JPS6310660B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6310660B2 JPS6310660B2 JP55119804A JP11980480A JPS6310660B2 JP S6310660 B2 JPS6310660 B2 JP S6310660B2 JP 55119804 A JP55119804 A JP 55119804A JP 11980480 A JP11980480 A JP 11980480A JP S6310660 B2 JPS6310660 B2 JP S6310660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic
- stator
- current
- core
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は誘導電動機の改良に係り、特に回転子
表面に巻線スロツトをもたない誘導電動機の改良
に関するものである。
表面に巻線スロツトをもたない誘導電動機の改良
に関するものである。
一般に誘導電動機の回転子には、回転子鉄心に
スロツトを設け、このスロツト内に回転子巻線を
収納するようになした巻線形回転子と、回転子鉄
心にスロツトを設け、このスロツト内にかご形状
をなした導体を収納するかご形回転子と、回転子
鉄心自体に巻線の役割をもたせたり、回転子鉄心
の表面全体に導体を固着するようになしたいわゆ
る塊状形回転子の三種類がある。このうち極く普
通には、堅牢で比較的安価であり、かつ電気特性
も良好であるかご形回転子が最も広く用いられて
いる。
スロツトを設け、このスロツト内に回転子巻線を
収納するようになした巻線形回転子と、回転子鉄
心にスロツトを設け、このスロツト内にかご形状
をなした導体を収納するかご形回転子と、回転子
鉄心自体に巻線の役割をもたせたり、回転子鉄心
の表面全体に導体を固着するようになしたいわゆ
る塊状形回転子の三種類がある。このうち極く普
通には、堅牢で比較的安価であり、かつ電気特性
も良好であるかご形回転子が最も広く用いられて
いる。
しかしこのかご形回転子にも振動騒音が大きい
という欠点がある。すなわちこの種誘導電動機の
固定子側は、固定子鉄心とこの鉄心に設けられた
スロツト内に収納された固定子巻線とよりなる
が、隣接巻線スロツト間とスロツトの部分では透
磁率が異なることからこの透磁率の違いによつて
空間高調波が生じ、これが回転子に入射し、回転
子の巻線導体に高調波電流が誘導され、これによ
つてできる高調波磁束、また回転子側の巻線スロ
ツトによる高調波磁束が固定子側に高調波電磁力
として作用し、回転子の円滑な回転を妨げるから
である。
という欠点がある。すなわちこの種誘導電動機の
固定子側は、固定子鉄心とこの鉄心に設けられた
スロツト内に収納された固定子巻線とよりなる
が、隣接巻線スロツト間とスロツトの部分では透
磁率が異なることからこの透磁率の違いによつて
空間高調波が生じ、これが回転子に入射し、回転
子の巻線導体に高調波電流が誘導され、これによ
つてできる高調波磁束、また回転子側の巻線スロ
ツトによる高調波磁束が固定子側に高調波電磁力
として作用し、回転子の円滑な回転を妨げるから
である。
この電磁力を抑制する手段として回転子巻線導
体にスキユーを施すことが考えられるが、最近に
おいてはこの種誘導電動機がインバーターを用い
た可変周波電源により速度制御されるようになつ
てきたため、このスキユー対策では用をなさなく
なつてきている。すなわちインバータ電源は通常
半導体回路で構成されるから、電圧或いは電流が
非正弦波となり、このため誘導電動機の磁束には
正弦波電源時よりさらに多くの高調波を含み、前
述した回転子のスキユーだけでは特定の高調波し
か打消せないで、数多くの同レヘルの大きさの高
調波磁束が残るため振動騒音が増大してきてい
る。
体にスキユーを施すことが考えられるが、最近に
おいてはこの種誘導電動機がインバーターを用い
た可変周波電源により速度制御されるようになつ
てきたため、このスキユー対策では用をなさなく
なつてきている。すなわちインバータ電源は通常
半導体回路で構成されるから、電圧或いは電流が
非正弦波となり、このため誘導電動機の磁束には
正弦波電源時よりさらに多くの高調波を含み、前
述した回転子のスキユーだけでは特定の高調波し
か打消せないで、数多くの同レヘルの大きさの高
調波磁束が残るため振動騒音が増大してきてい
る。
これに対し巻線スロツトをもたない塊状形回転
子はこの点有利ではある。すなわち塊状形回転子
では回転子外周にスロツトを有しないことからス
ロツトによる高調波磁束が発生せず、回転子全体
が磁束を通す鉄心と、電流を流す導体を兼ねてお
り回転子全表面が電流通路となるから、前記スキ
ユーが回転子全表面に最も有効に施されたものと
同様に考えてよく、実際にインバータ電源で駆動
しても、振動騒音が非常に低いことが試験により
確認されている。しかし、塊状形回転子には電気
特性上かご形に比較して頗る劣る嫌いがある。す
なわち塊状回転子では磁束が回転子表面の最短距
離を通るように周方向に流れるため、磁束と鎖交
する鉄心導体断面積は狭くなつて電流密度が高く
なり、このため当然損失も高くなりこの部分が過
熱されて実効抵抗が増加し、回転子電流の減少か
ら出力が低下してしまうからである。
子はこの点有利ではある。すなわち塊状形回転子
では回転子外周にスロツトを有しないことからス
ロツトによる高調波磁束が発生せず、回転子全体
が磁束を通す鉄心と、電流を流す導体を兼ねてお
り回転子全表面が電流通路となるから、前記スキ
ユーが回転子全表面に最も有効に施されたものと
同様に考えてよく、実際にインバータ電源で駆動
しても、振動騒音が非常に低いことが試験により
確認されている。しかし、塊状形回転子には電気
特性上かご形に比較して頗る劣る嫌いがある。す
なわち塊状回転子では磁束が回転子表面の最短距
離を通るように周方向に流れるため、磁束と鎖交
する鉄心導体断面積は狭くなつて電流密度が高く
なり、このため当然損失も高くなりこの部分が過
熱されて実効抵抗が増加し、回転子電流の減少か
ら出力が低下してしまうからである。
またこの塊状回転子でも例えば特開昭46―
43108号公報のように、有効磁束の流通方向に磁
性細素線を配し、そしてその間に非磁性通電体を
充填した回転子は、電流及び磁束が夫々有効に流
れ、前述した損失を非常に小さくすることができ
有効なものである。しかしこの回転子においても
固定子と回転子との磁気的結合の関係から、出力
を増していくと損失が増大する嫌いがあつた。
43108号公報のように、有効磁束の流通方向に磁
性細素線を配し、そしてその間に非磁性通電体を
充填した回転子は、電流及び磁束が夫々有効に流
れ、前述した損失を非常に小さくすることができ
有効なものである。しかしこの回転子においても
固定子と回転子との磁気的結合の関係から、出力
を増していくと損失が増大する嫌いがあつた。
本発明はこれにかんがみなされたものであり、
したがつてその目的とするところは、磁気特性が
良好で損失の少ないこの種誘導電動機の回転子を
提供することにある。
したがつてその目的とするところは、磁気特性が
良好で損失の少ないこの種誘導電動機の回転子を
提供することにある。
すなわち本発明は、回転子軸に対して径方向に
のびて配置されている磁性細素線の、その回転子
表面上の配置分布を、軸方向中央部では密に軸方
向端部では粗にするようになし所期の目的を達成
するようにしたものである。
のびて配置されている磁性細素線の、その回転子
表面上の配置分布を、軸方向中央部では密に軸方
向端部では粗にするようになし所期の目的を達成
するようにしたものである。
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。
説明する。
第１図には固定子１及び回転子２を備えたその
誘導電動機が一部断面して示されている。
誘導電動機が一部断面して示されている。
固定子１は固定子枠３と固定子鉄心４及び固定
子巻線５とより形成され、回転子２は特に第２図
に一部破断して示されているように、回転軸６と
この回転軸上に配置された回転子鉄心７及び回転
子鉄心外表面に固定された通電外皮８とにより構
成されている。この回転子２固定子枠３に軸受９
を介して支持され、また冷却のためのフアン１０
を備えている。
子巻線５とより形成され、回転子２は特に第２図
に一部破断して示されているように、回転軸６と
この回転軸上に配置された回転子鉄心７及び回転
子鉄心外表面に固定された通電外皮８とにより構
成されている。この回転子２固定子枠３に軸受９
を介して支持され、また冷却のためのフアン１０
を備えている。
この回転子２の通電外皮８は、特に次のように
構成されている。すなわち例えば鉄等の磁性材か
らなる細素線１１が回転子鉄心７の外表面に径方
向にのびて配置され、そしてこの素線のすき間に
銅やアルミニユームなど非磁性の良導電性材の導
体１２が鋳込まれて構成されている。
構成されている。すなわち例えば鉄等の磁性材か
らなる細素線１１が回転子鉄心７の外表面に径方
向にのびて配置され、そしてこの素線のすき間に
銅やアルミニユームなど非磁性の良導電性材の導
体１２が鋳込まれて構成されている。
この場合細素線１１が回転子７の外表面に配置
されるといつても、特に次のように配置されるの
である。すなわち図ではあまり明瞭ではないが、
細素線の配置分布が、回転子の軸方向中央部では
密になるように配置され、また軸方向端部では粗
になるように配置されているのである。
されるといつても、特に次のように配置されるの
である。すなわち図ではあまり明瞭ではないが、
細素線の配置分布が、回転子の軸方向中央部では
密になるように配置され、また軸方向端部では粗
になるように配置されているのである。
尚回転子鉄心７はこの場合薄鉄板が積層されて
形成され、また通電外皮８と回転子鉄心７との結
合は、焼ばめにより堅く嵌合されている。勿論回
転子鉄心７は回転軸に堅く固定されている。
形成され、また通電外皮８と回転子鉄心７との結
合は、焼ばめにより堅く嵌合されている。勿論回
転子鉄心７は回転軸に堅く固定されている。
以上のように構成された回転子において、まず
通電外皮８と回転子鉄心７の磁気的性質について
述べると、通電外皮８には磁性材が径方向に設け
られていることから、、径方向ｒの透磁率μrと周
方向θの透磁率μθの大きさの関係は等価的にμr
＞μθの関係となり、周方向，径方向にみた場合、
磁気的には有効な流れとなる。そしてさらにこの
磁性細素線１１は、軸方向にはその中央部で密
に、また端部では粗になるように分布して配置さ
れていることから、ギヤツプ磁束のバランス、す
なわち固定子と回転子との間に形成される空間の
軸方向磁気的バランスが有効に保たれるのであ
る。すなわち回転電気のギヤツプ磁束は、端部効
果（固定子鉄心より軸方向に頭出した固定子巻線
端部の影響による効果）により固定子鉄心端部側
のギヤツプでは軸方向中央部のギヤツプに比較し
通常1.1〜1.2倍高くなつているが、前述した磁性
細素線の配置、すなわち端部を粗にする配置によ
りこの磁気的軸方向アンバランスが解消されるの
である。
通電外皮８と回転子鉄心７の磁気的性質について
述べると、通電外皮８には磁性材が径方向に設け
られていることから、、径方向ｒの透磁率μrと周
方向θの透磁率μθの大きさの関係は等価的にμr
＞μθの関係となり、周方向，径方向にみた場合、
磁気的には有効な流れとなる。そしてさらにこの
磁性細素線１１は、軸方向にはその中央部で密
に、また端部では粗になるように分布して配置さ
れていることから、ギヤツプ磁束のバランス、す
なわち固定子と回転子との間に形成される空間の
軸方向磁気的バランスが有効に保たれるのであ
る。すなわち回転電気のギヤツプ磁束は、端部効
果（固定子鉄心より軸方向に頭出した固定子巻線
端部の影響による効果）により固定子鉄心端部側
のギヤツプでは軸方向中央部のギヤツプに比較し
通常1.1〜1.2倍高くなつているが、前述した磁性
細素線の配置、すなわち端部を粗にする配置によ
りこの磁気的軸方向アンバランスが解消されるの
である。
この軸方向の磁気的バランスが保てることは固
定子からの磁束が回転子に及ぼす影響、すなわち
回転子表面に磁束が局部的に集中するために形成
されるうず電流（回転トルクに寄与しない）を低
減、すなわち損失を低減することができるのであ
る。
定子からの磁束が回転子に及ぼす影響、すなわち
回転子表面に磁束が局部的に集中するために形成
されるうず電流（回転トルクに寄与しない）を低
減、すなわち損失を低減することができるのであ
る。
第３図はその効果を、従来のもの、すなわち磁
性細素線を回転子表面に平等分布したものと本発
明のものとを比較したもので、出力（％）に対す
る損失（Ｗ）の関係の実験データである。尚供試
電動機としては、出力が0.75（KW）、回転数が
1500（RPM）の３相誘導電動機である。
性細素線を回転子表面に平等分布したものと本発
明のものとを比較したもので、出力（％）に対す
る損失（Ｗ）の関係の実験データである。尚供試
電動機としては、出力が0.75（KW）、回転数が
1500（RPM）の３相誘導電動機である。
この図からも明らかなように従来のもの（Ｘ曲
線）に比し本発明のものは（Ｙ曲線）は全体的に
も損失は少ないが、出力が増すに従いその効果が
顕著に現われることがわかるであろう。
線）に比し本発明のものは（Ｙ曲線）は全体的に
も損失は少ないが、出力が増すに従いその効果が
顕著に現われることがわかるであろう。
以上説明してきたように、本発明は、通常外皮
が、径方向にのびる多数の磁性細素線と、この細
素線の隣接間に充填されている非磁性通電体とで
形成されているその細素線の配置分布を、軸方向
中央部では密に、軸方向端部では粗になるように
形成したから、固定子との磁気回路の結合の関係
で磁気特性が良好で損失の少ないこの種誘導電動
機を得ることができる。
が、径方向にのびる多数の磁性細素線と、この細
素線の隣接間に充填されている非磁性通電体とで
形成されているその細素線の配置分布を、軸方向
中央部では密に、軸方向端部では粗になるように
形成したから、固定子との磁気回路の結合の関係
で磁気特性が良好で損失の少ないこの種誘導電動
機を得ることができる。
第１図は本発明の誘導電動機の一実施例を示す
一部縦断側面図、第２図はその回転子を示す一部
破断斜視図、第３図は出力と損失の関係を示す曲
線図である。 １…固定子、２…回転子、４…固定子鉄心、５
…固定子巻線、６…回転軸、７…回転子鉄心、８
…通電外皮、１１…細素線（磁性材）、１２…導
体（非磁性材）。
一部縦断側面図、第２図はその回転子を示す一部
破断斜視図、第３図は出力と損失の関係を示す曲
線図である。 １…固定子、２…回転子、４…固定子鉄心、５
…固定子巻線、６…回転軸、７…回転子鉄心、８
…通電外皮、１１…細素線（磁性材）、１２…導
体（非磁性材）。
Claims (1)
- １ 固定子鉄心及び巻線を備えた固定子と、該固
定子内に回動自在に支持された回転軸と、該回転
軸上に配置され、かつ回転軸とともに回動する回
転子鉄心と、該回転子鉄心の外表面に固定された
通電外皮とを備え、前記通電外皮が、径方向にの
びる多数の磁性細素線と、該細素線の隣接間に充
填された非磁性通電体にて形成されている誘導電
動機において、前記細素線の配置分布を、軸方向
中央部では密に、軸方向端部では粗になるように
形成したことを特徴とする誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11980480A JPS5746656A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11980480A JPS5746656A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Induction motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5746656A JPS5746656A (en) | 1982-03-17 |
| JPS6310660B2 true JPS6310660B2 (ja) | 1988-03-08 |
Family
ID=14770628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11980480A Granted JPS5746656A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5746656A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117886U (ja) * | 1984-07-04 | 1986-02-01 | 株式会社日立製作所 | リニア誘導電動機の２次導体 |
| JPS61196509A (ja) | 1985-02-27 | 1986-08-30 | Hitachi Ltd | 電磁部材の製造方法 |
| JP2668048B2 (ja) * | 1988-07-15 | 1997-10-27 | 株式会社日立製作所 | 誘導発電機の回転子用ダンパーウェッジ |
| CN105048745A (zh) * | 2015-08-25 | 2015-11-11 | 马小安 | 一种异步电动机 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843108A (ja) * | 1971-10-04 | 1973-06-22 |
-
1980
- 1980-09-01 JP JP11980480A patent/JPS5746656A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5746656A (en) | 1982-03-17 |
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