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JP5408277B2 - Induction motor and ceiling fan equipped with the same - Google Patents

Induction motor and ceiling fan equipped with the same Download PDF

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JP5408277B2
JP5408277B2 JP2012050037A JP2012050037A JP5408277B2 JP 5408277 B2 JP5408277 B2 JP 5408277B2 JP 2012050037 A JP2012050037 A JP 2012050037A JP 2012050037 A JP2012050037 A JP 2012050037A JP 5408277 B2 JP5408277 B2 JP 5408277B2
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induction motor
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謙一 岩田
昌亨 高田
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

本発明は、複数の歯部が放射状に配設された固定子を備えた誘導電動機に係り、特に、スロット開口部の漏れ磁束を低減して高効率化を図った誘導電動機に関するものである。   The present invention relates to an induction motor provided with a stator in which a plurality of teeth are arranged radially, and more particularly to an induction motor that achieves high efficiency by reducing leakage magnetic flux in a slot opening.

従来、この種の誘導電動機においては、一体型の固定子鉄心に適当な絶縁処理を施し、同心円状に2相の巻線を巻装する方法をとっている。(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, this type of induction motor employs a method in which an integral stator iron core is appropriately insulated and two-phase windings are wound concentrically. (For example, refer to Patent Document 1).

以下、その誘導電動機について、図8から図10を参照しながら説明する。   Hereinafter, the induction motor will be described with reference to FIGS.

図に示すように、固定子鉄心100は中心に中空軸を保持する孔101を有し、その外周近傍に複数の第1歯部102とここから外周方向に二股に延設する第2歯部103とから構成される。この第1歯部102と第2歯部103によって、A相巻線109が巻装される第1スロット104と、B相巻線110が巻装される第2スロット105が形成されている。また、第1スロット104および第2スロット105から放射状に外周方向へ向けて、第1スロット開口部106および第2スロット開口部107が形成されている。   As shown in the figure, the stator core 100 has a hole 101 for holding a hollow shaft in the center, a plurality of first tooth portions 102 in the vicinity of the outer periphery thereof, and a second tooth portion extending from there to the outer periphery. 103. The first tooth portion 102 and the second tooth portion 103 form a first slot 104 around which the A-phase winding 109 is wound, and a second slot 105 around which the B-phase winding 110 is wound. A first slot opening 106 and a second slot opening 107 are formed radially outward from the first slot 104 and the second slot 105.

A相巻線109およびB相巻線110に電流を流すと、その電流による起磁力のため固定子鉄心100には磁束が生じる。この磁束は回転子(図示せず)と鎖交して回転トルクが得られ、回転子が回転する。   When a current is passed through the A-phase winding 109 and the B-phase winding 110, a magnetic flux is generated in the stator core 100 due to the magnetomotive force generated by the current. This magnetic flux interlinks with a rotor (not shown) to obtain a rotational torque, and the rotor rotates.

特開2009−71913号公報JP 2009-71913 A

ところが、このような従来の誘導電動機では、以下のような課題を有している。   However, such a conventional induction motor has the following problems.

固定子鉄心100に流れる磁束の大部分は回転子と鎖交して誘導電動機本来の作用を生じるが、一部分は漏れ磁束となり自分自身とだけ鎖交する。   Most of the magnetic flux flowing through the stator core 100 is interlinked with the rotor to produce the original action of the induction motor, but a part becomes a leakage magnetic flux and interlinks only with itself.

図10に示すように、第1スロット開口部106の幅w1、第2スロット開口部107の幅w2は励磁電流を少なくするという意味では小さいほうが良い。しかし、この種の誘導電動機においては、第1スロットが内周側に配設されており、第1スロット開口部106の開口端面の径方向寸法が長くなる。そのため、漏れリアクタンスが大きくなり、少なからず漏れ磁束120が生じる。漏れ磁束120が増大すると、誘導電動機の損失が増加し、効率が低下する。また、誘導電動機の特性を改善するには巻線を多く巻く必要があり、材料コストが増大する。   As shown in FIG. 10, the width w1 of the first slot opening 106 and the width w2 of the second slot opening 107 are preferably smaller in the sense of reducing the excitation current. However, in this type of induction motor, the first slot is disposed on the inner peripheral side, and the radial dimension of the opening end surface of the first slot opening 106 becomes long. Therefore, the leakage reactance is increased, and the leakage magnetic flux 120 is generated not a little. When the leakage magnetic flux 120 increases, the loss of the induction motor increases and the efficiency decreases. Further, in order to improve the characteristics of the induction motor, it is necessary to wind many windings, which increases the material cost.

また、これを解決するために、第1スロット開口部106の幅w1を広げると、磁束漏れ120は低減できる。しかしながら、第2歯部103の幅を狭めることになり、第2歯部103の磁束密度が増加するため、極端な場合は磁気飽和して、誘導電動機の損失が増加し、効率が低下する。よって、誘導電動機の特性を充分に考慮した固定子鉄心の形状が求められている。   In order to solve this problem, the magnetic flux leakage 120 can be reduced by increasing the width w1 of the first slot opening 106. However, since the width of the second tooth portion 103 is reduced and the magnetic flux density of the second tooth portion 103 is increased, magnetic saturation occurs in an extreme case, the loss of the induction motor is increased, and the efficiency is lowered. Therefore, there is a need for a stator core shape that fully considers the characteristics of the induction motor.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、固定子鉄心のスロット開口部の漏れ磁束を低減することができ、省電力化と低コスト化が図れる誘導電動機を提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and provides an induction motor that can reduce the leakage magnetic flux in the slot opening portion of the stator core and can achieve power saving and cost reduction. Objective.

そして、この目的を達成するために、本発明の誘導電動機は、内周側にA相巻線を施す複数の第1スロットを円環状に設け、前記第1スロットの外周側にB相巻線を施す複数の第2スロットを設けた固定子鉄心と、この固定子鉄心の側面に対向して回転可能に取り付けられた回転子を備えた誘導電動機であって、前記固定子鉄心の前記第1スロットおよび前記第2スロットから放射状に前記固定子鉄心の側面にまで連通する第1スロット開口部および第2スロット開口部を設け、前記第1スロット開口部の周方向に互いに向かい合う開口端面は、外周部から前記第1スロットの間に形成されるギャップ幅Wを2.0mm〜4.5mm、最外周部に形成されるギャップ幅w1を0.5mm〜2.0mmの範囲に設定し、かつ、w1<Wとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the induction motor of the present invention is provided with a plurality of first slots for annularly providing the A-phase winding on the inner peripheral side, and a B-phase winding on the outer peripheral side of the first slot. An induction motor comprising a stator core provided with a plurality of second slots for applying a rotor, and a rotor rotatably attached to a side surface of the stator core, wherein the first of the stator core A first slot opening and a second slot opening that communicate radially from the slot and the second slot to the side surface of the stator core are provided, and an opening end face that faces each other in the circumferential direction of the first slot opening has an outer periphery The gap width W formed between the first slot and the first slot is set to 2.0 mm to 4.5 mm, the gap width w1 formed on the outermost peripheral portion is set to a range of 0.5 mm to 2.0 mm, and w1 <W , And the thereby is to achieve the intended purpose.

本発明の誘導電動機によれば、前記固定子鉄心の前記第1スロットおよび前記第2スロットから放射状に前記固定子鉄心の側面にまで連通する第1スロット開口部および第2スロット開口部を設け、前記第1スロット開口部の周方向に互いに向かい合う開口端面は、外周部から前記第1スロットの間に形成されるギャップ幅Wを2.0mm〜4.5mm、最外周部に形成されるギャップ幅w1を0.5mm〜2.0mmの範囲に設定し、かつ、w1<Wとしたことにより、スロット開口部の漏れ磁束が低減されるので、低損失かつ高効率の誘導電動機が得られ、そして、大きな回転トルクを保持したまま巻線を減少させて、材料コストの低減を図ることができる。   According to the induction motor of the present invention, the first slot opening and the second slot opening that communicate radially from the first slot and the second slot of the stator core to the side surface of the stator core are provided, The opening end faces facing each other in the circumferential direction of the first slot opening have a gap width W of 2.0 mm to 4.5 mm formed between the outer periphery and the first slot, and a gap width formed in the outermost periphery. By setting w1 in the range of 0.5 mm to 2.0 mm and w1 <W, the leakage magnetic flux in the slot opening is reduced, so that a low-loss and high-efficiency induction motor is obtained, and By reducing the number of windings while maintaining a large rotational torque, the material cost can be reduced.

本発明の実施の形態1の誘導電動機を搭載した天井扇の側面図The side view of the ceiling fan carrying the induction motor of Embodiment 1 of this invention 同誘導電動機の構成を示す断面図Sectional drawing showing the configuration of the induction motor 同誘導電動機の固定子の部分断面による平面図Plan view with partial cross section of stator of same induction motor 同誘導電動機の固定子鉄心の拡大図Enlarged view of the stator core of the induction motor 電磁鋼板のB−H曲線および透磁率を示す図The figure which shows the BH curve and magnetic permeability of an electromagnetic steel plate スロット開口部のギャップ幅Wと漏れリアクタンスおよび歯部磁束密度の関係を示す図The figure which shows the relationship between the gap width W of a slot opening part, leakage reactance, and a tooth | gear part magnetic flux density 本発明の実施の形態2の誘導電動機の固定子鉄心の拡大図The enlarged view of the stator core of the induction motor of Embodiment 2 of this invention 従来の誘導電動機の固定子鉄心を示す平面図Plan view showing a stator core of a conventional induction motor 同誘導電動機の巻線の巻装を完了した固定子の平面図Top view of the stator after winding the winding of the induction motor 同誘導電動機の固定子鉄心の拡大図Enlarged view of the stator core of the induction motor

本発明の請求項1記載の誘導電動機は、内周側にA相巻線を施す複数の第1スロットを円環状に設け、前記第1スロットの外周側にB相巻線を施す複数の第2スロットを設けた固定子鉄心と、この固定子鉄心の側面に対向して回転可能に取り付けられた回転子を備えた誘導電動機であって、前記固定子鉄心の前記第1スロットおよび前記第2スロットから放射状に前記固定子鉄心の側面にまで連通する第1スロット開口部および第2スロット開口部を設け、前記第1スロット開口部の周方向に互いに向かい合う開口端面は、外周部から前記第1スロットの間に形成されるギャップ幅Wを2.0mm〜4.5mm、最外周部に形成されるギャップ幅w1を0.5mm〜2.0mmの範囲に設定し、かつ、w1<Wとした構成を有する。これにより、スロット開口部の漏れ磁束が低減されるので、低損失かつ高効率の誘導電動機が得られ、そして、大きな回転トルクを保持したまま巻線を減少させて、材料コストの低減を図ることができる。   The induction motor according to claim 1 of the present invention is provided with a plurality of first slots that are annularly provided with an A-phase winding on the inner peripheral side, and a plurality of first slots that are provided with a B-phase winding on the outer peripheral side of the first slot. An induction motor comprising a stator core provided with two slots and a rotor rotatably attached to a side surface of the stator core, wherein the first slot and the second slot of the stator core A first slot opening and a second slot opening communicated radially from the slot to the side surface of the stator core are provided, and the opening end faces facing each other in the circumferential direction of the first slot opening are formed from the outer periphery to the first slot. The gap width W formed between the slots is set to 2.0 mm to 4.5 mm, the gap width w1 formed on the outermost peripheral portion is set to a range of 0.5 mm to 2.0 mm, and w1 <W. It has a configuration. As a result, the leakage magnetic flux in the slot opening is reduced, so that a low-loss and high-efficiency induction motor can be obtained, and the material cost can be reduced by reducing the number of windings while maintaining a large rotational torque. Can do.

また、前記第1スロット開口部の最外周部には、周方向に互いに向かい合う突起を設けたという構成にしてもよい。これにより、回転子と対向する固定子鉄心側面の実効面積が増えるので、励磁電流を少なくすることができ、低損失かつ高効率の誘導電動機を得ることができる。   The outermost peripheral portion of the first slot opening may be provided with protrusions facing each other in the circumferential direction. As a result, the effective area of the side surface of the stator core facing the rotor increases, so that the excitation current can be reduced, and a low-loss and high-efficiency induction motor can be obtained.

また、前記第1スロット開口部の最外周部の前記突起を除いたギャップ幅は、外周部から前記第1スロットまで一定としたという構成にしてもよい。これにより、スロット開口部の漏れ磁束が低減されるので、低損失かつ高効率の誘導電動機を得ることができる。   The gap width excluding the protrusions at the outermost peripheral portion of the first slot opening may be constant from the outer peripheral portion to the first slot. Thereby, since the leakage magnetic flux of a slot opening part is reduced, a low-loss and highly efficient induction motor can be obtained.

また、前記第1スロット開口部の外周部から前記第1スロットの間のギャップ幅が、所定の角度で増大するという構成にしてもよい。これにより、スロット開口部の漏れ磁束が低減する効果が増大するので、低損失かつ高効率の誘導電動機が得られ、そして、大きな回転トルクを保持したまま巻線を減少させて、材料コストの低減を図ることができる。   Further, the gap width between the outer periphery of the first slot opening and the first slot may be increased at a predetermined angle. This increases the effect of reducing the leakage magnetic flux in the slot opening, resulting in a low-loss and high-efficiency induction motor, and reducing the material cost by reducing the number of windings while maintaining a large rotational torque. Can be achieved.

また、前記第1スロット開口部の開口端面は、最外周部に形成される周方向のギャップ幅w1と、外周部から前記第1スロットの間に形成される周方向のギャップ幅Wの比率W/w1を1.0〜9.0の範囲に設定されているという構成にしてもよい。これにより、励磁電流を増大させることなく、スロット開口部の漏れ磁束が低減されるので、低損失かつ高効率の誘導電動機が得られ、そして、大きな回転トルクを保持したまま巻線を減少させて、材料コストの低減を図ることができる。   The opening end surface of the first slot opening has a ratio W between a circumferential gap width w1 formed at the outermost peripheral portion and a circumferential gap width W formed between the outer peripheral portion and the first slot. / W1 may be set to a range of 1.0 to 9.0. This reduces the leakage flux in the slot opening without increasing the excitation current, resulting in a low-loss and high-efficiency induction motor and reducing the windings while maintaining a large rotational torque. The material cost can be reduced.

また、前記固定子鉄心の外径が、100mm以上200mm以下に設定されているという構成にしてもよい。これにより、歯部の最大磁束密度を抑制しながらスロット開口部の漏れ磁束が低減されるので、低損失かつ高効率の誘導電動機を得ることができる。   Moreover, you may make it the structure that the outer diameter of the said stator core is set to 100 mm or more and 200 mm or less. As a result, the leakage magnetic flux in the slot opening is reduced while suppressing the maximum magnetic flux density of the tooth portion, so that an induction motor with low loss and high efficiency can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の誘導電動機を搭載した天井扇の側面図を示したものである。この天井扇1は、天井に取り付けられる扇風機であり、シーリングファンとも呼ばれ、図1に示すように、駆動源として誘導電動機2が利用される。支柱4は、天井に下向きに固定され、その支柱4には、中空軸6が接続されて、その先端に羽根3を備えた誘導電動機2が取り付けられている。誘導電動機2は本体カバー5と上部カバー11とで覆われている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view of a ceiling fan on which the induction motor according to Embodiment 1 of the present invention is mounted. The ceiling fan 1 is a fan attached to the ceiling and is also called a ceiling fan. As shown in FIG. 1, an induction motor 2 is used as a drive source. The column 4 is fixed downward on the ceiling, and a hollow shaft 6 is connected to the column 4, and the induction motor 2 including the blade 3 is attached to the tip of the column 4. The induction motor 2 is covered with a main body cover 5 and an upper cover 11.

図2は、同誘導電動機の構成を示す断面図である。この誘導電動機2は、外転型のコンデンサ誘導電動機であり、中空軸6には、インシュレータ7を介してA相巻線8(内側コイル)およびB相巻線9(外側コイル)を施した固定子鉄心16が固定されている。この固定子鉄心16の周囲に空隙を介し、中空軸6を中心として回転子鉄心17が配設されている。そして、回転子鉄心17は、回転子カバー12に圧入保持されて、外転型の回転子としている。また、回転子カバー12及び上部カバー11には、軸受ハウジング部13a・13bが設けられ、玉軸受14a・14bを介して中空軸6に回転可能に取り付けられている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the induction motor. This induction motor 2 is an abduction type capacitor induction motor, and is fixed to the hollow shaft 6 with an A phase winding 8 (inner coil) and a B phase winding 9 (outer coil) via an insulator 7. The child iron core 16 is fixed. A rotor core 17 is provided around the hollow shaft 6 with a gap around the stator core 16. The rotor core 17 is press-fitted and held in the rotor cover 12 to form an abduction type rotor. The rotor cover 12 and the upper cover 11 are provided with bearing housing portions 13a and 13b, and are rotatably attached to the hollow shaft 6 via ball bearings 14a and 14b.

図3は、同誘導電動機の固定子の部分断面による平面図である。固定子鉄心16は複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層したものからなり、その中心部に中空軸6を圧入保持する中心孔21を有し、この中心孔21の外周側に円環状に位置してA相巻線8を巻装する第1歯部22と、この第1歯部22から更に外周方向に二股に延設してB相巻線9を巻装する第2歯部23とを形成してなる。また、隣り合う第1歯部22によって、第1スロット24が形成され、二股に延設した第2歯部23の間に第2スロット25が形成されている。また、第1スロット24および第2スロット25から放射状に固定子鉄心16の側面にまで連通して第1スロット開口部26および第2スロット開口部27が形成されている。固定子鉄心16とそれぞれの巻線の間には樹脂成型品からなるインシュレータ7を介して絶縁が施され、固定子20が構成されている。   FIG. 3 is a plan view with a partial cross section of the stator of the induction motor. The stator core 16 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction, and has a center hole 21 for press-fitting and holding the hollow shaft 6 in the center thereof, and is positioned annularly on the outer peripheral side of the center hole 21. A first tooth portion 22 on which the A-phase winding 8 is wound, and a second tooth portion 23 that extends further from the first tooth portion 22 in the outer peripheral direction and winds the B-phase winding 9; Formed. Moreover, the 1st slot 24 is formed by the adjacent 1st tooth part 22, and the 2nd slot 25 is formed between the 2nd tooth parts 23 extended in two steps. A first slot opening 26 and a second slot opening 27 are formed so as to communicate radially from the first slot 24 and the second slot 25 to the side surface of the stator core 16. Insulation is provided between the stator core 16 and the respective windings via an insulator 7 made of a resin molded product, thereby forming a stator 20.

図4は、同誘導電動機の固定子鉄心の拡大図である。この固定子鉄心16の周囲には、空隙を介し回転子鉄心(図示せず)が配設されている。A相巻線8およびB相巻線9に電流を流すと、その電流による起磁力のため固定子鉄心16には磁束が生じる。この磁束は回転子と鎖交して回転トルクが得られ、回転子が回転する。   FIG. 4 is an enlarged view of the stator core of the induction motor. A rotor core (not shown) is disposed around the stator core 16 via a gap. When a current is passed through the A-phase winding 8 and the B-phase winding 9, a magnetic flux is generated in the stator core 16 due to the magnetomotive force caused by the current. This magnetic flux interlinks with the rotor to obtain rotational torque, and the rotor rotates.

この種の誘導電動機においては、第1スロット24が内周側に配設されており、第1スロット開口部26の開口端面32の径方向寸法が長くなるため、スロット漏れリアクタンスが大きくなり、少なからず漏れ磁束31が生じる。そのため、第1スロット開口部26では、外周部から第1スロット24の間に形成されるギャップ幅Wを大きく取るようにしている。   In this type of induction motor, the first slot 24 is disposed on the inner peripheral side, and the radial dimension of the opening end surface 32 of the first slot opening 26 is increased, so that the slot leakage reactance is increased, and the amount is small. A leakage magnetic flux 31 is generated. For this reason, the first slot opening 26 has a large gap width W formed between the outer periphery and the first slot 24.

一方、第1スロット開口部26の最外周部には、周方向に互いに向かい合う突起33を設けており、固定子鉄心16の側面の実効面積を増やしている。これにより、固定子20の励磁電流を少なくすることができ、低損失かつ高効率の誘導電動機を得ることができる。   On the other hand, protrusions 33 facing each other in the circumferential direction are provided on the outermost peripheral portion of the first slot opening 26 to increase the effective area of the side surface of the stator core 16. Thereby, the exciting current of the stator 20 can be reduced, and a low-loss and high-efficiency induction motor can be obtained.

すなわち、第1スロット開口部26における漏れ磁束を少なくして、固定子20の励磁電流を少なくできるので、効率の良い誘導電動機を得ることができる。   That is, since the leakage magnetic flux in the first slot opening 26 can be reduced and the excitation current of the stator 20 can be reduced, an efficient induction motor can be obtained.

図5は、電磁鋼板のB(磁束密度)−H(磁化力)曲線および透磁率を示す図である。この図において、横軸は磁化力Hを表し、縦軸は左側が磁束密度B、右側が透磁率μを表している。コイル電流が0から次第に増加すれば磁化力Hは増加する。B−H曲線において、Hが微小(図5では(a)の領域)のときを除きHが小さいときの傾きは大きく、Hの増加に対しBは大きく増加する(図5では(b)の領域)。しかしB−H曲線の湾曲点に達するとBの増し方が減り、これよりHが増大すると曲線の傾きが急に小さくなり、Bは一定の値に近づいてくる(図5では(c)の領域)。この領域では、Hが増してもBがほとんど増加しなくなり磁気飽和が生じる。また、透磁率μはB/Hで表され、磁化力や磁束密度によって大きく変化する。誘導電動機は回転磁界を発生させることにより回転子を回転させるが、その際BとHは領域(b)の辺りを変動する。   FIG. 5 is a diagram showing a B (magnetic flux density) -H (magnetizing force) curve and magnetic permeability of an electromagnetic steel sheet. In this figure, the horizontal axis represents the magnetizing force H, and the vertical axis represents the magnetic flux density B on the left side and the magnetic permeability μ on the right side. If the coil current increases gradually from 0, the magnetizing force H increases. In the BH curve, the slope when H is small is large except when H is very small (region (a) in FIG. 5), and B increases greatly as H increases (in FIG. 5, (b)). region). However, when the inflection point of the BH curve is reached, the increase of B decreases, and when H increases, the slope of the curve suddenly decreases and B approaches a constant value (in FIG. 5, (c)). region). In this region, even if H increases, B hardly increases and magnetic saturation occurs. Further, the magnetic permeability μ is expressed by B / H and varies greatly depending on the magnetizing force and the magnetic flux density. The induction motor rotates the rotor by generating a rotating magnetic field. At this time, B and H vary around the region (b).

従来の誘導電動機を種々検討した結果、この種の誘導電動機においては、最大磁束密度をB−H曲線の湾曲点以下、つまり最大透磁率付近までに設計すると、磁気飽和による損失の増加や効率の低下が生じない。よって、図5において最大磁束密度を1.25T以下になるように設定した。   As a result of various studies of conventional induction motors, in this type of induction motor, if the maximum magnetic flux density is designed to be below the inflection point of the BH curve, that is, near the maximum permeability, the increase in loss due to magnetic saturation and the efficiency increase. There is no reduction. Therefore, in FIG. 5, the maximum magnetic flux density was set to be 1.25 T or less.

図6は、スロット開口部のギャップ幅Wと漏れリアクタンスおよび歯部磁束密度の関係を示す図である。本発明は漏れリアクタンスと歯部の磁束密度を考慮してスロット開口部のギャップ幅Wを最適化することにある。ここで、スロット開口部のギャップ幅Wの選定について説明する。固定子鉄心16に形成された各スロットの形状は変化させないこととした。この図において、横軸はスロット開口部の周方向のギャップ幅Wを表し、縦軸は左側が漏れリアクタンスを表し、また右側が第1スロット開口部26を形成して成る第2歯部23の磁束密度を表している。図に示すように、スロット開口部のギャップ幅Wを広げると、漏れリアクタンスは減少し漏れ磁束を低減することができる。ここで従来の誘導電動機から漏れリアクタンスを15%以上低減させることを目標とした場合、スロット開口部のギャップ幅Wを従来の1.5mmから、2.0mm以上に設定することが適切であると判断した。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the gap width W of the slot opening, leakage reactance, and tooth magnetic flux density. The present invention is to optimize the gap width W of the slot opening in consideration of leakage reactance and the magnetic flux density of the tooth portion. Here, selection of the gap width W of the slot opening will be described. The shape of each slot formed in the stator core 16 was not changed. In this figure, the horizontal axis represents the gap width W in the circumferential direction of the slot opening, the vertical axis represents the leakage reactance on the left side, and the second tooth portion 23 formed by forming the first slot opening 26 on the right side. Represents the magnetic flux density. As shown in the figure, when the gap width W of the slot opening is increased, the leakage reactance is reduced and the leakage magnetic flux can be reduced. Here, when it is aimed to reduce the leakage reactance by 15% or more from the conventional induction motor, it is appropriate to set the gap width W of the slot opening from 2.0 mm to 2.0 mm or more. It was judged.

一方、スロット開口部のギャップ幅Wを広げると、歯幅は狭まるため歯部の磁束密度が増加する。前述のように最大磁束密度を1.25T以下に抑えるためには、スロット開口部のギャップ幅Wを4.5mm以下に設定することが適切である。   On the other hand, when the gap width W of the slot opening is widened, the tooth width is narrowed, so that the magnetic flux density of the tooth portion is increased. As described above, in order to suppress the maximum magnetic flux density to 1.25 T or less, it is appropriate to set the gap width W of the slot opening to 4.5 mm or less.

よって、以上の関係から、スロット開口部のギャップ幅Wは、2.0mm〜4.5mmの範囲に設定することが適切であり、歯部の最大磁束密度を所定の値以下に抑制しつつ漏れ磁束を低減することができる。併せて、固定子鉄心16の外径は、100mmより小さいと歯部の最大磁束密度の増大が顕著となり、また200mmより大きいと歯部の最大磁束密度を比較的容易に低減できるが誘導電動機は大型となり低コスト化が図れないことから、100mm以上200mm以下の範囲に設定することが好ましい。   Therefore, from the above relationship, it is appropriate to set the gap width W of the slot opening to a range of 2.0 mm to 4.5 mm, and leakage while suppressing the maximum magnetic flux density of the tooth portion to a predetermined value or less. Magnetic flux can be reduced. At the same time, if the outer diameter of the stator core 16 is smaller than 100 mm, the increase in the maximum magnetic flux density of the tooth portion becomes remarkable, and if it is larger than 200 mm, the maximum magnetic flux density of the tooth portion can be reduced relatively easily. Since the size is large and the cost cannot be reduced, it is preferable to set in the range of 100 mm to 200 mm.

このように本発明の実施の形態1における誘導電動機2によれば、励磁電流を増大させることなく、スロット開口部の漏れ磁束が低減されるので、低損失かつ高効率の誘導電動機が得られ、そして、大きな回転トルクを保持したまま巻線を減少させて、材料コストの低減を図ることができる。   Thus, according to the induction motor 2 in Embodiment 1 of the present invention, since the leakage magnetic flux in the slot opening is reduced without increasing the excitation current, a low-loss and high-efficiency induction motor can be obtained. Then, the material cost can be reduced by reducing the number of windings while maintaining a large rotational torque.

また、天井扇は羽根径が大きく、羽根を所定の回転数で回転させるだけのトルクを保持した誘導電動機が必要となるため、外転型の回転子と、複数の歯部を放射状に配設した多極の固定子とを備えた比較的大型の誘導電動機が用いられる。このような大型の誘導電動機においては、スロット開口部の漏れ磁束低減が大きな課題となる。そこで、このような大型の誘導電動機には、本実施の形態による誘導電動機が適しており、省電力化と低コスト化を両立することが可能な天井扇を提供することができる。   In addition, the ceiling fan has a large blade diameter and requires an induction motor that can hold the torque required to rotate the blade at a predetermined number of revolutions. Therefore, an abduction rotor and a plurality of teeth are arranged radially. A relatively large induction motor having a multipolar stator is used. In such a large induction motor, reduction of leakage magnetic flux at the slot opening is a big problem. Therefore, the induction motor according to the present embodiment is suitable for such a large induction motor, and a ceiling fan capable of achieving both power saving and cost reduction can be provided.

(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2の誘導電動機の固定子鉄心の拡大図である。この図において、実施の形態1と異なるところは、第1スロット開口部26の周方向に互いに向かい合う開口端面32が互いに平行ではなく、第1スロット24に向けてギャップ幅が増大する方向に所定の角度θをつけて構成されている点である。また、図4と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。また、図1の天井扇および図2の誘導電動機2を示す構成図についても同様のため、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is an enlarged view of the stator core of the induction motor according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the difference from the first embodiment is that the opening end faces 32 facing each other in the circumferential direction of the first slot opening 26 are not parallel to each other, and are predetermined in the direction in which the gap width increases toward the first slot 24. This is a point configured with an angle θ. Also, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Moreover, since it is the same also about the block diagram which shows the ceiling fan of FIG. 1, and the induction motor 2 of FIG. 2, the description is abbreviate | omitted.

この場合、第1スロット開口部26が所定の角度θで拡大するため、第2歯部23と第2スロット25の形状を変更する必要があるが、スロットの漏れ磁束31は第1スロット24に近いほど大きいため、本構成によれば、効率良く漏れリアクタンスを低減することができる。   In this case, since the first slot opening 26 expands at a predetermined angle θ, it is necessary to change the shapes of the second tooth portion 23 and the second slot 25, but the leakage magnetic flux 31 of the slot is transferred to the first slot 24. Since it is larger as it is closer, according to this configuration, the leakage reactance can be efficiently reduced.

このように本発明の実施の形態2における誘導電動機2によれば、スロット開口部の漏れ磁束を低減する効果が増大し、低損失かつ高効率の誘導電動機が得られ、そして、大きな回転トルクを保持したまま巻線を減少させて、材料コストの低減を図ることができる。   As described above, according to the induction motor 2 in Embodiment 2 of the present invention, the effect of reducing the leakage magnetic flux in the slot opening is increased, a low loss and high efficiency induction motor is obtained, and a large rotational torque is obtained. It is possible to reduce the material cost by reducing the number of windings while holding.

なお、本発明の実施の形態1及び実施の形態2で説明した誘導電動機2は、第1スロット開口部26の開口端面にのみ段差を設けて説明したが、第2スロット開口部27の開口端面の径方向寸法が長い場合は、第2スロット開口部27においても同様の形状を構成することが可能である。   In addition, although the induction motor 2 described in the first and second embodiments of the present invention has been described with a step provided only on the opening end surface of the first slot opening 26, the opening end surface of the second slot opening 27 is described. In the case where the radial dimension is long, the second slot opening 27 can also have the same shape.

本発明にかかる誘導電動機は、省電力化および低コスト化を可能とするものであるので、天井扇などの駆動用電動機として有用である。   Since the induction motor according to the present invention enables power saving and cost reduction, it is useful as a drive motor for a ceiling fan or the like.

1 天井扇
2 誘導電動機
3 羽根
4 支柱
5 本体カバー
6 中空軸
7 インシュレータ
8 A相巻線
9 B相巻線
10 コンデンサ
11 上部カバー
12 回転子カバー
13a、13b 軸受ハウジング部
14a、14b 玉軸受
15 回転子エンドリング部
16 固定子鉄心
17 回転子鉄心
20 固定子
21 中心孔
22 第1歯部
23 第2歯部
24 第1スロット
25 第2スロット
26 第1スロット開口部
27 第2スロット開口部
31 漏れ磁束
32 開口端面
33 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceiling fan 2 Induction motor 3 Blade | blade 4 Support | pillar 5 Main body cover 6 Hollow shaft 7 Insulator 8 A phase winding 9 B phase winding 10 Capacitor 11 Upper cover 12 Rotor cover 13a, 13b Bearing housing part 14a, 14b Ball bearing 15 rotation Child end ring part 16 Stator iron core 17 Rotor iron core 20 Stator 21 Center hole 22 1st tooth part 23 2nd tooth part 24 1st slot 25 2nd slot 26 1st slot opening part 27 2nd slot opening part 31 Leakage Magnetic flux 32 Open end face 33 Protrusion

Claims (7)

内周側にA相巻線を施す複数の第1スロットを円環状に設け、前記第1スロットの外周側にB相巻線を施す複数の第2スロットを設けた固定子鉄心と、この固定子鉄心の側面に対向して回転可能に取り付けられた回転子を備えた誘導電動機であって、
前記固定子鉄心の前記第1スロットおよび前記第2スロットから放射状に前記固定子鉄心の側面にまで連通する第1スロット開口部および第2スロット開口部を設け、前記第1スロット開口部の周方向に互いに向かい合う開口端面は、外周部から前記第1スロットの間に形成されるギャップ幅Wを2.0mm〜4.5mm、最外周部に形成されるギャップ幅w1を0.5mm〜2.0mmの範囲に設定し、かつ、w1<Wとしたことを特徴とする誘導電動機。
A stator core having a plurality of first slots provided with an A-phase winding on the inner peripheral side in an annular shape and a plurality of second slots provided with a B-phase winding on the outer peripheral side of the first slot, and the fixing An induction motor including a rotor that is rotatably mounted opposite to the side surface of the core,
A first slot opening and a second slot opening communicating radially from the first slot and the second slot of the stator core to the side surface of the stator core are provided, and the circumferential direction of the first slot opening The opening end faces facing each other have a gap width W of 2.0 mm to 4.5 mm formed between the outer periphery and the first slot, and a gap width w1 formed of the outermost periphery of 0.5 mm to 2.0 mm. An induction motor that is set to a range of w1 <W.
前記第1スロット開口部の最外周部には、周方向に互いに向かい合う突起を設けた請求項1に記載の誘導電動機。 The induction motor according to claim 1, wherein protrusions facing each other in a circumferential direction are provided on an outermost peripheral portion of the first slot opening. 前記第1スロット開口部の最外周部の前記突起を除いたギャップ幅は、外周部から前記第1スロットまで一定とした請求項1または2に記載の誘導電動機。 3. The induction motor according to claim 1, wherein a gap width excluding the protrusion at the outermost peripheral portion of the first slot opening portion is constant from the outer peripheral portion to the first slot. 前記第1スロット開口部の外周部から前記第1スロットの間のギャップ幅が、所定の角度で増大する請求項1または2に記載の誘導電動機。 The induction motor according to claim 1 or 2, wherein a gap width between an outer peripheral portion of the first slot opening and the first slot increases at a predetermined angle. 前記第1スロット開口部の開口端面は、最外周部に形成される周方向のギャップ幅w1と、外周部から前記第1スロットの間に形成される周方向のギャップ幅Wの比率W/w1を
1.0〜9.0の範囲に設定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の誘導電動機。
The opening end face of the first slot opening has a ratio W / w1 between a circumferential gap width w1 formed at the outermost periphery and a circumferential gap width W formed between the outer periphery and the first slot. Is set in a range of 1.0 to 9.0, the induction motor according to any one of claims 1 to 4.
前記固定子鉄心の外径が、100mm以上200mm以下に設定されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の誘導電動機。 The induction motor according to any one of claims 1 to 5, wherein an outer diameter of the stator core is set to 100 mm or more and 200 mm or less. 請求項1から6のいずれか一項に記載の誘導電動機を搭載した天井扇。 A ceiling fan equipped with the induction motor according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108123560B (en) * 2016-11-30 2021-10-26 亨特风扇公司 Stator of motor for ceiling fan
JP7255348B2 (en) * 2019-05-17 2023-04-11 日本電産株式会社 Stator, motor and blower
CN111064293A (en) * 2020-01-07 2020-04-24 南京好龙电子有限公司 Combined motor iron core structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5913056U (en) * 1982-07-14 1984-01-26 三洋電機株式会社 Iron core of rotating electric machine
JPS6039352A (en) * 1983-08-12 1985-03-01 Hitachi Ltd Core for small-sized capacitor induction motor
JPH08182274A (en) * 1994-12-20 1996-07-12 Nissan Motor Co Ltd Induction motor
JP2009071913A (en) * 2007-09-11 2009-04-02 Panasonic Corp Stator of external rotation type capacitor motor

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