JPH0488855A - Cage-type induction motor - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＡＣサーボモータ等として使用されている
アルミニウム・ダイカスト・ロータを備えた籠形誘導電
動機に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cage-type induction motor equipped with an aluminum die-cast rotor, which is used as an AC servo motor or the like.
半導体スイッチング素子に関する技術開発およびチップ
化されたマイコンを利用する制御技術の進歩により、籠
形誘導電動機を可変速制御することが可能になり、ＡＣ
サーボモータ等として広く使用されている。With the development of technology related to semiconductor switching elements and advances in control technology that utilizes chipped microcomputers, it has become possible to control cage-type induction motors at variable speeds, and AC
Widely used as servo motors, etc.
即ち、構造が簡単で堅固であり、保守も容易でロータの
イナーシャ（ＧＤ”）も小さくでき、使用環境条件に適
応できる籠形誘導電動機の利点が見直され、可変速制御
特性に優れたＤＣモータにない多くの特長を備えた可変
速制御用モータとして使用されるようになった。In other words, the advantages of cage-type induction motors, which have a simple and robust structure, are easy to maintain, can reduce rotor inertia (GD), and can be adapted to usage environmental conditions, have been reconsidered, and DC motors with excellent variable speed control characteristics have been developed. It came to be used as a variable speed control motor with many features not found in other motors.
ところで、小型の籠形誘導電動機のロータとしては、製
造工程が簡単で量産にも適するアルミニウム・ダイカス
ト・ロータが採用されている。従って、誘導電動機の二
次抵抗を構成する箱形ロータの抵抗値は、アルミニウム
・ダイカストによって一体成形された２個のエンドリン
グと多数のロータバーとの合成抵抗である。Incidentally, as a rotor for a small cage induction motor, an aluminum die-cast rotor is used because it has a simple manufacturing process and is suitable for mass production. Therefore, the resistance value of the box-shaped rotor, which constitutes the secondary resistance of the induction motor, is the combined resistance of two end rings integrally molded by aluminum die-casting and a large number of rotor bars.
一般に、誘導電動機の一次電流、−次入力、トルクおよ
び力率を表す式は、二次抵抗Ｒ２の一次換算値Ｒ’２と
滑りＳとの比である（Ｒ’ ２ ／Ｓ）の関数として表
現される。従って、二次抵抗Ｒ２をパラメータとしたト
ルクＴと滑りＳの関係は第３図に示すように比較推移の
特性を示す。即ち、二次抵抗Ｒ２がｍ倍になると同一ト
ルクに対する滑りＳもｍ倍になることが判る。Generally, the equations expressing the primary current, -order input, torque, and power factor of an induction motor are as a function of (R' 2 /S), which is the ratio of the primary conversion value R'2 of the secondary resistance R2 and the slip S. expressed. Therefore, the relationship between the torque T and the slip S using the secondary resistance R2 as a parameter exhibits a comparative transition characteristic as shown in FIG. That is, it can be seen that when the secondary resistance R2 increases by m times, the slip S for the same torque also increases by m times.
また、二次銅損Ｐ １２は次式によって表わせる。Further, the secondary copper loss P12 can be expressed by the following equation.
Ｐ＋２＝ｍ＋（Ｉ’ ＋）２Ｒ’ ａ −・−”
（１）ここで、ｍ、は−次相数、Ｉ′１は二次電流の一
次換算値である。従って、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
温度上昇も抑制される。P+2=m+(I'+)2R' a −・−”
(1) Here, m is the number of -order phases, and I'1 is the primary conversion value of the secondary current. Therefore, when the secondary resistance R2 becomes smaller, secondary copper loss decreases, efficiency improves, and temperature rise in the rotor is also suppressed.
以上説明したように、誘導電動機の二次抵抗Ｒ２を減少
させると滑り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や温度上昇の抑制効果が期待で
きる。As explained above, when the secondary resistance R2 of the induction motor is reduced, the slip S is also reduced in proportion, and with the reduction in secondary copper loss, it is expected that efficiency will be improved and temperature rise suppressed.
この発駄は、アルミニウム・ダイカスト・ロータを備え
た籠形誘導電動機の二次抵抗を構成するロータの抵抗値
を、ロータバーの抵抗値を調整することにより、アルミ
ニウム・ダイカスト・ロータの二次抵抗値と異なる抵抗
値のロータを備えた籠形誘導電動機を提供しようとする
ものである。By adjusting the resistance value of the rotor bar, the secondary resistance value of the aluminum die-cast rotor can be adjusted. The present invention aims to provide a cage-type induction motor equipped with a rotor having a resistance value different from that of the present invention.
上記の目的を達成するために、この発明による籠形誘導
電動機は、アルミニウムと電気抵抗が異なる導電材料を
溶融アルミニウムと一緒にダイカストすることにより、
アルミニウム・ダイカスト・ロータに固をの二次抵抗値
と異なる抵抗値に調整したロータを設けたものである。In order to achieve the above object, the cage type induction motor according to the present invention is produced by die-casting a conductive material having a different electrical resistance from aluminum together with molten aluminum.
This is an aluminum die-cast rotor with a rotor adjusted to a resistance value different from the secondary resistance value of the solid.
アルミニウム・ダイカスト・ロータの半径方向の断面を
示す第１図において、鉄心２の周辺部に多数個設けられ
た溶融アルミニウム注入用の孔４に、アルミニウムと電
気抵抗が異なる導電材料５を挿入したうえで上記孔４に
溶融アルミニウムを注入してダイカストを行う。従って
、ロータのロータバ一部分の抵抗値は、アルミニウム注
入用の孔４のうちのアルミニウムの占有面積と異種導電
材料５の断面積によってきまる合成抵抗値となる。In FIG. 1, which shows a radial cross section of an aluminum die-cast rotor, a conductive material 5 having a different electrical resistance than aluminum is inserted into a number of holes 4 for injection of molten aluminum provided around the periphery of the iron core 2. Then, molten aluminum is injected into the hole 4 and die casting is performed. Therefore, the resistance value of a portion of the rotor bar of the rotor is a combined resistance value determined by the area occupied by aluminum in the hole 4 for aluminum injection and the cross-sectional area of the dissimilar conductive material 5.
上記アルミニウム注入用の孔４と異種導電材料５の断面
形状は任意に選択してロータバーの抵抗値が所望の値に
なるようにする。即ち、異種導電材料５を銅とするとロ
ータバーの抵抗値は減少し、異種導電材料として黄銅等
を使用するとロータバーの抵抗は増加する。The cross-sectional shapes of the aluminum injection hole 4 and the different conductive material 5 are arbitrarily selected so that the resistance value of the rotor bar becomes a desired value. That is, when copper is used as the dissimilar conductive material 5, the resistance value of the rotor bar decreases, and when brass or the like is used as the dissimilar conductive material, the resistance of the rotor bar increases.
以上の方法によってロータの二次抵抗値を調整すること
ができるので、所望の二次抵抗を有するアルミニウム・
ダイカスト・ロータを備えた籠形誘導電動機を実現する
ことが可能であ。The secondary resistance value of the rotor can be adjusted by the above method, so aluminum with the desired secondary resistance can be
It is possible to realize a cage induction motor with a die-cast rotor.
以下、この発明に係る籠形誘導電動機の一実施例を図面
によって説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a cage induction motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第２図はアルミニウム・ダイカスト・ロータを備えた籠
形誘導電動機における軸方向のロータの断面図であり、
第１図は第２図におけるＡ−Ｂ線断面図、即ち半径方向
の断面図である。薄い円板状の積層鉄心２には中心部に
設けた主軸１用の孔と周辺部に設けた複数個のロータバ
ー用の孔４があり、それぞれのロータバー用の孔４の内
部には異種導電材料５が挿入されている。従って、アル
ミニウム・ダイカスト・ロータは、異種導電材料５を内
蔵した複数個のアルミニウム製のロータバーによって構
成されており、上記ロータバーの両端はアルミニウム製
のエンドリング３によって短絡されている。仮シヤフト
に所要の枚数の積層鉄心２を組み込み、異種導電材料５
をロータバー用の孔４に挿入しておき、溶融アルミニウ
ムを上記孔に注入してダイカストを行う。このロータの
二次抵抗は異種導電材料５とロータバー用の孔４に注入
されたアルミニウムとの合成抵抗値であるから、アルミ
ニウムの固有電気抵抗より小さい鋼材を異種導電材料と
するとロータの二次抵抗はアルミニウム・ダイカスト・
ロータの二次抵抗より小さくなり、銅材の代わりに黄銅
を使用するとロータの二次抵抗は大きくなる。FIG. 2 is an axial rotor cross-section of a cage induction motor with an aluminum die-cast rotor;
FIG. 1 is a sectional view taken along the line AB in FIG. 2, that is, a radial sectional view. The thin disk-shaped laminated core 2 has a hole for the main shaft 1 provided in the center and holes 4 for a plurality of rotor bars provided at the periphery. Material 5 has been inserted. Therefore, the aluminum die-cast rotor is constituted by a plurality of aluminum rotor bars containing dissimilar conductive materials 5, and both ends of the rotor bars are short-circuited by aluminum end rings 3. A required number of laminated iron cores 2 are assembled into the temporary shaft, and a different type of conductive material 5 is inserted into the temporary shaft.
is inserted into the hole 4 for the rotor bar, and die casting is performed by injecting molten aluminum into the hole. The secondary resistance of the rotor is the combined resistance value of the different conductive material 5 and the aluminum injected into the rotor bar hole 4, so if a steel material with a lower specific electrical resistance than aluminum is used as the different conductive material, the rotor's secondary resistance is aluminum die-casting
This is smaller than the rotor's secondary resistance, and if brass is used instead of copper, the rotor's secondary resistance becomes larger.
第３図は籠形誘導電動機のトルクと滑りとの関係を示す
特性曲線であり、パラメーターとして二次抵抗Ｒ２を０
．５，１．２倍した場合におけるそれぞれのトルク・滑
り特性を示している。Ｒ２を大きくするにつれ、Ｓ＝Ｏ
の縦軸を起点としてＲ２の倍数だけ特性曲線が横軸の左
方向に移動し、定トルクＴ。のもとでＲ２を０．５，１
．２・・・倍と変化させると、滑りＳも同様に０．５．
１．２・・・倍と比例して増加する。従って、二次抵抗
Ｒ３を調整することによって所望のトルク特性を備えた
籠形誘導電動機を実現できる。Figure 3 is a characteristic curve showing the relationship between torque and slip of a cage induction motor, with the secondary resistance R2 as a parameter being 0.
．． It shows the torque and slip characteristics when multiplied by 5 and 1.2. As R2 increases, S=O
The characteristic curve moves to the left on the horizontal axis by a multiple of R2 with the vertical axis as the starting point, and the constant torque T. R2 under 0.5,1
．． When the change is made by 2... times, the slip S also becomes 0.5...
1.2...Increases in proportion to times. Therefore, by adjusting the secondary resistance R3, a squirrel cage induction motor with desired torque characteristics can be realized.
また、銅材を挿入したアルミニウム・ダイカスト・ロー
タでは二次抵抗が小さくなるので、滑りＳも小さくなり
、（１）式から明らかなように二次銅損も減少し効率が
向上する。Furthermore, in an aluminum die-cast rotor with copper material inserted, the secondary resistance is reduced, so the slippage S is also reduced, and as is clear from equation (1), the secondary copper loss is also reduced and the efficiency is improved.
さらに、ロータ温度上昇も低くなるので、許容温度上昇
を一定とした場合にはモータ出力を大きくすることも可
能となる。ＡＣサーボモータ用に使用する誘導電動機と
しては種々のトルク特性を要求されるので、異種導電材
料５の種類とその断面形状およびロータバー用の孔４に
挿入する条数を調整することにより、二次抵抗値やトル
ク特性を変更できる。Furthermore, since the rotor temperature rise is also reduced, it is also possible to increase the motor output if the allowable temperature rise is constant. Since induction motors used for AC servo motors are required to have various torque characteristics, the secondary Resistance value and torque characteristics can be changed.
なお、溶融アルミニウムをダイカストする前に異種導電
材料５を挿入すればよいので、従来方式によるダイカス
ト工程を複雑化することはな（、量産に適したロータの
二次抵抗調整方法である。It should be noted that since it is sufficient to insert the different conductive material 5 before die-casting the molten aluminum, the conventional die-casting process is not complicated (this is a rotor secondary resistance adjustment method suitable for mass production).
以上説明したように、この発明による籠形誘導電動機は
、アルミニウムと電気抵抗を異にする導電材料をアルミ
ニウムと一緒にダイカストしたロータを備えているので
、その二次抵抗値はアルミニウム・ダイカスト・ロータ
の二次抵抗値と異なったものとなる。一般に誘導電動機
には二次抵抗をパラメータとしたトルクと滑りの比例推
移の特性があるので、上述した方法でロータの二次抵抗
値を調整することによってトルク特性をアルミニウム・
ダイカスト・ロータと異なったものとすることができる
。アルミニウムより電気抵抗が小さい鋼材を挿入した場
合には、二次抵抗は小さくなるので同一トルクに対する
滑りは小さくなり、かつ、二次銅損減少による効率の向
上や温度上昇が抑制される効果もある。As explained above, the cage-type induction motor according to the present invention includes a rotor that is die-cast together with aluminum and a conductive material that has an electrical resistance different from that of aluminum. The secondary resistance value of In general, induction motors have the characteristic of a proportional change in torque and slip with the secondary resistance as a parameter, so by adjusting the secondary resistance value of the rotor using the method described above, the torque characteristics can be changed to aluminum.
It can be different from a die-cast rotor. If a steel material with lower electrical resistance than aluminum is inserted, the secondary resistance will be smaller, so the slippage for the same torque will be smaller, and it will also have the effect of improving efficiency and suppressing temperature rise by reducing secondary copper loss. .
なお、この方法によるダイカスト法は異種導電材料をダ
イカスト用孔に挿入する簡単な工程によフて行われるの
で量産化にも適した利点を備えている。Note that this die-casting method is carried out by a simple process of inserting a different type of conductive material into a die-casting hole, so it has the advantage of being suitable for mass production.
第り図は籠形誘導電動機のアルミニウム・ダイカスト・
ロータの半径方向断面図、第２図はロータの軸方向断面
図、第３図は誘導１１ｔ勧機のトルク滑り特性曲線であ
る。
１・・・主軸、
２・・・鉄心、
３・・・エンドリング、
４・・・アルミニウム注入用孔
（アルミニウム・ロータバー）
５・・・異種導電材料。
第１図
第２図The diagram below shows aluminum die-casting of cage type induction motor.
FIG. 2 is a radial sectional view of the rotor, FIG. 2 is an axial sectional view of the rotor, and FIG. 3 is a torque slip characteristic curve of the induction 11t machine. 1...Main shaft, 2...Iron core, 3...End ring, 4...Aluminum injection hole (aluminum rotor bar) 5...Different conductive material. Figure 1 Figure 2
Claims (1)
導電動機において、 アルミニウムと電気抵抗が異なる導電材料をアルミニウ
ムと一緒にダイカストし、アルミニウム・ダイカスト・
ロータの二次抵抗値と異なる二次抵抗値に調整したロー
タを設けたことを特徴とする籠形誘導電動機。[Claims] 1. In a cage-type induction motor equipped with an aluminum die-cast rotor, a conductive material having a different electric resistance from aluminum is die-cast together with the aluminum die-cast rotor.
A cage-type induction motor characterized by having a rotor adjusted to a secondary resistance value different from the secondary resistance value of the rotor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20334990A JPH0488855A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Cage-type induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20334990A JPH0488855A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Cage-type induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488855A true JPH0488855A (en) | 1992-03-23 |
Family
ID=16472561
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20334990A Pending JPH0488855A (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Cage-type induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0488855A (en) |
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-
1990
- 1990-07-31 JP JP20334990A patent/JPH0488855A/en active Pending
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