JP2009247079A - Stator core, stator of motor, and motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、固定子鉄心及びそれを用いた電動機の固定子及び電動機に関する。さらに詳しくは、固定子鉄心外周の直線状の切欠とスロットとの位置関係に関する。 The present invention relates to a stator core and a stator and an electric motor of an electric motor using the same. More specifically, the present invention relates to the positional relationship between the linear notch on the outer periphery of the stator core and the slot.
従来の巻線方法では、スロット数が多くなって、極当たりの巻線数が多くなり、生産性が悪くなってしまう。また、少ないスロットを選択して極当たりの巻線数を少なくすると、起磁力高調波分、特に、第３次高調波分が大きくなり、音、振動が増加する傾向にあった。そこで、極数Ｐ（Ｐ＝２、４、６、・・・）に対して、固定子コアのスロット数を３Ｐ（３Ｐ＝６、１２、１８、・・・）で形成し、主巻線を２スロットまたがりで分布させ、補助巻線を３スロットまたがりで分布させる。さらに、補助巻線が納められるスロットの形状を小さくし、固定子コアの外周を多角形状に形成した単相誘導電動機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記特許文献１の単相誘導電動機は、固定子コアの外周面をカットすることにより、フープ材の幅を短縮して材料の節減を図るものであるが、バックヨークを通る磁路を確保するためには固定子コアの外周面をカットした箇所のスロット面積が小さくなる。スロット面積が小さくなると、巻線の銅量が減少してモータ効率が低下するという課題があった。
However, the single-phase induction motor disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、固定子鉄心の材料取りを向上させるために固定子鉄心の外周部を切欠く場合でも、コアバックの磁路が確保でき効率を向上することができる固定子鉄心及び電動機の固定子及び電動機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when the outer peripheral portion of the stator core is notched in order to improve material acquisition of the stator core, the magnetic path of the core back can be secured. An object of the present invention is to provide a stator core and an electric motor stator and electric motor that can improve efficiency.
この発明に係る電動機の固定子鉄心は、
略リング状のコアバックと、
コアバックの内側に略等間隔に配置される複数のスロットと、
コアバックの外周部をカットして形成される断面が直線状の複数の切欠き部とを備え、
隣り合う切欠き部の固定子鉄心の中心を通る中心線のなす角度をθ１、スロットの数をＳとし、θ１／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のとき、切欠き部とスロットとの距離が最小となる位置より、切欠き部に対してスロットを所定角度θ２回転した配置とすることを特徴とする。
The stator core of the electric motor according to the present invention is
A substantially ring-shaped core back,
A plurality of slots arranged at substantially equal intervals inside the core back;
The cross section formed by cutting the outer peripheral portion of the core back includes a plurality of cutout portions having a linear shape,
When the angle formed by the center line passing through the center of the stator core of adjacent notches is θ1, the number of slots is S, and θ1 / (360 / S) ≠ natural number (positive integer), the notches and slots The slot is arranged so as to be rotated by a predetermined angle θ2 with respect to the notch portion from the position where the distance from is the smallest.
この発明に係る電動機の固定子鉄心は、θ１／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のとき、切欠き部とスロットとの距離が最小となる位置より、切欠き部に対してスロットを所定角度θ２回転した配置とすることにより、最小のコアバック寸法が大きくなり、効率を向上させることができる。 The stator iron core of the electric motor according to the present invention is configured such that when θ1 / (360 / S) ≠ natural number (positive integer), the slot from the notch to the notch is from the position where the distance between the notch and the slot is minimized. By making the arrangement rotated by a predetermined angle θ2, the minimum core back dimension is increased, and the efficiency can be improved.
実施の形態１．
図１は比較のために示す一般的な固定子鉄心１０を示す平面図である。固定子鉄心１０は、板厚が０．１〜１．０ｍｍの複数枚の電磁鋼板を所定の形状に打ち抜き後、かしめ又は溶接等により積層して形成される。
FIG. 1 is a plan view showing a
固定子鉄心１０は、その内周側縁部に沿って、略等間隔に配置される複数のスロット１を備える。図１の例は、スロット１の数が１８である。スロット１は、略等間隔に配置されているため、スロット１は略２０°ごとに配置されている。スロット１は、空間であり、その内周側が開口している。この開口している部分を、スロットオープニング１ｂと呼ぶ。スロット１には、固定子を製作する際に、巻線（コイル）が絶縁部材を介してスロットオープニング１ｂを利用して巻回される。
The
隣接するスロット１の間は、ティース２になっている。ティース２は、磁束が通る磁路の一部を構成する。ティース２の数は、スロット１の数と同数である。ティース２の周方向の幅をＴとする。図１の例では、ティース２の数は１８である。
There is a
固定子鉄心１０は、スロット１の外側が略リング状の鉄心部になっている。この略リング状の鉄心部を、コアバック３とする。
The
固定子鉄心１０の円形の外周部を数箇所カットして、図１の例では、断面が直線状の切欠き部４ａ、切欠き部４ｂを夫々二箇所、計四箇所に設ける。
In the example of FIG. 1, the circular outer peripheral portion of the
隣合う切欠き部４ａと切欠き部４ｂとの間は、円弧部５になっている。円弧部５も、四箇所に形成される。四箇所の円弧部５は、一つの円の一部分であり、同じ大きさの切欠き部を等間隔に配置している。
A
固定子鉄心１０の中心を通り、切欠き部４ａと垂直に交わる中心線４ａ−１と、固定子鉄心１０の中心を通り、切欠き部４ｂと垂直に交わる中心線４ｂ−１（固定子鉄心１０の中心を通る）のなす角度θ１は、略９０°である。
A
固定子鉄心１０の中心は、固定子鉄心１０の内周面を形成する円の中心であり、且つ固定子鉄心１０の外周面を形成する四箇所の円弧部５を含む円の中心でもある。
The center of the
図１の固定子鉄心１０は、切欠き部４ａの中心線４ａ−１が、ティース２の中心線２ａと一致する。また、切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１が、スロット１の中心線１ａと一致する。
In the
コアバック３における切欠き部４ａとスロット１との最短距離をＡとする（図１参照）。
A shortest distance between the
コアバック３における切欠き部４ｂとスロット１との最短距離をＢとする（図１参照）。
The shortest distance between the
切欠き部４ａの中心線４ａ−１がティース２の中心線２ａと一致し、切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１がスロット１の中心線１ａと一致する図１の場合は、Ａ＞Ｂとなる。
In the case of FIG. 1 where the
従って、切欠き部４ｂのコアバック３におけるＢ部の磁路の面積が、切欠き部４ａのコアバック３におけるＡ部の磁路の面積に比べて小さくなる。コアバック全体でも、Ｂ部の磁路面積が最も小さくなる。
Therefore, the area of the magnetic path of the B part in the
磁路面積が小さくなると、その部分（Ｂ部）の磁束密度が大きくなり、モータ効率が悪化する。 When the magnetic path area is reduced, the magnetic flux density of the portion (B portion) is increased, and the motor efficiency is deteriorated.
本実施の形態は、上記のような課題を解決する具体的な方法について述べる。 In this embodiment, a specific method for solving the above problems will be described.
図２乃至図６は実施の形態１を示す図で、図２は図１に対してスロット１を所定角度回転させた固定子鉄心１０の平面図、図３はスロット１を１／２スロットピッチの範囲で回転させた時の、図１のＡ部とＢ部の寸法（コアバック３寸法）と角度θ２との関係を示す図、図４はコアバック３の磁束密度と角度θ２との関係を示す図、図５は外周部の切欠き部が五箇所存在する固定子鉄心１０の平面図、図６は図５の固定子鉄心１０のスロット１を所定角度回転させた固定子鉄心１０の平面図である。
2 to 6 are diagrams showing the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of a
図２に示す固定子鉄心１０は、コアバック３を固定して、スロット１（ティース２）を反時計方向に、角度θ２［°］回転させたものである。
The
図３はコアバック３を固定してスロット１（ティース２）を反時計方向に角度θ２［°］回転したときのＡ及びＢ（コアバック寸法）の変化を示している。Ａを実線、Ｂを破線で示す。
FIG. 3 shows changes in A and B (core back dimension) when the
図３に示すように、コアバック寸法Ａは、図１のように切欠き部４ａの中心線４ａ−１がティース２の中心線２ａと一致するとき（θ２＝０［°］）に最大となる。
As shown in FIG. 3, the core back dimension A is maximum when the
コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を反時計方向に回転すると、コアバック寸法Ａは徐々に小さくなる。
When the
そして、θ２＝１０［°］（１／２スロットピッチ）のときに、コアバック寸法Ａは最小となる。この状態は、切欠き部４ａの中心線４ａ−１がスロット１の中心線１ａと一致する場合である。
When θ2 = 10 [°] (1/2 slot pitch), the core back dimension A is minimum. This state is a case where the center line 4 a-1 of the
一方、図３に示すように、コアバック寸法Ｂは、図１のように切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１がスロット１の中心線１ａと一致するとき（θ２＝０［°］）に最小となる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the core back dimension B is when the
コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を反時計方向に回転すると、コアバック寸法Ｂは徐々に大きくなる。 When the core back 3 is fixed and the slot 1 (tooth 2) is rotated counterclockwise, the core back dimension B gradually increases.
そして、θ２＝１０［°］のときに、コアバック寸法Ｂは最小となる。この状態は、切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１がティース２の中心線２ａと一致する場合である。
When θ2 = 10 [°], the core back dimension B is minimum. This state is a case where the
図４はコアバック３を固定してスロット１（ティース２）を反時計方向に角度θ２［°］回転したときのＡ及びＢのコアバック部分の磁束密度変化を示している。Ａを実線、Ｂを破線で示す。 FIG. 4 shows a change in magnetic flux density in the core back portions of A and B when the core back 3 is fixed and the slot 1 (tooth 2) is rotated counterclockwise by an angle θ2 [°]. A is indicated by a solid line and B is indicated by a broken line.
スロット１（ティース２）を反時計方向に回転すると、図３に示すようにコアバック寸法が変化する。図３に示すようにコアバック寸法が変化するため、コアバック寸法が大きくなれば、図４に示すように磁束密度は低下する。また、コアバック３が磁気飽和している状態であると、図４に示すようにコアバック寸法を広くしても磁束密度の低下が小さい。図４に示す磁気飽和点以下になると磁束密度がコアバック寸法に略反比例して低下する。 When the slot 1 (tooth 2) is rotated counterclockwise, the core back dimension is changed as shown in FIG. Since the core back dimension changes as shown in FIG. 3, if the core back dimension increases, the magnetic flux density decreases as shown in FIG. Further, when the core back 3 is in a magnetic saturation state, the decrease in magnetic flux density is small even if the core back dimension is widened as shown in FIG. When the magnetic saturation point or less shown in FIG. 4 is reached, the magnetic flux density decreases approximately in inverse proportion to the core back dimension.
コアバック３が一部でも磁気飽和状態でモータを使用すると、電流、鉄損が増加し、効率が低下する。磁気飽和状態で使用しないためには、磁気飽和点よりも磁束密度が低下するようにコアバック寸法を広げる必要がある。また、磁気飽和点よりも磁束密度が小さくても、磁束密度は小さい方が鉄損低減を見込めるため、コアバック３は広い方がよい。 If the motor is used in a magnetic saturation state even if a part of the core back 3 is used, the current and iron loss increase and the efficiency decreases. In order not to use the magnetic saturation state, it is necessary to widen the core back dimension so that the magnetic flux density is lower than the magnetic saturation point. Moreover, even if the magnetic flux density is smaller than the magnetic saturation point, the core back 3 is preferably wider because the smaller magnetic flux density can be expected to reduce the iron loss.
θ２＝５［°］（１／４スロットピッチ）のときに、Ａ＝Ｂとなる。このとき、コアバック３の最小寸法が最も大きくなる。磁束密度が緩和され、効率を向上させることができる。 When θ2 = 5 [°] (1/4 slot pitch), A = B. At this time, the minimum dimension of the core back 3 is the largest. The magnetic flux density is relaxed and the efficiency can be improved.
θ２＝０［°］及びθ２＝１０［°］のとき、コアバック３の最小寸法が最も小さくなり、磁束密度が高く、効率が悪化する。 When θ2 = 0 [°] and θ2 = 10 [°], the minimum dimension of the core back 3 is the smallest, the magnetic flux density is high, and the efficiency is deteriorated.
従って、θ２を０〜１０［°］（０〜１／２スロットピッチ）の範囲で変化させることにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる状態を回避できる。それにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる場合（θ２＝０［°］及びθ２＝１０［°］）よりも、磁束密度が緩和され、効率を向上させることができる。 Therefore, the state where the minimum dimension of the core back 3 is minimized can be avoided by changing θ2 in the range of 0 to 10 [°] (0 to 1/2 slot pitch). Thereby, compared with the case where the minimum dimension of the core back 3 becomes the smallest (θ2 = 0 [°] and θ2 = 10 [°]), the magnetic flux density is relaxed and the efficiency can be improved.
また、図３に示すように、切欠き部４ｂに対してスロット１をθ２回転させた時のＢのコアバック寸法は、比例で大きくならず、０［°］近傍では、コアバック寸法があまり大きくならない。そのため、例えば、１／８スロットピッチ≦θ２≦３／８スロットピッチの間で使用すれば、０［°］近傍よりもコアバック寸法の変化量が大きく、より効率を向上させる事が可能である。
In addition, as shown in FIG. 3, the core back dimension of B when the
切欠き部４ａと切欠き部４ｂとの大きさが同じ場合は、コアバック寸法の最小値が最も大きくなる角度は、１／４スロットピッチである。しかし、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとの大きさが異なる場合は、コアバック寸法の最小値が最も大きくなる角度は１／４スロットピッチではなく、１／４スロットピッチからずれた角度になる。
When the size of the
その場合は、コアバック寸法の最小値が最も大きくなる角度をαとした時、α／２≦θ２≦α×３／２の範囲で使用するとよい。 In that case, when the angle at which the minimum value of the core back dimension is the largest is α, it is preferable to use it within the range of α / 2 ≦ θ2 ≦ α × 3/2.
また、コアバック３に通る磁束は、回転子（図示せず）からティース２、コアバック３と磁路を形成する。コアバック３は略リング状であり、ティース２からの磁束は二分割されてコアバック３を通るため、ティース２の磁束量の１／２がコアバック３を通る磁束量となる。
The magnetic flux passing through the core back 3 forms a magnetic path with the
固定子鉄心１０の磁束の磁路は、複数のティース２からコアバック３を通る磁路を形成する。そのため、極数がＰ、スロット数がＳの固定子鉄心１０の１極当たりの磁束が通るティース２の本数は、（スロット数Ｓ／極数Ｐ）本になる。
The magnetic path of the magnetic flux of the
固定子鉄心１０のティース２の周方向幅をＴ、極数をＰ、スロット１の数をＳとし、Ｔ×Ｓ／（２Ｐ）が、切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１を所定角度θ２回転したときの切欠き部４ａ，４ｂとスロット１との最短距離の最小値と最大値との間にあるとする。
The circumferential width of the
固定子鉄心１０は、巻線が分布巻方式で施される固定子に用いられるものであるとする。
The
既に述べたように、コアバック３の磁束量はティース２を流れる磁束量の１／２となるため、ティース幅Ｔ×スロット数Ｓ／（極数Ｐ×２）よりも大きくなるように、コアバック３を固定して切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１（ティース２）を回転することにより、ティース２よりも磁束密度を低くできる。そのため、鉄損を低減でき、高効率化が可能となる。
As described above, the amount of magnetic flux of the core back 3 is ½ of the amount of magnetic flux flowing through the
例えば、図１の例で示すと、巻線を分布巻線方式とし、スロット数Ｓ＝１８、極数Ｐ＝６のとき、ティース幅Ｔ×１８／（６×２）＝ティース幅Ｔ×３／２が、切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１を所定角度θ２回転したときの切欠き部４ａ，４ｂとスロット１との最短距離の最小値と最大値との間にあり、
ティース幅Ｔ×１８／（６×２）＝ティース幅Ｔ×３／２
よりもＡとＢが大きくなるようにコアバック３を固定してスロット１（ティース２）を回転することにより、ティース２よりも磁束密度を低くでき、鉄損の低減が可能であるため、高効率化が可能である。
For example, in the example of FIG. 1, when the winding is a distributed winding system, the number of slots S = 18 and the number of poles P = 6, the teeth width T × 18 / (6 × 2) = the teeth width T × 3. / 2 is between the minimum value and the maximum value of the shortest distance between the
Teeth width T × 18 / (6 × 2) = Teeth width T × 3/2
Since the core back 3 is fixed so that A and B are larger than each other and the slot 1 (tooth 2) is rotated, the magnetic flux density can be made lower than that of the
ティース２に巻かれる巻線に、集中巻方式を用いた固定子に用いられる固定子鉄心１０の場合、２極３スロット系列（例えば４極６スロット）や４極３スロット系列（例えば８極６スロット）などが存在する。固定子鉄心１０のティース２の周方向幅をＴとし、Ｔ／２が、切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１を所定角度θ２回転したときの切欠き部４ａ，４ｂとスロット１との最短距離の最小値と最大値との間にあるとする。磁束の磁路は回転子（図示せず）からティース２、コアバック３へ磁路を形成する。集中巻方式の場合、ティース２のうち１つのティース２に磁路が集中する状態が存在する。既に述べたように、コアバック３の磁束量はティース２を流れる磁束量の１／２となるため、ＡとＢをＴ／２よりも大きくなるように、コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を回転することにより、ティース２よりも磁束密度を低くできる。それのより、鉄損が低減でき高効率化が可能となる。
In the case of a
上記の関係を満たす固定子鉄心１０を用いることにより、ティース２が磁気飽和状態でなければ、コアバック３も磁気飽和状態でないため、鉄損、銅損の低減が可能であり、高効率化が可能である。
By using the
以上は、スロット数が１８で、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとが夫々二箇所、計四箇所あり、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとを交互に略等間隔に配置した固定子鉄心１０のケースである。
The above is a stator in which the number of slots is 18, there are two
また、例えば、切欠き部４ａの中心線４ａ−１がティース２の中心線２ａと一致し、切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１もティース２の中心線２ａと一致するケース（例えば、図１、図２で、スロット数が１２）では、常に（コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を回転しても）、Ａ＝Ｂであるようなケースは、本実施の形態からは除外される。
Further, for example, the
切欠き部４ａと切欠き部４ｂとが夫々二箇所、計四箇所あり、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとを交互に略等間隔に配置した固定子鉄心１０のケース、即ち、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとが９０°間隔（θ１）で配置される場合、スロット数をＳとすると、９０（θ１）／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のときに、コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を、０〜１８０／Ｓ［°］の範囲で回転することにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる状態を回避でき、効率を向上させる事が可能である。
The case of the
９０（θ１）／（３６０／Ｓ）＝自然数（正の整数）のときは、切欠き部４ａの中心線４ａ−１及び切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１をともに、ティース２の中心線２ａと一致させることができる（このケースは、Ａ＝Ｂである）。この状態で、コアバック３の最小寸法が最も大きくなる。この状態から、コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を回転すると、コアバック３の最小寸法は小さくなり、スロット１（ティース２）を回転する効果はない。
When 90 (θ1) / (360 / S) = natural number (positive integer), the
図５は外周部の切欠き部が五箇所存在する固定子鉄心１０を示す。切欠き部は、一箇所の切欠き部４ａと、二箇所の切欠き部４ｂと、二箇所の切欠き部４ｃとで構成される。
FIG. 5 shows the
図５の切欠き部４ａと切欠き部４ｂは、図１、図２の切欠き部４ａと切欠き部４ｂと同様である。
The
二箇所の切欠き部４ｃは、一箇所の切欠き部４ａに対向する対辺で、一箇所の切欠き部４ａの略中心と固定子鉄心１０の略中心を通る縦中心線の両側に設けられる。ここでは、縦中心線は、ティース２の中心線２ａと一致している。
The two
二箇所の切欠き部４ｃは、縦中心線の通るティース２（図５の上側）を基準にすると、時計方向及び反時計方向の３番目のティース２の中心線２ａに対して直角に設けられる。
The two
切欠き部４ｃの中心線４ｃ−１（固定子鉄心１０の中心を通る）と、切欠き部４ｃに隣接する切欠き部４ｂの中心線４ｂ−１（固定子鉄心１０の中心を通る）のなす角度θ１は、略５０°である。
The
コアバック３における切欠き部４ｃとスロット１との最短距離をＡとする（図５参照）。
The shortest distance between the
コアバック３における切欠き部４ｂとスロット１との最短距離をＢとする（図５参照）。
The shortest distance between the
尚、図６の切欠き部４ａについては、図１、図２と同様であるので、説明は省略する。
The
図６に示す固定子鉄心１０は、コアバック３を固定して、スロット１（ティース２）を反時計方向に、角度θ２［°］回転させたものである。
A
図５に示す固定子鉄心１０も、図３に示すように、θ２を０〜１０［°］（０〜１／２スロットピッチ）の範囲で変化させることにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる状態を回避できる。それにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる場合（θ２＝０［°］及びθ２＝１０［°］）よりも、磁束密度が緩和され、効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 3, the
一箇所の切欠き部４ａと、二箇所の切欠き部４ｂと、二箇所の切欠き部４ｃとが配置された図５の固定子鉄心１０のケース、即ち切欠き部４ｂと隣接する切欠き部４ｃとが、５０°間隔（θ１）で配置される場合も、スロット数をＳとすると、５０（θ１）／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のときに、コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を、０〜１８０／Ｓ［°］の範囲で回転することにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる状態を回避できる。
The case of the
ここで、図２及び図６に示す固定子鉄心１０の結果をまとめると、以下のとおりである。即ち、隣り合う切欠き部と切欠き部との角度θ１に対して、スロット１の数をＳとすると、θ１／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のとき、コアバック３における切欠き部とスロット１との距離が最小となる位置を基準にして、コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を０〜１８０／Ｓ［°］の範囲の角度θ２で回転することにより、コアバック３の最小寸法が最も小さくなる状態を回避できる。
Here, the results of the
０〜１８０／Ｓ［°］の範囲の中でも、最も好ましいのは、コアバック寸法の最小値が最も大きくなる状態である。 In the range of 0 to 180 / S [°], the most preferable state is that the minimum value of the core back dimension is the largest.
また、磁束密度低下による効率向上の効果が大きく現れるのはθ２＝０［°］近傍以外の角度であり、図２で示すと、１／８スロットピッチ≦θ２≦３／８スロットピッチの間である。これは、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとの大きさが同じ場合に適用される。
In addition, the effect of efficiency improvement due to the decrease in magnetic flux density appears at an angle other than the vicinity of θ2 = 0 [°]. As shown in FIG. 2, between 1/8 slot pitch ≦ θ2 ≦ 3/8 slot pitch. is there. This is applied when the size of the
また、切欠き部４ａと切欠き部４ｂとの大きさが異なる場合は、コアバック寸法の最小値が最も大きくなる角度をαとした時、α／２≦θ２≦α×３／２の範囲で使用するとよい。
Further, when the size of the
固定子鉄心１０のティース２の周方向幅をＴ、極数をＰ、スロット１の数をＳとし、Ｔ×Ｓ／（２Ｐ）が、切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１を所定角度θ２回転したときの切欠き部４ａ，４ｂとスロット１との最短距離の最小値と最大値との間にあり、固定子鉄心１０が、巻線が分布巻方式で施される固定子に用いられるものである場合、ティース幅Ｔ×スロット数Ｓ／（極数Ｐ×２）よりも大きくなるように、コアバック３を固定して切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１（ティース２）を回転することにより、ティース２よりも磁束密度を低くできるため、鉄損が低減し、高効率化が可能である。
The circumferential width of the
ティース２に巻かれる巻線に、集中巻方式を用いた固定子に用いられる固定子鉄心１０の場合で、固定子鉄心１０のティース２の周方向幅をＴとし、Ｔ／２が、切欠き部４ａ，４ｂに対してスロット１を所定角度θ２回転したときの切欠き部４ａ，４ｂとスロット１との最短距離の最小値と最大値との間にあり、ＡとＢがＴ／２よりも大きくなるように、コアバック３を固定してスロット１（ティース２）を回転することにより、ティース２よりも磁束密度を低くできる。それにより、鉄損が低減でき高効率化が可能となる。
In the case of the
実施の形態２．
上記実施の形態１の固定子鉄心１０を備える固定子を電動機に用いることにより、高効率で安価な電動機を得ることができる。
By using a stator including the
また、回転子に焼結希土類磁石を使用すると、焼結希土類磁石は高磁力であるため、コアバックの磁束密度が高くなり、磁気飽和が発生しやすくなる。そのため、実施の形態１の固定子鉄心１０を用いることにより、コアバックの均一化が可能であり、より効果が大きくなる。
Further, when a sintered rare earth magnet is used for the rotor, the sintered rare earth magnet has a high magnetic force, so that the magnetic flux density of the core back is increased and magnetic saturation is likely to occur. Therefore, by using the
また、実施の形態１に示す固定子鉄心１０を用いた電動機は、磁束密度が緩和することにより磁気飽和の影響が小さくなり、電流が低減する。そのため、銅損が低減し、巻線の温度上昇が小さくなるため、経年変化が小さくなり、長寿命な電動機を構成することができる。
Further, in the electric motor using the
さらに、切欠き部４ａ、４ｂ、４ｃとスロット１との間のコアバック３の磁束密度が均一化される。そのため、磁気回路のバランスがよくなり、振動の低減が可能である。
Further, the magnetic flux density of the core back 3 between the
さらに、振動の低減により巻線の結線部への振動も小さくなるため、巻線結線部の経年変化が小さくなり、長寿命な電動機を構成することが可能である。 Furthermore, since the vibration to the connection part of the winding is reduced by reducing the vibration, the secular change of the winding connection part is reduced, and it is possible to configure a long-life motor.
また、実施の形態１に示す固定子鉄心１０を用いた電動機は、巻線方式が、分布巻、集中巻によらず上記効果を奏する。
In addition, the electric motor using the
また、集中巻は分布巻に比べ磁束がアンバランスであるため、磁束密度が集中する部分が多く、より効果を示すことができる。さらに集中巻は巻線を巻く時の巻線への負荷が小さく、巻線被膜へのダメージが小さく長寿命な電動機となる。 Further, since the magnetic flux is unbalanced in the concentrated winding compared to the distributed winding, there are many portions where the magnetic flux density is concentrated, and the effect can be further improved. Further, the concentrated winding reduces the load on the winding when winding the winding, reduces the damage to the winding coating, and provides a long-life motor.
また、実施の形態１に示す固定子鉄心１０を用いた電動機を圧縮機や送風機に搭載することにより、高効率、安価、長寿命な圧縮機や送風機が得られる。
In addition, by mounting an electric motor using the
１ スロット、１ａ 中心線、１ｂ スロットオープニング、２ ティース、２ａ 中心線、３ コアバック、４ａ 切欠き部、４ａ−１ 中心線、４ｂ 切欠き部、４ｂ−１ 中心線、４ｃ 切欠き部、４ｃ−１ 中心線、５ 円弧部、１０ 固定子鉄心。 1 slot, 1a center line, 1b slot opening, 2 teeth, 2a center line, 3 core back, 4a notch, 4a-1 center line, 4b notch, 4b-1 center line, 4c notch, 4c -1 Center line, 5 arc portion, 10 stator core.
Claims (12)
前記コアバックの内側に略等間隔に配置される複数のスロットと、
前記コアバックの外周部をカットして形成される断面が直線状の複数の切欠き部とを備え、
隣り合う前記切欠き部の前記固定子鉄心の中心を通る中心線のなす角度をθ１、前記スロットの数をＳとし、θ１／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のとき、前記切欠き部と前記スロットとの距離が最小となる位置より、前記切欠き部に対して前記スロットを所定角度θ２回転した配置とすることを特徴とする固定子鉄心。 A substantially ring-shaped core back,
A plurality of slots arranged at substantially equal intervals inside the core back;
The cross section formed by cutting the outer peripheral portion of the core back includes a plurality of cutout portions having a linear shape,
When the angle formed by the center line passing through the center of the stator core of the adjacent notch is θ1, the number of slots is S, and θ1 / (360 / S) ≠ natural number (positive integer), A stator core characterized in that the slot is arranged by rotating the slot by a predetermined angle θ2 with respect to the notch from a position where the distance between the notch and the slot is minimized.
前記コアバックの内側に略等間隔に配置される複数のスロットと、
前記コアバックの外周部をカットして形成される断面が直線状の周方向に等間隔に配置される複数の切欠き部とを備え、
隣り合う前記切欠き部の前記固定子鉄心の中心を通る中心線のなす角度をθ１、前記スロットの数をＳとし、θ１／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のとき、前記切欠き部と前記スロットとの距離が最小となる位置より、前記切欠き部に対して前記スロットを所定角度θ２回転した配置とすることを特徴とする固定子鉄心。 A substantially ring-shaped core back,
A plurality of slots arranged at substantially equal intervals inside the core back;
A plurality of notches arranged at equal intervals in the circumferential direction of the cross section formed by cutting the outer peripheral portion of the core back,
When the angle formed by the center line passing through the center of the stator core of the adjacent notch is θ1, the number of slots is S, and θ1 / (360 / S) ≠ natural number (positive integer), A stator core characterized in that the slot is arranged by rotating the slot by a predetermined angle θ2 with respect to the notch from a position where the distance between the notch and the slot is minimized.
前記コアバックの内側に略等間隔に配置される複数のスロットと、
前記コアバックの外周部をカットして形成される断面が直線状の周方向に９０°間隔に配置される少なくとも二つの切欠き部とを備え、
隣り合う前記切欠き部の前記固定子鉄心の中心を通る中心線のなす角度をθ１、前記スロットの数をＳとし、θ１／（３６０／Ｓ）≠自然数（正の整数）のとき、前記切欠き部と前記スロットとの距離が最小となる位置より、前記切欠き部に対して前記スロットを所定角度θ２回転した配置とすることを特徴とする固定子鉄心。 A substantially ring-shaped core back,
A plurality of slots arranged at substantially equal intervals inside the core back;
A cross section formed by cutting the outer peripheral portion of the core back comprises at least two cutout portions arranged at intervals of 90 ° in a linear circumferential direction;
When the angle formed by the center line passing through the center of the stator core of the adjacent notch is θ1, the number of slots is S, and θ1 / (360 / S) ≠ natural number (positive integer), A stator core characterized in that the slot is arranged by rotating the slot by a predetermined angle θ2 with respect to the notch from a position where the distance between the notch and the slot is minimized.
当該固定子鉄心のティースの周方向幅をＴ、極数をＰとし、Ｔ×Ｓ／（２Ｐ）が前記切欠き部に対して前記スロットを所定角度θ２回転したときの前記切欠き部と前記スロットとの最短距離の最小値と最大値との間にあり、
前記切欠き部に対して前記スロットを回転したときの前記切欠き部と前記スロットとの最短距離が、Ｔ×Ｓ／（２Ｐ）より大きくなるように、前記切欠き部に対して前記スロットを回転した配置とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固定子鉄心。 A stator core used for a stator in which the winding is applied by a distributed winding method;
The circumferential width of the teeth of the stator core is T, the number of poles is P, and T × S / (2P) is the notch when the slot is rotated by a predetermined angle θ2 with respect to the notch and the notch Between the minimum and maximum of the shortest distance to the slot,
When the slot is rotated with respect to the notch, the slot is positioned with respect to the notch so that the shortest distance between the notch and the slot is greater than T × S / (2P). The stator core according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator core is rotated.
当該固定子鉄心のティースの周方向幅をＴとし、Ｔ／２が前記切欠き部に対して前記スロットを所定角度θ２回転したときの前記切欠き部と前記スロットとの最短距離の最小値と最大値との間にあり、
前記切欠き部に対して前記スロットを回転したときの前記切欠き部と前記スロットとの最短距離が、Ｔ／２より大きくなるように、前記切欠き部に対して前記スロットを回転した配置とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固定子鉄心。 A stator core used for a stator in which winding is applied in a concentrated winding method,
The circumferential width of the teeth of the stator core is T, and T / 2 is the minimum value of the shortest distance between the notch and the slot when the slot is rotated by a predetermined angle θ2 with respect to the notch. Between the maximum and
An arrangement in which the slot is rotated with respect to the notch so that the shortest distance between the notch and the slot when the slot is rotated with respect to the notch is greater than T / 2. The stator core according to any one of claims 1 to 4, wherein the stator core is provided.
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| JP2008089062A JP2009247079A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Stator core, stator of motor, and motor |
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| CN109067027A (en) * | 2018-07-13 | 2018-12-21 | 卧龙电气集团股份有限公司 | A kind of stator punching and stator core and motor with the punching |
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- 2008-03-31 JP JP2008089062A patent/JP2009247079A/en active Pending
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