JP2004080983A - リング状固定子巻線を有するくま取りコイル形単相誘導電動機 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルエンドが存在しない巻線方式と固定子構造により、ローコストで小形・軽量・高効率なくま取りコイル形単相誘導電動機を得る。
【解決手段】インナーロータ形においては、固定子20にリング状にコイル10を巻装し、コイル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配置して、コイルの外周側及び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、この内周側に、くま取りコイル11を備えた磁極歯部30、31を、コイル10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する。アウターロータ形においては、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、この外周側に、くま取りコイルを備えた磁極歯部を同様に形成する。
【選択図】 図1
【解決手段】インナーロータ形においては、固定子20にリング状にコイル10を巻装し、コイル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配置して、コイルの外周側及び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、この内周側に、くま取りコイル11を備えた磁極歯部30、31を、コイル10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する。アウターロータ形においては、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、この外周側に、くま取りコイルを備えた磁極歯部を同様に形成する。
【選択図】 図1
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
【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
Claims (3)
- 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。
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002284484A JP2004080983A (ja) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | リング状固定子巻線を有するくま取りコイル形単相誘導電動機 |
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JP2002284484A JP2004080983A (ja) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | リング状固定子巻線を有するくま取りコイル形単相誘導電動機 |
Publications (2)
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JP2004080983A true JP2004080983A (ja) | 2004-03-11 |
JP2004080983A5 JP2004080983A5 (ja) | 2005-06-23 |
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ID=32025306
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JP (1) | JP2004080983A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109286291A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 深圳市配天电机技术有限公司 | 电动车、车轮及其开关磁阻电机 |
CN116169847A (zh) * | 2023-04-22 | 2023-05-26 | 佛山市顺德龙佳微电机实业有限公司 | 一种低噪音且使用寿命长的罩极异步电机 |
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2002
- 2002-08-21 JP JP2002284484A patent/JP2004080983A/ja active Pending
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