JP2003143821A - 誘導電動機 - Google Patents
誘導電動機Info
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２極の誘導電動機において、回転子の導体と
して巻線を用いて横行電流を小さくし、損失を少なくし
て効率の向上図る。 【解決手段】 回転磁界を発生する固定子の内側に配置
される回転子１に、溝１ｂを円周方向に等間隔に８個形
成するとともに、それら溝１ｂの方向を回転軸２の軸方
向に形成し、その溝１ｂに短絡導体となる短絡巻線３を
４ピッチで４個重ね巻きするとともに、固定子側には、
回転磁界を発生させる巻線を施して、その回転磁界によ
り短絡巻線（２つの短絡導体）３に逆方向の誘起短絡電
流が流れるようにする。これによれば、固定子に発生す
る回転磁界とその誘起短絡電流との相互作用により、そ
の２つの短絡導体には同じ回転方向の回転力が働いて回
転子１が回転する。
して巻線を用いて横行電流を小さくし、損失を少なくし
て効率の向上図る。 【解決手段】 回転磁界を発生する固定子の内側に配置
される回転子１に、溝１ｂを円周方向に等間隔に８個形
成するとともに、それら溝１ｂの方向を回転軸２の軸方
向に形成し、その溝１ｂに短絡導体となる短絡巻線３を
４ピッチで４個重ね巻きするとともに、固定子側には、
回転磁界を発生させる巻線を施して、その回転磁界によ
り短絡巻線（２つの短絡導体）３に逆方向の誘起短絡電
流が流れるようにする。これによれば、固定子に発生す
る回転磁界とその誘起短絡電流との相互作用により、そ
の２つの短絡導体には同じ回転方向の回転力が働いて回
転子１が回転する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、民生機器（例えば
エアコン）や産業機器などに用いる２極の誘導電動機に
係り、さらに詳しく言えば、回転子の導体として巻線を
用いた新規な誘導電動機に関するものである。
エアコン）や産業機器などに用いる２極の誘導電動機に
係り、さらに詳しく言えば、回転子の導体として巻線を
用いた新規な誘導電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機は、回転磁界を発生する固定
子の内側に回転子を配置してなり、その固定子には回転
磁界を発生するための巻線が施されているが、回転子に
は固定磁極がなく、つまり固定子巻線のような巻線が施
されていない。
子の内側に回転子を配置してなり、その固定子には回転
磁界を発生するための巻線が施されているが、回転子に
は固定磁極がなく、つまり固定子巻線のような巻線が施
されていない。
【０００３】固定子による回転磁界中に短絡導体を有す
る回転子を配置すると、回転子には短絡誘導電流が流れ
る。その回転磁界と誘起短絡電流の両者の相互作用によ
り回転力（トルク）が発生し、回転子が回転する。この
ような誘導電動機は簡便性、経済性の観点から家電製品
や産業機器に多く利用されている。
る回転子を配置すると、回転子には短絡誘導電流が流れ
る。その回転磁界と誘起短絡電流の両者の相互作用によ
り回転力（トルク）が発生し、回転子が回転する。この
ような誘導電動機は簡便性、経済性の観点から家電製品
や産業機器に多く利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては、回転子の本体（短絡導体）は主にアルミダイカス
トにより導体を鋳込んで製造するようにしている。
ては、回転子の本体（短絡導体）は主にアルミダイカス
トにより導体を鋳込んで製造するようにしている。
【０００５】しかしながら、ロータコアとアルミ導体の
絶縁が難しいために、そのロータコアにはトルクに寄与
しない横行電流（ロータコアの円周方向に流れる電流）
が流れ、これが損失の増加を招き、モータの効率を低下
させるという欠点があった。
絶縁が難しいために、そのロータコアにはトルクに寄与
しない横行電流（ロータコアの円周方向に流れる電流）
が流れ、これが損失の増加を招き、モータの効率を低下
させるという欠点があった。
【０００６】また、上記導体としては電気伝導度の大き
い銅を使用することが難しいことから、アルミ導体を用
いているため、電気装荷や磁気装荷が小さく、トルク不
足や低効率を招くという欠点があった。
い銅を使用することが難しいことから、アルミ導体を用
いているため、電気装荷や磁気装荷が小さく、トルク不
足や低効率を招くという欠点があった。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、回転子の導体として巻線を用
いた巻線方式を採用して横行電流をなくし、損失を少な
くして効率の向上を図り、ひいては２極モータの利用範
囲の拡大が図れるようにした誘導電動機を提供すること
にある。
れたもので、その目的は、回転子の導体として巻線を用
いた巻線方式を採用して横行電流をなくし、損失を少な
くして効率の向上を図り、ひいては２極モータの利用範
囲の拡大が図れるようにした誘導電動機を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、回転磁界を発生する固定子の内側に回転
子を配置した２極の誘導電動機において、上記回転子の
導体として巻線を全節巻で重ね巻きしてなり、上記回転
磁界によってそれら巻線に誘起短絡電流が流れるように
したことを特徴としている。
に、本発明は、回転磁界を発生する固定子の内側に回転
子を配置した２極の誘導電動機において、上記回転子の
導体として巻線を全節巻で重ね巻きしてなり、上記回転
磁界によってそれら巻線に誘起短絡電流が流れるように
したことを特徴としている。
【０００９】上記回転子には２×２×ｎ個（ｎ；正の整
数）の溝をその回転軸の軸方向に、かつ円周方向に等間
隔に形成するとともに、これら溝を介して上記巻線を２
×ｎピッチで２×ｎ個施すとよい。これにより、回転子
には４の整数倍の溝が形成され、特にコンデンサ誘導電
動機が実現可能とされる。
数）の溝をその回転軸の軸方向に、かつ円周方向に等間
隔に形成するとともに、これら溝を介して上記巻線を２
×ｎピッチで２×ｎ個施すとよい。これにより、回転子
には４の整数倍の溝が形成され、特にコンデンサ誘導電
動機が実現可能とされる。
【００１０】また、上記回転子には２×（２×ｎ＋１）
個（ｎ；正の整数）の溝をその回転軸の軸方向に、かつ
円周方向に等間隔に形成するとともに、これら溝を介し
て上記巻線を２×ｎ＋１ピッチで２×ｎ＋１個施すとよ
い。これにより、回転子には上記４の整数倍以外の偶数
の溝が形成され、特に三相誘導電動機が実現可能とされ
る。
個（ｎ；正の整数）の溝をその回転軸の軸方向に、かつ
円周方向に等間隔に形成するとともに、これら溝を介し
て上記巻線を２×ｎ＋１ピッチで２×ｎ＋１個施すとよ
い。これにより、回転子には上記４の整数倍以外の偶数
の溝が形成され、特に三相誘導電動機が実現可能とされ
る。
【００１１】上記回転子の外周側に位置する固定子に
は、主巻線および補助巻線を施すとともに、それら巻線
を集中巻あるいは分布巻で施すことにより、コンデンサ
誘導電動機とすることができる。
は、主巻線および補助巻線を施すとともに、それら巻線
を集中巻あるいは分布巻で施すことにより、コンデンサ
誘導電動機とすることができる。
【００１２】また、上記回転子の外周側に位置する固定
子の内周側には、溝を４個形成するとともに、それらの
溝を介して主巻線および補助巻線を集中巻で施すことに
よっても、コンデンサ誘導電動機とすることができる。
このようにして、新規な回転子を用いた高効率のコンデ
ンサ誘導電動機が実現でき、コンデンサ誘導電動機の利
用範囲の拡大が図れる。
子の内周側には、溝を４個形成するとともに、それらの
溝を介して主巻線および補助巻線を集中巻で施すことに
よっても、コンデンサ誘導電動機とすることができる。
このようにして、新規な回転子を用いた高効率のコンデ
ンサ誘導電動機が実現でき、コンデンサ誘導電動機の利
用範囲の拡大が図れる。
【００１３】他方において、上記回転子の外周側に位置
する固定子には、三相巻線を施すとともに、それら巻線
を集中巻あるいは分布巻で施すことにより、三相交流誘
導電動機とすることができる。
する固定子には、三相巻線を施すとともに、それら巻線
を集中巻あるいは分布巻で施すことにより、三相交流誘
導電動機とすることができる。
【００１４】また、上記回転子の外周側に位置する固定
子の内周側には、溝を６個形成するとともに、それらの
溝を介して三相巻線を集中巻で施すことによっても、三
相交流誘導電動機とすることができる。このようにし
て、新規な回転子を用いた高効率の三相交流誘導電動機
が実現でき、三相交流誘導電動機の利用範囲の拡大が図
れる。
子の内周側には、溝を６個形成するとともに、それらの
溝を介して三相巻線を集中巻で施すことによっても、三
相交流誘導電動機とすることができる。このようにし
て、新規な回転子を用いた高効率の三相交流誘導電動機
が実現でき、三相交流誘導電動機の利用範囲の拡大が図
れる。
【００１５】上記回転子に施す全ての巻線は短絡巻線に
することが好ましい。また、上記回転子に施す全ての巻
線にはアルミニュウム、アルミニュウム合金、銅あるい
は銅合金のいずれかを用い、その巻線の接続方式として
は圧接、溶接、半田付けあるいは圧着端子による圧着の
いずれかを採用するとよい。
することが好ましい。また、上記回転子に施す全ての巻
線にはアルミニュウム、アルミニュウム合金、銅あるい
は銅合金のいずれかを用い、その巻線の接続方式として
は圧接、溶接、半田付けあるいは圧着端子による圧着の
いずれかを採用するとよい。
【００１６】これにより、回転子の短絡導体の巻線とし
て、銅系の材質を用いることが可能となり、高トルク
化、高効率化が図れ、また、その短絡巻線の接続が既存
の技術をもって実現できる。
て、銅系の材質を用いることが可能となり、高トルク
化、高効率化が図れ、また、その短絡巻線の接続が既存
の技術をもって実現できる。
【００１７】上記回転子の溝を介して施す巻線間には電
気的絶縁を施すことが好ましい。また、上記回転子のロ
ータコアと巻線との間には電気的絶縁を施すとよい。さ
らには、上記回転子の溝は開孔あるいは閉溝にするとよ
い。
気的絶縁を施すことが好ましい。また、上記回転子のロ
ータコアと巻線との間には電気的絶縁を施すとよい。さ
らには、上記回転子の溝は開孔あるいは閉溝にするとよ
い。
【００１８】これにより、巻線に短絡電流が流れると
き、その短絡電流が回転子のロータコアに流れることも
なく、つまり横行電流が極めて小さなものとなり、損失
も少なく、高効率化が図れる。
き、その短絡電流が回転子のロータコアに流れることも
なく、つまり横行電流が極めて小さなものとなり、損失
も少なく、高効率化が図れる。
【００１９】上記回転子は電磁鋼板を自動積層金型で打
ち抜き、積層してロータコアを得るとともに、その積層
に際して溝にスキューを施すことが好ましい。これによ
れば、回転子の短絡導体としての短絡巻線がそのスキュ
ーしている溝に施され、トルク向上が図れる。
ち抜き、積層してロータコアを得るとともに、その積層
に際して溝にスキューを施すことが好ましい。これによ
れば、回転子の短絡導体としての短絡巻線がそのスキュ
ーしている溝に施され、トルク向上が図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１な
いし図７を参照して詳しく説明する。本発明による誘導
電動機は基本的に２極モータであり、この回転子はロー
タコアの外周に２×２×ｎ（ｎ；正の整数）個の溝を形
成し、この２×２×ｎ個の溝に対して２ｎピッチの巻線
（短絡巻きの閉回路；以下短絡巻線と記す）を施すとと
もに、２ｎ個の短絡巻線を順次重ねて全節巻してなる。
いし図７を参照して詳しく説明する。本発明による誘導
電動機は基本的に２極モータであり、この回転子はロー
タコアの外周に２×２×ｎ（ｎ；正の整数）個の溝を形
成し、この２×２×ｎ個の溝に対して２ｎピッチの巻線
（短絡巻きの閉回路；以下短絡巻線と記す）を施すとと
もに、２ｎ個の短絡巻線を順次重ねて全節巻してなる。
【００２１】まず、第１実施形態を具体的に説明する
と、図１および図２に示すように、この誘導電動機の回
転子１は、ロータコア（回転子鉄心）１ａの外周側に８
個（ｎ＝２）の溝１ｂを回転軸２の軸方向に、かつ円周
方向に等間隔に形成し、この８個の溝１ｂを介して４ピ
ッチの短絡巻線３を４個重ね巻いてなる。なお、短絡巻
線３は回転軸２の軸方向に巻かれるが、その回転軸２を
避けるように施す（図１参照）。
と、図１および図２に示すように、この誘導電動機の回
転子１は、ロータコア（回転子鉄心）１ａの外周側に８
個（ｎ＝２）の溝１ｂを回転軸２の軸方向に、かつ円周
方向に等間隔に形成し、この８個の溝１ｂを介して４ピ
ッチの短絡巻線３を４個重ね巻いてなる。なお、短絡巻
線３は回転軸２の軸方向に巻かれるが、その回転軸２を
避けるように施す（図１参照）。
【００２２】図３および図４に示すように、この誘導電
動機の固定子４の内周側には、４個の溝が形成され、つ
まり外周側のヨーク部４ａの内側に、所定幅の歯４ｂが
９０度間隔で４個形成され、これら歯４ｂには、集中巻
の巻線５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが施されているととも
に、相対する歯４ｂに施した巻線５ａ，５ｂの一対を主
巻線とし、残りの歯４ｂに施した巻線６ａ，６ｂの一対
を補助巻線としている。
動機の固定子４の内周側には、４個の溝が形成され、つ
まり外周側のヨーク部４ａの内側に、所定幅の歯４ｂが
９０度間隔で４個形成され、これら歯４ｂには、集中巻
の巻線５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが施されているととも
に、相対する歯４ｂに施した巻線５ａ，５ｂの一対を主
巻線とし、残りの歯４ｂに施した巻線６ａ，６ｂの一対
を補助巻線としている。
【００２３】上記構成の誘導電動機にあっては、固定子
４に回転磁界を発生させるため、例えば図４に示すよう
に、主巻線５ａ，５ｂおよび補助巻線６ａ，６ｂを結線
し、つまり補助巻線６ａ，６ｂとコンデンサ７を直列に
接続するとともに、この直列の回路に主巻線５ａ，５ｂ
を並列に接続し、この並列回路に交流電源８を供給す
る。
４に回転磁界を発生させるため、例えば図４に示すよう
に、主巻線５ａ，５ｂおよび補助巻線６ａ，６ｂを結線
し、つまり補助巻線６ａ，６ｂとコンデンサ７を直列に
接続するとともに、この直列の回路に主巻線５ａ，５ｂ
を並列に接続し、この並列回路に交流電源８を供給す
る。
【００２４】これにより、当該誘導電動機はコンデンサ
誘導電動機となる。なお、上記主巻線および補助巻線は
他の接続方式によって接続するようにしてもよい。この
コンデンサ誘導電動機において、固定子４に回転磁界が
発生すると、この回転磁界により回転子１の短絡巻線３
には誘起短絡電流が流れる。この短絡巻線３による短絡
導体としては２つ存在することになり、この２つの短絡
導体の誘起短絡電流は逆向きに流れる。
誘導電動機となる。なお、上記主巻線および補助巻線は
他の接続方式によって接続するようにしてもよい。この
コンデンサ誘導電動機において、固定子４に回転磁界が
発生すると、この回転磁界により回転子１の短絡巻線３
には誘起短絡電流が流れる。この短絡巻線３による短絡
導体としては２つ存在することになり、この２つの短絡
導体の誘起短絡電流は逆向きに流れる。
【００２５】したがって、図３および図４に示す巻線に
よる回転磁界と短絡電流との相互作用により、その短絡
巻線３による２つの短絡導体には、それぞれ同じ回転方
向の回転力（トルク）が働いて回転子１が回転する。
よる回転磁界と短絡電流との相互作用により、その短絡
巻線３による２つの短絡導体には、それぞれ同じ回転方
向の回転力（トルク）が働いて回転子１が回転する。
【００２６】この第１実施形態においては、回転子１の
溝数を８個としているが、２×２×ｎ個の溝を形成し、
２ｎ個の巻線を施しても同様の作用、効果を得ることが
できる。また、固定子４の巻線としては集中巻を用いて
いるが、分布巻としてもよい。
溝数を８個としているが、２×２×ｎ個の溝を形成し、
２ｎ個の巻線を施しても同様の作用、効果を得ることが
できる。また、固定子４の巻線としては集中巻を用いて
いるが、分布巻としてもよい。
【００２７】上記回転子１の製造方法としては、電磁鋼
板（帯状のもの）を自動積層金型で打ち抜いて積層する
が、このとき溝１ｂにスキューを施すように積層してロ
ータコア１ａを得る。これにより、短絡巻線３がスキュ
ーされることになり、当該コンデンサ誘導電動機の高ト
ルク化が図れる。
板（帯状のもの）を自動積層金型で打ち抜いて積層する
が、このとき溝１ｂにスキューを施すように積層してロ
ータコア１ａを得る。これにより、短絡巻線３がスキュ
ーされることになり、当該コンデンサ誘導電動機の高ト
ルク化が図れる。
【００２８】その回転子１の溝１ｂは、同回転子１の製
造容易性などから開孔とし（図１参照）、あるいは閉孔
とし、また、その溝１ｂの内側は絶縁を施し、つまり回
転子１のロータコア１ａと短絡巻線３との間には電気的
絶縁を施してなる。その絶縁により、ロータコア１ａと
短絡巻線３との間が電気的に絶縁され、つまり横行電流
が極力小さなものとなり、損失も増加せず、モータの高
効率化が図れる。
造容易性などから開孔とし（図１参照）、あるいは閉孔
とし、また、その溝１ｂの内側は絶縁を施し、つまり回
転子１のロータコア１ａと短絡巻線３との間には電気的
絶縁を施してなる。その絶縁により、ロータコア１ａと
短絡巻線３との間が電気的に絶縁され、つまり横行電流
が極力小さなものとなり、損失も増加せず、モータの高
効率化が図れる。
【００２９】また、上記各溝１ｂに施した短絡巻線３の
線間を絶縁し、つまりエナメルなどによって絶縁膜を施
した巻線を用いると、その横行電流、損失をより抑える
ことができる。上記回転子１の短絡巻線３の短絡導体と
してはアルミニュウム、アルミニュウム合金あるいは銅
もしくは銅合金などを用い、その接続方式としては圧
接、溶接あるいは半田付けもしくは圧着端子による圧着
方式などを採用するとよい。
線間を絶縁し、つまりエナメルなどによって絶縁膜を施
した巻線を用いると、その横行電流、損失をより抑える
ことができる。上記回転子１の短絡巻線３の短絡導体と
してはアルミニュウム、アルミニュウム合金あるいは銅
もしくは銅合金などを用い、その接続方式としては圧
接、溶接あるいは半田付けもしくは圧着端子による圧着
方式などを採用するとよい。
【００３０】これにより、特に銅系の材質を短絡巻線３
に用いた場合、アルミニュウム系と比較して高トルク
化、高効率化が望め、短絡巻線３の接続方式としては既
存の技術を用いることができる。
に用いた場合、アルミニュウム系と比較して高トルク
化、高効率化が望め、短絡巻線３の接続方式としては既
存の技術を用いることができる。
【００３１】ここで、回転子１の短絡巻線３について補
足的に説明すると、その巻線が短絡回路を形成すること
から、その占積率あるいは使用量が同等であれば誘起さ
れる電圧によって発生するアンペアターンＴＡは一定と
なる。
足的に説明すると、その巻線が短絡回路を形成すること
から、その占積率あるいは使用量が同等であれば誘起さ
れる電圧によって発生するアンペアターンＴＡは一定と
なる。
【００３２】その理由を説明すると、短絡巻線３に誘起
される電圧は下記数式１および数式２で表される。
される電圧は下記数式１および数式２で表される。
【００３３】
【数１】
【００３４】
【数２】
【００３５】Ｎは溝導体数であり、ロータ溝導体断面積
は導体径ｄの二乗にその導体数Ｎを乗算した値（一定）
であり、φは主磁束（一定）であり、Ｒは巻線の抵抗、
Ｘは巻線のリラクタンスである。
は導体径ｄの二乗にその導体数Ｎを乗算した値（一定）
であり、φは主磁束（一定）であり、Ｒは巻線の抵抗、
Ｘは巻線のリラクタンスである。
【００３６】溝導体数が１つである場合（Ｎ＝Ｎ１＝
１）、アンペアターンＴＡ１はｉ１・Ｎ１で表せ、溝導
体数が複数である場合（Ｎ＝Ｎ２）、アンペアターンＴ
Ａ２はｉ２・Ｎ２で表せる。
１）、アンペアターンＴＡ１はｉ１・Ｎ１で表せ、溝導
体数が複数である場合（Ｎ＝Ｎ２）、アンペアターンＴ
Ａ２はｉ２・Ｎ２で表せる。
【００３７】アンペアターンＴＡ１とＴＡ２と比較する
と、下記数式３からＴＡ２／ＴＡ１＝１となる。
と、下記数式３からＴＡ２／ＴＡ１＝１となる。
【００３８】
【数３】
【００３９】上記数式３において、溝導体数が１つであ
る場合、その溝に施す巻線の径を大きくし、この巻線の
使用量を溝導体数を複数とした場合に施す巻線の使用量
と同じとすることにより、アンペアターンＴＡは複数の
溝導体数とした場合と１つの溝導体数とした場合とで同
じになる。
る場合、その溝に施す巻線の径を大きくし、この巻線の
使用量を溝導体数を複数とした場合に施す巻線の使用量
と同じとすることにより、アンペアターンＴＡは複数の
溝導体数とした場合と１つの溝導体数とした場合とで同
じになる。
【００４０】したがって、ロータ溝導体断面積、すなわ
ち占積率を同等にすれば、巻線が１つであっても、ある
いは複数個であっても、モータとしての性能は同じであ
り、つまり本発明による回転子１による誘導電動機のト
ルク特性はダイカストロータと等価である言える。
ち占積率を同等にすれば、巻線が１つであっても、ある
いは複数個であっても、モータとしての性能は同じであ
り、つまり本発明による回転子１による誘導電動機のト
ルク特性はダイカストロータと等価である言える。
【００４１】次に、図５ないし図７に示す第２の実施形
態としての３相２極の誘導電動機について説明する。こ
の誘導電動機の回転子は、ロータコア（回転子鉄心）の
外周側に２×（２ｎ＋１）（ｎ；正の整数）個の溝を回
転軸の軸方向に形成し、この２×（２ｎ＋１）個の溝に
（２ｎ＋１）ピッチの巻線（短絡巻きの閉回路；以下短
絡巻線と記す）を施すとともに、（２ｎ＋１）個の短絡
巻線を順次重ねて全節巻いてなる。
態としての３相２極の誘導電動機について説明する。こ
の誘導電動機の回転子は、ロータコア（回転子鉄心）の
外周側に２×（２ｎ＋１）（ｎ；正の整数）個の溝を回
転軸の軸方向に形成し、この２×（２ｎ＋１）個の溝に
（２ｎ＋１）ピッチの巻線（短絡巻きの閉回路；以下短
絡巻線と記す）を施すとともに、（２ｎ＋１）個の短絡
巻線を順次重ねて全節巻いてなる。
【００４２】具体的に説明すると、図５に示すように、
この誘導電動機の回転子１０は、第１実施形態の回転子
１と同様に、ロータコア（回転子鉄心）に１０個（ｎ＝
２）の溝を回転軸の軸方向に、かつ円周方向に等間隔に
形成し、これら１０個の溝を介して５ピッチの短絡巻線
１１を５個重ね巻いてなる。
この誘導電動機の回転子１０は、第１実施形態の回転子
１と同様に、ロータコア（回転子鉄心）に１０個（ｎ＝
２）の溝を回転軸の軸方向に、かつ円周方向に等間隔に
形成し、これら１０個の溝を介して５ピッチの短絡巻線
１１を５個重ね巻いてなる。
【００４３】図６および図７に示すように、この誘導電
動機の固定子１２には、６個の溝が形成され、つまり外
周側のヨーク部１２ａの内側に所定幅の歯１２ｂが６０
度間隔で６個形成され、これら歯１２ｂに集中巻の巻線
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを施
すとともに、相対する歯１２ｂに施した巻線１３ａ，１
３ｂの一対をＵ相巻線にし、巻線１４ａ，１４ｂの一対
をＶ相巻線にするともに、巻線１５ａ，１５ｂの一対を
Ｗ相巻線にしている。
動機の固定子１２には、６個の溝が形成され、つまり外
周側のヨーク部１２ａの内側に所定幅の歯１２ｂが６０
度間隔で６個形成され、これら歯１２ｂに集中巻の巻線
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを施
すとともに、相対する歯１２ｂに施した巻線１３ａ，１
３ｂの一対をＵ相巻線にし、巻線１４ａ，１４ｂの一対
をＶ相巻線にするともに、巻線１５ａ，１５ｂの一対を
Ｗ相巻線にしている。
【００４４】この誘導電動機においては、固定子１２に
回転磁界を発生させるため、例えば図７に示すように巻
線１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを
Ｙ結線し、このＹ結線の巻線に三相交流電源を供給す
る。なお、上記巻線は他の接続方式によって接続するよ
うにしてもよい。
回転磁界を発生させるため、例えば図７に示すように巻
線１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを
Ｙ結線し、このＹ結線の巻線に三相交流電源を供給す
る。なお、上記巻線は他の接続方式によって接続するよ
うにしてもよい。
【００４５】これにより、この誘導電動機は３相２極の
誘導電動機となる。この３相２極の誘導電動機におい
て、固定子１２に回転磁界が発生すると、この回転磁界
により回転子１０の短絡巻線１１には誘起短絡電流が流
れる。
誘導電動機となる。この３相２極の誘導電動機におい
て、固定子１２に回転磁界が発生すると、この回転磁界
により回転子１０の短絡巻線１１には誘起短絡電流が流
れる。
【００４６】この短絡巻線１１による２つの短絡導体
は、第１実施形態と同様に作用することから、図６およ
び図７による巻線による回転磁界と誘起短絡電流との相
互作用により、短絡巻線１１による２つの短絡導体に
は、それぞれ同じ回転方向の回転力（トルク）が働いて
回転子１０が回転する。
は、第１実施形態と同様に作用することから、図６およ
び図７による巻線による回転磁界と誘起短絡電流との相
互作用により、短絡巻線１１による２つの短絡導体に
は、それぞれ同じ回転方向の回転力（トルク）が働いて
回転子１０が回転する。
【００４７】上記実施形態においては、回転子１０の溝
数を１０個としているが、２×（２ｎ＋１）個の溝数を
形成し、（２ｎ＋１）個の巻線を施しても同様の作用、
効果を得ることができ、また固定子１２の巻線としては
集中巻を用いているが、分布巻としてもよい。
数を１０個としているが、２×（２ｎ＋１）個の溝数を
形成し、（２ｎ＋１）個の巻線を施しても同様の作用、
効果を得ることができ、また固定子１２の巻線としては
集中巻を用いているが、分布巻としてもよい。
【００４８】なお、回転子１０および固定子１２は、上
記第１実施形態と同じに製造処理され、例えば回転子１
０の溝（開孔あるいは閉孔）はスキューが施され、その
溝（開孔あるいは閉孔）の内側には、好ましくは電気的
絶縁が施される。また、回転子１０の短絡巻線１１につ
いても、上記第１実施形態で説明した材質、接続方式を
用いるとともに、絶縁を施すことが好ましい。
記第１実施形態と同じに製造処理され、例えば回転子１
０の溝（開孔あるいは閉孔）はスキューが施され、その
溝（開孔あるいは閉孔）の内側には、好ましくは電気的
絶縁が施される。また、回転子１０の短絡巻線１１につ
いても、上記第１実施形態で説明した材質、接続方式を
用いるとともに、絶縁を施すことが好ましい。
【００４９】上記第１および第２実施形態で説明したよ
うに、回転子の短絡導体に銅線やアルミニュウム線など
を用いた巻線方式を採用することにより、横行電流が極
端に小さく、損失も少なく、モータ効率の向上が図れ
る。
うに、回転子の短絡導体に銅線やアルミニュウム線など
を用いた巻線方式を採用することにより、横行電流が極
端に小さく、損失も少なく、モータ効率の向上が図れ
る。
【００５０】
【発明の効果】本発明の２極の誘導電動機は、固定子の
内側の回転子の短絡導体として巻線を重ね巻きしてなる
構成であり、固定子の回転磁界によってそれら巻線に誘
起短絡電流を流すようにしていることから、アルミダイ
カストによる短絡導体と比較して回転子における横行電
流が極めて小さく、損失が少なく、高効率の向上が図
れ、ひいては２極モータとして利用範囲の拡大が図れる
という有用な効果がある。
内側の回転子の短絡導体として巻線を重ね巻きしてなる
構成であり、固定子の回転磁界によってそれら巻線に誘
起短絡電流を流すようにしていることから、アルミダイ
カストによる短絡導体と比較して回転子における横行電
流が極めて小さく、損失が少なく、高効率の向上が図
れ、ひいては２極モータとして利用範囲の拡大が図れる
という有用な効果がある。
【図１】本発明の第１実施形態に係る誘導電動機の回転
子をその回転軸方向から見た概略的な側面図。
子をその回転軸方向から見た概略的な側面図。
【図２】上記第１実施形態における回転子の巻線状態を
説明するための模式図。
説明するための模式図。
【図３】上記第１実施形態における固定子側の構成を説
明するための概略的な側面図。
明するための概略的な側面図。
【図４】上記第１実施形態における固定子に施した巻線
の接続状態を説明するための概略的な回路図。
の接続状態を説明するための概略的な回路図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る誘導電動機の回転
子の巻線状態を説明するための模式図。
子の巻線状態を説明するための模式図。
【図６】上記第２実施形態における固定子側の構成を説
明するための概略的な側面図。
明するための概略的な側面図。
【図７】上記第２実施形態における固定子に施した巻線
の接続状態を説明するための概略的な回路図。
の接続状態を説明するための概略的な回路図。
１，１０ 回転子
１ａ ロータコア（回転子鉄心）
１ｂ 溝
２ 回転軸
３ 短絡巻線（回転子１の導体；閉回路の巻線）
４，１２ 固定子
４ｂ，１２ｂ 歯
５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ 固定子４の巻線
１１ 短絡巻線（回転子１０の導体；閉回路の巻線）
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ 固
定子１２の巻線
定子１２の巻線
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｋ 17/12 Ｈ０２Ｋ 17/12 Ａ
Ｆターム(参考） 5H013 DD03 FF03 LL00 LL05 MM00
NN01 NN05 NN06 PP01 PP03
5H603 AA01 BB01 BB06 BB07 BB08
BB12 CA01 CA02 CA06 CB01
CB23 CB26 CC03 CC04 CC05
CC11 CC17 CD05 CD21 CE01
CE13 CE14 CE16 EE01
5H604 BB01 BB09 BB14 CC05 CC13
CC14 CC15 CC16 PB02 PB03
Claims (13)
- 【請求項１】 回転磁界を発生する固定子の内側に回転
子を配置した２極の誘導電動機において、上記回転子の
導体として巻線を全節巻で重ね巻きしてなり、上記回転
磁界によって上記巻線に誘起短絡電流が流れるようにし
たことを特徴とする誘導電動機。 - 【請求項２】 上記回転子には２×２×ｎ個（ｎ；正の
整数）の溝をその回転軸の軸方向に、かつ円周方向に等
間隔に形成するとともに、これら溝を介して上記巻線を
２×ｎピッチで２×ｎ個施してなる請求項１に記載の誘
導電動機。 - 【請求項３】 上記回転子には２×（２×ｎ＋１）個
（ｎ；正の整数）の溝をその回転軸の軸方向に、かつ円
周方向に等間隔に形成するとともに、これら溝を介して
上記巻線を２×ｎ＋１ピッチで２×ｎ＋１個施してなる
請求項１に記載の誘導電動機。 - 【請求項４】 上記固定子には主巻線および補助巻線を
施すとともに、それら巻線を集中巻あるいは分布巻で施
し、当該誘導電動機をコンデンサ誘導電動機とした請求
項１または２に記載の誘導電動機。 - 【請求項５】 上記固定子の内周側には溝を４個形成す
るとともに、それらの溝を介して主巻線および補助巻線
を集中巻で施し、当該誘導電動機をコンデンサ誘導電動
機とした請求項１または２に記載の誘導電動機。 - 【請求項６】 上記固定子には三相巻線を施すととも
に、それら巻線を集中巻あるいは分布巻で施し、当該誘
導電動機を三相交流誘導電動機とした請求項１または３
に記載の誘導電動機。 - 【請求項７】 上記固定子の内周側には溝を６個形成す
るとともに、それらの溝を介して三相巻線を集中巻で施
し、当該誘導電動機を三相交流誘導電動機とした請求項
１または３に記載の誘導電動機。 - 【請求項８】 上記回転子に施す全ての巻線を短絡巻線
としてなる請求項１ないし７のいずれか１項に記載の誘
導電動機。 - 【請求項９】 上記回転子に施す全ての巻線にはアルミ
ニュウム、アルミニュウム合金、銅あるいは銅合金のい
ずれかを用い、その巻線の接続方式としては圧接、溶
接、半田付けあるいは圧着端子による圧着のいずれかを
採用してなる請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
誘導電動機。 - 【請求項１０】 上記回転子の溝を介して施す巻線間に
は電気的絶縁を施してなる請求項２ないし９のいずれか
１項に記載の誘導電動機。 - 【請求項１１】 上記回転子のロータコアと巻線との間
には電気的絶縁を施してなる請求項２ないし１０のいず
れか１項に記載の誘導電動機。 - 【請求項１２】 上記回転子の溝は開孔あるいは閉溝で
ある請求項２ないし１１のいずれか１項に記載の誘導電
動機。 - 【請求項１３】 上記回転子は電磁鋼板を自動積層金型
で打ち抜き、積層してロータコアを得るとともに、その
積層に際して溝にスキューを施してなる請求項２ないし
１２のいずれか１項に記載の誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001332707A JP2003143821A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001332707A JP2003143821A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 誘導電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143821A true JP2003143821A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19148090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001332707A Withdrawn JP2003143821A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003143821A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006271187A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-10-05 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機 |
| JP2008131768A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Hitachi Appliances Inc | 回転電機，自己始動式永久磁石界磁同期電動機，誘導電動機及び圧縮機 |
| JP2015186274A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機の回転子及びそれを備えた回転電機 |
| CN105556800A (zh) * | 2013-08-14 | 2016-05-04 | 本特·吉特森 | 具有中心线圈的电机绕组 |
| JP2016174507A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | スズキ株式会社 | 回転電機 |
-
2001
- 2001-10-30 JP JP2001332707A patent/JP2003143821A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006271187A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-10-05 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機 |
| JP2008131768A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Hitachi Appliances Inc | 回転電機，自己始動式永久磁石界磁同期電動機，誘導電動機及び圧縮機 |
| CN105556800A (zh) * | 2013-08-14 | 2016-05-04 | 本特·吉特森 | 具有中心线圈的电机绕组 |
| EP3035492A4 (en) * | 2013-08-14 | 2017-05-17 | Geertsen, Bent | Electric machine winding with central coil |
| JP2015186274A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社豊田中央研究所 | 回転電機の回転子及びそれを備えた回転電機 |
| JP2016174507A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | スズキ株式会社 | 回転電機 |
| CN105990929A (zh) * | 2015-03-18 | 2016-10-05 | 铃木株式会社 | 旋转电机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |