すなわち、既述のように、第３図は、スロット開口寸法
と無負荷入力、およびダイカスト時の鋳バリの発生を示
す特性図であるが、本データの無負荷電流は、同一スロ
ット形状のもので、開口手法Ｗのみを、全閉形（開口寸
法０）から１．４閣まで変化させたものについて、実験
により求めたものである。
と無負荷入力、およびダイカスト時の鋳バリの発生を示
す特性図であるが、本データの無負荷電流は、同一スロ
ット形状のもので、開口手法Ｗのみを、全閉形（開口寸
法０）から１．４閣まで変化させたものについて、実験
により求めたものである。
図示のように、無負荷入力は、開口寸法Ｗが小さくなる
に従い減少し、０．４ｍ＋附近で最小となるが、さらに
小さくすると上昇していくものである。
に従い減少し、０．４ｍ＋附近で最小となるが、さらに
小さくすると上昇していくものである。
これは、開口寸法Ｗが小さくなると、２次電流による漏
洩磁束が増加し、損失が増加するためであり、同時にト
ルクも低下するものである。
洩磁束が増加し、損失が増加するためであり、同時にト
ルクも低下するものである。
また、本実施例においては、ダイカスト前に開口部を有
しているので、この開口部から発生する鋳バリの発生状
況を示すものが、う／りＡ、Ｂ。
しているので、この開口部から発生する鋳バリの発生状
況を示すものが、う／りＡ、Ｂ。
Ｃであり、本データは、回転子コアの総面積に対するス
ロット総面積の比（面積比）を０．１５〜０．３５の範
囲で変化させたときの、それぞれの開口寸法Ｗに対する
鋳バリの発生状況の実験結果である。
ロット総面積の比（面積比）を０．１５〜０．３５の範
囲で変化させたときの、それぞれの開口寸法Ｗに対する
鋳バリの発生状況の実験結果である。
そして、ランクＡは、鋳バ、りの発生がほとんど無い範
囲、ランクＢは、鋳バリは多少発生するが実用上問題と
ならない範囲、う／りＣは、鋳バリの発生のため、後加
工などを行わない状態では実用できない範囲を示すもの
である。
囲、ランクＢは、鋳バリは多少発生するが実用上問題と
ならない範囲、う／りＣは、鋳バリの発生のため、後加
工などを行わない状態では実用できない範囲を示すもの
である。
以上、この第３図により、開口寸法Ｗを、消費電力が最
も小さい０．６〜０．２ｍの範囲に設定した場合、上述
した面積比が０．２５以内に設定されていれば、ダイカ
スト時の鋳バリの問題が生じないことが確認されたもの
である。
も小さい０．６〜０．２ｍの範囲に設定した場合、上述
した面積比が０．２５以内に設定されていれば、ダイカ
スト時の鋳バリの問題が生じないことが確認されたもの
である。
ところで、比面積が小さくなると、ダイカスト時にスロ
ット内に充てんされる高温のアルミニウムの熱量に対す
る、低温の回転子コア部分の熱容量との関係から、凝固
時間が短縮されるので、スロットの開口部からの鋳バリ
の発生が少なくなるが、同時に湯流れ性が低下するもの
である。
ット内に充てんされる高温のアルミニウムの熱量に対す
る、低温の回転子コア部分の熱容量との関係から、凝固
時間が短縮されるので、スロットの開口部からの鋳バリ
の発生が少なくなるが、同時に湯流れ性が低下するもの
である。
すなわち、従来は、２次導体と回転子コア部分との間の
溝絶縁を行うだめ、フェノその他の材料で当該コアを被
覆してのち、ダイカストを行うことを余儀なくされてい
たために、前述のように面積比が小さい（スロット面積
が小さい）場合、ダイカスト時に、被覆しだフェノなど
がガス化するが、これにより湯流れを阻害するものであ
る。
溝絶縁を行うだめ、フェノその他の材料で当該コアを被
覆してのち、ダイカストを行うことを余儀なくされてい
たために、前述のように面積比が小さい（スロット面積
が小さい）場合、ダイカスト時に、被覆しだフェノなど
がガス化するが、これにより湯流れを阻害するものであ
る。
このため、従来は、面積比を０．２〜０．３５程度の大
きい値に設定されていた。
きい値に設定されていた。
これにだいし、本実施例に係るものによれば、フェノ処
理などの被覆処理が、次に述べる理由により不要となる
ので、面積比は小さくすることができるものである。
理などの被覆処理が、次に述べる理由により不要となる
ので、面積比は小さくすることができるものである。
すなわち、ダイカスト時に、スロットの開口部より、空
気およびガスが放出されるので、スロット内の２次導体
の内圧が高くならず、温度が低下するに従い、熱膨張係
数の大きい当該導体が、より収縮するだめ、スロットの
内壁との間に隙間が生じていることが観察され、絶縁抵
抗は、極めて高い状態に維持されることが確かめられた
ものである。
気およびガスが放出されるので、スロット内の２次導体
の内圧が高くならず、温度が低下するに従い、熱膨張係
数の大きい当該導体が、より収縮するだめ、スロットの
内壁との間に隙間が生じていることが観察され、絶縁抵
抗は、極めて高い状態に維持されることが確かめられた
ものである。
なお、スロット面積を小さくした場合、エンドリングを
大きくすれば、２次抵抗を同一に維持することができる
ので、実用上は何等差支えはないものである。
大きくすれば、２次抵抗を同一に維持することができる
ので、実用上は何等差支えはないものである。
上記に述べたところにより、本実施例によれば、回転子
外径部の切削加工を廃止することができて、その生産性
を高めるばかりでなく、このように切削加工を行わない
ことを含め、回転子スロットの溝絶縁を低下させる要因
を完全に除去できるため、トルクが高く、効率の高い誘
導電動機を生産性よく提供することができるものである
。
外径部の切削加工を廃止することができて、その生産性
を高めるばかりでなく、このように切削加工を行わない
ことを含め、回転子スロットの溝絶縁を低下させる要因
を完全に除去できるため、トルクが高く、効率の高い誘
導電動機を生産性よく提供することができるものである
。
この溝絶縁の低下について述べると、従来の半閉スロッ
ト形および全閉スロット形に係る方式においては、ダイ
カスト時には、スロットに開口部がないために、スロッ
ト内の空気および溶融アルミニウム内のカスが高圧で閉
じ込められることに起因する、導体のスロット内壁への
貼り付きにより絶縁抵抗が低下すること、さらに外径加
工時に導体と回転子コア部分とが密着して絶縁抵抗の低
下を招き、トルクの低下を余儀なくされていたが、本実
施例では、さきに述べたように、ダイカスト時に、スロ
ットの開口部より空気およびガスが放出されること、お
よび外径部の切削加工がないことにより、導体のスロッ
ト内壁への貼り付け、導体と回転子コア部分との密着な
どがなく、導体とスロット内壁との間に隙間が生じ、極
めて高い絶縁抵抗の状態に維持できるものである。
ト形および全閉スロット形に係る方式においては、ダイ
カスト時には、スロットに開口部がないために、スロッ
ト内の空気および溶融アルミニウム内のカスが高圧で閉
じ込められることに起因する、導体のスロット内壁への
貼り付きにより絶縁抵抗が低下すること、さらに外径加
工時に導体と回転子コア部分とが密着して絶縁抵抗の低
下を招き、トルクの低下を余儀なくされていたが、本実
施例では、さきに述べたように、ダイカスト時に、スロ
ットの開口部より空気およびガスが放出されること、お
よび外径部の切削加工がないことにより、導体のスロッ
ト内壁への貼り付け、導体と回転子コア部分との密着な
どがなく、導体とスロット内壁との間に隙間が生じ、極
めて高い絶縁抵抗の状態に維持できるものである。
以上は述べたところをも総合して、本発明によるときは
、高性能で、しかも生産性のよい誘導電動機を提供でき
る、誘導電動機の回転子コアを得ることができるもので
あって、実用的効果にすぐれた発明ということができる
。
、高性能で、しかも生産性のよい誘導電動機を提供でき
る、誘導電動機の回転子コアを得ることができるもので
あって、実用的効果にすぐれた発明ということができる
。
第１図は、従来の誘導電動機の回転子コアの部分平面図
、第２図は、本発明の一実施例に係る誘導電動機の回転
子コアの部分平面図、第３図は、スロット開口寸法と無
負荷入力、およびダイカスト時の鋳バリの発生を示す特
性図である。 １・・・回転子コア、２・・・ティース、３・・・半閉
スロット、Ｗ・・・開口寸法。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） 第 １ 図 １α 第２図
、第２図は、本発明の一実施例に係る誘導電動機の回転
子コアの部分平面図、第３図は、スロット開口寸法と無
負荷入力、およびダイカスト時の鋳バリの発生を示す特
性図である。 １・・・回転子コア、２・・・ティース、３・・・半閉
スロット、Ｗ・・・開口寸法。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） 第 １ 図 １α 第２図
Claims (1)
- １．２次導体鋳込みのだめのダイカスト前に、開口部を
有する半開スロットを形成するようにした小形誘導電動
機の回転子コアにおける当該スロットを、０．２〜０．
６順の開口寸法を有する半閉スロットとしたことを特徴
とする誘導電動機の回転子コア。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、回転子
コアの総面積に対するスロット総面積の比を０．２５以
内となるようにスロット総面積を設定したものである誘
導電動機の回転子コア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049282A JPS58207848A (ja) | 1982-05-29 | 1982-05-29 | 誘導電動機の回転子コア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049282A JPS58207848A (ja) | 1982-05-29 | 1982-05-29 | 誘導電動機の回転子コア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207848A true JPS58207848A (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=14000017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9049282A Pending JPS58207848A (ja) | 1982-05-29 | 1982-05-29 | 誘導電動機の回転子コア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207848A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4760300A (en) * | 1985-07-05 | 1988-07-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Squirrel-cage type rotor and method for its manufacture |
| WO1997029533A1 (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-14 | Hitachi, Ltd. | Induction motor and its rotor |
| WO2018047514A1 (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社日立製作所 | 回転電機およびそれを用いた駆動システム |
-
1982
- 1982-05-29 JP JP9049282A patent/JPS58207848A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4760300A (en) * | 1985-07-05 | 1988-07-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Squirrel-cage type rotor and method for its manufacture |
| WO1990006013A1 (fr) * | 1985-07-05 | 1990-05-31 | Akio Yoshida | Rotor a cage d'ecureuil et son procede de fabrication |
| WO1997029533A1 (en) * | 1996-02-05 | 1997-08-14 | Hitachi, Ltd. | Induction motor and its rotor |
| WO2018047514A1 (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社日立製作所 | 回転電機およびそれを用いた駆動システム |
| US11075570B2 (en) | 2016-09-06 | 2021-07-27 | Hitachi Industrial Products, Ltd. | Rotary electric machine and drive system using same |
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