JPS60216743A - 回転電機の回転子製造方法 - Google Patents

回転電機の回転子製造方法

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JPS60216743A
JPS60216743A JP59070442A JP7044284A JPS60216743A JP S60216743 A JPS60216743 A JP S60216743A JP 59070442 A JP59070442 A JP 59070442A JP 7044284 A JP7044284 A JP 7044284A JP S60216743 A JPS60216743 A JP S60216743A
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JP
Japan
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rotor
short
circuit ring
welding
manufacturing
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JP59070442A
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English (en)
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Osamu Matama
又間 収
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/20Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having deep-bar rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転電機の回転子に係シ、特にかご形構造の回
転電機の回転子製造方法に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来のかご形構造の回転子は回転部鉄心と、この回転部
鉄心外周部の軸方向に設けられた複数のスロットに収納
される銅又は銅合金材からなる回転子パーと、これら各
回転子パーの軸方向端部を電気的に接続する銅又は銅合
金材からなる短絡環とを備えておシ、一般的には回転子
パーと短絡環とを銀ロー付又は溶接によシ接合するよう
にしていた。
第1図(a) 、 (b)〜第4図(a) 、 (b)
と第5図及び第6図はかかる従来のそれぞれ異なるかご
形構造の回転子を示すものである。
第1図(a) 、 (b)は、回転子パー1と短絡環2
とを銀ロー付した場合の構造図であシ、積層鉄心90両
端面に外側間隔片10を当てこれを押え板7によシ鉄心
積層方向に一体的に押え付回転部鉄心を構成し、その外
周部のスロットに収納された回転子パー1の端部内径側
に短絡環2を取付けて、その接合部に銀ローを流し込み
接合するものである。
第2図(a) 、 (b)も、上記同様の構成の回転部
鉄心においてその外周部のスロットに収納された回転子
パー1と短絡環2との銀ロー付方法の別構造図であシ、
回転子パー1の先端部に短絡環2を取付けてその接合部
に銀ローを流し込み接合するものである。
第3図(a) 、 (b)も、上記同様の構成の回転部
鉄心において、その外周部のスロットに収納された回転
子パー1と短絡環2との銀ロー付方法の別構造図であシ
、短絡環2にあらかじめ回転子パー1を嵌め込むだめの
溝加工を施しておき、この溝に回転子パー1を嵌め込ん
で短絡環2を取付け、その接合部に銀a−を流し込み接
合するものである。
これら第1図(a) 、 (b) 〜第3図(a) ’
 、 (b)に示される回転子パー1と短絡環2の銀ロ
ー付方法では、いずれも回転電機の起動時に、回転子パ
ー1に過大な電流が流れるため、回転子バー1が高温状
態になって、熱延びする。
さらに回転子の回転による遠心力と熱延びによる力との
複合力が繰返し回転子パー1と短絡環2との接合部の銀
ロー付部分に加わるため、銀ロー付部が剥離する原因と
なっていた。
第4図(a) 、 (b)は上記同様の回転部鉄心にお
いてその外周部のスロットに収納された回転子パー1と
その端部に接続される短絡環2とを連続的に回転子パー
1の外周方向よりウェルドする構造図であシ、短絡環2
にあらかじめ回転子パー1を嵌め込むだめの溝加工を施
したものを回転子パー1の端部に取付けて、回転子パー
1と短絡環2とを一体化しておき、これに第5図に示す
ように当て板3を当てがって外周側よ、9U字溝加工を
施し、そのU字溝部を外−周一方向よりガスバーナー等
で予熱をして、予熱温度が300℃以上に上昇してから
、第6−に示すように・U字溝内部にミグ溶接によシ肉
盛シ4を行ない回転子パー1と短絡環2とを溶着させる
ものである。
この方法では銀ロー付方法に比べ信頼性は向上するが、
U字溝内に溶接肉盛り4をする為に当て板3を当てがう
必要がちシ、第5図に示すように当て板3を当てがりで
からU字溝を加工し、第6図に示すようにそのU字溝内
に多層に溶接肉盛シ4した後、第4図に示すように当て
板3及び溶接肉盛り4の一部を削シ取るものである。従
って工程数が多くなるとともに当て板3の鋼材の消費量
も多く、しかも溶接肉盛シ量も多くなシ、非常にコスト
的に高いものであった。
〔発明の目的〕
本発明は上記のような欠点を除去するためになされたも
ので、回転子パーと短絡環とを強固に接合できるととも
に工程数を大幅に削減でき、しかも材料も少なくて済む
コスト的にも安価な回転電機の回転子製造方法を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明はかかる目的を達成するため、回転部鉄心とこの
回転部鉄心の外周部軸方向に設けられた複数のスロット
に収納される導体の回転子パーとこれら各回転子パーの
軸方向端部相互間を電気的に接続する導体の短絡環とを
備えた回転電機の回転子製造方法において、前記回転子
バ一端部の内周側に短絡環を装着して、回転子バー相互
間と短絡環とでU字溝を形成し、このU字溝の底部を消
耗電極式溶接にて回転子パーと短絡環とを固着すること
を特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第7図乃至第9図は本発明による回転子製造方法を説明
するための構成例を示すものであり、ここでは銅および
銅合金よりなる回転子パーと短絡環との接合について述
べる。なお、回転部奸1’/rX働−ryす―イl斗斤
土小j−h L硼姓も小苧その説明を省略する。
第7図に示すように回転子バー1端部の内周側に短絡環
2を回転子パー1端面より若干軸方向に突き出させて装
着し、この短絡環2の軸方向端面を高密度エネルギー源
5(例えばプラズマ装置、 EBW装置、レーザー装#
 etc )を使い予熱する。そして予熱温度が300
℃〜600℃になったことを確認した後、第8図に示す
ように回転子パー1相互間と短絡環2とで形成されるU
字溝の底部にミグ溶接トーチ6を回転子パー1相互間を
左右にウィービングさせながら、ミグ溶接を行なって短
絡環2と押え板7とのすき間に挿着された扇形のカーダ
ン板8まで連続してミグ溶接を行なうものである。
ここで、例えば銅及び銅合金材よりなる回転子パー及び
短絡イの溶接条件を第1表に示す。
第 1 表 又A7及びAt合金材よりなる回転子パー及び短絡環の
溶接条件を第2表に示す 第 2 表 かかる実施例において、第7図に示すように回転子パー
1端部の内周側に短絡環2を回転子パー1端面より若干
軸方向に突き出させて装着し、この短絡環2の軸方向端
面を高密度エネルギー源5を使い予熱するので、その予
熱時間が短時間になる。又、短絡環2の軸方向端面を予
熱するので直接ミグ溶接には影響しないで溶接できる。
予熱温度が300℃〜600℃になったのを確認してか
ら第8図に示すように回転子バー1間と短絡環2とで形
成されるU字溝の底部にミグ溶接トーチ6を回転子パー
1相互間を左右にウィービングさせなからミグ溶接を行
なって短絡環2と押え板7とのすき間に挿着された扇形
のカーボン板8に至るまで連続してミグ溶接を行なうよ
うにしている。したがって、予熱温度が600℃以上に
なれば回転子バー1にアンダーカット現象が発生し、ま
た300℃以下になれば回転子パー1と短絡環2の溶は
込み不良を発生するので、予熱温度は300℃〜600
℃が最適であシ、この予熱温度であれば、ミグ溶接によ
る入熱で回転子パー1と短絡環2が容易に溶融し、ミグ
溶接ワイヤーとの融合によ91体化するものである。
又回転子パー1相互間と短絡環2とで形成されるU字溝
の底部にミグ溶接トーチ6を回転子バー1相互間を左右
にウィービングさせなからミグ溶接することによシ、U
字溝の両側の回転子パー1と短絡環2を一層にして溶着
できるものであり、上記溶接条件でミグ溶接を行えば第
9図に示すように回転子パー1の溶は込み量82.0調
以上、短絡環2の溶は込み量b2.5mm以上の良好な
溶着状態を得ることができる。
一方連続してミグ溶接をし、短絡環2と押え板7とのす
き間に挿着された扇形のカーがン板8に至るまでミグ溶
接を行なうようにしているので、回転子パー1端部よシ
、短絡環2との鉄心側端部まで安定した溶は込みが得ら
れる。又回転子パー1の端面より若干軸方向に短絡環2
を突き出させて回転子パー1の内周側に装着してミグ溶
接を行なうようにしているので、回転子パー1の端部ま
でミグ溶接しても溶融金属がこぼれることなく、ミグ溶
接できるものである。
さらに押え板7と短絡環2とのすき間に扇形のカーボン
板8を挿着したことにより、ミグ溶接の溶融金属がこぼ
れるのを防ぐとともにカーボン板8近傍までミグ溶接す
ることができ、安定した溶は込み部分を多くすることが
できる。
以上述べた実施例によれば、回転子パー1と短絡環2と
を300℃〜600℃に予熱し、ミグ溶接することによ
り母材である回転子パー1と短絡環2も一諸に溶融金属
と溶着することができ、機械強度的にも充分な強度を有
し、なおかつ信頼性の高い接合方法が得られた。電気的
接合面積についても従来構造より太きく、しかも接合部
の電流密度も低くなるので、短絡環の温度上昇をおさえ
ることができた。又回転子パー1相互間と短絡環2とで
形成されるU字溝の底部にミグ溶接による溶融金属で肉
盛りされた断面積分だけ短絡環2の断面積を減すること
ができた。
これらのことより、回転子パー1と短絡環2に対して、
従来構造のような加工がなくなったり、短絡環2の断面
積も小さくなって、大巾な加工費の低減を図ることがで
きる。
第10図は本発明の他の実施例を示すもので、回転子パ
ー1の端部の内周側に対応する外周面に回転子パー1を
嵌め込むための溝が加工されている。短絡環2を回転子
パー1の端部に装着し、回転子パー1相互間と短絡環2
とで形成されるU字溝の底部にミグ溶接するものである
本実施例によれば、短絡環2の内径を大きくできるので
、回転電機の通風経路となる短絡環2の内径と情との空
間が大きくでき、従って通風抵抗が減るので、冷却性能
が上がり回転電機全体を小形化できる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、回転子ノ々−と短絡
環とを強固に接合できるとともに工程数を大幅に削減で
き、しかも材料も少なくて済むコスト的にも安価な回転
電機の回転子製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)乃至第4図(a) 、 (b
)は従来のそれぞれ異なる回転子パーと短絡環の銀ロー
付方法の構造図で(a)は断面図、(b)は軸方向の正
面図、第5図は第4図(a) 、 (b)において当て
板を当てがってU字溝を加工した状態を示す断面図、第
6図は同じくその後に溶接肉盛シをした状態を示す断面
図、第7図は本発明の一実施例を示す断面図、第8図は
同実施例を軸方向から見た正面図、第9図は同実施例に
おける回転子パーと短絡環との接合部の断面図、第10
図は本発明の他の実施例を軸方向から見た正面図である
。 1・・・回転子パー、2・・・短絡環、3・・・当て板
、4・・・溶接肉盛部、5・・・高エネルギー源、6・
・・ミグ溶接トーチ、7・・・押え板、8・・・カー?
ン板、9・・・鉄心、10・・・外側間隔片、14・・
・ミグ溶接部O 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦箒1 口 (a) (b) 第3図 (a) (b) 第50 第6図 第7図 竿8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)回転部鉄心と、この回転部鉄心の外周部軸方向に
    設けられた複数のスロットに収納される導体の回転子パ
    ーと、この回転子パーの軸方向端部相互間を電気的に接
    続する導体の短絡環とを備え、九回転電機の回転子製造
    方法において、前記回転子パ一端部の内周側に短絡環を
    装着して回転子パー相互間と短絡環とで略U字状の溝を
    形成し、この溝の底部を消耗電極式溶接にて前記回転子
    パーと短絡環とを固着することを特徴とする回転電機の
    回転子製造方法。 (2)回転子パー及び短絡環を溶接するに際して高密度
    エネルギー源で回転子パー及び短絡環を予熱し、これら
    がAt及びAt合金の場合には予熱温度が50℃〜10
    0℃で上記溶接をするようにした特許請求の範囲第(1
    )項記載の回転電機の回転子製造方法。 (3)回転子パー及び短絡環を溶接するに際して高密度
    エネルギー源で回転子パー及び短絡環を予熱し、これら
    が銅及び銅合金の場合には、予熱温度が300℃〜6o
    o℃で上記溶接をするようにした特許請求の範囲第<1
    )項記載の回転電機の回転子製造方法。 (4)回転子・々一端部の内周側にその内径と同じ径の
    外径を有するリング状の短絡環を装着して回転子バー相
    互間と短絡環とで略U字形の溝を形成するようにした特
    許請求の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製造方
    法。 (5)回転子パ一端部の内周側に、その外周側に回転子
    パーが一部嵌め込まれる溝加工を施したリング状の短絡
    環を装着して回転子パー相互間と短絡環とで略U字形の
    溝を形成するよ゛うにした特許請求の範囲第(1)項記
    載の回転電機の回転子製造方法。 (6)回転子パー相互間と短絡環とで形成される略U字
    状の溝の底部を一層にして溶接するようにした特許請求
    の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製造方法。 (7)回転子パー相互間と短絡環とで形成される略U字
    状の溝の底部を、回転子バー相互間を左右に溶接トーチ
    をウィービングさせて溶接するようにした特許請求の範
    囲第(1)項記載の回転電機の回転子の製造方法。 (8)回転子バ一端部に装着される短絡環は、回転子パ
    一端部よシ軸方向に突出させた特許請求の範囲第(1)
    項記載の回転電機の回転子の製造方法。 (9)回転部鉄心の押え板と短絡環とのすき間に扇形の
    カーゼン片を挿着するようにした特許請求の範囲第(1
    )項記載の回転電機の回転子製造方法。 αOAt及びAA合金材よりなる回転子パーと短絡環の
    溶接はワイヤ径がφ12〜φ1.6の場合、溶接電流を
    120〜260 (A)なる条件で行なうようにした特
    許請求の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製造方
    法。 α]) At及びAt合金材よシなる回転子パーと短絡
    環の溶接はワイヤ径がφ1.6〜φ2.4の場合、溶接
    電流を170〜360(5)なる条件で行なうようにし
    た特許請求の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製
    造方法。 (2)銅及び銅合金材よυなる回転子パーと短絡環の溶
    接はワイヤ径がφ1.6〜φ2.4の場合、溶接電流を
    200〜500(〜なる条件で行なうようにした特許請
    求の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製造方法。 a→ 銅及び銅合金材よシなる回転子パーと短絡環の溶
    接はワイヤ径がφ2.4〜φ3.2の場合、溶接電流を
    400〜s o O(A)なる条件で行なうようにした
    特許請求の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製造
    方法。 α→ 銅及び銅合金材よυなる回転子・々−と短絡環の
    溶接はワイヤ径がφ3.2〜φ4.8の場合、溶接電流
    を550〜1100(A)なる条件で行なうようにした
    特許請求の範囲第(1)項記載の回転電機の回転子製造
    方法。
JP59070442A 1984-04-09 1984-04-09 回転電機の回転子製造方法 Pending JPS60216743A (ja)

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