JP3075051B2 - Cage-type induction motor, fluid machine driven by the same and having square torque characteristics, and method of manufacturing squirrel-cage induction motor - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばポンプやファン
等の二乗トルク負荷に使用されるかご形誘導電動機及び
このかご形誘導電動機を使用した流体機械及びかご形誘
導電動機の製造方法に係わり、特にかご形誘導電動機の
小形化・軽量化の技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a squirrel-cage induction motor used for, for example, a square torque load such as a pump or a fan, and a fluid machine and a squirrel-cage induction motor using the squirrel-cage induction motor. In particular, the present invention relates to a technique for reducing the size and weight of a cage induction motor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般汎用かご形誘導電動機はあらゆる用
途に用いられるため駆動力の強い、いわゆるトルクの大
きな誘導電動機が求められている。過去にはロータの二
次導体が導電率１００％程度の銅を用いた銅ロータが主
流の時期があったが、現在では生産性が良い、導電率６
０％程度のアルミニュウムを用いたアルミダイキャスト
ロータが用いられている。アルミニュウムは導電率が６
０％程度と低いため、二次抵抗が大きくなり始動トルク
を大きくすることができ一般汎用かご形誘導電動機に適
したものである。しかし、一方では二乗トルク負荷特性
を持つ機器（例えば、ポンプ、ファンなど）のように始
動トルクは低くても充分使用できる用途では、余分なト
ルクを出さずに、より小形で軽量なかご形誘導電動機が
求められている。図２０はかご形誘導電動機のトルク・
滑べりの関係を示すものであり、現在の汎用かご形誘導
電動機の構造のままでトルクを下げると、曲線Ｂで示す
ようなトルク特性となり、二乗トルク負荷特性を持つフ
ァンあるいはポンプの回転数が下がりトルク特性が低下
するという問題があった。さらにこのようなトルク特性
のかご形誘導電動機にすると、かご形誘導電動機の発生
ロス（二次銅損）が大きくなり、かご形誘導電動機が加
熱するという問題があった。2. Description of the Related Art Since a general-purpose squirrel-cage induction motor is used for various purposes, an induction motor having a strong driving force, that is, a large torque is required. In the past, there was a time when a copper rotor in which the secondary conductor of the rotor used copper having a conductivity of about 100% was the mainstream, but at present, the productivity is good and the conductivity is 6%.
An aluminum die-cast rotor using about 0% of aluminum is used. Aluminum has a conductivity of 6
Since it is as low as about 0%, the secondary resistance is increased and the starting torque can be increased, so that it is suitable for general-purpose squirrel-cage induction motors. However, on the other hand, in applications where the starting torque is low but can be used satisfactorily, such as devices with square torque load characteristics (for example, pumps, fans, etc.), a smaller and lighter cage-shaped induction without generating extra torque There is a need for an electric motor. Figure 20 shows the torque of the cage induction motor.
It shows the relationship of slip, and if the torque is reduced with the structure of the current general-purpose squirrel-cage induction motor, the torque characteristics will be as shown by the curve B, and the rotation speed of the fan or pump having the square torque load characteristic will decrease. There is a problem that the falling torque characteristic is reduced. Further, when a squirrel-cage induction motor having such a torque characteristic is used, there is a problem that the loss of the squirrel-cage induction motor (secondary copper loss) increases and the squirrel-cage induction motor is heated.

【０００３】そこで二乗トルク負荷特性を持つ機器を駆
動するかご形誘導電動機においては、汎用かご形誘導電
動機のように余分なトルクを必要としないので、この余
剰トルクを下げ、かご形誘導電動機を小形化するため
に、２次抵抗を下げることが必要となる。即ち空隙の磁
束数（量）を下げることによりコアの使用量を減らすこ
とができる。これは例えばステータコア内径Ｄ（ｃ
ｍ）、コア幅Ｌ（ｃｍ）とすれば、Ｄ²・Ｌを下げるこ
とである。図２０において、破線で示す曲線Ａは汎用か
ご形誘導電動機のもの、点線で示す曲線Ｂは従来の一般
汎用かご形誘導電動機を用い、出力、極数に対応してフ
レームの枠番（枠番とは、ＪＩＳ規格などで規定され、
足付きかご形誘導電動機の足裏（かご形誘導電動機の取
付面）からかご形誘導電動機の軸中心までの高さを表
す）が定められており、この定められている枠番のもの
より下の枠番のかご形誘導電動機を用いてトルクのみ下
げたものである。次にこの図２０で示した曲線となる理
由について詳述する。かご形誘導電動機のトルクＴは二
次抵抗Ｒ2の一次換算値をＲ12、二次リアクタンスＸ2の
一次換算値Ｘ12、滑べりＳとすると数式１の関係があ
る。Therefore, a cage-type induction motor that drives a device having a square torque load characteristic does not require extra torque unlike a general-purpose cage-type induction motor, so that the surplus torque is reduced and the cage-type induction motor is reduced in size. Therefore, it is necessary to lower the secondary resistance. That is, the amount of the core used can be reduced by reducing the number (amount) of magnetic flux in the air gap. This is, for example, the stator core inner diameter D (c
m) and the core width L (cm), D ² · L is to be reduced. In FIG. 20, a curve A indicated by a dashed line is for a general-purpose cage-type induction motor, and a curve B indicated by a dotted line is for a conventional general-purpose cage-type induction motor using a conventional frame-type induction motor. Is defined by JIS standards, etc.
The height from the sole of the squirrel-cage induction motor (the mounting surface of the squirrel-cage induction motor) to the center of the axis of the squirrel-cage induction motor is specified). In this case, only the torque is reduced by using a squirrel-cage induction motor with a frame number of. Next, the reason for the curve shown in FIG. 20 will be described in detail. The torque T of the squirrel-cage induction motor is expressed by the following equation (1), where R12 is the primary conversion value of the secondary resistance R2, X12 is the primary conversion value of the secondary reactance X2, and S is the slip.

【０００４】[0004]

【数１】 (Equation 1)

【０００５】したがって、二次抵抗R2をパラメータとし
たトルクＴと滑べりＳの関係は比例推移の特性を示す。
即ち、二次抵抗R2がｍ倍になると同一トルクに対する滑
べりＳもｍ倍になる。また、二次銅損P2は次式によって
表わせる。 P2＝Φ１（Ｉ12）²R2 ここで、Φ１は一次相数、Ｉ12は二次電流の一次換算値
である。したがって、二次抵抗R2が小さくなると二次銅
損が減少するので効率は向上し、かつ、ロータの温度も
抑制される。上述のように、かご形誘導電動機の二次抵
抗R2を減少させると滑べりＳも比例して小さくなり、か
つ、二次銅損の減少に伴って効率向上、温度上昇の抑制
がはかれる。このように、かご形誘導電動機を小形、軽
量化を図るとき、かご形誘導電動機の発熱が最も大きな
課題となる。そこで、このかご形誘導電動機からの発熱
を抑制する方策として、 １．ロータの改善によって、発生ロスを低減する。 ２．フレームの改善によって、発生熱の放熱効果を向上
させる。 の二点が考えられる。以下に、上記課題に対する従来の
対策について述べる。まず、上記１項のロータの改善に
ついて詳述する。Accordingly, the relationship S sliding the secondary resistance R2 and a parameter <br/> were torque T indicates the characteristic of the proportional changes.
That is, when the secondary resistance R2 increases by m times, the slip S for the same torque also increases by m times. The secondary copper loss P2 can be expressed by the following equation. P2 = Φ1 (I12) ² R2 Here, Φ1 is the number of primary phases, and I12 is a primary conversion value of the secondary current. Therefore, when the secondary resistance R2 is reduced, the secondary copper loss is reduced, so that the efficiency is improved and the temperature of the rotor is suppressed. As described above, when the secondary resistance R2 of the squirrel-cage induction motor is reduced, the slip S is also reduced in proportion, and the efficiency is improved and the temperature rise is suppressed as the secondary copper loss is reduced. As described above, when the size and weight of the cage induction motor are reduced, the heat generated by the cage induction motor is the most important issue. Therefore, as a measure to suppress the heat generation from the cage induction motor, it is necessary to: By improving the rotor, the generation loss is reduced. 2. By improving the frame, the heat radiation effect of the generated heat is improved. There are two possibilities. The following describes conventional measures for solving the above problems. First, the improvement of the rotor in the above item 1 will be described in detail.

【０００６】上述のようにかご形誘導電動機とファンや
ポンプ等の負荷の、滑べり（回転数）とトルクとの関係
は図２０に示すように、負荷は滑べりの減少すなわち回
転数の増加に伴い、回転数の二乗に比例してトルクが増
加する二乗トルク負荷特性である。ただし始動時につい
ては静摩擦力等の機械ロスを生じ定格トルクの約０．３
倍程度のトルクを必要とする。かご形誘導電動機は始動
トルクＴs（滑べりが１．０の時のトルク）が定格トル
クの２．０〜３．８倍で、停動トルクＴm （最大トル
ク）も定格トルクの２．１〜３．９倍と二乗トルク負荷
に対して大きなトルク特性となっている。トルクを低下
すると定格時の滑べりが大きくなるため、このように大
きなトルク特性として定格時の滑べりを低くしている。
ここで滑べりは円線図で計算されたものを用いるものと
する。As described above, the relationship between the slip (rotation speed) and the torque of the squirrel-cage induction motor and the load of the fan, the pump, etc. is shown in FIG. , The torque increases in proportion to the square of the number of revolutions. However, at the time of starting, mechanical loss such as static friction force occurs and the rated torque is about 0.3
About twice as much torque is required. The squirrel-cage induction motor has a starting torque Ts (torque when the slip is 1.0) of 2.0 to 3.8 times the rated torque, and a stopping torque Tm (maximum torque) of 2.1 to 3.8 times the rated torque. It has become a large torque characteristics against 3.9 times the square torque load. When the torque is reduced, the slip at the time of rating increases, and thus the slip at the time of rating is reduced as such a large torque characteristic.
Here, the slip calculated on the circle diagram is used.

【０００７】この様なかご形誘導電動機と負荷のトルク
関係の場合、始動や加速時において負荷に加わる衝撃が
大きく負荷が損傷することがある。特に遠心分離機のよ
うな二乗トルク負荷で物を回転体に入れ回転させる場
合、この遠心分離機により遠心分離される物が急激な加
速で破損するため負荷トルクを大幅に上回るかご形誘導
電動機のトルクは問題となる。図２１はかご形誘導電動
機の滑べりと電流の関係を示し、始動時は大きな始動電
流が流れ、加速するに従い低下する。定格トルクを発生
する時の電流が定格電流で、定格電流に対して始動電流
は一般的に５．０〜９．０倍であり、この始動電流が大
きいと電源の電圧降下等電源側に悪影響を与える。In the case of such a torque relationship between the squirrel-cage induction motor and the load, a large impact is applied to the load at the time of starting or acceleration, and the load may be damaged. In particular, when an object is put into a rotating body and rotated with a square torque load such as a centrifuge, the centrifugal separation of the centrifugal separator causes breakage due to rapid acceleration. Torque matters. FIG. 21 shows the relationship between the slip and the current of the squirrel-cage induction motor. A large starting current flows at the time of starting and decreases as the vehicle accelerates. The current when the rated torque is generated is the rated current, and the starting current is generally 5.0 to 9.0 times the rated current. If the starting current is large, the power supply side has an adverse effect such as a voltage drop of the power supply. give.

【０００８】このように上記図２０に示す曲線Ｂにあっ
ては、破線で示す曲線Ａの一般汎用かご形誘導電動機と
比べトルクは全体的に下がるものの滑べりは大きくな
り、また電圧変動による回転数の変動が大となる。した
がって二乗トルク負荷特性を有する流体機械は回転数の
変化による特性の変化が大きいので、二乗トルク負荷駆
動用かご形誘導電動機として実用に供することはできな
い。[0008] Thus In the curve B shown in FIG. 20, sliding although the torque compared to the general generic squirrel cage induction motor of the curve A indicated by a broken line falls overall increases, and the voltage variation Causes large fluctuations in the rotation speed. Therefore, a fluid machine having a square torque load characteristic has a large change in characteristics due to a change in the number of revolutions, and cannot be put to practical use as a cage induction motor for driving a square torque load.

【０００９】従来上記のような課題を解決するため二次
抵抗を低減することによって対策が講じられていた。図
２２、図２３は特開平４−８８８５５号公報に開示され
たもので、銅棒アルミ鋳ぐるみロータを示し、図２２は
ロータの部分断面側面図、図２３は図２２のＡーＡ線に
よる断面図である。１は薄鉄系電気鋼板が多数枚積層さ
れたロ−タコア、２はロータコア１の外径方向に多数個
放射状に設けられたロータコアスロット１ａに挿入され
た銅棒、３はロ−タコア１と、その両端（図２２に示す
ロ−タコアの左、右）に形成されたアルミニュウムのエ
ンドリング４と、ロータコアスロット１ａの中で銅棒２
をアルミニュウム金属５よりなるダイキャスト鋳造法で
鋳ぐるんで（ロータコアスロット１ａに挿入された銅棒
２と一緒にアルミニュウムによってダイキャストする）
形成されたロータである。Conventionally, in order to solve the above-mentioned problems, measures have been taken by reducing the secondary resistance. 22 and 23 are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-88855, and show a copper rod aluminum cast-in rotor, FIG. 22 is a partial cross-sectional side view of the rotor, and FIG. 23 is taken along the line AA in FIG. It is sectional drawing. Reference numeral 1 denotes a rotor core in which a number of thin iron-based electrical steel sheets are stacked, 2 denotes a copper rod inserted into a rotor core slot 1a radially provided in a large number in the outer diameter direction of the rotor core 1, and 3 denotes a rotor core. An aluminum end ring 4 formed at both ends (left and right of the rotor core shown in FIG. 22) and a copper rod 2 in the rotor core slot 1a.
By a die casting method of aluminum metal 5 (die-cast with aluminum together with the copper rod 2 inserted into the rotor core slot 1a).
The formed rotor.

【００１０】この公報にも記載されているように、ロー
タコアスロット１ａの中にアルミニュウム金属５の他に
銅棒２を挿入すると、アルミニュウムに対して銅の導電
率が約１．７倍優れているのでロータ３全体の二次抵抗
が低下する。この二次抵抗の低下率をｍ（ｍ＝Ｒａ／Ｒ
ｂ×１００）、但しロータコアスロット１ａの中にアル
ミニュウム金属だけが挿入されたものの二次抵抗：Ｒ
ａ，ロータコアスロット１ａの中に銅系金属が挿入され
たものの二次抵抗：Ｒｂとするとかご形誘導電動機のト
ルク特性は比例推移で停動トルクの発生する滑べりがｍ
倍小さくなり、定格時の滑べりもほぼｍ倍小さくなる。
そして始動トルクが低下するように特性も変化する。し
かしこの例は銅棒アルミ鋳ぐるみロータにより、二次抵
抗を調整して所望のトルク特性を得るものであり、銅棒
アルミニュウム鋳ぐるみロータを具体的に実現する技術
は開示されていない。またアルミニュウムがロータコア
スロット１ａ内で銅棒２を包む状態であり、スロット１
ａに対する銅棒２の断面占積率も小さいものである。As described in this publication, when a copper rod 2 is inserted in addition to the aluminum metal 5 into the rotor core slot 1a, the conductivity of copper is about 1.7 times better than that of aluminum. Therefore, the secondary resistance of the entire rotor 3 decreases. The reduction rate of the secondary resistance is represented by m (m = Ra / R
b × 100), provided that only the aluminum metal is inserted into the rotor core slot 1a, but the secondary resistance: R
a, the secondary resistance of a copper-based metal inserted in the rotor core slot 1a is Rb, and the torque characteristic of the squirrel-cage induction motor is proportional to transition, and the slip at which the stall torque occurs is m.
And the slip at the rated time is also reduced by almost m times.
The characteristics also change so that the starting torque decreases. However, in this example, a desired torque characteristic is obtained by adjusting a secondary resistance by using a copper rod aluminum cast-in rotor, and a technique for specifically realizing the copper rod aluminum cast-in rotor is not disclosed. Aluminum is in a state of wrapping the copper rod 2 in the rotor core slot 1a.
The sectional space factor of the copper bar 2 with respect to a is also small.

【００１１】図２４は特開平２ー２０６３４７号公報に
開示されたもので、銅棒ロータの部分断面側面図を示
し、図において、１は薄鉄系電気鋼板が多数枚積層され
たロ−タコア、６はロータコア１の外径方向に多数個放
射状に設けられたロータコアスロット１ａに挿入された
銅棒で、ロ−タコア１のコア幅より長くしてある。７は
ロ−タコア１の両端（図２４に示すロ−タコアの左、
右）に形成された銅材のエンドリングで円盤状となって
いる。このエンドリング７にはロータコアスロット１ａ
と同位置に上記銅棒６を挿入する穴が設けてある。上記
銅棒６はロー材によってエンドリング７と接合させロー
タ８を形成する。この構造においても二次抵抗小のロー
タは得られる。FIG. 24 shows a partial cross-sectional side view of a copper rod rotor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-206347. In the figure, reference numeral 1 denotes a rotor core in which a number of thin iron-based electrical steel sheets are laminated. Reference numerals 6 denote copper rods inserted into rotor core slots 1a radially provided in a large number in the outer diameter direction of the rotor core 1 and are longer than the core width of the rotor core 1. 7 are both ends of the rotor core 1 (the left side of the rotor core shown in FIG.
It is a disk-shaped end ring made of copper material formed on the right). This end ring 7 has a rotor core slot 1a.
A hole for inserting the copper bar 6 is provided at the same position as the above. The copper bar 6 is joined to an end ring 7 by a brazing material to form a rotor 8. Even with this structure, a rotor having a small secondary resistance can be obtained.

【００１２】上記銅棒ロータは、銅棒６とエンドリング
７とを接合させるためロー付け作業が必要となりロー付
け作業に時間がかかり生産性が極めて低いものとなって
いる。またロー付け作業は熟練作業が必要となり、熟練
者の確保が困難であるなどの課題がある。In the copper rod rotor, a brazing operation is required to join the copper rod 6 and the end ring 7, so that the brazing operation takes a long time and the productivity is extremely low. In addition, there is a problem that the brazing operation requires a skilled operation, and it is difficult to secure a skilled person.

【００１３】次に上述したかご形誘導電動機からの発熱
を抑制する方策として、上記２項の放熱効果を向上させ
るため、フレームの改善について詳述する。図２５、図
２６はかご形誘導電動機のうち全閉外扇形誘導電動機を
例に説明する。図２５は全閉外扇形かご形誘導電動機の
半断面側面図、図２６は図２５のＢーＢ線による断面図
である。９はシャフト、１０は薄鉄系電気鋼板が多数枚
積層されたステ−タコア、１１はステータコア１０の内
周部に放射状に多数個設けられたスロット１０ａに巻線
されたコイル、１２は内径にステータコア１０を焼きば
め等で収納したフレーム、１２ａはフレーム１２の外表
面に突出して設けられた放熱フイン、１３はシャフト９
に固着されたロータ３を支持してフレーム１２に固定さ
れたブラケット、１４はシャフト９に結合されたファ
ン、１５はファン１４を保護するカバーである。Next, as a measure for suppressing the heat generation from the squirrel-cage induction motor described above, improvement of the frame in order to improve the heat radiation effect of the above item 2 will be described in detail. FIGS. 25 and 26 illustrate an example of a squirrel-cage induction motor that is a fully enclosed fan-shaped induction motor. FIG. 25 is a half sectional side view of a fully enclosed fan-shaped cage induction motor, and FIG. 26 is a sectional view taken along line BB of FIG. Reference numeral 9 denotes a shaft, 10 denotes a stator core formed by laminating a plurality of thin iron-based electric steel sheets, 11 denotes a coil wound around slots 10a radially provided on the inner periphery of the stator core 10, and 12 denotes an inner diameter. A frame in which the stator core 10 is housed by shrink fitting or the like, 12a is a heat radiation fin protruding from the outer surface of the frame 12, and 13 is a shaft 9
Is a bracket fixed to the frame 12 while supporting the rotor 3 fixed to the shaft, 14 is a fan connected to the shaft 9, and 15 is a cover for protecting the fan 14.

【００１４】次に上記図２５、図２６に示す全閉外扇形
かご形誘導電動機の冷却構造について説明する。全閉外
扇形かご形誘導電動機の運転にともなってロータ３が回
転すると、ロータ３と結合されているシャフト９、ファ
ン１４が回転する。ファン１４が回転し全閉外扇形かご
形誘導電動機の外部から空気をカバー１５の側面部に設
けられている風窓１５ａより全閉外扇形かご形誘導電動
機内部に取り入れる。内部に取り入れられた冷却風は、
図２５中矢印Ａで冷却風の流れを示すようにブラケット
１３とカバー１５との隙間より吐き出され、フレーム１
２の外表面に沿って流れる。このフレーム１２の外表面
を流れるときフレーム１２および放熱フイン１２ａ表面
の熱を奪い全閉外扇形かご形誘導電動機を冷却する。Next, the cooling structure of the fully enclosed fan-shaped cage induction motor shown in FIGS. 25 and 26 will be described. When the rotor 3 rotates with the operation of the fully enclosed fan-shaped cage induction motor, the shaft 9 and the fan 14 connected to the rotor 3 rotate. The fan 14 rotates to take in air from the outside of the fully enclosed fan-shaped cage induction motor through the wind window 15a provided on the side surface of the cover 15 from outside the fully enclosed fan-shaped cage induction motor. Cooling air taken in,
As shown by the arrow A in FIG. 25, the flow of the cooling air is discharged from the gap between the bracket 13 and the cover 15, and the frame 1
2 along the outer surface. When flowing on the outer surface of the frame 12, heat is removed from the surfaces of the frame 12 and the radiating fins 12a to cool the fully enclosed fan-shaped cage induction motor.

【００１５】さて図２５のかご形誘導電動機は運転中、
主にコイル１１で発熱するが、この熱はステ−タコア１
０を経由してフレーム１２から外部へ放熱され、ファン
１４による冷却風がフレーム１２を冷却している。ここ
でステ−タコア１０とフレーム１２の熱膨張率の違いか
ら、両者が焼きばめ等される場合、かご形誘導電動機の
運転中において両者に隙間を生じ、伝熱特性が低下する
のでコイル１１の温度が高くなる問題がある。The squirrel-cage induction motor shown in FIG.
Heat is mainly generated by the coil 11, and this heat is generated by the stator core 1.
The heat is radiated from the frame 12 to the outside via the line 0, and the cooling air from the fan 14 cools the frame 12. Here, if the stator core 10 and the frame 12 are shrink-fitted due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the stator core 10 and the frame 12, a gap is formed between the two during operation of the squirrel-cage induction motor. Temperature rises.

【００１６】次に本発明の目的である小型化による発熱
量について詳述する。かご形誘導電動機の損失は一次銅
損、二次銅損、鉄損と機械損等に分類されるが、機械損
の一部である冷却用のファンによる風損を除いて、大部
分がかご形誘導電動機の内部で熱として消費され、この
中で一次銅損が大きな割合を占める。かご形誘導電動機
を小形化しても効率を同等にすると発生損失も同等であ
り、したがって単位体積当りの発熱量の大きなかご形誘
導電動機となる。Next, the amount of heat generated by downsizing, which is the object of the present invention, will be described in detail. Losses in cage-type induction motors are classified into primary copper loss, secondary copper loss, iron loss, and mechanical loss, but most of them are in the cage except for the wind loss caused by the cooling fan, which is part of the mechanical loss. Heat is consumed inside the induction motor, of which primary copper loss accounts for a large proportion. Even if the squirrel-cage induction motor is downsized, if the efficiencies are the same, the generated loss is the same, and therefore a squirrel-cage induction motor having a large heat generation per unit volume is obtained.

【００１７】次に小型化による冷却風量、熱放散面積に
ついて詳述する。かご形誘導電動機の冷却用のファンの
径Ｄｆ、ファンの幅Ｂとするとこのファンによる冷却風
量ＱはＤｆ²・Ｂに比例する。またかご形誘導電動機の
コイルの温度上昇θ、フレームの熱放散面積Ｓ，フレー
ムとコイルの熱抵抗Ｒｆｃ、発生損失Ｗｔとすると、か
ご形誘導電動機のコイルの温度上昇θは数式２のように
表される。Next, the cooling air flow and the heat dissipation area due to the miniaturization will be described in detail. Assuming that the diameter of the fan for cooling the cage induction motor is Df and the width of the fan is B, the amount of cooling air Q by the fan is proportional to Df ² · B. Also, assuming that the temperature rise θ of the coil of the cage induction motor, the heat dissipation area S of the frame, the thermal resistance Rfc of the frame and the coil, and the generated loss Wt, the temperature rise θ of the coil of the cage induction motor is expressed by Expression 2. Is done.

【００１８】[0018]

【数２】 (Equation 2)

【００１９】ここで簡略化するためすべて損失がコイル
で発生して、すべての熱がフレームから放散するとす
る。かご形誘導電動機を小形化すると、冷却用のファン
の径Ｄｆが小となり冷却風量Ｑが低下する。また一般的
にフレームの熱放散面積も低下しコイルの温度上昇θが
大きなものとなる。このため、フレームの外周表面をフ
イン付とし、フレームの軸方向長さをステータコイルよ
り長くして、フレーム熱放散面積Ｓを大きくする。また
フレームとコイルの熱抵抗Ｒｆｃを小さくする必要があ
る。For simplicity, assume that all losses occur in the coil and all heat is dissipated from the frame. When the squirrel-cage induction motor is downsized, the diameter Df of the cooling fan becomes small and the cooling air volume Q decreases. Generally, the heat dissipation area of the frame also decreases, and the temperature rise θ of the coil increases. For this reason, the outer peripheral surface of the frame is provided with fins, the axial length of the frame is made longer than that of the stator coil, and the heat dissipation area S of the frame is increased. Further, it is necessary to reduce the thermal resistance Rfc of the frame and the coil.

【００２０】次に上記図２５の全閉外扇形かご形誘導電
動機の構成について図２７、図２８を用いて簡単に説明
する。図２７は全閉外扇形かご形誘導電動機の半断面側
面図、図２８は図２７のＣーＣ線による断面図である。
上記図２５と同一符号は同一につき説明を省略する。図
において、１２はステ−タコア１０を内周に焼ばめ等で
嵌合させ外周に多数の放熱フィン１２ａを形成したフレ
ーム、１６はフレーム１２に打込まれたステータコア１
０を固定する打込みねじである。Next, the configuration of the fully enclosed fan-shaped cage induction motor shown in FIG. 25 will be briefly described with reference to FIGS. 27 and 28. FIG. 27 is a half cross-sectional side view of a fully closed fan-shaped cage induction motor, and FIG. 28 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
The same reference numerals as those in FIG. 25 denote the same parts, and a description thereof will be omitted. In the drawing, reference numeral 12 denotes a frame in which a stator core 10 is fitted to the inner periphery by shrink fitting or the like, and a plurality of radiating fins 12a are formed on the outer periphery.
This is a driving screw for fixing 0.

【００２１】図２９は実開昭６０−７７２４８号公報に
開示されたステータをアルミニュウムダイキャスト材の
フレームによって同時に鋳ぐるみしたかご形誘導電動機
を示す半断面正面図で、１７はステ−タコア１０の外周
側にステ−タコア１０と一体にアルミニュウム鋳ぐるみ
でダイキャスト鋳造法により成形されたフレ−ムであ
る。しかし、この例ではステ−タコア１０をフレ−ム１
７で一体にアルミニュウム鋳ぐるみしているが、フレ−
ム１７の長さがステ−タコア１０を若干上回るだけの短
いフレーム幅によるステータコアアルミニュウム鋳ぐる
みフレームの製作例が開示されているだけである。ステ
ータコア１０は磁束を通すため、磁化特性の優れた材質
で鉄損を小さくするため電気鋼板の薄板を積層して形成
したものである。しかし、従来のステ−タコアアルミニ
ュウム鋳ぐるみフレ−ムの場合、ステータコア外径Ｄ
（ｃｍ）、フレームの肉厚ｔ（ｃｍ）の関係ｔ／Ｄが
０．０３よりかなり大きいものとなっている。FIG. 29 is a half sectional front view showing a squirrel-cage induction motor in which the stator disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 60-77248 is simultaneously cast in a frame made of an aluminum die-cast material. It is a frame formed by die-casting with aluminum cast-in on the outer peripheral side integrally with the stator core 10. However, in this example, the stator core 10 is
Although the aluminum is integrally cast in 7
Only an example of manufacturing a stator core aluminum cast-in frame with a short frame width in which the length of the arm 17 is slightly larger than the stator core 10 is disclosed. The stator core 10 is formed by laminating thin sheets of electric steel sheet in order to reduce iron loss by using a material having excellent magnetization characteristics to transmit magnetic flux. However, in the case of a conventional stator core aluminum cast-in frame, the stator core outer diameter D
(Cm) and the relationship t / D between the frame thickness t (cm) and the thickness t (cm) are considerably larger than 0.03.

【００２２】次に図２５の全閉外扇形かご形誘導電動機
の動作、作用について説明する。かご形誘導電動機は運
転中において主にコイル１１で発熱するが、この熱はス
テ−タコア１０を経由してフレーム１２から外部に放熱
されている。しかし、フレーム１２の内周にステ−タコ
ア１０を焼ばめ等で嵌合させた場合、フレーム１２とス
テ−タコア１０の締め代が大きくできず、ステ−タコア
１０は鉄系金属で熱膨張率が小さいが、ステ−タコア１
０の外周を被うフレーム１２はアルミニュウム系金属で
熱膨張率が大きいため、両者の温度が高くなるとステ−
タコア１０とフレーム１２の間に隙間を生じ、空気の断
熱層ができる。このため、コイル１１からステータコア
１０及びフレーム１２への熱伝達が阻害され、コイル１
１の温度が高くなる。これに対して、ステータコアアル
ミニュウム鋳ぐるみフレーム１２の場合、溶融したアル
ミニュウム系金属のフレームで鋳ぐるむため表１に示す
ように計算上では焼ばめする場合の約１０倍の締め代が
可能となりフレーム１２とステータコア１０の間に隙間
ができることはない。Next, the operation and operation of the fully enclosed fan-shaped cage induction motor shown in FIG. 25 will be described. The squirrel-cage induction motor generates heat mainly by the coil 11 during operation. This heat is radiated to the outside from the frame 12 via the stator core 10. However, when the stator core 10 is fitted to the inner periphery of the frame 12 by shrink fitting or the like, the interference between the frame 12 and the stator core 10 cannot be increased, and the stator core 10 is thermally expanded with an iron-based metal. Although the rate is small, the stator core 1
Since the frame 12 covering the outer periphery of 0 is made of an aluminum-based metal and has a large coefficient of thermal expansion, when both the temperatures become high, the frame 12 becomes stationary.
A gap is formed between the core 10 and the frame 12 to form a heat insulating layer for air. For this reason, heat transfer from the coil 11 to the stator core 10 and the frame 12 is impeded, and the coil 1
1, the temperature rises. On the other hand, in the case of the stator core aluminum cast-in frame 12, it can be cast in a molten aluminum-based metal frame, so that as shown in Table 1, it is possible to calculate about 10 times the tightening allowance as compared to the case of shrink fitting. There is no gap between the frame 12 and the stator core 10.

【００２３】[0023]

【表１】 [Table 1]

【００２４】さらに大きな力でフレーム１２はステータ
コア１０を締め付けているので打込みねじ１６等も不要
となる。Since the frame 12 tightens the stator core 10 with a larger force, the driving screw 16 and the like are not required.

【００２５】しかし、従来のステータコアアルミニュウ
ム鋳ぐるみフレームの場合、約７００℃の溶融したアル
ミニュウム系金属のフレーム１２をステータコア１０の
外周に一体に形成するためアルミニュウム系金属のフレ
ーム１２の熱影響でステータコア１０の特性が変化して
鉄損が増加する。また、このアルミニュウム系金属のフ
レーム１２について、放熱フィン付きの高冷却のフレー
ムを有効利用するため、ストックする場合等にコイルエ
ンド１１を保護するため及び口出し線引出しの自動化を
容易にするため等から長さをコイルエンド１１より長く
することが望まれる。しかし、フレームを長くするとフ
レーム鋳ぐるみ後のコイルの巻線や結線作業が困難とな
る。従来の製造工程は「ステータコア完成→フレーム鋳
ぐるみ→機械加工→コイル巻線→ワニス処理→ワニス落
し→洗浄（下地処理）→リード通し→かご形誘導電動機
組立→塗装」となっているが、これではワニスの上に塗
装がのりにくい、機械加工面にワニスが付着する等の問
題が生じ、ワニス落し工程が必要である。However, in the case of the conventional stator core aluminum cast-in frame, the molten aluminum-based metal frame 12 of about 700 ° C. is formed integrally with the outer periphery of the stator core 10, so that the stator core 10 is affected by the heat of the aluminum-based metal frame 12. And the iron loss increases. Further, regarding the aluminum-based metal frame 12, in order to effectively use a high-cooling frame with heat-radiating fins, to protect the coil end 11 when stocking, etc., and to facilitate automation of lead wire drawing. It is desired that the length be longer than the coil end 11. However, if the frame is lengthened, it becomes difficult to wind and connect the coil after the frame is cast. The conventional manufacturing process is "stator core completed → frame cast-in → machine processing → coil winding → varnish treatment → varnish removal → cleaning (base treatment) → lead through → squirrel cage induction motor assembly → painting '' In such a case, problems such as difficulty in coating on the varnish and adhesion of the varnish to the machined surface occur, and a varnish removal step is required.

【００２６】[0026]

【発明が解決しようとする課題】従来のかご形誘導電動
機は、二乗負荷トルク特性を有する流体機械に適応し、
小形、軽量なかご形誘導電動機とするために一般汎用か
ご形誘導電動機の余剰トルクを減じた低トルク特性とし
た場合に、滑りが大きくなり、ファン、ポンプなどの二
乗負荷トルク特性を有する流体機械の回転数が低下して
所要出力が得られない。又、電圧変動などによる回転数
の変動が大きいなどの問題があった。また、滑べりを小
さくするために、二次抵抗を低下することが必要である
が、二次抵抗を低下するための方式として、銅棒ロー
タ、鋳ぐるみロータなどがあるが、これら生産性や信頼
性が低いなどの問題があった。さらに、小形、軽量化に
よる放熱面積、冷却の風量の低下による冷却効果が低下
する問題を解決しなければならないという問題があっ
た。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the prior art for squirrel cage induction motor, it adapted to a fluid machine having a square load torque characteristic,
Fluid machinery with square load torque characteristics, such as fans and pumps, when the low torque characteristics are obtained by reducing the excess torque of general-purpose cage-type induction motors to make them small and lightweight cage-type induction motors. , The required output cannot be obtained. In addition, there is a problem that fluctuations in the number of rotations due to voltage fluctuations are large. Further, in order to reduce the slip, it is necessary to reduce the secondary resistance. As a method for reducing the secondary resistance, there are a copper rod rotor, a cast-in rotor, and the like. There were problems such as low reliability. Further, there is a problem that the problem that the cooling effect is reduced due to a reduction in the heat radiation area due to the reduction in size and weight and the reduction in the amount of cooling air has to be solved.

【００２７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、二乗トルク負荷で使用される小形
軽量化したかご形誘導電動機及びこのかご形誘導電動機
を使用し駆動される流体機械並びにかご形誘導電動機の
製造方法を得ることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been made to reduce the size and weight of a squirrel-cage induction motor used in a square torque load and a fluid driven by using the squirrel-cage induction motor. It is an object of the present invention to obtain a method for manufacturing a machine and a cage induction motor.

【００２８】[0028]

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るかご形
誘導電動機は、ロータコアを積層すると共に所望形状の
スロットを設けたロータと、前記ロータと隙間を有して
対向配置されたステータとを備え、上記ロータのスロッ
トに上記ロータの軸方向長さより長い銅材からなる棒材
を挿入し、前記スロットにアルミニュウム系金属を注湯
することにより上記棒材の両端を包むと共に、前記ロー
タコアの両側にエンドリングを形成するかご形誘導電動
機において、前記スロットと前記銅材からなる棒材の動
きを抑制する隙間の一部に注湯用の隙間部を形成したも
のである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a squirrel-cage induction motor in which a rotor core is laminated and a desired shape is formed.
A rotor provided with a slot and a gap with the rotor
And a stator arranged opposite to the rotor.
A bar made of copper longer than the axial length of the rotor
And pouring aluminum-based metal into the slot
To wrap both ends of the bar,
Cage-shaped induction motor that forms end rings on both sides of the taco
In the machine, the movement of the bar made of the slot and the copper material is performed.
A gap for pouring is formed in a part of the gap that suppresses
It is.

【００２９】第２の発明に係るかご形誘導電動機は、第
１の発明の他に、ロータコア両端部より突出した銅材か
らなる棒材の突出部にエンドリングとの係止部を設けた
ものである。A squirrel-cage induction motor according to a second aspect of the present invention is, in addition to the first aspect, provided with a rod-shaped projecting portion made of a copper material projecting from both ends of the rotor core and having an engaging portion with an end ring. It is.

【００３０】第３の発明に係るかご形誘導電動機は、ロ
ータコアを積層すると共に所望形状のスロットを設け、
前記スロットに前記積層されたロータコアの軸方向長さ
より長い銅材からなる棒材を挿入し、前記スロットと前
記銅材からなる棒材との動きを抑制する隙間の一部に注
湯用の隙間部が形成され、かつ前記スロットにアルミニ
ュウム系金属を注湯することにより前記棒材の両端を包
むと共に、前記積層されたロータコアの両側にエンドリ
ングが形成されたロータと、前記ロータの外径部に隙間
を有して対向配置されたステータと、前記ステータの外
周部に接し、アルミニュウム系金属で作られた放熱フイ
ンを有するフレームと、を備え、前記フレームは前記ス
テータコアの外周部を鋳造型の一部に用い鋳造され、か
つ軸方向長さは前記ステータコイルの軸方向長さより大
きく延設して構成されたものである。A squirrel-cage induction motor according to a third aspect of the present invention
And a slot of a desired shape is provided.
Axial length of the rotor core laminated in the slot
Insert a bar made of a longer copper material, and
Note the part of the gap that suppresses movement with the bar made of copper
A gap for hot water is formed, and aluminum
By pouring the metal into the metal, wrapping both ends of the rod
In addition, end holes are provided on both sides of the laminated rotor core.
A clearance between the rotor on which the ring is formed and the outer diameter of the rotor.
A stator disposed opposite to the
A heat-dissipating fin made of aluminum-based metal in contact with the periphery
And a frame having a frame.
The outer periphery of the theta core is cast using a part of the casting mold.
The axial length is greater than the axial length of the stator coil.
It is constructed by extending it .

【００３１】第４の発明に係るかご形誘導電動機は、ロ
ータコアを積層すると共に所望形状のスロットを設け、
前記スロットに前記積層されたロータコアの軸方向長さ
より長い銅材からなる棒材を挿入し、前記スロットと前
記銅材からなる棒材との動きを抑制する隙間の一部に注
湯用の隙間部が形成され、かつ前記スロットにアルミニ
ュウム系金属を注湯することにより前記棒材の両端を包
み、前記ロータの両側にエンドリングを形成すると共
に、前記ロータの外径部に隙間を有して対向配置された
ステータと、前記ステータの外周部に接し、アルミニュ
ウム系金属で作られた放熱フインを有するフレームとを
備え、前記フレームは前記ステータコアの外周部を鋳造
型の一部に用い鋳造され、定格運転時の滑べりが１０％
以下で、ステータコアの内径Ｄ（ｃｍ）、コア幅Ｌ（ｃ
ｍ）に対する定格出力Ｐ（ｗ）と極数ｐとの関係を、
０．８≧（Ｄ ³ ・ Ｌ／Ｐ）／ｐとしたものである。 A squirrel-cage induction motor according to a fourth aspect of the present invention
And a slot of a desired shape is provided.
Axial length of the rotor core laminated in the slot
Insert a bar made of a longer copper material, and
Note the part of the gap that suppresses movement with the bar made of copper
A gap for hot water is formed, and aluminum
By pouring the metal into the metal, wrapping both ends of the rod
When end rings are formed on both sides of the rotor,
The rotor is disposed so as to face the outer diameter portion with a gap.
The stator and the outer periphery of the stator
Frame with a heat dissipation fin made of
The frame is formed by casting an outer peripheral portion of the stator core.
Casting used for part of mold, 10% slip during rated operation
Hereinafter, the inner diameter D (cm) of the stator core and the core width L (c)
m), the relationship between the rated output P (w) and the number of poles p is
0.8 ≧ (D ³ · L / P) / p.

【００３２】第５の発明に係る流体機械は、第１〜第４
の発明のいずれかに記載のかご形誘導電動機により駆動
され、流体を送給する流体機械とからなるものである。 [0032] The fluid machine according to a fifth aspect of the present invention comprises first to fourth fluid machines.
Driven by the squirrel-cage induction motor according to any of the inventions
And a fluid machine for feeding the fluid.

【００３３】第６の発明に係るかご形誘導電動機は、第
１の発明に記載のかご形誘導電動機のロータコアのスロ
ットが、だるま形状に形成したものである。 A squirrel-cage induction motor according to a sixth aspect of the present invention
Slot of the rotor core of the squirrel-cage induction motor according to the first aspect.
The rod is formed in a daruma shape.

【００３４】第７の発明に係るかご形誘導電動機の製造
方法は、ステータコアのスロットにステータコイルを巻
回して、ステータを製作する工程と、前記ステータコア
の外周部を鋳造型の一部として放熱フィンを有すると共
に、軸方向長さは、前記ステータコイルの軸方向長さよ
り大きく延設したフレームを、アルミニュウム系金属で
鋳造する工程と、ロータコアを積層すると共に所望形状
のスロットを設けたロータのスロットに前記ロータの軸
方向長さより長い銅材からなる棒材を挿入し、前記スロ
ットに前記銅材からなる棒材との動きを抑制する隙間の
一部に注湯用の隙間部を形成し、アルミニュウム系金属
を注湯することにより前記棒材の両端を包むと共に、前
記ロータの両側に前記棒材と接触するようにエンドリン
グを形成させてロータを製作する工程とからなるもので
ある。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a squirrel-cage induction motor, wherein a stator coil is wound around a slot of a stator core to manufacture a stator, and a radiation fin is formed by using an outer peripheral portion of the stator core as a part of a casting mold. desired shape with the axial length, a frame larger extend than the axial length of the stator coil, a step of casting in aluminum-based metal, the laminated rotor core having a
The rotor shaft provided in the slot of the rotor
Insert a rod made of copper longer than
Of the gap that suppresses the movement with the rod made of copper
A gap for pouring is formed in part, and aluminum-based metal
And wrapping both ends of the bar by pouring, and forming an end ring on both sides of the rotor so as to be in contact with the bar, thereby manufacturing a rotor.

【００３５】[0035]

【作用】第１の発明に係るかご形誘導電動機は、ロータ
コアのスロットに、軸方向長さより長い銅材からなる棒
材が挿入され、さらに棒材の動きを抑制する注湯用の隙
間部よりアルミニュウム系金属が注湯されて二次抵抗が
低減される。[Action] squirrel cage induction motor according to the first invention, the rotor <br/> core slots, bars made of long copper material than the axial length is inserted, further inhibiting movement of the bar Note Gap for hot water
The aluminum-based metal is poured from the space, and the secondary resistance is reduced.

【００３６】第２の発明に係るかご形誘導電動機は、ロ
ータコア両端部より突出した銅材からなる棒材の突出部
に設けられている係止部によって、エンドリングの強度
が補強される。In the squirrel-cage induction motor according to the second aspect of the present invention, the strength of the end ring is enhanced by the locking portion provided on the projecting portion of the copper bar projecting from both ends of the rotor core.
There is reinforced.

【００３７】第３の発明に係るかご形誘導電動機のロー
タの二次導体は、ロ−タコアのスロットに、銅材からな
る棒材が挿入され、ロータコアの両側に棒材の両端を包
む、エンドリングをアルミニュウム系金属で形成され二
次抵抗が低減される。The secondary conductor of the rotor of the squirrel-cage induction motor according to the third invention has an end in which a rod made of copper is inserted into a slot of the rotor core, and both ends of the rod are wrapped on both sides of the rotor core. The ring is formed of an aluminum-based metal to reduce the secondary resistance.

【００３８】第４の発明に係るかご形誘導電動機は、ロ
ータコアのスロットに銅材からなる棒材が挿入され、定
格運転時の滑べりが10％以下で、ステータコア内径Ｄ
（ｃｍ）、コア幅Ｌ（ｃｍ）に対する定格出力Ｐ（Ｗ）
と極数ｐの関係を０．８≧Ｄ ³ ・Ｌ／Ｐ／ｐを実現可能
となり、枠番を下げることができる。 A squirrel-cage induction motor according to a fourth aspect of the present invention
The rod made of copper is inserted into the slot of the
Sliding during rated operation is 10% or less, and stator core inner diameter D
(Cm), Rated output P (W) against core width L (cm)
0.8 ≧ D ³ · L / P / p
And the frame number can be lowered.

【００３９】第５の発明に係る流体機械は、第１〜第４
の発明のいずれかのかご形誘導電動機によって、流体機
械が駆動される。 A fluid machine according to a fifth aspect of the present invention includes first to fourth fluid machines.
Fluid machine by the squirrel-cage induction motor of any one of the inventions
The machine is driven.

【００４０】第６の発明に係るかご形誘導電動機は、ロ
ータコアのスロットがだるま形状に形成され、だるま形
状のスロットの一方には棒材が挿入され、他方のスロッ
トからアルミニュウム系金属が注湯される。 The squirrel-cage induction motor according to the sixth aspect of the present invention
The data core slot is shaped like a daruma
A bar is inserted into one of the slots, and the other slot
Aluminum-based metal is poured from the metal.

【００４１】第７の発明に係るかご形誘導電動機の製造
方法は、コイルが巻かれたステータコアを一体に鋳込ん
でフレームを形成し、ロータコアのスロットに銅材が挿
入されてロータを形成する。In a method for manufacturing a cage induction motor according to a seventh aspect of the present invention, a frame is formed by integrally casting a stator core wound with a coil, and a copper material is inserted into a slot of the rotor core to form a rotor.

【００４２】[0042]

【実施例】実施例１．図１、図２は全閉外扇形かご形誘
導電動機を示し、図１は全閉外扇形かご形誘導電動機の
半断面側面図、図２は図１のＤーＤ線による断面図であ
る。図において、２０は薄鋼板材が多数枚積層されたロ
ータコア、２１はロータコア２０の外径方向に多数個設
けられたロータコアスロット２０ａに挿入された銅材の
棒材よりなる銅系棒、２２はロータコアスロット２０ａ
の銅系棒２１の隙間に導電率６０％程度のアルミニュウ
ム系金属を鋳ぐるんでロータコア２０の両端面に形成さ
れたアルミニュウム系エンドリング、２３はロータコア
２０と銅系棒２１及びアルミ系エンドリング２２よりな
るロータ、２４はロータ２３の外側に僅かな隙間を有し
対向配設され、薄鋼板材が多数枚積層されたステータコ
ア、２５はステータコア２４の内周部に放射状に多数個
設けられたステータコアスロット２４ａに巻線されたコ
イル、２６は筒状の外形部に多数の放熱フィン２６ａが
設けられ、上記筒状の内径部にステータコア２４の外周
を鋳ぐるみで形成されたアルミニュウム系フレームであ
る。[Embodiment 1] 1 and 2 show a fully enclosed fan-shaped cage induction motor, FIG. 1 is a half sectional side view of a fully enclosed fan-shaped cage induction motor, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line DD in FIG. In the drawing, reference numeral 20 denotes a rotor core in which a number of thin steel sheets are stacked, reference numeral 21 denotes a copper-based rod made of a copper rod inserted into a rotor core slot 20a provided in a large number in the outer diameter direction of the rotor core 20, and reference numeral 22 denotes Rotor core slot 20a
An aluminum-based end ring formed on both end surfaces of the rotor core 20 by casting an aluminum-based metal having a conductivity of about 60% into a gap between the copper-based rods 21 and 23 is a rotor core 20, a copper-based rod 21 and an aluminum-based end ring 22. A stator core 24 is disposed opposite to the rotor 23 with a small gap, and a stator core is formed by laminating a plurality of thin steel plates; and 25 is a stator core provided radially on an inner peripheral portion of the stator core 24. The coil 26 wound around the slot 24a is an aluminum-based frame in which a large number of heat radiation fins 26a are provided on a cylindrical outer portion and the outer periphery of the stator core 24 is formed by casting around the cylindrical inner diameter.

【００４３】上記銅系棒２１は、ロータコアスロット２
０ａに銅系棒２１を挿入する側の片端先端をＣ２（４５
度２ｍｍ幅の面取り）程度の細径部を設けることにより
挿入し易くなっている。ロータコアスロット２０ａに対
する銅系棒２１の占積率を大にすると、特に銅系棒を安
価に製作可能とするため加工屑等を出さずに長い棒から
プレス切断した場合、銅系棒２１の端面にかえりができ
るため、銅系棒２１のロータコアスロット２０aへの挿
入性が悪化する。この対策として、まず長い棒の一部を
プレスで細径とし、次にこの細径部で切断する方法や、
切断位置の前後をつかみ、これの一方を回すか又は両方
を反対方向に回して引っ張りちぎる方法とすればよい。
また、塑性加工によって製作してもよい。The copper rod 21 is provided in the rotor core slot 2
The tip of one end on the side where the copper rod 21 is to be inserted into C0a is inserted into C2 (45).
By providing a small diameter portion of about 2 mm width chamfer), insertion becomes easy. When the space factor of the copper-based rod 21 relative to the rotor core slots 20a to the large, if you press cut especially long stick without an swarf or the like for the inexpensive to manufacture copper-based bar, the end faces of the copper-based bar 21 Since the burr can be formed, the insertability of the copper rod 21 into the rotor core slot 20a deteriorates. As a countermeasure, first, a part of a long rod is reduced to a small diameter by pressing, and then cut at this small diameter part.
A method of grasping the front and rear of the cutting position and turning one or both of them in the opposite direction and pulling it off may be used.
Further, it may be manufactured by plastic working.

【００４４】図３はダイキャスト型の構造を示し、固定
型２７と可動型２８からなり、銅系棒２１を多数挿入し
たロータコア２０を中心軸が型と直角方向になるように
可動型２８に挿入後型締めし、固定型２７の湯口２７ａ
からアルミニュウム系溶融金属を注湯して両側のエンド
リングを形成する。湯は固定型２７のエンドリング空間
部２７ｂからロータコアスロット２０ａを通路として反
対側の可動型２８のエンドリング空間部２８ａに注湯さ
れる。ロータコアスロット２０ａの断面積に対してスロ
ット２０ａに挿入された銅材としての銅系棒２１の占積
率は二次抵抗をより小として滑べりと二次損失を小さく
するためできるだけ大きくする。このためロータコアス
ロット２０ａとこれに挿入された銅系棒２１の断面占積
率を大きくするなど両者の形状により、可動型２８のエ
ンドリング空間部２８ａへ注湯する通路が確保されなく
なる問題を生じる。このため図４に示すようにロータコ
アスロット２９に銅系棒２１を係止する係止部としての
くぼみ２９ａを設けて、銅系棒２１をスロットの片側へ
固定してスロット内にまとまった湯路を確保する。又は
両側のエンドリングから注湯する型構造の採用、あるい
は溶湯鍛造ダイキャスト鋳造法を採用して、ロータコア
スロット２９に対する銅系棒２１の断面占積率が５０％
以上にしたものである。この断面占積率を５０％以上と
大きくすれば二次抵抗をより小として滑べりと二次損失
を小さくすることが可能である。逆に断面占積率が例え
ば３０％〜４９％であれば滑べりが１０％以上となるな
ど、図２０に示したトルク特性ＢからＣまで滑べりが改
善されず二次損失は大幅に大きくなり発熱が増加する。FIG. 3 shows a die-cast type structure, which comprises a fixed die 27 and a movable die 28. The rotor core 20 into which a large number of copper rods 21 are inserted is attached to the movable die 28 so that the center axis is perpendicular to the die. After insertion, the mold is clamped, and the gate 27a of the fixed mold 27 is inserted.
Of aluminum-based molten metal from above to form end rings on both sides. Hot water is poured from the end ring space 27b of the fixed mold 27 to the end ring space 28a of the movable mold 28 on the opposite side using the rotor core slot 20a as a passage. The space factor of the copper rod 21 as a copper material inserted into the slot 20a with respect to the cross-sectional area of the rotor core slot 20a is made as large as possible in order to make the secondary resistance smaller and to reduce the slip and the secondary loss. For this reason, there arises a problem that a passage for pouring the molten metal into the end ring space 28a of the movable mold 28 cannot be secured due to the shapes of the rotor core slot 20a and the copper-based rod 21 inserted therein, such as increasing the sectional space factor. . Therefore, as shown in FIG. 4, a recess 29a is provided in the rotor core slot 29 as a locking portion for locking the copper-based rod 21, and the copper-based rod 21 is fixed to one side of the slot so that the runners integrated in the slot are formed. To secure. Alternatively, adopting a mold structure of pouring from the end rings on both sides, or adopting a squeeze die casting method, the cross-sectional space factor of the copper rod 21 with respect to the rotor core slot 29 is 50%.
This is what was done above. If this cross-sectional space factor is increased to 50% or more, it is possible to make the secondary resistance smaller and to reduce the slip and the secondary loss. Conversely, if the cross-sectional space factor is, for example, 30% to 49%, the slip becomes 10% or more, and the slip is not improved from torque characteristics B to C shown in FIG. 20, and the secondary loss is significantly large. Fever increases.

【００４５】なおこの溶湯鍛造ダイキャスト鋳造法につ
いては同一出願人により、出願された特開平３ー１５９
５４６号、特開平３ー１５９５４７号公報に詳述されて
いる。The molten forging die casting method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-159 filed by the same applicant.
546 and JP-A-3-15947.

【００４６】実施例２．図５〜図８において、図５はだ
るま形スロットのロータを示す半断面側面図、図６は図
５のＥーＥ線による断面正面図、図７は逆だるま形スロ
ットのロータを示す半断面側面図、図８は図７のＦーＦ
線による断面正面図である。図５はロータコア３２の外
形方向に放射状に多数個設けたロータコアスロット３３
に挿入された高導電性材料としての銅系丸棒３４を、ア
ルミニュウム系エンドリング３５で鋳ぐるんで形成され
たロータ３６において、ロータコアスロット３３の形状
が図５、図６に示すだるま形又は図７、図８に示す逆だ
るま形で、だるまの胴部（スロット面積の大きい部分）
３３ａに銅系丸棒３４を挿入し、頭部（スロット面積の
小さい部分）３３ｂにアルミニュウム系金属３７を鋳こ
んだものである。このようなロータコアスロット３３の
形状とすることで、スロットの胴部３３ａと銅系丸棒３
４の関係を隙間の無い状態ではめることによりスロット
の中での丸棒３４の動きを防止できる。Embodiment 2 FIG. 5 to 8, FIG. 5 is a half cross-sectional side view showing a rotor having a ball-shaped slot, FIG. 6 is a front sectional view taken along line EE of FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a side view, and FIG.
It is sectional front view by a line. FIG. 5 shows a plurality of rotor core slots 33 radially provided in the outer direction of the rotor core 32.
In a rotor 36 formed by casting a copper-based round bar 34 as a highly conductive material inserted into the aluminum-based end ring 35, the shape of the rotor core slot 33 is a round shape as shown in FIGS. 7. In the shape of an inverted ball as shown in Fig. 8, the body of the ball (the part with a large slot area)
A copper-based round bar 34 is inserted into 33a, and an aluminum-based metal 37 is cast into a head (portion having a small slot area) 33b. With such a shape of the rotor core slot 33, the body 33a of the slot and the copper round bar 3 are formed.
By setting the relationship 4 in a state where there is no gap, the movement of the round bar 34 in the slot can be prevented.

【００４７】また銅系棒に丸棒を使用することで棒材の
生産性がよく、スロットへの挿入性がよいなどの効果も
あるが、銅系棒は丸棒材に限定されるものではなく角材
またはスロット形状に合わせた異形状でもよい。さらに
一方向から注湯するダイキャスト型構造とするためロー
タコアスロット３３のだるま形又は逆だるま形の頭部３
３ｂにまとまった面積を確保して湯の通路にしたもので
ある。また同時に両側のアルミニュウム系エンドリング
３５は銅系丸棒３４を介して固定するだけでなく、ロー
タコアスロット３３のだるま形又は逆だるま形の頭部３
３ｂのアルミニュウム系金属３７で直接連結可能となり
高強度のロータ３６が得られる。さらにロータコアスロ
ット３３の中に銅系丸棒３４を入れるためロータコアス
ロットに対して銅棒は小径にするが、このためかご形誘
導電動機を運転中、ロータコアスロットの中で銅棒が移
動することも、だるま形又は逆だるま形の頭部３３ｂの
アルミニュウム系金属３７で胴部３３ａの銅系丸棒３４
を押え固定することもできる。もちろんアルミニュウム
系金属３７も二次導体として二次抵抗の低下にもつなが
る。また変形例としてだるま形の上部の他に下部にも頭
部を設け、胴部に丸棒を挿入し、頭部の両方または片方
にアルミニュウム系金属を鋳こんだものでもよい。従来
からある二重かご形スロットは外側スロットと内側スロ
ットの間に狭い幅の首部を設けるが、この首部のためス
ロット高さを長くしないとスロット面積を大きくとれな
い。これに対して小形かご形誘導電動機は寸法制限から
スロット高さを長くとれず、だるま形スロットは低いス
ロット長さで面積を大きくとれる効果がある。The use of a round bar as the copper rod has the effects of improving the productivity of the rod and improving the insertability into the slot. However, the copper rod is not limited to the round rod. Instead, it may have a different shape according to the shape of the square member or the slot. Furthermore, in order to form a die-cast type structure in which the molten metal is poured from one direction, the head 3 of the rotor core slot 33 has a ball shape or an inverted ball shape.
The area of 3b is secured to form a hot water passage. At the same time, not only the aluminum-based end rings 35 on both sides are fixed via the copper-based round bar 34 but also the ball-shaped or inverted-ball-shaped head 3 of the rotor core slot 33.
The connection can be made directly by the aluminum-based metal 37 of 3b, and a high-strength rotor 36 can be obtained. Further, the copper rod is made smaller in diameter than the rotor core slot in order to insert the copper-based round rod 34 into the rotor core slot 33. Therefore, during operation of the squirrel-cage induction motor, the copper rod may move in the rotor core slot. , Bar-shaped or inverted ball-shaped head 33b made of aluminum-based metal 37 and copper-based round bar 34 of body 33a
Can also be fixed. Of course, the aluminum-based metal 37 also reduces the secondary resistance as a secondary conductor. As a modified example, a head may be provided at the lower part in addition to the upper part of the daruma shape, a round bar may be inserted into the body part, and an aluminum-based metal may be cast on both or one of the heads. Conventional double-cage slots provide a narrow neck between the outer and inner slots, but this neck requires a longer slot height to increase the slot area. On the other hand, the small cage induction motor does not allow a long slot height due to size restrictions, and the ball-shaped slot has the effect of increasing the area with a small slot length.

【００４８】実施例３．また、図９、図１０において図
９は複数の穴を設けたロータを示す半断面側面図、図１
０は図９のＧーＧ線による断面正面図である。図９、図
１０において変形例としてロータコアに銅棒３６を挿入
されたスロットと別に複数の穴を設け、複数の穴４０を
アルミニュウム系金属４１の通路としたもので、両側の
エンドリングをロータコアの複数の穴４０のアルミニュ
ウム系金属４１で直接連結可能とし、ロータの強度向上
と型構造複雑化防止が可能となる。Embodiment 3 FIG. 9 and 10, FIG. 9 is a half sectional side view showing a rotor having a plurality of holes, and FIG.
0 is a sectional front view taken along line GG of FIG. In FIGS. 9 and 10, as a modified example, a plurality of holes are provided separately from the slot in which the copper rod 36 is inserted in the rotor core, and the plurality of holes 40 are passages for the aluminum-based metal 41. The plurality of holes 40 can be directly connected by the aluminum-based metal 41, thereby improving the strength of the rotor and preventing the mold structure from becoming complicated.

【００４９】実施例４．さらに、図１１は１スロットお
きに銅系丸棒を挿入したロータを示す半断面側面図で、
図１１において他の変形例としてロータコアスロット全
数に銅系丸棒３４を挿入せず、１スロットおきあるいは
２スロットおき等に規則正しく挿入して、残りのスロッ
トはアルミニュウム系金属４２の通路としたもので、両
側のエンドリングを残りのスロットのアルミニュウム系
金属４２で直接連結可能とし、ロータの強度向上と型構
造複雑化防止が可能となる。Embodiment 4 FIG. FIG. 11 is a half sectional side view showing a rotor in which a copper-based round bar is inserted every other slot.
In FIG. 11, as another modification, the copper-based round bar 34 is not inserted in all the rotor core slots, but is inserted regularly every other slot or every other slot, and the remaining slots are passages of the aluminum-based metal 42. The end rings on both sides can be directly connected by the aluminum-based metal 42 in the remaining slots, so that the strength of the rotor can be improved and the mold structure can be prevented from becoming complicated.

【００５０】実施例５．図１２はロータ銅系丸棒のかし
め状態を示す断面図で、実施例１のロータコア２０の外
径側に多数設けたロータコアスロット２０ａに挿入され
た高導電性材料としての銅系棒４３において、ロータコ
ア２０両側に突き出た銅系棒４３の両端をロータコア中
心側に２０゜〜７０゜折り曲げたかしめ部４３ａを形成
するようにしてかしめて、アルミニュウム系エンドリン
グ２２を鋳ぐるんだものである。これによりロータコア
スロット２０ａに挿入された銅系棒４３がエンドリング
２２を鋳込み形成するまでに移動することを防止でき
る。また両側のエンドリング２２は銅系棒４３を介して
電気的機械的に固着されるが、エンドリング２２と銅系
棒４３の軸方向（銅系棒４３の長さ方向）の結合は銅系
棒４３の両端の折り曲げたかしめ部４３ａの内側に鋳込
み後、アルミニュウム系エンドリング２２のかみこみ部
２２ａを形成させ、両者をかみかませて強度信頼性を向
上した対策である。ここで銅系棒４３の面積はスロット
間の磁路を一定とした場合、ロータコア２０の中心から
離れた外形側に近ずけた程大きくとれるため、ロータ外
径側に位置させる。また、ロータ外径へのアルミの漏れ
を防止するためエンドリング型の外径側をロータ端面に
当てるが、銅系棒４３のかしめ部がさらに外径側に出る
とエンドリング型のエンドリング部に収納できなくな
り、型をロータ端面に当てることができなくなるためか
しめ部は中心側に向けてかしめる。但しロータコアスロ
ットの形状が図５〜図６のだるま形のように、銅系棒が
ロータコアの外径側から離れた場合、かしめの形状方向
は制約されない。なお上記実施例ではエンドリング２２
は、アルミニュウム系エンドリングとしたが、銅系であ
ってもよい。Embodiment 5 FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a caulked state of the rotor copper-based round bar. In the copper-based bar 43 as a highly conductive material inserted into the rotor core slots 20a provided on the outer diameter side of the rotor core 20 according to the first embodiment, Both ends of the copper rod 43 protruding from both sides of the rotor core 20 are bent by 20 to 70 degrees toward the center of the rotor core to form a swaged portion 43a, and the aluminum end ring 22 is cast. This prevents the copper rod 43 inserted into the rotor core slot 20a from moving until the end ring 22 is cast. The end rings 22 on both sides are electrically and mechanically fixed via a copper rod 43, but the connection between the end ring 22 and the copper rod 43 in the axial direction (the length direction of the copper rod 43) is made of copper. This is a measure to improve the strength reliability by casting the inside of the bent and swaged portion 43a at both ends of the rod 43 and then forming the swaged portion 22a of the aluminum-based end ring 22. Here, when the magnetic path between the slots is constant, the area of the copper-based rod 43 increases as it approaches the outer side away from the center of the rotor core 20. Therefore, the copper-based rod 43 is positioned on the outer diameter side of the rotor. In order to prevent aluminum from leaking to the outer diameter of the rotor, the outer diameter side of the end ring type is brought into contact with the rotor end face. However, when the caulking portion of the copper rod 43 is further exposed to the outer diameter side, the end ring type end ring portion is formed. The swaged portion is swaged toward the center side because the mold cannot be stored on the rotor end face. However, when the copper-based rod is separated from the outer diameter side of the rotor core, as in the case of the shape of the rotor core slot shown in FIGS. 5 and 6, the shape direction of the caulking is not restricted. In the above embodiment, the end ring 22
Is an aluminum-based end ring, but may be a copper-based end ring.

【００５１】またロータコアスロット２０aに銅系棒２
１を挿入した後、ロータコアスロット２０a内にアルミ
ニュウム系金属を注湯し鋳ぐるみ、さらにロータコア２
０の両端面に注湯したアルミニュウム系金属によりエン
ドリング２２を形成する。このように形成されたロータ
２３を用いたかご形誘導電動機により実験した。その結
果、かご形誘導電動機の始動トルクT_Sは定格トルクの1.
0〜2.0倍で、停動トルクTm（最大トルク）も定格トルク
の1.5〜1.8倍と二乗トルク負荷に対して適正なトルク特
性となっている。図１３に示すように、３０ｋｗ以下の
一般用のかご形誘導電動機では、かご形誘導電動機の始
動トルクT_Sの定格トルクT_Lに対する比を従来のT_S／T_L＝
2.3〜3.4に対してT_S／T_L≦Ｋｔ（但しＫｔは下記によ
る）としたものである。誘導電動機の始動トルクT_Sをこ
のように小さくすると定格運転時の滑べりが10％（滑べ
りＳは、同期速度N0（rpm）、負荷回転速度Ｎ（rpm）と
したときＳ＝N0−Ｎ／N0×100（％））を越えたものと
なるが、銅系棒２１を使用するなどで二次抵抗を小にし
て滑べりを10％以下にしたものである。次に始動電流が
大きいと電源の電圧降下等電源側に悪影響を与えるた
め、負荷トルクを大幅に上回るかご形誘導電動機トルク
を小さくするなどで、かご形誘導電動機の始動電流I_Sの
定格電流I_Lに対する比がI_S／I_L≦Ｋｉ（但しＫｉは下記
による）としたものである。このように定格運転時の滑
べりが10％以下で、かご形誘導電動機の始動トルクT_Sの
定格トルクT_Lに対する比がT_S／T_L≦Ｋｔで、かご形誘導
電動機の始動電流I_Sの定格電流I_Lに対する比がI_S／I_L≦
Ｋｉであることを満足したものである。 極数2P、周波数50Hzの時 Ｋｔ＝2.0、Ｋｉ＝6.5 極数2P、周波数60Hzの時 Ｋｔ＝1.8、Ｋｉ＝6.5 極数4P、周波数50Hzの時 Ｋｔ＝2.0、Ｋｉ＝5.5 極数4P、周波数60Hzの時 Ｋｔ＝1.8、Ｋｉ＝5.5 極数6P、周波数50Hzの時 Ｋｔ＝2.0、Ｋｉ＝5.0 極数6P、周波数60Hzの時 Ｋｔ＝1.8、Ｋｉ＝5.0The copper rod 2 is inserted into the rotor core slot 20a.
1 and insert aluminum into rotor core slot 20a.
Pouring a new metal into a cast-in piece, and then a rotor core 2
The aluminum-based metal poured into both ends of
A dring 22 is formed. The rotor thus formed
The experiment was conducted by using a cage-type induction motor using No.23 . As a result, the starting torque T _S of the cage induction motor is 1.
At 0 to 2.0 times, the stall torque Tm (maximum torque) is 1.5 to 1.8 times the rated torque, which is an appropriate torque characteristic for a square torque load. As shown in FIG. 13, in a general-purpose cage-type induction motor of 30 kW or less, the ratio of the starting torque T _S of the cage-type induction motor to the rated torque _{TL is} calculated by using the conventional T _S / T _L =
For 2.3 to 3.4, T _S / T _L ≦ Kt (where Kt is as follows). When the starting torque T _S of the induction motor is reduced in this manner, the slip during rated operation is 10% (the slip S is S = N0−N when the synchronous speed N0 (rpm) and the load rotation speed N (rpm) are set). / N0 × 100 (%)), but the slip is reduced to 10% or less by reducing the secondary resistance by using the copper rod 21 or the like. Since then adversely affect the starting current is large voltage drop, such as the power supply side of the power supply, etc. to reduce the squirrel cage induction motor torque or well over load torque, the rated current I of the starting current I _S of the squirrel-cage induction motor _The ratio to _L is such that I _S / I _L ≤ Ki (where Ki is as follows). Thus, when the slip during rated operation is 10% or less, the ratio of the starting torque T _S of the squirrel-cage induction motor to the rated torque _TL is T _S / T _L ≦ Kt, and the starting current I _S of the squirrel-cage induction motor is Of the current to the rated current I _L is I _S / I _L ≦
Ki was satisfied. Kt = 2.0, Ki = 6.5 at 2P pole, frequency 50Hz Kt = 1.8, Ki = 6.5 at 2P pole, frequency 60Hz Kt = 2.0, Ki = 5.5 at 50Hz frequency Kt = 2.0, Ki = 5.5 4P pole, frequency At 60Hz Kt = 1.8, Ki = 5.5 Number of poles 6P, at 50Hz frequency Kt = 2.0, Ki = 5.0 At 6P pole, frequency of 60Hz Kt = 1.8, Ki = 5.0

【００５２】更に、二乗トルク負荷専用として小形小エ
ネルギーで始動時の負荷と電源への衝撃を軽減するた
め、トルクを小さくし更に小形化のためにステータコア
内径Ｄ（ｃｍ）コア幅Ｌ（ｃｍ）に対する定格出力Ｐ
（ｗ）と極数ｐとしたとき、Ｄ³・Ｌ／Ｐ／ｐとトルク
を小さくすると、図１５に電流と滑べりの関係を示すよ
うに、始動電流は従来のかご形誘導電動機と比べ下が
り、図２０にトルクと滑べりの関係を示すごとく、滑べ
りが大きくなるためかご形誘導電動機と負荷の回転数が
下がり、負荷の特性がでなくなり、電圧の変化などに対
して回転数が変動する安定性の悪い特性となる。また滑
べりが大きいため滑べりに比例する二次損失が増加する
など効率が悪く温度大となるため、滑べりと損失の改善
を図るためロータの二次抵抗小のかご形誘導電動機とす
る必要がある。そこで上記実験では、二次抵抗はスロッ
ト内の二次導体の抵抗とエンドリングの抵抗が合算され
たもので、この中で二次導体の抵抗が大きな割合を占め
るため、二次抵抗小にする方法として二次導体をアルミ
ニュウム系金属で鋳ぐるんだ銅棒にする効果が大きい。
なお、スロット断面積を大きくしても二次導体の抵抗は
小さくなるが、ロータコアのスロット間の寸法が小とな
り磁路が狭くなり、ここの磁束密度が高まり励磁電流が
増加して逆に損失が増大する。Furthermore, the stator core inner diameter D (cm) and the core width L (cm) for reducing the torque to reduce the impact on the load and the power source at the time of starting with small and small energy for small square energy load. Rated output P for
Assuming that (w) and the number of poles are p, if D ³ · L / P / p and the torque are reduced, the starting current is lower than that of the conventional squirrel-cage induction motor as shown in FIG. As shown in the relationship between torque and slip in FIG. 20, the slip increases, the rotation speed of the squirrel-cage induction motor and the load decreases, and the load characteristics are lost. The characteristic becomes unstable with fluctuating stability. Also, because the slip is large, the secondary loss proportional to the slip increases, the efficiency is poor, and the temperature increases.Therefore, a cage-type induction motor with a small secondary resistance of the rotor is required to improve the slip and the loss. There is. Therefore, in the above experiment, the secondary resistance is the sum of the resistance of the secondary conductor in the slot and the resistance of the end ring, and since the resistance of the secondary conductor occupies a large proportion in this, the secondary resistance is reduced. As a method, there is a great effect that the secondary conductor is made of a copper rod cast out of an aluminum-based metal.
Although the resistance of the secondary conductor is reduced even if the slot cross section is increased, the dimension between the slots of the rotor core is reduced and the magnetic path is narrowed, the magnetic flux density is increased, the excitation current is increased and the loss is increased. Increase.

【００５３】そしてさらに上記実施例１で述べたかご形
誘導電動機（ロータ２３をロータコアスロット２０ａに
銅系棒２１を挿入、エンドリング２２をアルミニュウム
系金属とし、フレーム２６をステータコア２４の外周を
鋳ぐるみで一体に形成し、さらに、表２に示す枠番２段
落とし、０．８≧Ｄ³・Ｌ／Ｐ／ｐまで小形化したかご
形誘導電動機）を用いて実験を行なった結果、図１４に
Ｄ³・Ｌ／Ｐ／ｐと滑べりの関係を示すように、本発明
の一実施例による上記かご形誘導電動機は、定格運転時
の滑べりが１０％以下の範囲内に分布していることが確
認できた。Further, the squirrel-cage induction motor described in the first embodiment (the rotor 23 is formed by inserting the copper rod 21 into the rotor core slot 20a, the end ring 22 is made of aluminum metal, and the frame 26 is formed by casting the outer periphery of the stator core 24. As a result of an experiment using a squirrel-cage induction motor whose frame number is 2 paragraphs shown in Table 2 and whose size is reduced to 0.8 ≧ D ³ · L / P / p), FIG. As shown in FIG. ³ , the squirrel-cage induction motor according to the embodiment of the present invention has a slip distribution of 10% or less during rated operation. Was confirmed.

【００５４】[0054]

【表２】 [Table 2]

【００５５】そして、上述のロータによれば空隙の磁束
数（量）を下げ、Ｄ²・Ｌを下げ０．８≧Ｄ³・Ｌ／Ｐ／
ｐまで小形化したときの汎用かご形誘導電動機のトルク
と滑べりの関係の曲線は図２０のＣで示す曲線を満足す
るかご形誘導電動機が得られた。According to the above-mentioned rotor, the number (amount) of magnetic flux in the air gap is reduced, and D ² · L is reduced. 0.8 ≧ D ³ · L / P /
The curve of the relationship between the torque and the slip of the general-purpose cage induction motor when downsized to p satisfies the curve shown by C in FIG. 20.

【００５６】上記実験の結果、表２に示すごとく誘導電
動機の枠番に対しメーカは標準コアを定めている。標準
コアは誘導電動機の設計に際し標準化などの観点から、
枠番に対する標準コア（コア内径、コア外径、スロット
形状）で設計することが基本とされており、今回の実験
においてもこの現有の標準コアのステータコア内径を遵
守し表２の結果を得たものである。ステータ内径Ｄを小
さくしてコア幅Ｌを長くする方法もあるが、この方法に
よるとコア幅Ｌがステータ内径Ｄを越えた寸法付近よ
り、ステータコアにコイルを巻線する作業性が大きく悪
化する。Ｄ³・Ｌ／Ｐ／ｐは一般汎用かご形誘導電動機
で１．５０〜２．１４、一般汎用かご形誘導電動機の枠
番より１段落した枠番１段落で１．０３〜１．５、さら
に一般汎用かご形誘導電動機の枠番より２段落した枠番
２段落で０．６５〜０．７５となり枠番２段落とするこ
とによりステータコア内径Ｄ（ｃｍ）コア幅Ｌ（ｃｍ）
に対する定格出力Ｐ（ｗ）と極数ｐの関係がＤ³・Ｌ／
Ｐ／ｐで０．８以下が可能となった。As a result of the above experiment, as shown in Table 2, the manufacturer specifies a standard core for the frame number of the induction motor. The standard core is designed from the viewpoint of standardization when designing an induction motor.
The basic design is based on the standard core (core inner diameter, core outer diameter, slot shape) for the frame number. In this experiment, the results in Table 2 were obtained while observing the stator core inner diameter of the existing standard core. Things. There is also a method of reducing the stator inner diameter D to increase the core width L. However, according to this method, the workability of winding the coil around the stator core is greatly deteriorated when the core width L exceeds the dimension exceeding the stator inner diameter D. D ³ · L / P / p is generally a general purpose squirrel-cage induction motor from 1.50 to 2.14, in general generic 1 from frame number of the squirrel-cage induction motor paragraphs the frame number 1 paragraph 1.03 to 1.5, Further, the frame number of the general-purpose squirrel-cage induction motor is 0.65 to 0.75 in the frame number 2 paragraph which is two paragraphs from the frame number, and the frame number is two paragraphs, so that the stator core inner diameter D (cm) core width L (cm)
The relationship between the rated output P (w) and the number of poles p is D ³ · L /
P / p of 0.8 or less became possible.

【００５７】以上のように滑べりが１０％以下において
ステータコア内径Ｄ（ｃｍ）コア幅Ｌ（ｃｍ）に対する
定格出力Ｐ（ｗ）と極数ｐとしたとき、Ｄ³・Ｌ／Ｐ／
ｐが、従来のかご形誘導電動機は１．０以上に分布して
いるのに比較して、このように構成したかご形誘導電動
機は０．８以下に分布させることができ大幅な小形化、
軽量化がが可能となる。As described above, when the slip is 10% or less, when the rated output P (w) and the number of poles p with respect to the inner diameter D (cm) of the stator core and the core width L (cm), D ³ · L / P /
In comparison with the conventional squirrel-cage induction motor in which p is distributed at 1.0 or more, the squirrel-cage induction motor thus configured can be distributed at or less than 0.8, so that the size can be significantly reduced.
Weight reduction becomes possible.

【００５８】二乗トルク負荷専用の誘導電動機におい
て、上述したように、電気部分を小形化するとトルクが
小さくなり、滑べりが大きくかつ損失増加により温度大
となるため、滑べりと損失の改善を図るため、ロータの
二次抵抗小の誘導電動機とする。次に機械部分を薄肉ア
ルミニュウム化すると、電気鋼板のステータコアとアル
ミニュウムのフレームの熱膨張の違いから、一般の結合
方法（焼ばめ）の場合隙間を生じ、両者間の熱抵抗が大
幅に増加し、鉄心からフレームへの伝熱特性が低下し冷
却が悪化するため温度大となる。この対策としてステー
タコアの外周に、一体にフレームをダイキャスト鋳造法
により形成する、ステータコア鋳ぐるみフレームの製造
法とする。この製造法の場合溶融したアルミニュウム系
フレームで鋳ぐるむので上述の表１に示すように焼きば
めする場合の約１０倍以上の締め代が可能となりフレー
ムとステータコアの間に隙間ができることはない。また
ステータコアとフレームが一体化しているので強度が増
しフレームの薄肉厚化が可能となる。In the induction motor dedicated to the square torque load, as described above, when the size of the electric part is reduced, the torque decreases, the slip increases, and the temperature increases due to the increase in the loss. Therefore, the slip and the loss are improved. Therefore, an induction motor having a small secondary resistance of the rotor is used. Next, when the mechanical part is made of thin aluminum, there is a gap in the case of the general joining method (shrink fit) due to the difference in thermal expansion between the stator core of electric steel sheet and the frame of aluminum, and the thermal resistance between the two greatly increases. In addition, the heat transfer characteristic from the iron core to the frame is reduced, and the cooling is deteriorated. As a countermeasure, a method of manufacturing a cast-in stator core frame, in which a frame is formed integrally with the outer periphery of the stator core by a die-casting method. In the case of this manufacturing method, since a molten aluminum frame is cast, a tightening margin of about 10 times or more as compared with shrink fitting as shown in Table 1 above is possible, and there is no gap between the frame and the stator core. . Further, since the stator core and the frame are integrated, the strength is increased and the thickness of the frame can be reduced.

【００５９】実施例７．次にステータコア鋳ぐるみフレ
ーム製造方法の一実施例について説明する。かご形誘導
電動機を軽量化するためフレームの肉厚を薄肉アルミニ
ュウム化すると、電気鋼板のステータコアとアルミニュ
ウムのフレームの熱膨張の違いから、一般の結合方法
（焼ばめ）の場合隙間を生じ、両者間の熱抵抗が大幅に
増加し、冷却が悪化するため温度大となる。この対策と
してステータコアの外周に、一体にフレームをダイキャ
スト鋳造法により形成する、ステータコア鋳ぐるみフレ
ームの製造法とする。図１６、図１７において、図１６
は本発明の一実施例によるかご形誘導電動機を示す半断
面正面図、図１７は図１６によるＨーＨ線による断面側
面図である。図において、２４はステ−タコア、２５は
ステータコア２４に設けたスロット２４ａに巻線された
コイル、２５ａはステータコアスロット２４ａより突出
したコイル２５のコイルエンド、４５はステ−タコア２
４を内周に収納させ外周に多数のフィン４５ａを形成し
たアルミニュウム系金属のフレームである。ここでアル
ミニュウム系金属のフレーム４５はコイルエンド２５ａ
より軸方向に長くし、コイル２５を巻線後のステータコ
ア２４を一体に鋳ぐるみで形成し、ステ−タコア外径Ｄ
（ｃｍ）、フレームの肉厚ｔ（ｃｍ）の関係が０．０３
≧ｔ／Ｄとしたものである。なお、この案はコイル２５
を巻線後のステータコア２４にアルミニュウム系金属の
フレーム４５を鋳ぐるんだものである。Embodiment 7 FIG. Next, an embodiment of a method for manufacturing a stator core insert frame will be described. When the thickness of the frame is reduced to aluminum to reduce the weight of the squirrel-cage induction motor, a gap is created in the case of the general coupling method (shrink fit) due to the difference in thermal expansion between the stator core of electrical steel and the frame of aluminum. The thermal resistance between them greatly increases, and the cooling becomes worse, resulting in a higher temperature. As a countermeasure, a method of manufacturing a cast-in stator core frame, in which a frame is formed integrally with the outer periphery of the stator core by a die-casting method. 16 and 17, FIG.
17 is a half sectional front view showing a squirrel-cage induction motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a sectional side view taken along line HH in FIG. In the figure, 24 is a stator core, 25 is a coil wound around a slot 24a provided in the stator core 24, 25a is a coil end of the coil 25 projecting from the stator core slot 24a, 45 is a stator core 2
4 is an aluminum-based metal frame in which a plurality of fins 45a are formed on the outer periphery of the frame 4 housed in the inner periphery. Here, the aluminum-based metal frame 45 is a coil end 25a.
The stator core 24 after winding the coil 25 is formed integrally with the stator core 24, and the stator core outer diameter D
(Cm), the thickness of the frame t (cm) is 0.03
≧ t / D. In this case, the coil 25
Is formed by casting an aluminum-based metal frame 45 around the stator core 24 after winding.

【００６０】ステータコア２４とアルミニュウム系金属
のフレーム４５が一体化しているので強度が強くアルミ
ニュウム系金属のフレーム４５の極薄肉厚化が可能であ
る。特に外周に多数のフィン４５ａが形成されているの
でステータコア２４の外周がむきだしとなるフレーム肉
厚ゼロも可能である。フレームダイキャスト時、約７０
０℃の溶融したアルミニュウム系金属の熱は大部分接触
面積が大きく熱容量の大きい金型に伝達する。そしてス
テータコア外周に接する部分のフレーム肉厚の熱容量の
約半分がステータコアに伝達する。実験の結果、ステー
タコアの各部の温度は表３（ステータコア外径１０２ｍ
ｍの例）のようになり、これはステータ側の熱容量とフ
レームからの伝達熱により決る。Since the stator core 24 and the aluminum-based metal frame 45 are integrated, the strength is high and the aluminum-based metal frame 45 can be made extremely thin. In particular, since a large number of fins 45a are formed on the outer periphery, the thickness of the frame, in which the outer periphery of the stator core 24 is exposed, can be zero. At the time of frame die casting, about 70
Most of the heat of the molten aluminum-based metal at 0 ° C. is transferred to a mold having a large contact area and a large heat capacity. Approximately half of the heat capacity of the frame thickness at the portion in contact with the outer periphery of the stator core is transmitted to the stator core. As a result of the experiment, the temperature of each part of the stator core was as shown in Table 3 (the outer diameter of the stator core was 102 m).
m), which is determined by the heat capacity of the stator and the heat transfer from the frame.

【００６１】[0061]

【表３】 [Table 3]

【００６２】ここでフレーム４５はステ−タコア外径Ｄ
（ｃｍ）、フレームの肉厚ｔ（ｃｍ）の関係を０．０３
≧ｔ／Ｄにするとステータコア部(背部の平均)の温度上
昇は２２０℃程度となり、鉄損が増加する熱ストレス以
下の温度となる。またステータコアスロット部（最大）
の温度上昇は１６０℃程度であり、一般的にＥ種絶縁で
使用のＰＥＴ等の絶縁材が許容できる温度となる。さら
にコイル２５をステータコア２４に入れるとステータ側
の熱容量が大きくなり、ステータ側の温度上昇は低下す
る。これによりコイル２５をステータコア２４へ巻線
後、このステータコア２４を中子として一体に鋳ぐるむ
ことによりアルミニュウム系金属のフレーム４５を形成
したものである。アルミニュウム系金属のフレーム４５
のステ−タコア外径Ｄ（ｃｍ）、フレームの肉厚ｔ（ｃ
ｍ）の関係が０．０３≧ｔ／Ｄと薄いので軽量少資源誘
導電動機にもつながる。本発明の製造工程は「ステータ
コア完成→コイル巻線→ワニス処理→フレーム鋳ぐるみ
→機械加工→下地処理→リード通し→誘導電動機組立→
塗装」となる。従来に比較して後述する実施例９に示す
加熱自己融着性コイルを用いることによりワニス落し工
程が不要で、巻線がフレーム鋳ぐるみの前であるので長
フレームでも無関係に巻線が容易である。Here, the frame 45 has a stator core outer diameter D.
(Cm), the thickness of the frame t (cm) is 0.03
When ≧ t / D, the temperature rise of the stator core portion (average of the back portion) becomes about 220 ° C., which is lower than the thermal stress at which iron loss increases. Stator core slot (maximum)
Is about 160 ° C., which is a temperature that is generally acceptable for an insulating material such as PET used for class E insulation. Further, when the coil 25 is inserted into the stator core 24, the heat capacity on the stator side increases, and the temperature rise on the stator side decreases. Thus, after winding the coil 25 around the stator core 24, the stator core 24 is used as a core and then integrally cast to form an aluminum-based metal frame 45. Aluminum-based metal frame 45
Outer diameter D (cm) of the stator core and the thickness t (c) of the frame
Since the relationship of m) is as thin as 0.03 ≧ t / D, it leads to a lightweight and low-resource induction motor. The manufacturing process of the present invention is as follows: "Completion of stator core → coil winding → varnish treatment → frame stuffing → machining → ground treatment → lead through → induction motor assembly →
Painting ". By using the heating self-fusing coil shown in Example 9 to be described later as compared with the conventional method, a varnish removing step is not required, and the winding is easy even in a long frame irrespective of a long frame since the winding is before the frame is cast. is there.

【００６３】実施例８． 次にステータを一体に鋳ぐるんで形成されたアルミニュ
ウム系金属のフレーム製造方法において、鋳ぐるみ時の
熱ストレスやフレームの収縮力で増加した鉄損を低下す
るため、巻線前のステータコアをアルミニュウム系金属
のフレームで鋳ぐるみ後に焼鈍したものである。焼鈍温
度は400℃以上にすると焼鈍の効果が得られ、500℃を越
えるとフレームの中に閉じ込められた気泡の膨張による
表面の膨らみが著しくなる問題点を生じるため、400℃
〜500℃が適切である。また、アルミニュウム系金属の
フレームで鋳ぐるみ直後のステータコアについてステー
タコアの内径側を400℃以上に加熱し、その後専用の炉
で徐冷したものである。これによりフレーム鋳ぐるみ時
の熱を有効に利用してステータコアの焼鈍を行うもので
ある。但し、焼鈍工程を有するので、巻線は焼鈍後に行
うことになる。Embodiment 8 FIG. In frame manufacturing method of aluminum-based metal formed by Gurung cast integrally with the stator to the next, to reduce the iron loss was increased in contractile force of the thermal stress and the frame at the time of insert casting, aluminum-based winding front of the stator core It is annealed after being cast in a metal frame. If the annealing temperature is 400 ° C or higher, the effect of annealing is obtained.If it exceeds 500 ° C, there is a problem that the surface swelling due to the expansion of bubbles trapped in the frame becomes remarkable, so that 400 ° C
~ 500 ° C is appropriate. Further, the inner diameter side of the stator core of the stator core immediately after being cast in the aluminum-based metal frame is heated to 400 ° C. or more, and then gradually cooled in a dedicated furnace. Thus, the stator core is annealed by effectively utilizing the heat generated when the frame is inserted. However, since there is an annealing step, winding is performed after annealing.

【００６４】実施例９．図１８は加熱自己融着性コイル
を使用した巻線後ステータコアを鋳ぐるみしたフレーム
の半断面正面図で、実施例８において、ワニス処理の代
替としてコイルに加熱自己融着性コイル４７を巻線して
アルミニュウム系金属のフレーム鋳ぐるみ時の熱４８で
このコイルを融着させ更に口出し線４９より追加通電加
熱を実施して融着させたものである。一般の加熱自己融
着性コイル４７を使用した場合と比較して通電加熱の量
及び要する時間が少なくてすむため、少資源な製造工程
が採用できる。これにより長フレームを採用した場合に
おいて難しい巻線作業の結線やレーシングが不要で、ワ
ニス落し工程も不要になる。Embodiment 9 FIG. FIG. 18 is a front view of a half cross section of a frame in which a stator core is inserted after winding using a heating self-fusing coil. In Example 8, a heating self-fusing coil 47 is wound around a coil as an alternative to the varnish treatment. Then, the coil is fused by heat 48 at the time of casting the frame of the aluminum-based metal, and additional electric heating is performed from the lead wire 49 to perform fusion. Compared with the case of using the general heating self-fusing coil 47, the amount of electric heating and the required time can be reduced, so that a manufacturing process with less resources can be adopted. This eliminates the need for connection and lacing for winding work that are difficult when a long frame is employed, and eliminates the need for a varnish removal step.

【００６５】実施例１０．図１９は耐熱性絶縁材の端子
台を鋳ぐるみしたフレームの半断面正面図で、実施例８
のアルミニュウム系金属のフレーム４５と一体にアルミ
ニュウム系金属のフレームの溶融温度より高いセラミッ
ク製等の７００℃以上の耐熱性絶縁材の端子台５０を鋳
ぐるみしたものである。これにより、アルミニュウム系
金属のフレーム４５への端子台のねじ止め固定等が不要
になる。また、長いフレームを鋳ぐるみ構造にすると口
出し線５１のアルミニュウム系金属のフレーム４５から
の引出しが、狭いスペースのためやりにくいという問題
が解決できる。Embodiment 10 FIG. FIG. 19 is a half sectional front view of a frame in which a terminal block made of a heat-resistant insulating material has been inserted.
A terminal block 50 made of a heat-resistant insulating material of 700 ° C. or higher made of ceramic or the like having a melting temperature higher than the melting point of the aluminum-based metal frame is integrally formed with the aluminum-based metal frame 45. This eliminates the need to fix the terminal block to the aluminum-based metal frame 45 with screws. Further, if the long frame is formed into a cast-in structure, it is possible to solve the problem that it is difficult to draw out the lead wire 51 from the aluminum-based metal frame 45 due to the small space.

【００６６】上述の実施例は、一般の５０Ｗ〜３０ｋＷ
の全閉外扇形及び開放形かご形誘導電動機を対象にした
もので、５０Ｗ未満の極小形や３０ｋＷを越える大形誘
導電動機と水中等の特殊冷却誘導電動機及びシャッター
用等の短時間定格誘導電動機は対象としない。In the above-described embodiment, a general 50 W to 30 kW
For the fully enclosed fan-shaped and open-cage induction motors, small induction motors less than 50W or large induction motors exceeding 30kW, special cooling induction motors such as underwater, and short-time rated induction motors for shutters, etc. Not targeted.

【００６７】実施例１１．また流体供給手段は、ポン
プ、ファンなど二乗トルク特性を有する流体機械であ
り、これら流体機械は上記実施例１〜実施例１０によっ
て得られるかご形誘導電動機によって駆動される。上述
したようにトルク特性は二乗トルクを駆動するに所望な
トルクを得ることができるので、流体機械を駆動するに
十分なる運転特性とすることができるとともに、小形化
したかご形誘導電動機と組合わせることにより、ファン
・ポンプ等の装置全体の小形化が可能となる効果があ
る。Embodiment 11 FIG. The fluid supply means is a fluid machine having a square torque characteristic such as a pump and a fan, and these fluid machines are driven by the squirrel-cage induction motors obtained in the first to tenth embodiments. As described above, the torque characteristics can obtain a desired torque for driving the square torque, so that the driving characteristics can be sufficient for driving the fluid machine and can be combined with a miniaturized cage-type induction motor. As a result, there is an effect that the entire device such as a fan and a pump can be downsized.

【００６８】[0068]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【００６９】第１の発明によれば、ロ−タコアスロット
に銅材からなる棒材が挿入されているので、二次抵抗が
低減され、二乗トルク特性をもつ機器を駆動するに最低
限必要なトルクが得られ、小形・軽量なかご形誘導電動
機を得ることができる。According to the first aspect of the present invention, since the rod made of copper is inserted into the rotor core slot, the secondary resistance is reduced, and the minimum necessary for driving the device having the square torque characteristic. Thus, a small and lightweight cage-type induction motor can be obtained.

【００７０】第２の発明によれば、ロータコア両端部よ
り突出した銅材からなる棒材の突出部に設けられている
係止部によって、エンドリングが補強され高品質のロー
タを得ることができる。According to the second aspect of the present invention, the end ring is reinforced by the locking portions provided at the protrusions of the copper bar protruding from both ends of the rotor core, and a high-quality rotor can be obtained. .

【００７１】第３の発明に係るかご形誘導電動機は、コ
イルが巻回されたステータの外周部に接しアルミニュウ
ム合金でフレームと一体に鋳込まれるので、生産性が良
好なかご形誘導電動機を得ることができる。In the squirrel-cage induction motor according to the third aspect of the present invention, a squirrel-cage induction motor having good productivity is obtained because the squirrel-cage is in contact with the outer periphery of the stator around which the coil is wound and is integrally cast with an aluminum alloy frame. be able to.

【００７２】第４の発明に係るかご形誘導電動機は、ス
テータコア内径Ｄ（ｃｍ）、コア幅Ｌ（ｃｍ）に対する
定格出力Ｐ（Ｗ）と極数ｐの関数を0.8≧Ｄ³・Ｌ／Ｐ／
ｐとしたので、枠番が２段落ちとすることができるので
小形・軽量なかご形誘導電動機を得ることができる。A squirrel-cage induction motor according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the function of the rated output P (W) and the number of poles p with respect to the stator core inner diameter D (cm) and core width L (cm) is 0.8 ≧ D ³ · L / P /
Since p is used, the frame number can be reduced by two steps, so that a small and lightweight cage-type induction motor can be obtained.

【００７３】第５の発明に係る流体機械は、流体機械を
駆動する最低限必要とする始動トルクを出力するかご形
誘導電動機によって流体機械を駆動するので、小エネル
ギーで、かご形誘導電動機と流体機械とが一体となった
装置においても小形・軽量な装置を得ることができる。The fluid machine according to the fifth aspect of the present invention drives the fluid machine by the squirrel-cage induction motor that outputs the minimum required starting torque for driving the fluid machine. A compact and lightweight device can be obtained even in a device integrated with a machine.

【００７４】第６の発明に係るかご形誘導電動機は、ロ
ータコアのスロットの形状がだるま形状であるので、ス
ロット内に挿入される棒材の動きを抑制できるので、作
業性を向上することができる。 The squirrel-cage induction motor according to the sixth aspect of the present invention
The slot shape of the rotor core is
Since the movement of the bar inserted into the lot can be suppressed,
Business performance can be improved.

【００７５】第７の発明によれば、ステータコアのスロ
ットにコイルが巻回された後、このステータコアと一体
に鋳込みフレームを形成するとともに、ロータコアのス
ロットに銅材を挿入してロータを構成したので、二乗ト
ルク特性をもつ機器を駆動するに最低限必要な始動トル
クが得られ、小形軽量化が図られたかご形誘導電動機を
製造することができる。According to the seventh aspect, after the coil is wound around the slot of the stator core, a casting frame is formed integrally with the stator core, and a copper material is inserted into the slot of the rotor core to form the rotor. In addition, a minimum required starting torque for driving a device having the square torque characteristic can be obtained, and a cage-type induction motor with reduced size and weight can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例による全閉外扇形誘導電動機
を示す半断面正面図である。FIG. 1 is a half sectional front view showing a fully enclosed fan-shaped induction motor according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１のＤーＤ線による断面側面図である。FIG. 2 is a sectional side view taken along line DD in FIG.

【図３】本発明の一実施例によるロータのダイキャスト
型の構造断面図である。FIG. 3 is a structural sectional view of a die-cast type rotor according to an embodiment of the present invention;

【図４】本発明の一実施例によるロータを示す部分断面
正面図である。FIG. 4 is a partial sectional front view showing a rotor according to an embodiment of the present invention.

【図５】本発明の他の実施例によるだるま形スロットの
ロータを示す半断面側面図である。FIG. 5 is a half cross-sectional side view showing a barrel-shaped slot rotor according to another embodiment of the present invention.

【図６】図５のＥーＥ線による断面正面図である。FIG. 6 is a sectional front view taken along line EE in FIG. 5;

【図７】本発明の他の実施例による逆だるま形スロット
のロータを示す半断面側面図である。FIG. 7 is a half cross-sectional side view illustrating an inverted barrel slot rotor according to another embodiment of the present invention.

【図８】図７のＦーＦ線による断面正面図である。FIG. 8 is a sectional front view taken along line FF of FIG. 7;

【図９】本発明の他の実施例による複数の穴を設けたロ
ータを示す半断面側面図である。FIG. 9 is a half sectional side view showing a rotor having a plurality of holes according to another embodiment of the present invention.

【図１０】図９のＧーＧ線にによる断面正断図である。FIG. 10 is a sectional front view taken along line GG of FIG. 9;

【図１１】本発明の他の実施例による１スロットおきに
銅系丸棒を挿入したロータを示す半断面側面図である。FIG. 11 is a half sectional side view showing a rotor in which a copper-based round bar is inserted every other slot according to another embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の他の実施例によるロータ銅系棒のか
しめ状態を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a swaged state of a rotor copper rod according to another embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の誘導電動機の加速トルクと滑べりの
関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a relationship between acceleration torque and slip of the induction motor of the present invention.

【図１４】本発明の一実施例によるＤ³・Ｌ／Ｐ／ｐと
滑べりの関係を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between D ³ · L / P / p and slippage according to one embodiment of the present invention.

【図１５】本発明の一実施例によるかご形誘導電動機の
電流と滑べりの関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between current and slippage of a squirrel-cage induction motor according to one embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の一実施例による誘導電動機の半断面
側面図である。FIG. 16 is a half sectional side view of an induction motor according to an embodiment of the present invention.

【図１７】図１６のＨーＨ線による断面正面図である。FIG. 17 is a sectional front view taken along line HH in FIG. 16;

【図１８】本発明の一実施例によるステータコアをフレ
ームに鋳ぐるみを示す半断面正面図である。FIG. 18 is a half sectional front view showing a state in which a stator core according to an embodiment of the present invention is inserted into a frame.

【図１９】本発明の一実施例による端子台を鋳ぐるみし
たフレームの半断面正面図である。FIG. 19 is a half sectional front view of a frame in which a terminal block is inserted according to an embodiment of the present invention.

【図２０】本発明の一実施例によるかご形誘導電動機の
トルクと滑べりの関係を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a relationship between torque and slippage of a squirrel-cage induction motor according to one embodiment of the present invention.

【図２１】本発明の一実施例によるかご形誘導電動機の
滑べりと電流の関係を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a relationship between slip and current of a squirrel-cage induction motor according to one embodiment of the present invention.

【図２２】従来のロータの部分断面側面図である。FIG. 22 is a partial sectional side view of a conventional rotor.

【図２３】図２４のＡ−Ａ線による断面図である。23 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図２４】従来の銅棒ロータの部分断面側面図である。FIG. 24 is a partial cross-sectional side view of a conventional copper rod rotor.

【図２５】従来の全閉外扇形誘導電動機の半断面側面図
である。FIG. 25 is a half sectional side view of a conventional fully enclosed fan-shaped induction motor.

【図２６】図２７のＢ−Ｂ線による断面図である。26 is a sectional view taken along line BB of FIG. 27.

【図２７】従来の全閉外扇形誘導電動機の半断面側面図
である。FIG. 27 is a half sectional side view of a conventional fully enclosed fan-shaped induction motor.

【図２８】図２９のＣ−Ｃ線による断面図である。FIG. 28 is a sectional view taken along line CC in FIG. 29;

【図２９】従来のステータをフレームによって同じに鋳
ぐるみした誘導電動機の断面正面図である。FIG. 29 is a cross-sectional front view of an induction motor in which a conventional stator is similarly formed by a frame.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２０ ロータコア ２１ 銅系棒 ２２ アルミニュウム系エンドリング ２３ ロータ ２４ ステータコア ２５ コイル ２６ アルミニュウム系フレーム ２７ 固定型 ２８ 可銅型 ２９ ロータコアスロット ２９ａ くぼみ ３２ ロータコア ３３ ロータコアスロット ３４ 銅系丸棒 ３５ アルミニュウム系エンドリング ３６ ロータ ３７ アルミニュウム系金属 ４０ 穴 ４１ アルミニュウム系金属 ４２ アルミニュウム系金属 ４３ 銅系棒 Reference Signs List 20 rotor core 21 copper rod 22 aluminum end ring 23 rotor 24 stator core 25 coil 26 aluminum frame 27 fixed type 28 copper type 29 rotor core slot 29a recess 32 rotor core 33 rotor core slot 34 copper round bar 35 aluminum end ring 36 rotor 37 Aluminum-based metal 40 Hole 41 Aluminum-based metal 42 Aluminum-based metal 43 Copper-based rod

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 裕次 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (72)発明者 森 邦雄 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (72)発明者 杉浦 三千雄 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (72)発明者 前川 滋樹 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−252144（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−127868（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−181481（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−77248（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−166773（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 17/00 - 17/44 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Kurata 5-1-1-14, Yadaminami, Higashi-ku, Nagoya-shi Mitsui Electric Co., Ltd. Nagoya Works (72) Kunio Mori 5-1-1, Yadaminami, Higashi-ku, Nagoya-shi No. Mitsubishi Nagoya Works, Ltd. No. 1 Mitsubishi Electric Corporation, Production Technology Laboratory (56) References JP-A-1-252144 (JP, A) JP-A-55-127868 (JP, A) JP-A-55-181481 (JP, U) 60-77248 (JP, U) Sho-56-166773 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) H02K 17/00-17/44

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ロータコアを積層すると共に所望形状の
スロットを設けたロータと、前記ロータと隙間を有して
対向配置されたステータとを備え、前記ロータのスロッ
トに上記ロータの軸方向長さより長い銅材からなる棒材
を挿入し、前記スロットにアルミニュウム系金属を注湯
することにより上記棒材の両端を包むと共に、前記ロー
タコアの両側にエンドリングを形成するかご形誘導電動
機において、 前記スロットと前記銅材からなる棒材の動きを抑制する
隙間の一部に注湯用の隙間部を形成し たことを特徴とす
るかご形誘導電動機。1. A method of laminating rotor cores and forming a desired shape
A rotor provided with a slot and a gap with the rotor
And a stator disposed opposite to the rotor, wherein a slot of the rotor is provided.
A bar made of copper longer than the axial length of the rotor
And pouring aluminum-based metal into the slot
To wrap both ends of the bar,
Cage-shaped induction motor that forms end rings on both sides of the taco
In machine inhibits movement of the rod member made of the copper material and the slot
A squirrel-cage induction motor, characterized in that a gap for pouring is formed in a part of the gap . 【請求項２】 請求項１に記載のかご形誘導電動機にお
いて、 ロータコア両端部より突出した銅材からなる棒材の突出
部にエンドリングとの係止部を設けたことを特徴とする
かご形誘導電動機。2. The cage-type induction motor according to claim 1 , wherein a projection of a rod made of copper projecting from both ends of the rotor core is provided with an engagement portion with an end ring. Induction motor. 【請求項３】 ロータコアを積層すると共に所望形状の
スロットを設け、前記スロットに前記積層されたロータ
コアの軸方向長さより長い銅材からなる棒材を挿入し、
前記スロットと前記銅材からなる棒材との動きを抑制す
る隙間の一部に注湯用の隙間部が形成され、かつ前記ス
ロットにアルミニュウム系金属を注湯することにより前
記棒材の両端を包むと共に、前記積層されたロータコア
の両側にエンドリングが形成されたロータと、 前記ロータの外径部に隙間を有して対向配置されたステ
ータと、前記ステータの外周部に接し、アルミニュウム
系金属で作られた放熱フインを有するフレームと、 を備え、 前記フレームは前記ステータコアの外周部を鋳造型の一
部に用い鋳造され、かつ軸方向長さは前記ステータコイ
ルの軸方向長さより大きく延設して構成され たことを特
徴とするかご形誘導電動機。3. A method of laminating rotor cores and forming a desired shape.
A slot, and the rotor laminated in the slot;
Insert a rod made of copper longer than the axial length of the core,
The movement of the slot and the bar made of the copper material is suppressed.
A gap for pouring is formed in a part of the gap, and
By pouring aluminum-based metal into the lot
The laminated rotor core wraps both ends of the bar material and
A rotor having end rings formed on both sides of the rotor, and a step disposed to face the outer diameter portion of the rotor with a gap therebetween.
And the outer periphery of the stator
And a frame having a radiating fin made of system metal, one the frame casting mold the outer periphery of the stator core
And the axial length is the same as that of the stator coil.
A squirrel-cage induction motor, wherein the squirrel-cage induction motor is configured to extend to be longer than the axial length of the cage. 【請求項４】 ロータコアを積層すると共に所望形状の
スロットを設け、前記スロットに前記積層されたロータ
コアの軸方向長さより長い銅材からなる棒材を挿入し、
前記スロットと前記銅材からなる棒材との動きを抑制す
る隙間の一部に注湯用の隙間部が形成され、かつ前記ス
ロットにアルミニュウム系金属を注湯する ことにより前
記棒材の両端を包み、前記ロータの両側にエンドリング
を形成すると共に、前記ロータの外径部に隙間を有して
対向配置されたステータと、前記ステータの外周部に接
し、アルミニュウム系金属で作られた放熱フインを有す
るフレームとを備え、 前記フレームは前記ステータコアの外周部を鋳造型の一
部に用い鋳造され、定格運転時の滑べりが１０％以下
で、ステータコアの内径Ｄ（ｃｍ）、コア幅Ｌ（ｃｍ）
に対する定格出力Ｐ（ｗ）と極数ｐとの関係を、 ０．８≧（Ｄ ³ ・ Ｌ／Ｐ）／ｐ としたことを特徴とするかご形誘導電動機。 4. A method of laminating rotor cores and forming a desired shape
A slot, and the rotor laminated in the slot;
Insert a rod made of copper longer than the axial length of the core,
The movement of the slot and the bar made of the copper material is suppressed.
A gap for pouring is formed in a part of the gap, and
By pouring aluminum-based metal into the lot
Wrap both ends of the bar and end rings on both sides of the rotor
While having a gap in the outer diameter portion of the rotor
A stator disposed in opposition to an outer peripheral portion of the stator;
And has a heat dissipating fin made of aluminum-based metal
And a frame, the outer periphery of the stator core being formed by a casting mold.
Cast for use in the part, slip at rated operation is 10% or less
And the inner diameter D (cm) of the stator core and the core width L (cm)
Wherein the relationship between the rated output P (w) and the number of poles p is 0.8 ≧ (D ³ · L / P) / p . 【請求項５】 請求項１、２、３、４のいずれか一つに
記載のかご形誘導電動機により駆動され、流体を送給す
る二乗トルク特性を有することを特徴とする流体機械。 5. The method according to claim 1, wherein:
Driven by the described squirrel-cage induction motor to deliver fluid
A fluid machine characterized by having a squared torque characteristic. 【請求項６】 ロータコアのスロットは、だるま形状で
あることを特徴とする請求項１に記載のかご形誘導電動
機。 6. The slot of the rotor core has a ball shape.
2. The cage-shaped induction motor according to claim 1, wherein:
Machine. 【請求項７】 ステータコアのスロットにステータコイ
ルを巻回して、ステータを製作する工程と、 前記ステータコアの外周部を鋳造型の一部として放熱フ
ィンを有すると共に、軸方向長さは、前記ステータコイ
ルの軸方向長さより大きく延設したフレームを、アルミ
ニュウム系金属で鋳造する工程と、ロータコアを積層すると共に所望形状のスロットを設け
たロータのスロット に前記ロータの軸方向長さより長い
銅材からなる棒材を挿入し、前記スロットに前記銅材か
らなる棒材との動きを抑制する隙間の一部に注湯用の隙
間部を形成し、アルミニュウム系金属を注湯することに
より前記棒材の両端を包むと共に、前記ロータの両側に
前記棒材と接触するようにエンドリングを形成させてロ
ータを製作する工程と、を含むことを 特徴とするかご形誘導電動機の製造方法。7. A step of manufacturing a stator by winding a stator coil around a slot of a stator core; and a heat radiation fin having an outer peripheral portion of the stator core as a part of a casting mold. Casting a frame that is longer than the axial length of an aluminum-based metal, laminating the rotor core and providing slots of the desired shape
A rod made of a copper material longer than the axial length of the rotor is inserted into the slot of the rotor, and the copper material is inserted into the slot.
A gap for pouring is provided in a part of the gap that suppresses movement with
Forming the gap and pouring aluminum-based metal
With more wrap the ends of the rod, method for producing a squirrel cage induction motor, characterized in that it comprises the steps of fabricating a rotor by forming the end rings in contact with the bar on opposite sides of the rotor .