(57)【要約】  外側スロットと、内側スロットと、前記外側スロットと内側スロットを繋ぐスリットとを有し金属導体が挿入される２重スロットが、外縁部に周方向に複数設けられた積層板を、スキューを設けて複数積層した回転子鉄心を備える２重かご形回転子において、前記外側スロットを、頂部を外側に位置させ底辺を内側に位置させた三角形に形成し、前記底辺は、前記２重かご形回転子の回転中心を中心とする円弧で形成されている。また、三角形に形成された前記外側スロットの、頂部を含む３つの角部に丸みをつけている。
2013150645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側スロットと、内側スロットと、前記外側スロットと内側スロットを繋ぐスリットとを有し金属導体が挿入される２重スロットが、外縁部に周方向に複数設けられた積層板を、スキューを設けて複数積層した回転子鉄心を備える２重かご形回転子において、
前記外側スロットを、頂部を外側に位置させ底辺を内側に位置させた三角形に形成し、前記底辺は、前記２重かご形回転子の回転中心を中心とする円弧で形成されていることを特徴とする２重かご形回転子。
【請求項２】
三角形に形成された前記外側スロットの、頂部を含む３つの角部に丸みをつけたことを特徴とする請求項１に記載の２重かご形回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相誘導電動機の２重かご形回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導電動機の２次銅損を低減するために、かご形回転子のスロット面積を大きくすると、始動電流が増加してしまうという問題がある。始動電流を抑える方法としては、スロットを２重かご形とすることが知られている。２重かご形回転子は、径方向外側に配置される外側スロットと、径方向内側に配置される内側スロットと、外側スロットと内側スロットを繋ぐスリットと、を有している。２重かご形回転子は、上記の外側スロット、内側スロット及びスリットを設けた珪素鋼板（積層板）を積層して形成されている。【０００３】
２重かご形回転子を用いる場合、誘導電動機の始動時は、内側スロットの漏れ磁束により、外側スロットに電流が集中し、見かけ上の２次抵抗が大きくなるため、始動トルクを下げずに始動電流を抑えることができる。このとき、スリット幅が狭くスリット高さが高いほど内側スロットの漏れ磁束が大きくなり、始動時の２次抵抗が大きくなるため、始動電流の抑制効果は大きくなる。【０００４】
一方、スリット幅は、プレス打抜き型の最小歯幅で制限されるので、始動電流を抑えるためにはスリット高さを高くする必要があるが、スリット高さを高くすると、内側スロットの面積が小さくなり、運転時の２次抵抗が大きくなって２次銅損が大きくなるため、始動電流を抑えつつ２次銅損を低減させることは困難であった。【０００５】
従来、回転電機機械の回転子を形成する積層板の積重ねに使う積層板において、当該板の外周近くの領域で半径方向外向きに延びる、円周方向に等間隔の多数の閉スロットを持つ強磁性材料の平坦な円形板を有し、前記スロットは、同じ様な板の面を重ねて積重ね、対応するスロットを互いに連通させた時、回転子に沿って軸方向に延びる導電部材を収容するように形成されており、各々のスロットは前記板の外周に隣接する上側スロット領域で略Ｖ字形（三角形）であって半径方向中心線に対して対称的であり、前記Ｖ字形の各々の脚が、板の中心に向う方向に互いに発散し、前記Ｖ字形の各々の脚が、スロットの半径方向中心線に対して垂直に引いた線に対して約３０°の角度を形成している積層板が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−２３４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術によれば、積層板の三角形の上側スロットの底辺が、スロットの半径方向中心線に対して垂直な直線で形成されている。そのため、スロットにスキューを設けると、隣接する積層板の三角形の上側スロットの底辺間に段差が発生し、導電部材を挿入し難い、という問題があった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スロットにスキューを設けたときも、スロットに導電部材を挿入し易い２重かご形回転子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外側スロットと、内側スロットと、前記外側スロットと内側スロットを繋ぐスリットとを有し金属導体が挿入される２重スロットが、外縁部に周方向に複数設けられた積層板を、スキューを設けて複数積層した回転子鉄心を備える２重かご形回転子において、前記外側スロットを、頂部を外側に位置させ底辺を内側に位置させた三角形に形成し、前記底辺は、前記２重かご形回転子の回転中心を中心とする円弧で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る２重かご形回転子は、２重スロットにスキューを設けたときも、隣接する積層板の底辺間に段差が発生せず、金属導体を挿入し易い、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る２重かご形回転子の積層板の実施の形態を示す部分正面図である。
【図２】図２は、実施の形態の２重かご形回転子の積層板のスロットの正面図である。
【図３】図３は、実施の形態の２重かご形回転子の積層板をスキューして積層した状態を示す拡大斜視図である。
【図４】図４は、図３の外側スロット部分の拡大斜視図である。
【図５】図５は、比較例として示す従来の２重かご形回転子の積層板のスロットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる２重かご形回転子の積層板の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明に係る２重かご形回転子の積層板の実施の形態を示す部分正面図であり、図２は、実施の形態の２重かご形回転子の積層板のスロットの正面図であり、図３は、実施の形態の２重かご形回転子の積層板をスキューして積層した状態を示す拡大斜視図であり、図４は、図３の外側スロット部分の拡大斜視図であり、図５は、比較例として示す従来の２重かご形回転子の積層板のスロットの正面図である。
【００１４】
図３に示す、実施の形態の２重かご形回転子９０の回転子鉄心８０は、図１及び図２に示す、珪素鋼板（例えば、板厚０．５ｍｍ）をプレス打抜きした積層板１０を、複数枚積層することにより形成される。積層板１０（及び回転子鉄心８０）は、中心部に軸孔２０が形成され、外縁部には、周方向に等間隔に配置された複数の放射状の２重スロット３０が形成されている。回転子鉄心８０の２重スロット３０にアルミニウム系金属（金属導体）を挿入して、その端部間を電気的に接続し、軸孔２０に図示しない回転軸を嵌合すれば、２重かご形回転子９０となる。
【００１５】
図２及び図３に示すように、２重スロット３０は、積層板１０の径方向外側に配置された三角形の外側スロット３１と、径方向内側に配置された楔形の内側スロット３２と、外側スロット３１と内側スロット３２を繋ぐスリット３３と、を有している。
【００１６】
三角形の外側スロット３１は、頂部３１ａを外側に位置させ、底辺３１ｂを内側に位置させている。楔形の内側スロット３２は、内側の幅を狭くしている。また、三角形の外側スロット３１は、頂部３１ａを含む３つの角部を円弧で形成し、角部に丸みをつけている。楔形の内側スロット３２は、内側端及び外側端を円弧で形成し、端部に丸みをつけている。
【００１７】
図３及び図４に示すように、外側スロット３１の底辺３１ｂは、２重かご形回転子９０の回転中心から半径Ｒ１の円弧で形成されている。２重かご形回転子９０は、積層板１０の積層時に、積層板１０毎に周方向に位相をずらすスキューＳ１が設けられている。
【００１８】
図５に示すように、従来の２重スロット１３０は、積層板１１０の径方向外側に配置された円形の外側スロット１３１と、径方向内側に配置された楔形の内側スロット１３２と、外側スロット１３１と内側スロット１３２を繋ぐスリット１３３と、を有していた。楔形の内側スロット１３２は、内側の幅を狭くし、内側端及び外側端を円弧で形成し、端部に丸みをつけていた。
【００１９】
実施の形態の２重かご形回転子９０は、従来の外側スロット１３１に比べ、外側スロット３１の外側の周方向幅を狭くすることにより、外側スロット３１の二次抵抗が大きくなり、始動電流を抑えることができる。また、従来の外側スロット１３１に比べ、外側スロット３１の内側の周方向幅を広くすることにより、二次導体面積が大きくなり、運転時（運転時は、すべりが小さく、２重スロット３０全体に電流が流れる。）の二次抵抗を低減することができる。そのため、運転時の効率が向上する上に、始動抵抗が大きくなり、始動トルクが増大する。
【００２０】
また、運転時のように、すべりが小さい領域（回転周波数が低く、２重スロット３０全体に二次電流が流れる。）で、スリット３３近傍における外側スロット３１の周方向幅が広いので、磁気飽和による影響が大きくなる。すなわち、三角形の外側スロット３１では、運転時漏れ磁束を小さくすることができ、停動トルクを大きくすることができる。
【００２１】
さらに、外側スロット３１は、頂部３１ａを含む３つの角部を円弧で形成し、角部に丸みをつけているので、磁束の流れを妨げることがなく、高調波ロスを低減することができる。また、頂部３１ａを含む３つの角部を円弧で形成し、角部に丸みをつけているので、積層板１０を製造する製造設備のスロット抜き型の負担を軽減し、型寿命を長くすることができる。また、２重スロット３０内に金属導体を形成するダイカスト成形も容易にすることができる。
【００２２】
また、外側スロット３１の底辺３１ｂが、２重かご形回転子９０の回転中心から半径Ｒ１の円弧で形成されているので、２重スロット３０にスキューＳ１を設けても、隣接する積層板１０の底辺３１ｂ間に段差が発生せず、金属導体を挿入し易い。
【符号の説明】
【００２３】
１０、１１０  積層板
２０  軸孔
３０、１３０  ２重スロット
３１、１３１  外側スロット
３１ａ  頂部
３１ｂ  底辺
３２、１３２  内側スロット
３３、１３３  スリット
８０  回転子鉄心
９０  ２重かご形回転子
Ｒ１  回転中心から外側スロットの底辺までの半径
Ｓ１  スキュー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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