JP4265244B2 - Synchronous induction motor rotor manufacturing method, synchronous induction motor rotor mold - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、誘導トルクを用いることによって起動し、リラクタンストルクを用いることによって同期運転する同期誘導電動機の回転子の製造方法及び回転子用金型などに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の同期誘導電動機の回転子の製造方法においては、磁性体である電磁鋼板により構成された回転子鉄心に永久磁石埋設用の穴を設けたものを複数枚積層した後、ダイカスト法によりアルミニウムを充填させて、かご形二次導体を生成する。その後、永久磁石埋設用の穴に永久磁石を挿入し、回転子を構成している（例えば特許文献１参照。）。
また、従来の他の同期誘導電動機の回転子の製造方法においては、磁性体である電磁鋼板により構成された回転子鉄心を複数枚積層した後、スリットおよびスロットに導電性材料であるアルミニウムをダイカスト法にて充填させる。その際、かご形二次導体を形成させるために回転子鉄心の積層方向の両端部にエンドリングが構成される。そのエンドリング形状は内周および外周とも円形状であり、断面形状は円環（リング）形状になっている（例えば特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３４６３６９号公報（第５頁、図４）
【特許文献２】
特開２００１−２３８４１８号公報（第３〜４頁、図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の同期誘導電動機の回転子の製造方法では、ダイカスト後、永久磁石埋設用の穴に高価な永久磁石を挿入しているため、電動機コストが高くなるという課題があり、また磁性体である回転子に永久磁石を挿入させるため、挿入時に永久磁石が回転子に張り付いてしまう可能性があり、作業性が悪くなるという課題があった。
また、従来の他の同期誘導電動機の回転子の製造方法では、エンドリング断面形状がリング形状になっているため、ダイカスト時に高い圧力条件で導電材料であるアルミニウムを充填させる際に、細いスリット間に形成されるストリップが変形することがあり、積層方向に浮きが発生する場合があった。その浮きからアルミニウムが漏れてしまうと、誘導トルク発生時の振動及び騒音が大きくなるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、誘導トルクの発生時の振動及び騒音を低減でき、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子の製造方法を得ることを目的とする。
また、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子を製造できる回転子用金型、及び信頼性の高い圧縮機を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる同期誘導電動機の回転子の製造方法は、磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリットと外周部近傍に設けられ誘導トルクを発生させる複数のスロットと、前記回転子鉄心の隣り合う前記スリット間に複数のストリップを有する回転子鉄心を複数枚積層する積層ステップと、
前記ストリップの伸びる方向と交わる方向に、前記ストリップを押さえるようにエンドリング型を前記回転子鉄心の前記積層方向両端部に配置して前記回転子鉄心を押さえる固定ステップと、
前記固定ステップ後に導電性材を前記スリットおよび前記スロットのうちの少なくとも前記スロットに充填すると共に前記エンドリング型に充填して二次導体を生成する二次導体生成ステップと、を施すことを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明に係わる同期誘導電動機の回転子用金型は、磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリットと外周部近傍に設けられ誘導トルクを発生させる複数のスロットと、前記複数のスリット間に複数のストリップを有する回転子鉄心の積層方向両端部に配置され、前記積層方向に沿った方向に前記回転子鉄心を押さえる回転子用金型であって、前記回転子鉄心の前記スロットの一部を覆うように配置される外周部材と、前記回転子鉄心の中央部に設けられたシャフトの挿入部を覆うとともに、前記ｄ軸と交わる方向に細長い形状を有して前記スリットの一部を覆うよう構成された内周部材を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。図１はこの実施の形態による同期誘導電動機の回転子を示す横断面図である。図１において、１は磁性体である電磁鋼板により構成された回転子鉄心であり、厚さは０．１〜１．５ｍｍ程度の円形状であり複数枚積層されることにより回転子を構成する。２は内部に非磁性体でかつ導電性材料として例えばアルミニウム（格子表示で示す）が充填されているスリット、３は回転子鉄心１の外周部近傍に設けられ、スリット２と同様に内部にアルミニウム（格子表示で示す）が充填されているスロット、４は隣り合うスリット２の間に形成されたストリップ、５は回転子鉄心１の外周部に形成され、例えば０．１〜１ｍｍ程度の薄い部分で連結された薄肉部、６は圧入や焼き嵌めなどにより回転子鉄心１に固着されているシャフトである。非磁性体でかつ導電性材として用いているアルミニウムは、ここではスリット２とスロット３のどちらにも充填した構成を示しているが、少なくともスロット３に充填されており、スリット２には充填されていない構成でもよい。
【０００９】
図２はこの実施の形態に係る同期誘導電動機の回転子を示す斜視図であり、回転子鉄心１の積層方向の両端部には第１、第２エンドリング７ａ、７ｂが形成されている。ダイカスト法によりスリット２及びスロット３とエンドリング７ａ、７ｂを形成する導電性材、この場合はアルミニウムによって、スロット３とエンドリング７ａ、７ｂとが電気的に接続可能となり、かご形の二次導体が形成される。同期誘導電動機を起動させる際は、固定子巻線（図示せず）に電流を流すことにより、かご形二次導体に電流が流れ、誘導トルクを発生することで同期誘導電動機を起動させることができる。
さらに、回転子のスリット２に充填されたアルミニウムは非磁性体であるため、図１に示すようなスリット２を設けることにより、回転子は磁束の流れやすい方向であるｄ軸と、磁束の流れにくい方向であるｑ軸の磁気抵抗に差が生じ、固定子（図示せず）で生成された磁束は回転子の位置によって磁極突起を形成する。この磁極突起によってリラクタンストルクを発生するため、同期運転が可能である。スリット２は何も充填されずに空間のままでもｄ軸とｑ軸が形成される。スリット２内に充填材を充填する場合、充填材は非磁性体である必要がある。
【００１０】
以上のような構成によって、固定子巻線に５０Ｈｚおよび６０Ｈｚの商用電源を接続して同期誘導電動機を運転させた場合、かご形の二次導体に二次電流が流れるため、特別な起動装置を必要とせずに起動させることが可能であり、低コストな同期誘導電動機を得ることができる。さらに、磁極突起を有しているので同期運転が可能となるため、二次銅損を低減させた高効率な電動機を得ることができる。
【００１１】
図３はダイカスト法でアルミニウムを充填することにより、スリット２及びスロット３及び第１、第２エンドリング７ａ、７ｂを形成する際の同期誘導電動機の回転子の製造装置を示す縦断面図である。回転子鉄心１の積層方向の両端部に設けられたエンドリング７ａ、７ｂは、回転子のスリット２およびスロット３と同時にダイカスト法によってアルミニウムが充填されて形成される。８及び９は第１、第２エンドリング７ａ、７ｂを形成するための同期誘導電動機の回転子用金型で、例えば第１エンドリング型８及び第２エンドリング型９である。１０は回転子鉄心１の外周部に設けられた第１固定部材で例えばコアバンド、１３はコアバンド１０と第２エンドリング型９との間の空間である。コアバンド１０は、第２固定部材であるバンド押さえ１１によって外周部からコアバンド１０を押さえることにより、コアバンド１０と回転子鉄心１との隙間がなるべく小さくなるように固定する。コアバンド１０及びバンド押さえ１１は例えば鉄で構成されている。
【００１２】
また、図４は図３のＩＶ―ＩＶ線断面図であり、回転子鉄心１との接触する側を見た図である。また、図５は第１エンドリング型８を示す斜視図である。８ａは第１エンドリング型８の外周部材、８ｂは第１エンドリング型８の内周部材であり、ここでは回転子鉄心１に接触しない側で接続されて一体となっている。図には示していないが、第２エンドリング型９も同様の形状であり、外周部材８ａ及び内周部材８ｂと同様の外周部材９ａ及び内周部材９ｂで構成される。以下、特に説明しないが、回転子鉄心１の積層方向両端面において、第１エンドリング型８で述べることと同様である。図４において、破線は回転子鉄心１のスロット３及びスリット２の位置を示すものである。第１、第２エンドリング７ａ、７ｂは、回転子鉄心１の外周部近傍に設けられているスロット３と共にかご形二次導体を形成するため、回転子鉄心１端面のスロット３と接触する外周部分でリング状になっている必要がある。
図４において、斜線で囲まれた部分が第１エンドリング型８と回転子鉄心１端面との接触部分を示しており、回転子鉄心１との位置関係は破線で示した通りである。第１エンドリング型内周部材８ｂの形状は、回転子鉄心１に設けられたストリップ４のうち、ｑ軸方向の最も外側（図では上下方向）のストリップを端面から押さえることができるような形状にしておく。例えば、この実施の形態による第１エンドリング型内周部材８ｂは、ストリップ４の伸びる方向（ｄ軸方向）と交わる方向、例えばｑ軸方向に伸びる形状であり、ｑ軸方向の全てのストリップ４の少なくとも中央部分を、積層方向両端面から他端側に押さえるように構成されている。
【００１３】
回転子鉄心１の素材である電磁鋼板はスリット２が設けられているため、隣り合うスリット２との間には非常の細長いストリップ４が構成されている。従来のダイカスト法では、内周部材８ｂがシャフトの挿入部近傍を覆うように押さえるような円形状であった。これを用いてスリット２及びスロット３に導電性材であるアルミニウムを充填させるとき、高い圧力条件でダイカストを行うと、細長いストリップ４が変形して、積層方向での電磁鋼板の浮きが発生する場合があった。この浮きからアルミニウムが漏れてしまうと、誘導トルク発生時の振動及び騒音を引き起こすことになる。一方、低い圧力条件でダイカストを行うと、アルミニウムが途中で固まってしまい、二次導体内部に均一に充填されない場合がある。アルミニウムの充填が不十分であると、同期誘導電動機の起動特性が劣化し、さらには誘導トルクでの振動及び騒音が大きくなることがあった。この実施の形態では、変形しやすいストリップ４の少なくとも一部をエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂで押さえた状態でアルミニウムを充填するので、高い圧力条件でダイカストを行なってもストリップ４の変形を防止できる。
【００１４】
この実施の形態による同期誘導電動機の回転子の製造方法を説明する。図６はこの実施の形態による同期誘導電動機の回転子の製造方法を工程順に示すフローチャートである。まずステップＳＴ１において、磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリット２と誘導トルクを発生させる複数のスロット３を有する回転子鉄心１を得るために、電磁鋼板を打ち抜く。これにより、回転子鉄心１が円形状に打ち抜かれ、スリット２及びスロット３を有する回転子鉄心１が形成される。次にステップＳＴ２にて、一枚ずつ打ち抜いた回転子鉄心１を所定の枚数分積層する。ここで仮のシャフトを回転子鉄心１の中心部に挿入しておく。
【００１５】
続いて、コアバンド１０を回転子鉄心１の側面外周部に仮固定し（ステップＳＴ３）、仮固定された状態でエンドリング型８、９にて積層方向の両端部より回転子鉄心１を押さえる（ステップＳＴ４）。この際、エンドリング型８、９の構成は図４、図５に示すようにエンドリング型外周部材８ａ、９ａと内周部材８ｂ、９ｂを有する。即ち、外周部材８ａ、９ａと内周部材８ｂ、９ｂの間の空間によってエンドリング７ａ、７ｂの形状が決定され、ここで形成されるエンドリング７ａ、７ｂはアルミニウムが充填されて形成されるすべてのスロット３と接続しうるリング形状となる。また、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂは少なくとも一つまたはそれ以上のストリップ４を押さえるように構成されている。
【００１６】
次にバンド押さえ１１を用いて、仮固定されたコアバンド１０を外周から確実に押さえる（ステップＳＴ５）。この際、回転子鉄心１とコアバンド１０との隙間はなるべく小さくなるように押さえることが望ましい。
更に、ステップＳＴ６によってダイカスト法でスロット３及びスリット２及びエンドリング型８、９にアルミニウムを充填する。例えば、図３の向かって右側の外部と第１エンドリング型８の中空部とを連通する注入口（図示せず）から高圧をかけて高温のアルミニウムを注入する。注入されたアルミニウムは、第１エンドリング型８の中空部を通り、回転子鉄心１の端面の第１エンドリング型８が接触せずに露出しているスリット２及びスロット３から、積層された回転子鉄心１のスリット２及びスロット３を通って他端面に流れていく。これによりスロット３及びスリット２及びエンドリング型８、９にアルミニウムが充填されて、かご形二次導体ができる（ステップＳＴ６）。この充填は、例えば第１エンドリング型８側から充填する場合、１秒程度の短時間で他端部のエンドリング型９にアルミニウムが充填されるように、高圧条件下で行われる。
この後、仮に挿入したシャフトを抜くことで、同期誘導電動機の回転子を得ることができる。実際にはこの後、回転子中央部分の穴にシャフト６を挿入し、圧入または焼き締めによってシャフト６を回転子の中央に密着させる。
【００１７】
この実施の形態では、ステップＳＴ４によって、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂにより、積層した回転子鉄心１の積層方向両端部からすべてのストリップ４を押さえた状態でアルミニウムを充填することができる。このため、アルミニウムを充填する時に、高圧力のアルミニウムによってストリップ４が積層方向に変形するのを防止できる。このため、振動及び騒音を低減でき、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子を製造できる。
【００１８】
さらに、コアバンド１０及びバンド押さえ１１によって回転子鉄心１の側面外周部を固定した状態でアルミニウムを流し込むので、スロット３及びスリット２にアルミニウムが流入した時にスリット２及びスロット３の外周側の例えば薄肉部５が側面外周側に変形するのを防止でき、振動及び騒音を低減でき、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子を製造できる。
なお、ここでは、製造工程の一例について説明したが、製造工程の順番はこの限りではない。例えば、ステップＳＴ２とステップＳＴ３とは前後してもよい。また、ここでは、仮のシャフトを回転子鉄心１の中心部に挿入する例について説明したが、カシメにより回転子鉄心１を積層する方法を用いれば、仮のシャフトを用いなくてもよい。
【００１９】
ここで図７はこの実施の形態による同期誘導電動機の回転子の製造方法で製造された回転子を積層方向から見た平面図である。エンドリング型８、９により、回転子には図２及び図７で示す形状のエンドリング７ａ、７ｂが形成される。ここではエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂにより、すべてのストリップ４を押さえる構成であるため、製造された回転子を積層方向から見ると、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂが押さえていた部分にはエンドリング７ａ、７ｂが形成されず、ｑ軸方向で全てのストリップ４のそれぞれ中央部が露出している。
【００２０】
ここでは、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの長手方向をｑ軸の方向と一致させ、全てのストリップ４の中央部分を押さえた状態でアルミニウムを充填する構成としたが、これに限るものではない。少なくとも１つのストリップ４の一部を押さえた状態でアルミニウムを充填すれば、程度の差はあるが、ある程度の効果を奏する。
例えば図８に示すように、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂによって、積層した回転子鉄心１の両端部を積層方向から押さえる際、回転子鉄心１に形成されている少なくとも１つのストリップ４の一部を押さえることができれば、アルミニウム充填時にストリップ４が変形するのをある程度防止できる。さらに、図８のようなエンドリング型を用いれば、図４を用いるよりもエンドリング７ａ、７ｂを構成する導電性材の容積が大きくなって、起動運転から同期運転への引き込み性がよくなる。
また、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの長手方向をｑ軸に一致させなくてもよく、ストリップ４の伸びる方向、この場合はｄ軸の方向、と交わる方向に延長して押さえるようにすれば、長手方向がｄ軸に一致することなく、確実にストリップ４を押さえることができる。
【００２１】
以下、図３に示した回転子の製造装置において、回転子鉄心１の積層方向の側面外周部に配置される第１固定部材であるコアバンド１０及び第２固定部材であるバンド押さえ１１について説明する。ここで、コアバンド１０及びバンド押さえ１１は例えばどちらも鉄である。図３に示したコアバンド１０及びバンド押さえ１１はいずれも円筒形状をなしているが、ここではコアバンド１０の他の構成例を示す。製造工程は図６と同様であり、その側面外周部の仮固定ステップであるステップＳＴ３で用いるコアバンド１０の他の構成例である。
図９はこの構成例における同期誘導動機の回転子の製造装置及び製造した回転子を示す横断面図である。コアバンド１０は積層方向に伸びる切りかけ１２を有し、図６の製造工程におけるステップＳＴ３で積層した回転子鉄心１の側面外周部を仮固定する。この時、切りかけ１２によって、積層された回転子鉄心１は側面外周部の少なくとも円周の一部を残した状態で仮固定される。この後、ステップＳＴ４にてエンドリング型８、９によって回転子鉄心１の積層方向両端部より固定する。ここで、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂによって少なくとも１つのストリップ４を押さえた後に、ステップＳＴ５でコアバンド１０の外周から更にバンド押さえ１１で押さえる。
【００２２】
バンド押さえ１１により外周からコアバンド１０を押さえようとした場合、コアバンド１０が完全な筒形状で形成されていると、回転子鉄心１の外周とコアバンド１０の内周に隙間がある状態で外周側から押さえようとしても、その隙間が逃げる部分がないので、回転子鉄心１を確実に押さえることができない。これに対し、コアバンド１０に切りかけ１２を設けることにより、バンド押さえ１１で外周から押さえたときに、コアバンド１０が切りかけ１２の部分で多少変形することができる。このため、コアバンド１０と回転子鉄心１の隙間をより小さくすることができ、ダイカスト時の回転子鉄心１の側面外周部への膨張を確実に防止することができる。
【００２３】
図１に示すように回転子鉄心１には外周部に薄肉部５が設けられている。薄肉部５をなるべく薄くすることによって、ｄ軸およびｑ軸の磁気抵抗の差がより大きくなり、更に高効率な電動機を得ることができる。しかし、ダイカスト時には高い圧力をかけてスリット２及びスロット３にアルミニウムが充填されるために、薄肉部５が外周側に膨張してしまい、特性が劣化することがあった。また膨張を防止するために薄肉部５を厚くしてしまうと、電動機の効率が悪化する問題があった。
この構成例では、回転子鉄心１の側面外周部からコアバンド１０により押さえた状態でダイカストを行うために、薄肉部５を薄くした状態でも、外周側への膨張を防止することができるため、高効率な同期誘導電動機の回転子を得ることができる。
また回転子が大きく膨張してしまうと、周囲に配置される固定子と接触する可能性があるが、上記のように膨張を防止することにより、振動および騒音が大きくなることを防止することができ、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子を得ることができる。
【００２４】
また、図１０は同期誘導電動機の回転子のさらに他の構成例による製造装置及び製造した回転子を示す横断面図である。この構成例によるコアバンド１０は第１コアバンド１０ａと第２コアバンド１０ｂとに分割して構成され、外周側からバンド押さえ１１により押さえることにより、コアバンド１０ａ、１０ｂ間に設けられた隙間が多少変形して、コアバンド１０ａ、１０ｂと回転子鉄心１の隙間をより小さくすることができる。
この際、薄肉部５はｑ軸方向に長く存在しているため、回転子鉄心１の膨張はｑ軸方向側で発生する。分割させたコアバンド１０ａ及び１０ｂをｑ軸方向に配置し、コアバンド１０ａ、１０ｂ間の隙間をｄ軸方向に配置する方が望ましい。
【００２５】
なお、図９で示した切りかけ１２や、図１０で示したコアバンド１０ａ、１０ｂ間の隙間は、回転子鉄心１の積層方向の一端面から他端面に伸びるように構成されていてもいいし、積層方向に部分的に設けられてもよい。
また、コアバンド１０ａ、１０ｂは２分割に構成したが、もっと多くに分割してもよい。少なくとも円周の一部を残してコアバンド１０などの固定部材で仮固定し、その後で固定部材を外周より押さえることで、一部を残した部分で固定部材が変形でき、回転子鉄心１の側面外周部を確実の固定できる。
【００２６】
また図３に示した製造装置において、回転子鉄心１の左側外周部に空間１３（隙間）が設けられているが、コアバンド１０で仮固定後にエンドリング型８、９で積層方向を固定する場合、この空間１３は第２エンドリング型９で回転子鉄心１を押さえるために必要な部分である。第２エンドリング型９の積層方向左側から他端部側（第１エンドリング型８側）へ圧力を加える時、第２エンドリング型９がコアバンド１０に接触することなく、確実に第１エンドリング型８側への圧力が回転子鉄心１に作用する。このため、回転子鉄心１を両端より確実に押さえることができる。
また適当な空間を設けることにより、回転子鉄心１の積層枚数がある程度増減しても、空間部分だけ第２エンドリング型９が積層方向に移動できる。このため、回転子鉄心１の積層枚数を可変にでき、汎用性が高く、積層枚数の異なる回転子を同一の製造装置で製造できるため、回転子の低コスト化を図ることもできる。
【００２７】
また、図１１はこの実施の形態に係る同期誘導電動機の他の構成の回転子を示す横断面図である。図の各部において、図１と同一符号は、同一または相当部分を示し、詳しい説明は省略する。図に示した回転子は、ｄ軸方向の磁束の流れを滑らかにするような形状にスリット２及びスロット３が設けられたものである。磁束の流れが滑らかになることにより、ｄ軸方向の磁気抵抗を更に小さくすることが可能になり、より大きなリラクタンストルクを発生させることができる。その結果、高効率でかつ高出力な同期誘導電動機を得ることができる。
【００２８】
このような形状の回転子においても、ストリップ４は数ｍｍ程度の幅である。このため、図４、図５、又は図８で示したようなエンドリング型を用い、図６に示したフローチャートと同様の工程で回転子を製造することで、従来の製造方法ではアルミニウム充填時に生じていたストリップ４の浮きを防止し、振動及び騒音を低減でき、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子を製造できる。また、図９、図１０で示したコアバンド１０やバンド押さえ１１を用いて得られる効果も同様である。
【００２９】
特に、切りかけ１２やコアバンド１０ａ、１０ｂの間の空間で構成される変形し得る部分を有するコアバンド１０と、全てのストリップ４の中央部分を押さえるエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂと、コアバンド１０の一端に設けた空間１３とを組合わせ、図６に示すような製造工程で製造することで、回転子鉄心１の積層方向及び側面外周部を確実に固定できる。このため、作業性が良く最も効果的な同期誘導電動機の回転子の製造方法が得られる。
【００３０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２による同期誘導電動機の回転子を製造する方法について以下に説明する。図１２はこの実施の形態に係る同期誘導電動機の回転子を示す斜視図である。この構成例による回転子鉄心１は、破線で示すようにスキューが設けられて積層されており、回転子鉄心１の両端にはエンドリング７ａ、７ｂが形成されている。スロット３とエンドリング７ａ、７ｂで形成される二次導体のスロットの部分が図に示すように積層方向に斜めに構成することで、回転子を構成した時に起動性が良くなり回転音も低減できるなど、性能を向上できる。
このような構成の回転子を製造する際にも、図３と同様の製造装置を用い、図６と同様の製造工程で製造できる。ステップＳＴ２において、回転子鉄心１を積層する際、積層した回転子鉄心１又は積層する回転子鉄心１のどちらかを徐々に回転してずらすことで、両端部間の回転子鉄心１にスキュー角度Ａが施された状態で積層される。もちろん、実施の形態１で積層したように同一の重なり状態で積層した後に、それぞれの回転子鉄心１をずらしてスキュー角度Ａを施す工程を設けてもよい。ただし、スキューを大きくすると同期運転時の効率が低下するため、余り大きくない方が好ましい。
【００３１】
このように積層された回転子の両端部を第１、第２エンドリング型８、９で押さえる際にも、実施の形態１で示したように、両端部の回転子鉄心１の隣り合うスリット２の間に形成されているストリップ４のうち、少なくとも１つのストリップ４をエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂで押さえる（ステップＳＴ４）。そして、この状態でスリット２及びスロット３の少なくともスロット３と、エンドリング型８、９にアルミニウムを充填することで、従来の製造方法ではアルミニウム充填時に生じていたストリップ４の浮きを防止し、振動及び騒音を低減でき、信頼性の高い同期誘導電動機の回転子を製造できる。
【００３２】
図１３は図３に示した第２エンドリング型９を示す断面図であり、回転子鉄心１と接触する側を見た図である。９ａは第２エンドリング型９の外周部材、９ｂは第２エンドリング型９の内周部材である。この第２エンドリング型９の斜視図は、図５に示した第１エンドリング型８と同様である。
図１３において、斜線で囲まれた部分が第２エンドリング型９と回転子鉄心１端面との接触部分を示しており、回転子鉄心１との位置関係は破線で示した通りである。また、第１エンドリング型８とこれが接触する回転子鉄心１との位置関係は図４と同様である。
【００３３】
回転子鉄心１にスキューが施された場合、積層された回転子鉄心１のスリット２及びストリップ４の配置は、積層方向の両端側でスキューの角度Ａだけ回転した形状になる。そこで、スキューが施された回転子鉄心１にダイカストを行う場合、図１３に示すようにスキュー角度Ａ程度、第２エンドリング型内周部材９ｂを第１エンドリング型内周部材８ｂに対してスキューの方向に回転して、スキューの方向に回転した位置のストリップ４を押さえるように配置する。この構成例ではエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの長手方向で、それぞれが接触する回転子鉄心１の端面のすべてのストリップ４を押さえることができる。このため、ストリップ４を押さえて、アルミニウム充填工程で生じていたストリップ４の浮きを確実に防止することができ、振動及び騒音を抑制することができる電動機が得られる。
【００３４】
図１４は、図１３に示したように第２エンドリング型内周部材９ｂを配置して製造された同期誘導電動機の回転子を示す平面図であり、第２エンドリング型９を取り除いて積層方向から見た図である。図７と同様、内周部材９ｂによって押さえた部分のストリップ４が露出されて見られる。
【００３５】
図４、図１３に示したエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの形状は、回転子鉄心１に設けられたストリップ４のうち、ｑ軸方向の最も外側（図では上下方向）のストリップ４を端面から押さえることができるような形状であるが、これに限るものではない。
即ち、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂはそれぞれ接触する回転子鉄心１の両端面におけるｑ軸に伸びるような形状としたが、ｑ軸に完全に一致して延長されていなくてもある程度の効果を奏する。例えば、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの長手方向を、それぞれの内周部材８ｂ、９ｂが接触している回転子鉄心１のストリップ４の伸びる方向（ｄ軸方向）と交わる方向とし、積層方向両端面のそれぞれにおいて、接触するエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂがより多くのストリップ４と交わるように配置する。スキュー角度Ａは、電動機によって様々であるが、図４、図１３のようにエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂを配置することで、回転子鉄心１の積層方向の両端面において内周部材８ｂ、９ｂで押さえられたストリップ４は、積層方向に力が加えられた状態で、アルミニウムが充填される。このため、アルミニウム充填工程での浮きを防止することにより、振動及び騒音を抑制することができる電動機が得られる。
【００３６】
以下、スキューの施された回転子に対し、ステップＳＴ４でのエンドリング型８、９の配置についての他の例について説明する。ここでも、図３と同様の製造装置を用い、図６と同様の製造工程で製造できる。
上記の構成では、スキュー角度Ａが余り大きくなると、両端面に配置されるエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂ同士がずれて対向して重なる部分の面積が少なくなる。その場合には、積層方向から押圧する際に余り力をかけることができなくなって、アルミニウム充填時にしっかりとストリップ４を押さえることができなくなる。
【００３７】
図１５は図３に示す第１エンドリング型８を示す断面図であり、接触している回転子鉄心１側を見た図（図３では向かって右側から見た図）である。また、図１６は図３に示す第２エンドリング型９を示す断面図であり、接触している回転子鉄心１側を見た図（図３では向かって左側から見た図）である。この回転子鉄心１もスキュー角度Ａが施されており、図１２に示したように、積層した回転子鉄心１は第１エンドリング型８側（図に向かって上側）から時計回りにスキュー角度Ａだけ回転されて第２エンドリング型９側（図に向かって下側）に至る。図において、Ｂは回転子鉄心１の積層方向の両端面間のエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂのずれ角度であり、例えば第１、第２エンドリング型８、９が接触する回転子鉄心１に形成されているｑ軸からの角度とする。
【００３８】
この例は、両端側に配置される第１、第２エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂ同士の相対的な角度はほとんどずらさず、両端面間のスキュー角度Ａのほぼ中央にエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの長手方向の頂点がくるように配置する。即ち、Ｂはスキューの角度Ａの略半分の角度（Ｂ＝Ａ／２程度）になるようにエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂを配置する。
エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂ同士には、角度ずれが生じていないため、対向する面積が大きく、回転子鉄心１を積層方向両端からより強い力で押さえることができる。両端からの強力な押さえにより、ストリップ４の浮きを防止し、ダイカスト時のアルミニウムの漏れを確実に防止することができる。
ここでは、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂを、スキュー角度Ａの略半分程度、互いに他端側の内周部材側に回転させて配置することで、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂ同士は、対向して重なる面積が確保できる。これと共に、積層した回転子鉄心１のそれぞれの配置を考慮した場合、多くのストリップ４を押さえた状態で、アルミニウムを充填することができる。
【００３９】
もちろん、内周部材８ｂ、９ｂを丁度スキュー角度Ａやスキュー角度Ａの半分だけずらした位置に配置しようとしても困難であり、ある程度回転方向の前後にずれて配置してもよい。
また、スキューがついている回転子の場合、次のようにエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂをスキューの方向に少し回転して配置しても、ある程度の効果を奏する。例えば、内周部材８ｂ、９ｂがそれぞれ接触している回転子鉄心１におけるストリップの伸びる方向と直交する方向（ｑ軸方向）から、内周部材８ｂを内周部材９ｂと一致する方向に少し回転させて配置すると共に、内周部材９ｂを内周部材８ｂと一致する方向に少し回転して配置する。お互いに対向する内周部材８ｂ、９ｂ側に少しづつ回転することで、内周部材８ｂ、９ｂ同士の重なる面積は回転しない場合よりも増えるので、強い力で押さえることができる。
【００４０】
また、この実施の形態でも、エンドリング型内周部材８ｂ、９ｂの長手方向が、ストリップ４の伸びる方向（ｄ軸方向）に交わる方向に延長する形状として、なるべく多くのストリップ４を押さえることができる形状としている。
ここで、スキューのある回転子を製造する場合でも、実施の形態１と同様図８に示すように、積層方向端面の回転子鉄心１において、スキューの方向に回転した位置のストリップ４の少なくとも１つ、をエンドリング型内周部材８ｂ、９ｂによって押さえた状態でアルミニウムを充填することで、ストリップ４が積層方向に浮き上がって変形するのを、ある程度防止できる。
【００４１】
ここで、スキューを施して積層した回転子鉄心１の側面側外周を固定する固定部材については、実施の形態１と同様、図９、図１０に示したコアバンド１０及びバンド押さえ１１を用いると、側面外周部を確実に押さえた状態でアルミニウムを充填することができる。コアバンド１０の円周部に設ける切りかけ１２やバンド１０の積層方向に設ける隙間に関しても、実施の形態１と同様のことが適用できる。
【００４２】
なお、実施の形態１及び実施の形態２において、固定子巻線は三相巻線で構成され、三相巻線に三相交流電源を印加しても良いし、主巻線及び補助巻線で構成され、補助巻線と直列に運転コンデンサが接続されたものと主巻線とを並列接続したものに単相交流電源を印加しても良い。運転コンデンサは４μＦ程度から１５０μＦ程度のものを用いるのが望ましい。
【００４３】
実施の形態１、実施の形態２ではエンドリング型８、９の外周部材８ａ、９ａと内周部材８ｂ、９ｂは図５に示すように一端で接続して一体に構成したが、別々の型としてもよい。別体にすると、実施の形態２で述べた回転子の構成のようにスキューが施されている場合、両端部の回転子鉄心１に接触する内周部材８ｂ、９ｂのみを位置合わせすればよい。
【００４４】
実施の形態１、２では、充填材としてアルミニウムについて述べたが、導電性の材質であれば、銅など他の材質を用いても同様の効果が得られる。またスリット２およびスロット３に導電性材を充填させているが、かご形の二次導体を形成させることができれば、スロット３にのみ導電性材を充填させたり、スロット３の全てとスリット２の一部に導電性材を充填させてもよい。
【００４５】
また、実施の形態１、２によって製造した同期誘導電動機を圧縮機に搭載した場合、搭載される電動機が高効率であるため、高効率な圧縮機を得ることができる。圧縮機に搭載する際には、ガスが通過するための貫通穴を、回転子の積層方向に貫通するように設けてもよい。
さらに、実施の形態１、２の同期誘導電動機は永久磁石を用いていないため、電動機を廃棄する際、リサイクル性が良くなる。
【００４６】
また、実施の形態１、２において、２極の同期誘導電動機について述べたが、４極以上の電動機においても同様の効果が得られる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリットと外周部近傍に設けられ誘導トルクを発生させる複数のスロットと、前記回転子鉄心の隣り合う前記スリット間に複数のストリップを有する回転子鉄心を複数枚積層する積層ステップと、
前記ストリップの伸びる方向と交わる方向に、前記ストリップを押さえるようにエンドリング型を前記回転子鉄心の前記積層方向両端部に配置して前記回転子鉄心を押さえる固定ステップと、
前記固定ステップ後に導電性材を前記スリットおよび前記スロットのうちの少なくとも前記スロットに充填すると共に前記エンドリング型に充填して二次導体を生成する二次導体生成ステップと、を施すことを特徴とすることにより、積層方向の浮きを防止でき、振動及び騒音を低減できる信頼性の高い同期誘導電動機の回転子の製造方法を得ることができる。
【００４８】
また、この発明によれば、磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリットと外周部近傍に設けられ誘導トルクを発生させる複数のスロットと、前記複数のスリット間に複数のストリップを有する回転子鉄心の積層方向両端部に配置され、前記積層方向に沿った方向に前記回転子鉄心を押さえる回転子用金型であって、前記回転子鉄心の前記スロットの一部を覆うように配置される外周部材と、前記回転子鉄心の中央部に設けられたシャフトの挿入部を覆うとともに、前記ｄ軸と交わる方向に細長い形状を有して前記スリットの一部を覆うよう構成された内周部材を備えたことを特徴とすることにより、積層方向の浮きを防止でき、振動及び騒音を低減できる信頼性の高い同期誘導電動機を製造する回転子用金型を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る同期誘導電動機の回転子を示す横断面図である。
【図２】 実施の形態１に係る同期誘導電動機の回転子を示す斜視図である。
【図３】 実施の形態１に係る同期誘導電動機の回転子の製造装置を示す縦断面図である。
【図４】 実施の形態１に係り、図３のＩＶ―ＩＶ線断面図である。
【図５】 実施の形態１に係る第１エンドリング型を示す斜視図である。
【図６】 実施の形態１による回転子の製造方法を工程順に示すフローチャートである。
【図７】 実施の形態１に係る回転子を積層方向から見た平面図である。
【図８】 実施の形態１に係る他のエンドリング型を示す断面図である。
【図９】 実施の形態１に係る回転子の他の製造装置を示す横断面図である。
【図１０】 実施の形態１に係る回転子のさらに他の製造装置を示す横断面図である。
【図１１】 実施の形態１に係る他の構成の回転子を示す横断面図である。
【図１２】 この発明の実施の形態２による同期誘導電動機の回転子を示す斜視図である。
【図１３】 実施の形態２に係る第２エンドリング型を示す断面図である。
【図１４】 実施の形態２に係る回転子を示す平面図である。
【図１５】 実施の形態２に係り、他の構成の第１エンドリング型を示す断面図である。
【図１６】 実施の形態２に係り、他の構成の第２エンドリング型を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 回転子鉄心、２ スリット、３ スロット、４ ストリップ、５ 薄肉部、７ａ、７ｂ 第１、第２エンドリング、８ 第１エンドリング型、８ａ 第１エンドリング型外周部材、８ｂ 第１エンドリング型内周部材、９ 第２エンドリング型、９ａ 第２エンドリング型外周部材、９ｂ 第２エンドリング型内周部材、１０、１０ａ、１０ｂ 第１固定部材、１１ 第２固定部材、１２ 切りかけ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a rotor of a synchronous induction motor that is activated by using induction torque and is synchronously operated by using reluctance torque, a mold for a rotor, and the like.
[0002]
[Prior art]
In the conventional method of manufacturing a rotor of a synchronous induction motor, after laminating a plurality of rotor cores made of magnetic steel plates, which are magnetic bodies, with holes for embedding permanent magnets, aluminum is formed by die casting. Filled to produce a squirrel-cage secondary conductor. Thereafter, a permanent magnet is inserted into the hole for embedding the permanent magnet to constitute a rotor (see, for example, Patent Document 1).
In another conventional method for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor, a plurality of rotor cores made of magnetic steel plates, which are magnetic materials, are laminated, and then aluminum, which is a conductive material, is die-cast into slits and slots. Fill by the method. At that time, end rings are formed at both ends of the rotor core in the stacking direction in order to form a cage-shaped secondary conductor. The end ring shape is circular on both the inner periphery and the outer periphery, and the cross-sectional shape is a ring shape (see, for example, Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-346369 A (page 5, FIG. 4)
[Patent Document 2]
JP 2001-238418 A (3rd to 4th pages, FIG. 5)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional method for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor, after die casting, an expensive permanent magnet is inserted into a hole for embedding a permanent magnet, so that there is a problem that the motor cost becomes high, and the rotation that is a magnetic body Since the permanent magnet is inserted into the child, the permanent magnet may stick to the rotor at the time of insertion, and there is a problem that workability deteriorates.
Further, in the other conventional methods for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor, since the end ring cross-sectional shape is a ring shape, when filling aluminum, which is a conductive material, under high pressure conditions during die casting, In some cases, the strip formed in the film may be deformed, and floating may occur in the stacking direction. If aluminum leaks from the float, there is a problem that vibration and noise at the time of induction torque generation increase.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of reducing vibration and noise when induction torque is generated, and to obtain a highly reliable method for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor. Objective.
It is another object of the present invention to obtain a rotor mold capable of manufacturing a highly reliable synchronous induction motor rotor and a highly reliable compressor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A method of manufacturing a rotor of a synchronous induction motor according to the present invention includes a plurality of slits that generate reluctance torque by forming magnetic pole projections on a d-axis that is a direction in which magnetic flux easily flows and a q-axis that is a direction in which magnetic flux does not easily flow. A plurality of slots provided in the vicinity of the outer periphery to generate an induction torque; A plurality of strips between the adjacent slits of the rotor core A lamination step of laminating a plurality of rotor cores having
In a direction crossing the direction in which the strip extends, the strip is End ring type to hold down At both ends of the rotor core in the stacking direction Place The rotor core A fixed step to hold down,
After the fixing step, the conductive material is filled into at least the slot and the slot, and the end ring mold is filled. To produce a secondary conductor And a secondary conductor generation step.
[0007]
The rotor mold for the synchronous induction motor according to the present invention is: A plurality of slits for generating reluctance torque by forming magnetic pole projections on the d-axis, which is a direction in which magnetic flux tends to flow, and a q-axis, which is a direction in which magnetic flux does not flow easily, and a plurality of slots provided in the vicinity of the outer periphery to generate induction torque A rotor mold that is disposed at both ends in the stacking direction of a rotor core having a plurality of strips between the plurality of slits and holds the rotor core in a direction along the stacking direction, and the rotor The outer peripheral member disposed so as to cover a part of the slot of the iron core, and the insertion portion of the shaft provided in the central portion of the rotor core, and having an elongated shape in a direction intersecting with the d axis An inner peripheral member configured to cover a part of the slit was provided. It is characterized by.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotor of a synchronous induction motor according to this embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotor core made of a magnetic steel plate that is a magnetic material, and the rotor has a circular shape with a thickness of about 0.1 to 1.5 mm and is laminated to form a rotor. . 2 is a slit which is filled with, for example, aluminum (indicated by a lattice) as a conductive material, and is provided in the vicinity of the outer periphery of the rotor core 1. Slots (indicated by lattice display) are filled, 4 is a strip formed between adjacent slits 2, 5 is formed on the outer periphery of the rotor core 1, for example, a thin portion of about 0.1 to 1 mm A thin-walled portion 6 and 6 are shafts fixed to the rotor core 1 by press fitting or shrink fitting. Aluminum that is a non-magnetic material and is used as a conductive material shows a configuration in which both the slit 2 and the slot 3 are filled here, but at least the slot 3 is filled, and the slit 2 is filled. The structure which is not necessary may be sufficient.
[0009]
FIG. 2 is a perspective view showing the rotor of the synchronous induction motor according to this embodiment. First and second end rings 7a and 7b are formed at both ends of the rotor core 1 in the stacking direction. The slot 3 and the end rings 7a and 7b can be electrically connected to each other by a conductive material for forming the slits 2 and the slots 3 and the end rings 7a and 7b by the die casting method, in this case, aluminum, and a cage-shaped secondary conductor. Is formed. When starting the synchronous induction motor, it is possible to start the synchronous induction motor by generating current by flowing current through the stator winding (not shown) and generating induction torque. it can.
Further, since aluminum filled in the slit 2 of the rotor is a non-magnetic material, by providing the slit 2 as shown in FIG. 1, the rotor has a d-axis which is a direction in which the magnetic flux easily flows, and the flow of the magnetic flux. A difference occurs in the q-axis magnetic resistance, which is a difficult direction, and the magnetic flux generated by the stator (not shown) forms a magnetic pole projection depending on the position of the rotor. Since reluctance torque is generated by this magnetic pole projection, synchronous operation is possible. The slit 2 is not filled with anything, and the d-axis and the q-axis are formed even if the space is left as it is. When filling the slit 2 with a filler, the filler needs to be a non-magnetic material.
[0010]
With the configuration as described above, when a synchronous induction motor is operated by connecting a commercial power supply of 50 Hz and 60 Hz to the stator winding, a secondary current flows through the cage-shaped secondary conductor. It is possible to start up without necessity, and to obtain a low-cost synchronous induction motor. Furthermore, since it has a magnetic pole protrusion, synchronous operation is possible, and thus a highly efficient electric motor with reduced secondary copper loss can be obtained.
[0011]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an apparatus for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor when the slit 2 and the slot 3 and the first and second end rings 7a and 7b are formed by filling aluminum with a die casting method. . The end rings 7a and 7b provided at both ends in the stacking direction of the rotor core 1 are formed by being filled with aluminum by a die casting method simultaneously with the slit 2 and the slot 3 of the rotor. Reference numerals 8 and 9 denote rotator dies for the synchronous induction motor for forming the first and second end rings 7a and 7b, for example, the first end ring mold 8 and the second end ring mold 9. Reference numeral 10 denotes a first fixing member provided on the outer peripheral portion of the rotor core 1, for example, a core band. Reference numeral 13 denotes a space between the core band 10 and the second end ring mold 9. The core band 10 is fixed so that the gap between the core band 10 and the rotor core 1 is as small as possible by pressing the core band 10 from the outer periphery with a band presser 11 that is a second fixing member. The core band 10 and the band presser 11 are made of iron, for example.
[0012]
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, and is a view of the side in contact with the rotor core 1. FIG. 5 is a perspective view showing the first end ring mold 8. 8a is an outer peripheral member of the first end ring mold 8, and 8b is an inner peripheral member of the first end ring mold 8. Here, they are connected and integrated on the side not contacting the rotor core 1. Although not shown in the drawing, the second end ring mold 9 has the same shape, and is composed of an outer peripheral member 9a and an inner peripheral member 9b similar to the outer peripheral member 8a and the inner peripheral member 8b. Hereinafter, although not particularly described, the same as described in the first end ring mold 8 at both end surfaces of the rotor core 1 in the stacking direction. In FIG. 4, the broken lines indicate the positions of the slots 3 and the slits 2 of the rotor core 1. The first and second end rings 7a and 7b form a squirrel-cage secondary conductor together with the slot 3 provided in the vicinity of the outer periphery of the rotor core 1, so that the outer periphery that contacts the slot 3 on the end surface of the rotor core 1 The part needs to be ring-shaped.
In FIG. 4, a portion surrounded by a diagonal line indicates a contact portion between the first end ring mold 8 and the end surface of the rotor core 1, and the positional relationship with the rotor core 1 is as indicated by a broken line. The shape of the first end ring-type inner circumferential member 8b is such that the outermost strip in the q-axis direction (vertical direction in the figure) of the strips 4 provided on the rotor core 1 can be pressed from the end surface. Keep it. For example, the first end ring type inner peripheral member 8b according to this embodiment has a shape extending in the direction intersecting with the extending direction of the strip 4 (d-axis direction), for example, the q-axis direction, and all the strips 4 in the q-axis direction. Is configured to be pressed from the both end surfaces in the stacking direction to the other end side.
[0013]
Since the magnetic steel sheet which is the material of the rotor core 1 is provided with slits 2, very long strips 4 are formed between the adjacent slits 2. In the conventional die casting method, the inner peripheral member 8b has a circular shape that presses down so as to cover the vicinity of the insertion portion of the shaft. When the slit 2 and the slot 3 are filled with aluminum as a conductive material by using this, when the die casting is performed under a high pressure condition, the elongated strip 4 is deformed and the magnetic steel sheet floats in the stacking direction. was there. If aluminum leaks from this float, vibration and noise at the time of induction torque generation will be caused. On the other hand, when die casting is performed under a low pressure condition, aluminum may solidify in the middle, and the secondary conductor may not be uniformly filled. If the aluminum filling is insufficient, the starting characteristics of the synchronous induction motor deteriorate, and vibration and noise due to induction torque may increase. In this embodiment, since aluminum is filled in a state where at least a part of the easily deformable strip 4 is held by the end ring type inner peripheral members 8b, 9b, the strip 4 is deformed even if die casting is performed under high pressure conditions. Can be prevented.
[0014]
A method for manufacturing the rotor of the synchronous induction motor according to this embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the method of manufacturing the rotor of the synchronous induction motor according to this embodiment in the order of steps. First, in step ST1, a plurality of slits 2 for generating reluctance torque and a plurality of slots 3 for generating induction torque are formed by forming magnetic pole projections on the d-axis, which is the direction in which magnetic flux easily flows, and q-axis, which is the direction in which magnetic flux does not easily flow. In order to obtain the rotor core 1 having Thereby, the rotor core 1 is punched into a circular shape, and the rotor core 1 having the slits 2 and the slots 3 is formed. Next, in step ST2, a predetermined number of rotor cores 1 punched one by one are stacked. Here, a temporary shaft is inserted into the central portion of the rotor core 1.
[0015]
Subsequently, the core band 10 is temporarily fixed to the outer peripheral portion of the side surface of the rotor core 1 (step ST3), and the rotor core 1 is pressed from both ends in the stacking direction by the end ring dies 8 and 9 in the temporarily fixed state. (Step ST4). At this time, the structure of the end ring molds 8 and 9 includes end ring type outer peripheral members 8a and 9a and inner peripheral members 8b and 9b as shown in FIGS. That is, the shape of the end rings 7a and 7b is determined by the space between the outer peripheral members 8a and 9a and the inner peripheral members 8b and 9b, and the end rings 7a and 7b formed here are all formed by filling with aluminum. It becomes a ring shape that can be connected to the slot 3. Further, the end ring type inner peripheral members 8b, 9b are configured to hold at least one or more strips 4.
[0016]
Next, using the band presser 11, the temporarily fixed core band 10 is securely pressed from the outer periphery (step ST5). At this time, it is desirable to hold the gap between the rotor core 1 and the core band 10 as small as possible.
Further, in step ST6, the slot 3, the slit 2, and the end ring molds 8 and 9 are filled with aluminum by a die casting method. For example, high-temperature aluminum is injected by applying high pressure from an injection port (not shown) that connects the outside on the right side in FIG. 3 and the hollow portion of the first end ring mold 8. The injected aluminum passed through the hollow portion of the first end ring mold 8 and was laminated from the slit 2 and the slot 3 exposed without contacting the first end ring mold 8 on the end face of the rotor core 1. It flows to the other end surface through the slit 2 and the slot 3 of the rotor core 1. As a result, the slot 3, the slit 2, and the end ring dies 8 and 9 are filled with aluminum, and a cage-shaped secondary conductor is formed (step ST6). For example, when filling from the first end ring mold 8 side, this filling is performed under high pressure conditions so that the end ring mold 9 at the other end is filled with aluminum in a short time of about 1 second.
Thereafter, the rotor of the synchronous induction motor can be obtained by removing the temporarily inserted shaft. Actually, after this, the shaft 6 is inserted into the hole in the central portion of the rotor, and the shaft 6 is brought into close contact with the center of the rotor by press-fitting or baking.
[0017]
In this embodiment, in step ST4, the end ring-type inner peripheral members 8b and 9b can be filled with aluminum in a state where all the strips 4 are pressed from both ends in the stacking direction of the stacked rotor cores 1. For this reason, when filling aluminum, it can prevent that the strip 4 deform | transforms in the lamination direction with high-pressure aluminum. Therefore, vibration and noise can be reduced, and a highly reliable rotor of a synchronous induction motor can be manufactured.
[0018]
Further, since aluminum is poured while the outer peripheral portion of the side surface of the rotor core 1 is fixed by the core band 10 and the band retainer 11, when aluminum flows into the slot 3 and the slit 2, for example, a thin wall on the outer peripheral side of the slit 2 and the slot 3 It is possible to prevent the portion 5 from being deformed to the outer peripheral side surface, reduce vibration and noise, and manufacture a highly reliable rotor of a synchronous induction motor.
Although an example of the manufacturing process has been described here, the order of the manufacturing process is not limited to this. For example, step ST2 and step ST3 may be reversed. Here, an example in which the temporary shaft is inserted into the central portion of the rotor core 1 has been described. However, if a method of laminating the rotor core 1 by caulking is used, the temporary shaft need not be used.
[0019]
Here, FIG. 7 is a plan view of the rotor manufactured by the method of manufacturing a rotor of the synchronous induction motor according to this embodiment, viewed from the stacking direction. By the end ring molds 8 and 9, end rings 7a and 7b having the shapes shown in FIGS. 2 and 7 are formed on the rotor. Here, since all the strips 4 are pressed by the end ring type inner peripheral members 8b, 9b, when the manufactured rotor is viewed from the stacking direction, the end ring type inner peripheral members 8b, 9b are pressed. The end rings 7a and 7b are not formed in the center, and the central portions of all the strips 4 are exposed in the q-axis direction.
[0020]
Here, the end ring type inner peripheral members 8b and 9b are configured to be filled with aluminum in a state in which the longitudinal direction of the end ring type inner peripheral members 8b and 9b coincides with the direction of the q axis and the central portion of all the strips 4 is pressed. Absent. If aluminum is filled in a state where a part of at least one strip 4 is pressed, there is a certain degree of effect, although there is a difference.
For example, as shown in FIG. 8, when both ends of the laminated rotor core 1 are pressed from the lamination direction by the end ring type inner peripheral members 8b and 9b, at least one strip 4 formed on the rotor core 1 is formed. If a part can be pressed, the strip 4 can be prevented from being deformed to some extent when the aluminum is filled. Further, if the end ring type as shown in FIG. 8 is used, the volume of the conductive material constituting the end rings 7a and 7b becomes larger than that in FIG. 4, and the pull-in performance from the start-up operation to the synchronous operation is improved.
Further, the longitudinal directions of the end ring type inner peripheral members 8b and 9b do not have to coincide with the q axis, and they are extended and pressed in the direction in which the strip 4 extends, in this case, the direction intersecting with the d axis. For example, the strip 4 can be reliably pressed without the longitudinal direction coinciding with the d-axis.
[0021]
Hereinafter, in the rotor manufacturing apparatus shown in FIG. 3, the core band 10 that is the first fixing member and the band presser 11 that is the second fixing member that are disposed on the outer peripheral portion of the side surface in the stacking direction of the rotor core 1 will be described. To do. Here, both the core band 10 and the band retainer 11 are, for example, iron. Although both the core band 10 and the band presser 11 shown in FIG. 3 have a cylindrical shape, another configuration example of the core band 10 is shown here. The manufacturing process is the same as that in FIG. 6, and is another example of the configuration of the core band 10 used in step ST <b> 3 which is a temporary fixing step for the outer peripheral portion of the side surface.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the rotor manufacturing apparatus and the manufactured rotor of the synchronous induction motive in this configuration example. The core band 10 has a notch 12 extending in the stacking direction, and temporarily fixes the outer peripheral portion of the side surface of the rotor core 1 stacked in step ST3 in the manufacturing process of FIG. At this time, the laminated rotor core 1 is temporarily fixed by the notch 12 in a state where at least a part of the circumference of the outer peripheral portion of the side surface remains. Thereafter, in step ST4, the end ring molds 8 and 9 are fixed from both ends of the rotor core 1 in the stacking direction. Here, after at least one strip 4 is pressed by the end ring type inner peripheral members 8b, 9b, the band press 11 further presses the outer periphery of the core band 10 in step ST5.
[0022]
When trying to hold the core band 10 from the outer periphery with the band presser 11, if the core band 10 is formed in a complete cylindrical shape, there is a gap between the outer periphery of the rotor core 1 and the inner periphery of the core band 10. Even if it tries to hold down from the outer peripheral side, the rotor core 1 cannot be pressed down reliably because there is no portion where the gap escapes. On the other hand, by providing the core band 10 with the cut 12, the core band 10 can be slightly deformed at the portion of the cut 12 when being pressed from the outer periphery by the band press 11. For this reason, the clearance gap between the core band 10 and the rotor core 1 can be made smaller, and expansion | swelling to the side surface outer peripheral part of the rotor core 1 at the time of die-casting can be prevented reliably.
[0023]
As shown in FIG. 1, the rotor core 1 is provided with a thin portion 5 on the outer peripheral portion. By making the thin portion 5 as thin as possible, the difference in magnetic resistance between the d-axis and the q-axis becomes larger, and a more efficient electric motor can be obtained. However, since the slit 2 and the slot 3 are filled with aluminum by applying a high pressure during die casting, the thin-walled portion 5 expands to the outer peripheral side, which may deteriorate the characteristics. Further, if the thin portion 5 is made thick in order to prevent expansion, there is a problem that the efficiency of the electric motor deteriorates.
In this configuration example, in order to perform die casting in a state of being pressed by the core band 10 from the outer peripheral portion of the side surface of the rotor core 1, even when the thin portion 5 is thinned, expansion to the outer peripheral side can be prevented. A highly efficient synchronous induction motor rotor can be obtained.
Further, if the rotor expands greatly, there is a possibility that it will come into contact with the stator arranged around it, but by preventing the expansion as described above, it is possible to prevent vibration and noise from increasing. And a highly reliable rotor of a synchronous induction motor can be obtained.
[0024]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing apparatus and a manufactured rotor according to still another configuration example of the rotor of the synchronous induction motor. The core band 10 according to this configuration example is configured to be divided into a first core band 10a and a second core band 10b, and a gap provided between the core bands 10a and 10b is formed by pressing with the band presser 11 from the outer peripheral side. The gap between the core bands 10a and 10b and the rotor core 1 can be further reduced by being slightly deformed.
At this time, since the thin portion 5 is long in the q-axis direction, the expansion of the rotor core 1 occurs on the q-axis direction side. It is desirable to arrange the divided core bands 10a and 10b in the q-axis direction and arrange the gap between the core bands 10a and 10b in the d-axis direction.
[0025]
Note that the notch 12 shown in FIG. 9 and the gap between the core bands 10a and 10b shown in FIG. 10 may be configured to extend from one end surface of the rotor core 1 in the stacking direction to the other end surface. , May be partially provided in the stacking direction.
Further, although the core bands 10a and 10b are divided into two, they may be further divided. By temporarily fixing at least a part of the circumference with a fixing member such as the core band 10 and then pressing the fixing member from the outer periphery, the fixing member can be deformed at the part remaining, and the rotor core 1 can be deformed. The side periphery can be securely fixed.
[0026]
Further, in the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, a space 13 (gap) is provided in the left outer peripheral portion of the rotor core 1, but after temporarily fixing with the core band 10, the stacking direction is fixed with the end ring molds 8 and 9. In this case, the space 13 is a portion necessary for holding the rotor core 1 with the second end ring mold 9. When applying pressure from the left side in the stacking direction of the second end ring mold 9 to the other end side (first end ring mold 8 side), the second end ring mold 9 does not contact the core band 10 and the first The pressure toward the end ring mold 8 acts on the rotor core 1. For this reason, the rotor core 1 can be reliably pressed from both ends.
Further, by providing an appropriate space, the second end ring mold 9 can move in the stacking direction by a space portion even if the number of stacked rotor cores 1 increases or decreases to some extent. For this reason, the number of laminated rotor cores 1 can be made variable, the versatility is high, and rotors with different number of laminated sheets can be manufactured with the same manufacturing apparatus, so that the cost of the rotor can be reduced.
[0027]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rotor having another configuration of the synchronous induction motor according to this embodiment. In each part of the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and a detailed description thereof will be omitted. The rotor shown in the figure is provided with slits 2 and slots 3 in a shape that smoothes the flow of magnetic flux in the d-axis direction. By smoothing the flow of magnetic flux, it is possible to further reduce the magnetic resistance in the d-axis direction, and to generate a larger reluctance torque. As a result, a synchronous induction motor with high efficiency and high output can be obtained.
[0028]
Even in the rotor having such a shape, the strip 4 has a width of about several mm. For this reason, the end ring type as shown in FIG. 4, FIG. 5, or FIG. 8 is used, and the rotor is manufactured in the same process as the flowchart shown in FIG. The generated strip 4 can be prevented from floating, vibration and noise can be reduced, and a highly reliable rotor of a synchronous induction motor can be manufactured. Further, the effects obtained by using the core band 10 and the band presser 11 shown in FIGS. 9 and 10 are the same.
[0029]
In particular, the core band 10 having a deformable portion constituted by the space between the notch 12 and the core bands 10a and 10b, the end ring-type inner peripheral members 8b and 9b for pressing the central portion of all the strips 4, and the core By combining the space 13 provided at one end of the band 10 and manufacturing in a manufacturing process as shown in FIG. 6, the stacking direction of the rotor core 1 and the outer periphery of the side surface can be reliably fixed. For this reason, the manufacturing method of the rotor of a synchronous induction motor with the best workability is obtained.
[0030]
Embodiment 2. FIG.
A method for manufacturing the rotor of the synchronous induction motor according to the second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 12 is a perspective view showing the rotor of the synchronous induction motor according to this embodiment. The rotor core 1 according to this configuration example is stacked with a skew as shown by a broken line, and end rings 7 a and 7 b are formed at both ends of the rotor core 1. The slot portion of the secondary conductor formed by the slot 3 and the end rings 7a and 7b is slanted in the stacking direction as shown in the figure, so that the startup performance is improved and the rotation noise is reduced when the rotor is configured. The performance can be improved.
Also when manufacturing the rotor of such a structure, it can manufacture with the manufacturing process similar to FIG. 6 using the manufacturing apparatus similar to FIG. In step ST2, when the rotor core 1 is stacked, either the stacked rotor core 1 or the stacked rotor cores 1 is gradually rotated and shifted, thereby skewing the rotor core 1 between both ends. Lamination is performed with A applied. Of course, after laminating in the same overlapping state as in the first embodiment, the step of applying the skew angle A by shifting the rotor cores 1 may be provided. However, if the skew is increased, the efficiency at the time of synchronous operation is lowered, so it is preferable that the skew is not so large.
[0031]
Even when both ends of the rotor thus laminated are pressed by the first and second end ring molds 8 and 9, as shown in the first embodiment, adjacent slits of the rotor core 1 at both ends are provided. At least one of the strips 4 formed between 2 is pressed by the end ring type inner peripheral members 8b and 9b (step ST4). In this state, at least the slot 3 of the slit 2 and the slot 3 and the end ring molds 8 and 9 are filled with aluminum to prevent the strip 4 from floating when the aluminum is filled in the conventional manufacturing method, and to vibrate. In addition, it is possible to reduce the noise and to manufacture a highly reliable synchronous induction motor rotor.
[0032]
13 is a cross-sectional view showing the second end ring mold 9 shown in FIG. 3, and is a view of the side in contact with the rotor core 1. 9 a is an outer peripheral member of the second end ring mold 9, and 9 b is an inner peripheral member of the second end ring mold 9. The perspective view of the second end ring mold 9 is the same as that of the first end ring mold 8 shown in FIG.
In FIG. 13, a portion surrounded by diagonal lines indicates a contact portion between the second end ring type 9 and the end surface of the rotor core 1, and the positional relationship with the rotor core 1 is as indicated by a broken line. Further, the positional relationship between the first end ring mold 8 and the rotor core 1 with which the first end ring mold 8 contacts is the same as in FIG.
[0033]
When the rotor core 1 is skewed, the arrangement of the slits 2 and the strips 4 of the laminated rotor core 1 is a shape rotated by a skew angle A on both ends in the stacking direction. Therefore, when die-casting is performed on the skewed rotor core 1, the second end ring-type inner peripheral member 9b is moved with respect to the first end ring-type inner peripheral member 8b at a skew angle A as shown in FIG. The strip 4 rotates in the skew direction and is arranged so as to hold the strip 4 at the position rotated in the skew direction. In this configuration example, all the strips 4 on the end surface of the rotor core 1 that are in contact with each other can be pressed in the longitudinal direction of the end ring type inner peripheral members 8b and 9b. For this reason, the electric motor which can hold down the strip 4 and can surely prevent the strip 4 from being lifted in the aluminum filling process and can suppress vibration and noise can be obtained.
[0034]
FIG. 14 is a plan view showing the rotor of the synchronous induction motor manufactured by arranging the second end ring type inner peripheral member 9b as shown in FIG. 13, and the second end ring type 9 is removed and laminated. It is the figure seen from the direction. Similar to FIG. 7, the strip 4 pressed by the inner circumferential member 9 b is seen exposed.
[0035]
The shape of the end ring type inner peripheral members 8b and 9b shown in FIGS. 4 and 13 is that the strip 4 provided on the rotor core 1 is the outermost strip 4 in the q-axis direction (vertical direction in the figure). The shape can be pressed from the end face, but is not limited thereto.
In other words, the end ring type inner peripheral members 8b and 9b are shaped so as to extend to the q-axis on both end faces of the rotor core 1 that are in contact with each other. There is an effect. For example, the longitudinal direction of the end ring type inner peripheral members 8b and 9b is set to a direction intersecting with the extending direction (d-axis direction) of the strip 4 of the rotor core 1 in contact with the inner peripheral members 8b and 9b. The end ring type inner peripheral members 8b and 9b that are in contact with each other are arranged so that more strips 4 intersect with each other. The skew angle A varies depending on the electric motor, but by arranging the end ring type inner peripheral members 8b and 9b as shown in FIGS. 4 and 13, the inner peripheral member 8b on both end surfaces of the rotor core 1 in the stacking direction. The strip 4 pressed by 9b is filled with aluminum in a state where a force is applied in the laminating direction. For this reason, the electric motor which can suppress a vibration and a noise by preventing the float in an aluminum filling process is obtained.
[0036]
Hereinafter, another example of the arrangement of the end ring dies 8 and 9 in step ST4 will be described for the skewed rotor. Here, the same manufacturing process as in FIG. 6 can be used with the same manufacturing apparatus as in FIG.
In the above configuration, when the skew angle A becomes too large, the area of the end ring type inner peripheral members 8b and 9b arranged on both end faces is shifted and opposed to each other, and the area is reduced. In that case, it is not possible to apply excessive force when pressing from the stacking direction, and the strip 4 cannot be pressed firmly during aluminum filling.
[0037]
15 is a cross-sectional view showing the first end ring mold 8 shown in FIG. 3, and is a view of the contacting rotor core 1 (viewed from the right side in FIG. 3). 16 is a cross-sectional view showing the second end ring mold 9 shown in FIG. 3, which is a view of the contacting rotor core 1 (viewed from the left side in FIG. 3). This rotor core 1 is also given a skew angle A. As shown in FIG. 12, the laminated rotor core 1 is skewed clockwise from the first end ring type 8 side (the upper side in the figure). It is rotated by A to reach the second end ring mold 9 side (lower side in the figure). In the figure, B is a deviation angle of the end ring type inner peripheral members 8b, 9b between both end surfaces of the rotor core 1 in the stacking direction. For example, the rotor core with which the first and second end ring types 8, 9 are in contact with each other. The angle from the q-axis formed at 1.
[0038]
In this example, the relative angle between the first and second end ring type inner peripheral members 8b, 9b arranged on both end sides is not substantially shifted, and the end ring type is approximately at the center of the skew angle A between both end surfaces. It arrange | positions so that the vertex of the longitudinal direction of the surrounding members 8b and 9b may come. That is, the end ring-type inner peripheral members 8b and 9b are arranged so that B has an angle substantially half of the skew angle A (B = A / 2).
Since the end ring type inner peripheral members 8b and 9b are not angularly displaced, the opposing areas are large, and the rotor core 1 can be pressed with a stronger force from both ends in the stacking direction. The strong pressing from both ends can prevent the strip 4 from floating and can surely prevent aluminum leakage during die casting.
Here, the end ring-type inner peripheral members 8b, 9b are arranged so as to be rotated by about half of the skew angle A toward the inner peripheral member side on the other end side. Can secure an area where they face each other. At the same time, when each arrangement of the laminated rotor cores 1 is taken into consideration, aluminum can be filled in a state where many strips 4 are pressed.
[0039]
Of course, it is difficult to arrange the inner peripheral members 8b and 9b at a position shifted by just the skew angle A or half of the skew angle A, and the inner peripheral members 8b and 9b may be shifted to some extent before and after the rotational direction.
Further, in the case of a rotor with skew, even if the end ring type inner peripheral members 8b and 9b are arranged slightly rotated in the skew direction as described below, a certain degree of effect can be obtained. For example, the inner peripheral member 8b is slightly rotated in a direction that coincides with the inner peripheral member 9b from the direction (q-axis direction) orthogonal to the strip extending direction in the rotor core 1 with which the inner peripheral members 8b and 9b are in contact. The inner peripheral member 9b is slightly rotated in the direction coinciding with the inner peripheral member 8b. By rotating little by little toward the inner peripheral members 8b and 9b facing each other, the overlapping area of the inner peripheral members 8b and 9b increases as compared with the case where the inner peripheral members 8b and 9b do not rotate.
[0040]
Also in this embodiment, it is possible to hold as many strips 4 as possible in such a shape that the longitudinal direction of the end ring type inner peripheral members 8b, 9b extends in a direction intersecting with the direction in which the strips 4 extend (d-axis direction). The shape can be made.
Here, even in the case of manufacturing a skewed rotor, as shown in FIG. 8 as in the first embodiment, at least one of the strips 4 at a position rotated in the skew direction in the rotor core 1 on the end surface in the stacking direction. By filling the aluminum with the end ring type inner peripheral members 8b and 9b being pressed, it is possible to prevent the strip 4 from floating and deforming to some extent.
[0041]
Here, as for the fixing member for fixing the outer periphery of the rotor core 1 laminated with skew, the core band 10 and the band presser 11 shown in FIGS. 9 and 10 are used as in the first embodiment. The aluminum can be filled in a state where the outer peripheral portion of the side face is securely pressed. The same thing as Embodiment 1 is applicable also about the notch 12 provided in the circumference part of the core band 10, and the clearance gap provided in the lamination direction of the band 10. FIG.
[0042]
In the first embodiment and the second embodiment, the stator winding is constituted by a three-phase winding, and a three-phase AC power supply may be applied to the three-phase winding, or the main winding and the auxiliary winding. A single-phase AC power source may be applied to a configuration in which an operation capacitor is connected in series with an auxiliary winding and a main winding connected in parallel. It is desirable to use an operating capacitor of about 4 μF to 150 μF.
[0043]
In the first and second embodiments, the outer peripheral members 8a and 9a and the inner peripheral members 8b and 9b of the end ring molds 8 and 9 are connected at one end as shown in FIG. It is good. Separately, when skew is applied as in the configuration of the rotor described in the second embodiment, only the inner peripheral members 8b and 9b that are in contact with the rotor cores 1 at both ends may be aligned. .
[0044]
In the first and second embodiments, aluminum is described as the filler, but the same effect can be obtained even if other materials such as copper are used as long as they are conductive materials. In addition, the slit 2 and the slot 3 are filled with a conductive material, but if a cage-shaped secondary conductor can be formed, only the slot 3 can be filled with a conductive material, or all of the slots 3 and the slit 2 can be filled. A part may be filled with a conductive material.
[0045]
Further, when the synchronous induction motor manufactured according to the first and second embodiments is mounted on a compressor, the mounted motor is highly efficient, and thus a highly efficient compressor can be obtained. When mounting in a compressor, you may provide the through-hole for gas to pass through so that the lamination direction of a rotor may be penetrated.
Furthermore, since the synchronous induction motor of Embodiments 1 and 2 does not use a permanent magnet, the recyclability is improved when the motor is discarded.
[0046]
In the first and second embodiments, the two-pole synchronous induction motor has been described. However, the same effect can be obtained with a four-pole or more motor.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of slits that generate reluctance torque by forming magnetic pole projections on the d axis that is the direction in which the magnetic flux easily flows and the q axis that is the direction in which the magnetic flux does not flow easily A plurality of slots for generating induction torque, A plurality of strips between the adjacent slits of the rotor core A lamination step of laminating a plurality of rotor cores having
In a direction crossing the direction in which the strip extends, the strip is End ring type to hold down At both ends of the rotor core in the stacking direction Place The rotor core A fixed step to hold down,
After the fixing step, the conductive material is filled into at least the slot and the slot, and the end ring mold is filled. To produce a secondary conductor By performing the secondary conductor generation step, it is possible to obtain a highly reliable method of manufacturing a rotor of a synchronous induction motor that can prevent floating in the stacking direction and reduce vibration and noise.
[0048]
Moreover, according to this invention, A plurality of slits for generating reluctance torque by forming magnetic pole projections on the d-axis, which is a direction in which magnetic flux tends to flow, and a q-axis, which is a direction in which magnetic flux does not flow easily, and a plurality of slots provided in the vicinity of the outer periphery to generate induction torque A rotor mold that is disposed at both ends in the stacking direction of a rotor core having a plurality of strips between the plurality of slits and holds the rotor core in a direction along the stacking direction, and the rotor The outer peripheral member disposed so as to cover a part of the slot of the iron core, and the insertion portion of the shaft provided in the central portion of the rotor core, and having an elongated shape in a direction intersecting with the d axis An inner peripheral member configured to cover a part of the slit was provided. Thus, it is possible to obtain a rotor mold for manufacturing a highly reliable synchronous induction motor that can prevent floating in the stacking direction and reduce vibration and noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transverse sectional view showing a rotor of a synchronous induction motor according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a rotor of the synchronous induction motor according to the first embodiment.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an apparatus for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor according to a first embodiment.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3 according to the first embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a first end ring mold according to the first embodiment.
6 is a flowchart showing a method of manufacturing the rotor according to the first embodiment in the order of steps. FIG.
FIG. 7 is a plan view of the rotor according to the first embodiment when viewed from the stacking direction.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another end ring mold according to the first embodiment.
FIG. 9 is a transverse sectional view showing another manufacturing apparatus of the rotor according to the first embodiment.
10 is a cross-sectional view showing still another manufacturing apparatus for a rotor according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rotor having another configuration according to the first embodiment.
FIG. 12 is a perspective view showing a rotor of a synchronous induction motor according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a second end ring type according to the second embodiment.
FIG. 14 is a plan view showing a rotor according to the second embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a first end ring type of another configuration according to the second embodiment.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a second end ring type of another configuration according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor core, 2 slit, 3 slot, 4 strip, 5 thin part, 7a, 7b 1st, 2nd end ring, 8 1st end ring type, 8a 1st end ring type outer peripheral member, 8b 1st end ring Mold inner peripheral member, 9 Second end ring type, 9a Second end ring type outer peripheral member, 9b Second end ring type inner peripheral member, 10, 10a, 10b First fixing member, 11 Second fixing member, 12

Claims (6)

磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリットと外周部近傍に設けられ誘導トルクを発生させる複数のスロットと、前記回転子鉄心の隣り合う前記スリット間に複数のストリップを有する回転子鉄心を複数枚積層する積層ステップと、
前記ストリップの伸びる方向と交わる方向に、前記ストリップを押さえるようにエンドリング型を前記回転子鉄心の前記積層方向両端部に配置して前記回転子鉄心を押さえる固定ステップと、
前記固定ステップ後に導電性材を前記スリットおよび前記スロットのうちの少なくとも前記スロットに充填すると共に前記エンドリング型に充填して二次導体を生成する二次導体生成ステップと、を施すことを特徴とする同期誘導電動機の回転子の製造方法。A plurality of slits for generating reluctance torque by forming magnetic pole projections on the d-axis, which is a direction in which magnetic flux tends to flow, and a q-axis, which is a direction in which magnetic flux does not flow easily, and a plurality of slots provided in the vicinity of the outer periphery to generate induction torque A laminating step of laminating a plurality of rotor cores having a plurality of strips between the adjacent slits of the rotor core;
A fixing step for holding the rotor core by disposing end ring molds at both ends in the stacking direction of the rotor core so as to hold the strip in a direction intersecting with the extending direction of the strip ;
Performing a secondary conductor generation step of filling a conductive material with at least the slot and the slot after the fixing step and filling the end ring mold to generate a secondary conductor; To manufacture a rotor for a synchronous induction motor. 前記エンドリング型は前記回転子鉄心の前記スロットの一部を覆うように配置される外周部材と、前記回転子鉄心の中央部に設けられたシャフトの挿入部を覆うとともに、前記ｄ軸と交わる方向に細長い形状を有して前記スリットの一部を覆うよう構成された内周部材を備え、前記二次導体生成ステップにおいて生成した前記二次導体が、前記導電性材が充填されて形成される全ての前記スロットと接続しうるリング形状となるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の同期誘導電動機の回転子の製造方法。The end ring type covers an outer peripheral member disposed so as to cover a part of the slot of the rotor core, and an insertion portion of a shaft provided at a central portion of the rotor core, and intersects the d-axis. The secondary conductor generated in the secondary conductor generation step is formed by being filled with the conductive material. The method for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor according to claim 1, wherein the rotor is configured to have a ring shape that can be connected to all the slots. 前記積層された回転子鉄心の側面外周部を少なくとも円周の一部を残して固定部材で仮固定する仮固定ステップを施し、前記仮固定ステップと前記固定ステップの後に、前記固定部材を外周より押さえる外周固定ステップを施し、前記外周固定ステップの後に前記二次導体生成ステップを施すことを特徴とする請求項１に記載の同期誘導電動機の回転子の製造方法。A temporary fixing step of temporarily fixing the outer peripheral portion of the side surface of the laminated rotor core with a fixing member leaving at least a part of the circumference is performed, and the fixing member is moved from the outer periphery after the temporary fixing step and the fixing step. periphery subjected to fixing step, the rotor production method of the synchronous induction motor according to claim 1, characterized by applying said secondary conductor generating step after said outer peripheral fixing step of pressing. 前記積層ステップは前記回転子鉄心をずらして積層してスキューをつけるようにした、又は前記積層ステップの後で積層された前記回転子鉄心をずらしてスキュ−をつけるステップを施し、前記固定ステップは前記スキューの方向に回転した位置のストリップを押さえるように前記エンドリング型を配置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の同期誘導電動機の回転子の製造方法。In the laminating step, the rotor cores are shifted and laminated so as to be skewed, or the rotor cores laminated after the laminating step are shifted and skewed, and the fixing step is performed. The method for manufacturing a rotor of a synchronous induction motor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the end ring type is disposed so as to hold a strip at a position rotated in the skew direction. 前記積層ステップは前記回転子鉄心をずらして積層してスキューをつけるようにした、又は前記積層ステップの後で積層された前記回転子鉄心をずらしてスキュ−をつけるステップを施し、前記固定ステップは、両端部の前記エンドリング型をスキューの角度の略半分の角度だけ回転した位置にあるストリップを押さえるように配置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の同期誘導電動機の回転子の製造方法。In the laminating step, the rotor cores are shifted and laminated so as to be skewed, or the rotor cores laminated after the laminating step are shifted and skewed, and the fixing step is performed. 4. The synchronous induction according to any one of claims 1 to 3 , wherein the end ring molds at both ends are arranged so as to hold the strip at a position rotated by approximately half the skew angle. A method for manufacturing a rotor of an electric motor. 磁束の流れやすい方向であるｄ軸および磁束の流れにくい方向であるｑ軸で磁極突起を形成してリラクタンストルクを発生させる複数のスリットと外周部近傍に設けられ誘導トルクを発生させる複数のスロットと、前記複数のスリット間に複数のストリップを有する回転子鉄心の積層方向両端部に配置され、前記積層方向に沿った方向に前記回転子鉄心を押さえる回転子用金型であって、
前記回転子鉄心の前記スロットの一部を覆うように配置される外周部材と、前記回転子鉄心の中央部に設けられたシャフトの挿入部を覆うとともに、前記ｄ軸と交わる方向に細長い形状を有して前記スリットの一部を覆うよう構成された内周部材を備えたことを特徴とする同期誘導電動機の回転子用金型。 A plurality of slits for generating reluctance torque by forming magnetic pole projections on the d-axis, which is a direction in which magnetic flux tends to flow, and a q-axis, which is a direction in which magnetic flux does not flow easily, and a plurality of slots provided in the vicinity of the outer periphery to generate induction torque A rotor mold that is disposed at both ends in a stacking direction of a rotor core having a plurality of strips between the plurality of slits, and holds the rotor core in a direction along the stacking direction,
The outer peripheral member disposed so as to cover a part of the slot of the rotor core and the insertion portion of the shaft provided at the center of the rotor core, and having an elongated shape in a direction intersecting with the d axis A rotor mold for a synchronous induction motor, comprising an inner peripheral member configured to cover a part of the slit .

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