JP2004080983A

JP2004080983A - Shading coil type single-phase induction motor having ring-shaped stator winding

Info

Publication number: JP2004080983A
Application number: JP2002284484A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Okawa; 大川　義光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a shading coil type single-phase induction motor having small-sized/light-weight/high efficiency at low cost, by a wound type not having a coil end and a stator structure. <P>SOLUTION: In an inner rotor type shading coil single-phase induction motor, a coil 10 is wound into a ring shape on the stator 20, is disposed in such a manner that the center of the ring of the coil substantially coincides with that of a rotational shaft 90, stator cores for constituting magnetic circuits are provided at the outer peripheral side and both axial end sides of the coil, and pole-toothed parts 30, 31 having shading coils 11 are formed alternately at positions deviated by π for the electrical angle in the circumferential direction of the rotational shaft via the coil 10. In an outer rotor type, stator cores for constituting magnetic circuits are provided at the inner peripheral side and both axial end sides of the coil, and pole-toothed parts having the shading coils are formed likewise on the outer peripheral sides. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、単相交流電源にて運転されるくま取りコイル形単相誘導電動機に関し、特に巻線方式及び固定子鉄心構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動機としては、例えば図７に示すような構造が一般的に採用されている。
図７（ａ）は、４極のくま取りコイル形単相誘導電動機の構成図であり、固定子鉄心１２０の歯先にはくま取りコイル１３０を備えており、固定子コイル１１０が専用機等により巻装された後、巻線相互間の結線及びリード線接続等の端末処置を行っており、図７（ｂ）に軸方向半断面側面図を示す。図７（ｃ）は、１個の固定子コイル１１０で構成される２極のくま取りコイル形単相誘導電動機の構成図を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図７（ａ）、図７（ｂ）に示すような従来のくま取りコイル形単相誘導電動機においては、コイル１１０を周方向に分布して巻線を行なうため、固定子鉄心１２０の軸方向端面から突出したコイルエンドの長さｈが大きくなり、特性に何ら寄与していないコイルエンドによる巻線量増加と銅損増加により、小形・軽量化やコストダウンが困難であるという問題がある。また、図７（ｃ）に示すような従来のくま取りコイル形単相誘導電動機においては、固定子鉄心１２０の磁気回路が大形となり軽量化やコストダウンが困難であるという問題がある。
【０００４】
この発明は、上述のような問題点を解消するためになされたものであり、コイルエンドが存在しない小形・軽量・高効率でローコストなくま取りコイル形単相誘導電動機の巻線方法及び固定子鉄心構造を得ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明によるくま取りコイル形単相誘導電動機は、インナーロータ形の構造において、回転軸を周回するように固定子コイルをリング状に巻装し、固定子コイルのリングの中心と、回転軸の中心が概ね一致するように配置して、固定子コイルの外周側と軸方向両端側に、夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、更に、固定子鉄心の内周側には、くま取りコイルを備えた磁極歯部が、固定子コイルを挟んで回転軸の周方向に電気角でπずれた位置に交互に形成されているものである。
【０００６】
つぎの発明によるくま取りコイル形単相誘導電動機は、アウターロータ形の構造において、回転軸を周回するように固定子コイルをリング状に巻装し、固定子コイルのリングの中心と、回転軸の中心が概ね一致するように配置して、固定子コイルの内周側と軸方向両端側に、夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、更に、固定子鉄心の外周側には、くま取りコイルを備えた磁極歯部が、固定子コイルを挟んで回転軸の周方向に電気角でπずれた位置に交互に形成されているものである。
【０００７】
つぎの発明によるくま取りコイル形単相誘導電動機は、さらに、固定子あるいは回転子にスキューを施したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照にして、この発明にかかるくま取りコイル形単相誘導電動機の実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
実施の形態１．
図１〜図３は、この発明による実施の形態１として、インナーロータ形の４極のくま取りコイル形単相誘導電動機に適用した例を示す。図１は、軸方向半断面側面図であり、固定子コイル１０、くま取りコイル１１、リード線１３、及び固定子２０、カゴ形回転子８０、回転軸９０、軸受部材９１、ブラケット９２等で構成されている。
【００１０】
固定子コイル１０は、回転軸９０を周回するように、そのリングの中心と回転軸９０の中心が概ね一致するようにリング状に巻装され、適切な絶縁処理が施されて、リード線１３により図２に示すように単相交流電源１５に接続されている。
【００１１】
固定子２０は、固定子コイル１０とこれの外周側の背面固定子鉄心２１及び、固定子コイル１０の軸方向両端側の側面固定子鉄心２４、２５で構成されており、背面固定子鉄心２１と側面固定子鉄心２４、２５は夫々磁気的につながっており、更に側面固定子鉄心２４、２５の内周側には、くま取りコイル１１を備えた磁極歯部３０、３１が夫々形成されている。
【００１２】
カゴ形回転子８０は、固定子コイル１０の磁極歯部３０、３１と所定のエヤーギャップを介して回転軸９０、軸受部材９１により回転可能に支持されている。
【００１３】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、側面固定子鉄心２４、２５と、これの内周側に形成された凸形の磁極歯部３０、３１の構成を、図１の反負荷側から負荷側（軸端側）へ透かして見た図であり、他の構成部品は図中省略している。図３（ａ）は、固定子コイル１０の反負荷側の側面固定子鉄心２４であり、磁極歯部３０は、その周方向の中心が、時計の１２時と６時の位置となるように２箇所に形成されている。図３（ｂ）は、固定子コイル１０の負荷側の側面固定子鉄心２５であり、磁極歯部３１は、その周方向の中心が、反負荷側の側面固定子鉄心２４に形成された磁極歯部３０の中心に対し、電気角でπずれた位置に形成されている。この結果、背面固定子鉄心２１（図中省略）を通して４極の磁極が、固定子コイル１０を挟んで側面固定子鉄心２４・２５の磁極歯部３０・３１により、内周側の周方向に交互に形成される。
【００１４】
この実施の形態のものにおいては、例えば、固定子コイル１０により発生した磁束は、外周側の背面固定子鉄心２１→側面固定子鉄心２４→磁極歯部３０→所定のエヤーギャップ→カゴ形回転子８０→所定のエヤーギャップ→磁極歯部３１→側面固定子鉄心２５→背面固定子鉄心２１と巡る磁路を構成し、リング状の固定子コイル１０により軸方向に発生した磁束の変化を、回転方向の磁束の変化に変えることができる。更に、くま取りコイル１１により、主極とくま取り極の磁束に位相差を作ることができるため、回転軸９０を中心とする二相の回転（移動）磁界が発生し、電磁誘導作用により、カゴ形回転子８０を回転駆動させることができる。
【００１５】
上述のような構成によれば、コイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅線使用量を減らし、銅損も低減することができるとともに磁気回路を小形化することができ、くま取りコイル形単相誘導電動機の効率が向上し、コストダウンや小形・軽量化も実現することができる。また、コイルの巻線作業も簡略化できるため生産性の向上に寄与することができる。
【００１６】
実施の形態２．
図４、図５は、この発明による実施の形態２として、アウターロータ形の４極のくま取りコイル形単相誘導電動機に適用した例を示す。図４は、軸方向半断面側面図であり、固定子コイル１０、くま取りコイル１１、リード線１３、及び固定子２０、カゴ形回転子８０、回転軸９０、軸受部材９１、ブラケット９２、ロータフレーム９４等で構成されている。
【００１７】
固定子コイル１０は、回転軸９０を周回するように、そのリングの中心と回転軸９０の中心が概ね一致するようにリング状に巻装され、適切な絶縁処理が施されて、リード線１３により実施の形態１と同様に、図２に示すように単相交流電源１５に接続されている。
【００１８】
固定子２０は、固定子コイル１０とこれの内周側の背面固定子鉄心２１及び、固定子コイル１０の軸方向両端側の側面固定子鉄心２４、２５で構成されており、背面固定子鉄心２１と側面固定子鉄心２４、２５は夫々磁気的につながっており、更に側面固定子鉄心２４、２５の外周側には、くま取りコイル１１を備えた磁極歯部３０、３１が夫々形成されている。
【００１９】
カゴ形回転子８０は、固定子コイル１０の磁極歯部３０、３１と所定のエヤーギャップを介してロータフレーム９４、回転軸９０、軸受部材９１により回転可能に支持されている。
【００２０】
図５（ａ）、図５（ｂ）は、側面固定子鉄心２４、２５と、これの外周側に形成された凸形の磁極歯部３０、３１の構成を、図４のロータフレーム９４側からブラケット９２側へ透かして見た図であり、他の構成部品は図中省略している。
図５（ａ）は、固定子コイル１０のロータフレーム９４側の側面固定子鉄心２４であり、磁極歯部３０は、その周方向の中心が、時計の１２時と６時の位置となるように２箇所に形成されている。図５（ｂ）は、固定子コイル１０のブラケット９２側の側面固定子鉄心２５であり、磁極歯部３１は、その周方向の中心が、ロータフレーム９４側の側面固定子鉄心２４に形成された磁極歯部３０の中心に対し、電気角でπずれた位置に形成されている。この結果、背面固定子鉄心２１（図中省略）を通して４極の磁極が、固定子コイル１０を挟んで側面固定子鉄心２４・２５の磁極歯部３０・３１により、外周側の周方向に交互に形成される。
【００２１】
この実施の形態のものにおいても、例えば、固定子コイル１０により発生した磁束は、内周側の背面固定子鉄心２１→側面固定子鉄心２４→磁極歯部３０→所定のエヤーギャップ→カゴ形回転子８０→所定のエヤーギャップ→磁極歯部３１→側面固定子鉄心２５→背面固定子鉄心２１と巡る磁路を構成し、リング状の固定子コイル１０により軸方向に発生した磁束の変化を、回転方向の磁束の変化に変えることができる。更に、くま取りコイル１１により、主極とくま取り極の磁束に位相差を作ることができるため、回転軸９０を中心とする二相の回転（移動）磁界が発生し、電磁誘導作用により、カゴ形回転子８０を回転駆動させることができる。
【００２２】
上述のような構成によれば、アウターロータ形においてもコイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅損を低減し、磁気回路も小形化することができ、コストダウンや小形・軽量化も実現することができる。なお回転軸は、その軸方向中心線を実施の形態２における回転軸９０の中心線と一致させることにより、最適な形状を選択することができる。
【００２３】
実施の形態３．
図６は、この発明によるくま取りコイル形単相誘導電動機の実施の形態３を示している。実施の形態３では、上述のような実施の形態の構成に加え、固定子あるいは回転子にスキューを施すものである。
【００２４】
図６（ａ）は、実施の形態１に示すインナーロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機の回転軸を水平方向として固定子鉄心を切り開いて、カゴ形回転子と対向する内周面を見た図であり、実施の形態２に示すアウターロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機の回転軸を水平方向として固定子鉄心を切り開いて、カゴ形回転子と対向する外周面を見た図でもある。磁極歯部３０・３１とくま取りコイル１１は、カゴ形回転子と対向する面においてスキュー角だけ傾いて構成されている。
【００２５】
上述の構成においては、スキュー角を最適化することにより、スキュー効果によってギャップ磁束の高調波成分の影響を低減させることができるため、振動・騒音を小さくすることができ、くま取りコイル形単相誘導電動機の特性を向上させることができる。なお、固定子をスキューする代わりに、カゴ形回転子８０にスキューを施しても同様の効果を得ることができる。図６（ｂ）に実施の形態１に示すインナーロータ形における回転子スキューの実施例を示す。
【００２６】
上述の実施の形態１〜３は、くま取りコイル形単相誘導電動機の極数が４極の場合をこの発明に適用したが、この発明によるくま取りコイル形単相誘導電動機は、これ以外の極数を有する場合に対しても有効である。そして、この発明による固定子鉄心は、従来同様に板状磁性部材を用いて積層一体化して構成することができるが、鉄粉を無機系の皮膜などで一粒一粒絶縁し圧縮成型等を行った所謂圧粉磁心（鉄粉磁心ともいう）を用いて構成することにより、三次元的な磁束の移動が容易となり、くま取りコイル形単相誘導電動機の特性を更に向上させることができる。また、各磁極歯部に磁性部材で構成された磁極片を備えたり、ブラケットに非磁性部材を用いる等により漏れ磁束を減少させ主磁束を有効に活用することにより、くま取りコイル形単相誘導電動機の特性を更に向上させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明によるインナーロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機によれば、回転軸を周回するように固定子コイルをリング状に巻装し、この内周側に、くま取りコイルを備えた磁極歯部を交互に形成することにより、コイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅線使用量が減少し銅損を低減することができるため、インナーロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機のコストダウンや小形・軽量化を実現することができる。
また、コイルの巻線作業も簡略化できるため生産性の向上に寄与することができる。
【００２８】
つぎの発明によるアウターロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機によれば、回転軸を周回するように固定子コイルをリング状に巻装し、この外周側に、くま取りコイルを備えた磁極歯部を交互に形成することにより、コイルエンドに相当する部分が存在しないため、コイルの銅損を低減し、磁気回路も小形化することができるため、アウターロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機のコストダウンや小形・軽量化に寄与することができる。
【００２９】
つぎの発明によるくま取りコイル形単相誘導電動機によれば、固定子あるいは回転子にスキューを施すことにより、ギャップ磁束の高調波成分の影響を低減させることができるため、振動・騒音を小さくして、くま取りコイル形単相誘導電動機の特性を向上させることができる。
【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるくま取りコイル形単相誘導電動機の軸方向半断面側面図である。
【図２】実施の形態１におけるくま取りコイル形単相誘導電動機の接続図である。
【図３】実施の形態１における側面固定子鉄心の磁極歯部の構成を、反負荷側から負荷側へ透かして見た図である。
【図４】実施の形態２におけるくま取りコイル形単相誘導電動機の軸方向半断面側面図である。
【図５】実施の形態２における側面固定子鉄心の磁極歯部の構成を、ロータフレーム側からブラケット側へ透かして見た図である。
【図６】実施の形態３におけるスキューを示し、（ａ）は固定子鉄心を平面状に展開した図であり、（ｂ）はインナーロータ形のカゴ形回転子の図である。
【図７】従来例のくま取りコイル形単相誘導電動機を示し、（ａ）は４極機の構成図であり、（ｂ）はその軸方向半断面側面図、（ｃ）は２極機の構成図である。
【符号の説明】
１０　固定子コイル、　１１　くま取りコイル、　１３　リード線、　１５　単相交流電源、　２０　固定子、　２１　背面固定子鉄心、　２４・２５　側面固定子鉄心、　３０・３１　磁極歯部、　８０　カゴ形回転子、　９０　回転軸、９１　軸受部材、　９２　ブラケット、　９４　ロータフレーム、　１１０　従来の固定子コイル、　１２０　従来の固定子鉄心、　１３０　従来のくま取りコイル、　ｈ　コイルエンドの長さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shading coil type single-phase induction motor driven by a single-phase AC power supply, and particularly to a winding system and a stator core structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a motor of this type, for example, a structure as shown in FIG. 7 is generally adopted.
FIG. 7A is a configuration diagram of a four-pole shading coil type single-phase induction motor, in which a tooth core of a stator core 120 is provided with a shading coil 130, and the stator coil 110 is a dedicated machine or the like. After winding, the terminal treatment such as the connection between the windings and the connection of the lead wires is performed, and FIG. 7B shows a half sectional side view in the axial direction. FIG. 7C shows a configuration diagram of a two-pole, hollow-coil single-phase induction motor constituted by one stator coil 110.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional shaded coil type single-phase induction motor as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the coils 110 are distributed in the circumferential direction and the winding is performed. The length h of the coil end protruding from the axial end face is increased, and there is a problem that it is difficult to reduce the size and weight and reduce the cost due to an increase in the winding amount and copper loss due to the coil end that does not contribute to the characteristics at all. . Further, in the conventional shaded coil type single-phase induction motor as shown in FIG. 7C, there is a problem that the magnetic circuit of the stator core 120 is large and it is difficult to reduce the weight and cost.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a small-sized, light-weight, high-efficiency, low-cost, coilless single-phase induction motor having no coil end, and a stator. The purpose is to obtain an iron core structure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a single-phase induction motor having a shading coil according to the present invention has an inner rotor structure, in which a stator coil is wound in a ring shape so as to orbit around a rotating shaft, and a stator coil is provided. The center of the ring is substantially aligned with the center of the rotating shaft, and a stator core constituting a magnetic circuit is provided on each of the outer peripheral side and the axial end side of the stator coil. On the inner peripheral side, magnetic pole teeth provided with shading coils are alternately formed at positions shifted by π in electrical angle in the circumferential direction of the rotating shaft with the stator coil interposed therebetween.
[0006]
A shaded coil type single-phase induction motor according to the next invention has an outer rotor structure, in which a stator coil is wound in a ring shape so as to orbit around a rotation axis, and the center of the stator coil ring and the rotation axis Are arranged so that the centers of the stator coils substantially coincide with each other, and a stator core constituting a magnetic circuit is provided on each of the inner peripheral side and the axially opposite end side of the stator coil. The magnetic pole teeth provided with the take-out coils are alternately formed at positions shifted by π in electrical angle in the circumferential direction of the rotating shaft with the stator coil interposed therebetween.
[0007]
The shaded-coil single-phase induction motor according to the next invention is obtained by further skewing the stator or the rotor.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0009]
Embodiment 1 FIG.
FIGS. 1 to 3 show an embodiment applied to an inner rotor type 4-pole shading coil type single-phase induction motor as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a half sectional side view in the axial direction. The stator coil 10, the shading coil 11, the lead wire 13 and the stator 20, the cage rotor 80, the rotating shaft 90, the bearing member 91, the bracket 92 and the like are shown. It is configured.
[0010]
The stator coil 10 is wound in a ring shape so that the center of the ring and the center of the rotation shaft 90 substantially coincide with each other so as to orbit around the rotation shaft 90, is subjected to appropriate insulation treatment, and is provided with a lead wire 13. Are connected to a single-phase AC power supply 15 as shown in FIG.
[0011]
The stator 20 includes the stator coil 10, a back stator core 21 on the outer peripheral side of the stator coil 10, and side stator cores 24 and 25 on both axial ends of the stator coil 10. And the side stator iron cores 24 and 25 are magnetically connected to each other. Further, on the inner peripheral side of the side stator iron cores 24 and 25, magnetic pole teeth 30 and 31 having the shading coil 11 are formed, respectively. I have.
[0012]
The cage rotor 80 is rotatably supported by the rotating shaft 90 and the bearing member 91 via the magnetic pole teeth 30, 31 of the stator coil 10 and a predetermined air gap.
[0013]
FIGS. 3 (a) and 3 (b) show the configuration of the side stator cores 24 and 25 and the convex magnetic pole teeth 30 and 31 formed on the inner peripheral side of the cores. FIG. 2 is a view seen through from the side to the load side (the shaft end side), and other components are omitted in the figure. FIG. 3A shows a side face stator core 24 on the non-load side of the stator coil 10, and the magnetic pole teeth 30 are arranged such that the center in the circumferential direction is at 12 o'clock and 6 o'clock of the timepiece. It is formed in two places. FIG. 3B shows a side face stator core 25 on the load side of the stator coil 10, and the magnetic pole tooth portion 31 has a magnetic pole whose center in the circumferential direction is formed on the side face stator core 24 on the non-load side. It is formed at a position shifted from the center of the tooth portion 30 by an electrical angle of π. As a result, the four magnetic poles pass through the back stator core 21 (omitted in the figure), and the magnetic pole teeth portions 30 and 31 of the side stator cores 24 and 25 sandwich the stator coil 10 in the circumferential direction on the inner circumferential side. Formed alternately.
[0014]
In the present embodiment, for example, the magnetic flux generated by the stator coil 10 is applied to the back stator core 21 on the outer peripheral side → the side face stator core 24 → the magnetic pole teeth 30 → the predetermined air gap → the cage rotor. 80 → a predetermined air gap → a magnetic pole tooth 31 → a side stator core 25 → a back stator core 21 to form a magnetic path, and a change in magnetic flux generated in the axial direction by the ring-shaped stator coil 10 is rotated. Can be changed to a change in magnetic flux in the direction. Further, since a phase difference can be created between the magnetic flux of the main pole and the magnetic flux of the shading pole by the shading coil 11, a two-phase rotating (moving) magnetic field around the rotating shaft 90 is generated, and the electromagnetic induction action causes The cage rotor 80 can be driven to rotate.
[0015]
According to the above configuration, since there is no portion corresponding to the coil end, the amount of copper wire used in the coil can be reduced, copper loss can be reduced, and the magnetic circuit can be downsized. The efficiency of the coil-type single-phase induction motor is improved, and cost reduction and downsizing and weight reduction can be realized. Further, the coil winding work can be simplified, which can contribute to an improvement in productivity.
[0016]
Embodiment 2 FIG.
FIGS. 4 and 5 show an embodiment applied to an outer rotor type 4-pole shading coil type single-phase induction motor as a second embodiment according to the present invention. FIG. 4 is a half sectional side view in the axial direction, showing a stator coil 10, a shading coil 11, a lead wire 13 and a stator 20, a cage rotor 80, a rotating shaft 90, a bearing member 91, a bracket 92, and a rotor. It is composed of a frame 94 and the like.
[0017]
The stator coil 10 is wound in a ring shape so that the center of the ring and the center of the rotation shaft 90 substantially coincide with each other so as to orbit around the rotation shaft 90, is subjected to appropriate insulation treatment, and is provided with a lead wire 13. As in the first embodiment, the power supply is connected to a single-phase AC power supply 15 as shown in FIG.
[0018]
The stator 20 includes the stator coil 10, a rear stator core 21 on the inner peripheral side of the stator coil 10, and side stator cores 24 and 25 on both axial ends of the stator coil 10. 21 and the side stator cores 24 and 25 are magnetically connected to each other. Further, magnetic pole teeth 30 and 31 having the shading coil 11 are formed on the outer peripheral side of the side stator cores 24 and 25, respectively. I have.
[0019]
The cage rotor 80 is rotatably supported by the rotor frame 94, the rotating shaft 90, and the bearing member 91 via the magnetic pole teeth 30, 30 of the stator coil 10 and a predetermined air gap.
[0020]
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the configuration of the side stator cores 24 and 25 and the convex magnetic pole teeth 30 and 31 formed on the outer peripheral side thereof on the rotor frame 94 side in FIG. 2 is a view seen through the bracket 92 side, and other components are omitted in the figure.
FIG. 5A shows the side face stator core 24 of the stator coil 10 on the rotor frame 94 side, and the magnetic pole teeth portion 30 has its circumferential center at the 12 o'clock and 6 o'clock positions of the timepiece. Are formed at two places. FIG. 5B shows the side face stator core 25 on the bracket 92 side of the stator coil 10, and the magnetic pole tooth portion 31 has its circumferential center formed on the side face stator core 24 on the rotor frame 94 side. The magnetic pole tooth portion 30 is formed at a position shifted by π in electrical angle from the center of the magnetic pole tooth portion 30. As a result, the four magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral side by the magnetic pole teeth 30 and 31 of the side stator cores 24 and 25 across the stator coil 10 through the back stator core 21 (omitted in the drawing). Formed.
[0021]
Also in this embodiment, for example, the magnetic flux generated by the stator coil 10 is applied to the back stator core 21 on the inner peripheral side → the side face stator core 24 → the magnetic pole teeth 30 → the predetermined air gap → the cage-shaped rotation. A magnetic path extending from the stator 80 → a predetermined air gap → the magnetic pole teeth 31 → the side stator core 25 → the back stator core 21, and the change in magnetic flux generated in the axial direction by the ring-shaped stator coil 10 is It can be changed to a change in magnetic flux in the rotation direction. Further, since a phase difference can be created between the magnetic flux of the main pole and the magnetic flux of the shading pole by the shading coil 11, a two-phase rotating (moving) magnetic field around the rotating shaft 90 is generated, and the electromagnetic induction action causes The cage rotor 80 can be driven to rotate.
[0022]
According to the above-described configuration, since there is no portion corresponding to the coil end even in the outer rotor type, the copper loss of the coil can be reduced and the magnetic circuit can be reduced in size, thereby reducing costs and reducing size and weight. Can also be realized. The optimum shape of the rotating shaft can be selected by matching the axial center line thereof with the center line of the rotating shaft 90 in the second embodiment.
[0023]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 shows a third embodiment of a shading coil type single-phase induction motor according to the present invention. In the third embodiment, in addition to the configuration of the above-described embodiment, skew is applied to the stator or the rotor.
[0024]
FIG. 6 (a) shows the inner rotor facing the cage rotor by cutting out the stator core with the rotation axis of the inner rotor type shading coil type single-phase induction motor shown in the first embodiment being horizontal. FIG. 13 is a view showing the outer peripheral surface facing the cage rotor by cutting out the stator core with the rotation axis of the outer rotor type shading coil type single-phase induction motor shown in the second embodiment being horizontal. It is also a diagram. The magnetic pole teeth 30 and 31 and the shading coil 11 are inclined at a skew angle on a surface facing the cage rotor.
[0025]
In the above configuration, by optimizing the skew angle, the influence of the harmonic component of the gap magnetic flux can be reduced by the skew effect, so that the vibration and noise can be reduced, and the shading coil type single phase The characteristics of the induction motor can be improved. The same effect can be obtained by skewing the cage rotor 80 instead of skewing the stator. FIG. 6B shows an example of the rotor skew in the inner rotor type shown in the first embodiment.
[0026]
In the above-described first to third embodiments, the case where the number of poles of the shading coil type single-phase induction motor is four is applied to the present invention. However, the shading coil type single-phase induction motor according to the present invention is not limited to this. This is also effective for a case having a pole number. The stator core according to the present invention can be formed by laminating and integrating the same using a plate-like magnetic member as in the conventional case. By using the so-called dust core (also referred to as iron powder core), the movement of three-dimensional magnetic flux is facilitated, and the characteristics of the shading coil type single-phase induction motor can be further improved. In addition, by providing a magnetic pole piece made of a magnetic material at each magnetic pole tooth part, or by using a non-magnetic material for the bracket to reduce the leakage flux and effectively use the main flux, the shading coil type single-phase induction The characteristics of the electric motor can be further improved.
[0027]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the inner rotor type shading coil type single-phase induction motor of the present invention, the stator coil is wound in a ring shape so as to go around the rotating shaft, and By alternately forming the magnetic pole teeth with the shading coil, there is no portion corresponding to the coil end, so the amount of copper wire used in the coil can be reduced and copper loss can be reduced. This makes it possible to reduce the cost, size, and weight of the rotor-type shaded-coil single-phase induction motor.
Further, the coil winding work can be simplified, which can contribute to an improvement in productivity.
[0028]
According to the outer rotor type shading coil type single-phase induction motor according to the next invention, a stator coil is wound in a ring shape so as to orbit around a rotating shaft, and a magnetic pole provided with a shading coil on the outer peripheral side. By alternately forming the teeth, there is no portion corresponding to the coil end, so the copper loss of the coil can be reduced and the magnetic circuit can be downsized. This can contribute to cost reduction, miniaturization and weight reduction of the induction motor.
[0029]
According to the shading coil type single-phase induction motor according to the following invention, the effect of the harmonic component of the gap magnetic flux can be reduced by applying skew to the stator or the rotor, thereby reducing vibration and noise. Thus, the characteristics of the shading coil type single-phase induction motor can be improved.
[0030]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half-sectional side view in the axial direction of a shading coil type single-phase induction motor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a connection diagram of a shading coil type single-phase induction motor according to the first embodiment.
FIG. 3 is a view of the configuration of the magnetic pole teeth of the side stator core according to the first embodiment, seen from the non-load side to the load side.
FIG. 4 is an axial half-sectional side view of a shading coil type single-phase induction motor according to a second embodiment.
FIG. 5 is a view of a configuration of magnetic pole teeth of a side stator core according to a second embodiment, seen through from a rotor frame side to a bracket side.
6A and 6B show a skew in the third embodiment, in which FIG. 6A is a diagram in which a stator core is developed in a planar shape, and FIG. 6B is a diagram of a cage rotor of an inner rotor type.
7A and 7B show a conventional shaded coil type single-phase induction motor, in which FIG. 7A is a configuration diagram of a four-pole machine, FIG. 7B is a half-sectional side view in the axial direction, and FIG. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Stator coil, 11 Shading coil, 13 Lead wire, 15 Single-phase AC power supply, 20 Stator, 21 Back stator core, 24/25 Side stator core, 30/31 Magnetic pole tooth part, 80 cage rotor , 90 rotating shaft, 91 bearing member, 92 bracket, 94 rotor frame, 110 conventional stator coil, 120 conventional stator core, 130 conventional shading coil, h length of coil end

Claims

回転子の外側に、所定のエヤーギャップを介して対向する磁極歯部を備えた固定子を配置した、インナーロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機において、回転軸を周回するように固定子コイルをリング状に巻回し、前記固定子コイルのリングの中心と、回転軸の中心が概ね一致するように配置して、前記固定子コイルの外周側と軸方向両端側に、夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、前記固定子鉄心の内周側には、くま取りコイルを備えた前記磁極歯部が、前記固定子コイルを挟んで回転軸の周方向に電気角でπずれた位置に交互に形成されている事を特徴とするくま取りコイル形単相誘導電動機。In an inner rotor type shading coil type single-phase induction motor in which a stator having magnetic pole teeth opposed to each other via a predetermined air gap is arranged outside the rotor, the stator rotates around the rotating shaft. A coil is wound in a ring shape, and the center of the ring of the stator coil and the center of the rotation axis are arranged so as to be substantially coincident with each other. Magnetic circuits are respectively provided on the outer peripheral side of the stator coil and on both ends in the axial direction. The stator core to be configured is provided, and the magnetic pole tooth portion provided with a shading coil is shifted π by an electrical angle in a circumferential direction of a rotating shaft across the stator coil on an inner peripheral side of the stator core. A shaded coil type single-phase induction motor characterized by being formed alternately at different positions.

回転子の内側に、所定のエヤーギャップを介して対向する磁極歯部を備えた固定子を配置した、アウターロータ形のくま取りコイル形単相誘導電動機において、回転軸を周回するように固定子コイルをリング状に巻回し、前記固定子コイルのリングの中心と、回転軸の中心が概ね一致するように配置して、前記固定子コイルの内周側と軸方向両端側に、夫々磁気回路を構成する固定子鉄心を設け、前記固定子鉄心の外周側には、くま取りコイルを備えた前記磁極歯部が、前記固定子コイルを挟んで回転軸の周方向に電気角でπずれた位置に交互に形成されている事を特徴とするくま取りコイル形単相誘導電動機。In an outer rotor type shading coil type single-phase induction motor in which a stator having magnetic pole teeth opposed to each other via a predetermined air gap is arranged inside a rotor, the stator rotates around a rotation axis. A coil is wound in a ring shape, and the center of the ring of the stator coil is arranged so that the center of the rotation axis substantially coincides with the center of the stator coil. Is provided, and on the outer peripheral side of the stator core, the magnetic pole tooth portion provided with a shading coil is shifted by π in an electrical angle in a circumferential direction of a rotating shaft across the stator coil. A shaded coil type single-phase induction motor characterized by being formed alternately at different positions.

前記固定子あるいは前記回転子に、スキューを施した事を特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のくま取りコイル形単相誘導電動機。3. The shaded coil type single-phase induction motor according to claim 1, wherein a skew is applied to the stator or the rotor.