JPH0546782B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は誘導電動機の回転子に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

誘導電動機の回転子鉄心は薄鉄板を積層して作
られているのが一般であるが、超高速電動機のよ
うに回転子の周速が速い場合には、遠心力に対し
て積層鉄心の強度が不足し、塊状鉄心の回転子が
必要となる。塊状鉄心を誘導電動機に採用した場
合、次の２つの欠点がある。

(1) 誘導電動機は原理上、同期速度で回転子が回
転することは不可能であり、回転子の回転速度
は磁束の回転速度より遅れて回転している。従
つて回転子は常に交流磁束と鎖交することにな
り、回転子表面には渦電流が発生し、これによ
る抵抗損で電動機の効率は積層鉄心に比べて大
きく悪化する。また固定子と回転子間のエアギ
ヤツプも誘導電動機では小さいため、スロツト
リツプルによる渦電流も大きい。渦電流は第７
図の矢印Ａで示すように回転子Ｂの軸方向に流
れるが、回転子端部においては円周方向に流れ
ざるを得なく、全ての電流が回転子端部に集中
し、この部分に発生する損失は大きくなる。

(2) かご形巻線電動機の回転子は、鉄心のスロツ
ト内に導体棒が挿入されているが、この導体棒
はできるだけ回転子表面に近づけることが、ス
ロツトもれリアクタンスを小さくし、電動機特
性を向上させる上で好ましい。積層鉄心の回転
子の場合は薄鉄板をパンチングによつてスロツ
トを抜き、これを積層することによつて回転子
鉄心を形成するため、スロツトは比較的任意形
状に作成でき、もれリアクタンスの小さいスロ
ツトを簡単に得ることができる。しかし塊状鉄
心回転子は鉄心のパンチング製作は不可能であ
り、任意形状のスロツトの作成は困難である。
従つて塊状鉄心においては第８図および第９図
に示すスロツト１の形状が考えられる。第８図
は丸形スロツトで、鉄心２の軸方向にドリル等
で貫通させる。この丸形のスロツト１は製造が
比較的簡単であるが、ドリルを貫通させるた
め、スロツト１のブリツジ部２ａの寸法は製造
上、或る程度の厚みが必要であり、積層鉄心並
に薄くすることは難しく、もれリアクタンスが
大きくなり、電動機特性は積層鉄心タイプと比
較して低下する。また大容量機の場合には鉄心
長が長くなるため、スロツトを精度良く貫通さ
せることが困難となり、高速回転時の回転子振
動発生の原因となり、場合によつては運転不可
能となる。第９図はもれリアクタンスを小さく
するために、スロツト１は丸形孔に鉄心２表面
からセミオープニング部１ａを切削加工により
設けたものであるが、高速回転時には、セミオ
ープニング部１ａに発生する冷媒の渦により、
機械損が増加する。そこで次に考えられるのが
第１０図に示すような円筒形同期機に使用され
ているオープン形のスロツト１である。導体棒
３はスロツト１に収納後、楔４で固定される。
このスロツト１は鉄心２の表面から切削加工に
より形成するので、加工精度が良いため、高速
回転時のバランスは良い。しかし導体棒３に働
く遠心力に耐えるため、楔４は厚くなり、従つ
て導体棒３は鉄心２表面から離れ、もれリアク
タンスが増加して電動機特性は悪化する。従つ
てこの第１０図のスロツト３を、このまま使用
することは好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明はスロツトもれリアクタンスを小さくし
て電動機の特性を良好にすると共に高速回転でバ
ランス良く、振動発生することなく、かつ冷媒の
渦による機械損の発生も少ない誘導電動機の塊状
鉄心回転子を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明においては、塊状鉄心にかご形巻線を設
けた誘導電動機の塊状鉄心回転子において、かご
形巻線の導体棒を収納するスロツトはオープンス
ロツトにし、導体棒の上部を電気導体の楔で固定
し、楔の両端を楔用端絡環で結合することによ
り、楔および楔用端絡環で第２のかご形巻線を形
成し、この第２のかご形巻線の導体棒である楔が
スロツト開口部に位置することにより、もれリア
クタンスを小さくすると共に、冷媒の渦による機
械損発生を防止し、加工性良く、振動発生を防止
するものである。

〔発明の実施例〕

実施例 １ 以下、本発明の第１の実施例について第１図な
いし第３図を参照して説明する。スロツト１は第
１０図に示したものと同様のオープンスロツトに
する。スロツト１に収納した導体棒３の両端に端
絡環５を結合して第１のかご形巻線６を形成す
る。導体棒３を鉄心２の表面に一致した電気導体
の楔４で固定する。塊状鉄心２の両端を導体棒３
の外径側面の高さまで低くして段９を設け、ここ
に電気導体の楔用端絡環７を嵌着する。楔４の両
端を楔用端絡環７に結合して第２のかご形巻線８
を形成する。

次に作用について説明する。

第２のかご形巻線８の導体棒に相当する楔４は
鉄心２の表面に一致した位置にあることにより、
もれリアクタンスが小さくなり、電動機特性は向
上し、冷媒の渦発生による機械損も防止する。さ
らにスロツト１は塊状の鉄心２の表面から切削加
工により製作できるため、寸法精度が長く、高速
回転時の回転子のバランスが良く、振動発生の問
題は無くなる。そして、回転子表面で発生する全
うず電流が集中する回転子鉄心端に電気導体の楔
用端絡環７を嵌着したので、塊状鉄心２の端部に
は電流が流れず、楔用端絡環７に電流が流れ、一
般の塊状鉄心回転子に比べて、回転子端部におけ
る抵抗損が大幅に低減され、電動機効率が改善さ
れる。

実施例 ２ 次に第４図ないし第６図を参照して第２の実施
例を説明する。これは第２のかご形巻線８の導体
棒である楔４を鉄心２より外方に延出して、楔用
端絡環７に結合したことと、第１のかご形巻線６
の導体棒３と前記楔４との間に絶縁物１０を介在
させたことが実施例１と異なるもので、他は実施
例１の通りである。

このようにすると塊状鉄心２の端部に流れよう
とする渦電流の大部分は楔用端絡環７を迂回する
ので、実施例１に準じた作用効果がある他、楔４
と楔用端絡環７とのろう付結合が容易となる。ま
た絶縁物１０を導体棒３と楔４との間に介在させ
たので、絶縁物１０が無い場合に導体棒３と楔４
との接離による火花発生、従つて導体棒３と楔４
の損傷発生事故を防ぐことが出来、安全性を増す
作用効果がある。

尚、実施例１に絶縁物１０を介在させることを
適用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、渦電流
損失が少なく、高速回転において機械損が少な
く、バランス良く振動発生の少ない、誘導電動機
の塊状鉄心回転子が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘導電動機の塊状鉄心回転子
の第１の実施例の要部を示す断面斜視図、第２図
は第１図の要部縦断面図、第３図は第２図の−
線に沿う矢視断面図、第４図は第２の実施例の
要部を示す断面斜視図、第５図は第４図の要部縦
断面図、第６図は第５図の−線に沿う矢視断
面図、第７図は従来例の渦電流を示す説明図、第
８図ないし第１０図はそれぞれ異なる従来例のス
ロツト部を示す斜視図である。 １……スロツト、２……鉄心、３……導体棒、
４……楔、５……端絡環、６……第１のかご形巻
線、７……楔用端絡環、８……第２のかご形巻
線、９……段、１０……絶縁物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塊状鉄心にかご形巻線を設けた誘導電動機の
   塊状鉄心回転子において、かご形巻線の導体棒を
   収納するスロツトはオープンスロツトにし、導体
   棒の上部を電気導体の楔で固定し、楔の両端を楔
   用端絡環で結合して第２のかご形巻線を形成した
   ことを特徴とする誘導電動機の塊状鉄心回転子。 ２ 楔用端絡環は塊状鉄心の端部を低くして、こ
   こに嵌着したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の誘導電動機の塊状鉄心回転子。 ３ 導体棒と楔との間に絶縁物を介在させたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の誘導電動機の塊状鉄心回転子。