(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構造によってさらなる始動電流の抑制と始動トルクの増加を行い得るかご形誘導電動機を提供することに有る。【解決手段】本発明は、回転子側に設置した磁性体（１１，１４）を、回転子鉄心３側に接近させると共に、回転子鉄心３に挿入した棒状導体４の最外周以上で固定子鉄心６の内径未満の間に設置したのである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心と固定子巻線とからなる固定子と、前記固定子鉄心の内径側に対向する回転子鉄心と複数の棒状導体とからなり回転軸に固定された回転子とを備え、前記複数の棒状導体は、前記回転子鉄心に形成されたスロットに挿入されその両端部に短絡リングを接続しており、前記回転子に前記回転子鉄心とは別の磁性体を前記回転軸と同心的に設置してなるかご形誘導電動機において、前記磁性体を前記回転子鉄心側に接近させると共に、前記磁性体の外周を前記回転子鉄心の外径以上で前記固定子鉄心の内径未満の間に位置させたことを特徴とするかご形誘導電動機。
【請求項２】
前記磁性体は環状をなしており、前記短絡リングと回転子鉄心端との間に位置する前記棒状導体の外周に嵌着されていることを特徴とする請求項１記載のかご形誘導電動機。
【請求項３】
前記棒状導体の前記回転子鉄心から突出した部分の外周は、前記回転子鉄心に挿入された部分の外周よりも小さく形成され、この外周が小さく形成された位置に前記磁性体を位置させたことを特徴とする請求項１又は２記載のかご形誘導電動機。
【請求項４】
回転軸に固定された回転子鉄心と両端部に短絡リングが接続された複数の棒状導体とを有する回転子と、前記回転子鉄心に対して周方向の隙間を介して対向する固定子鉄心と固定子巻線とを有する固定子と、前記回転子に前記回転軸と同心的に設置された前記回転子鉄心とは別の磁性体と、前記回転子鉄心の軸方向の両端部に設置された端板とを備えたかご形誘導電動機において、前記端板は、その外周部が前記複数の棒状導体間を通って棒状導体の外周を越えた位置に放射状に延在されており、前記端板の延在部で前記磁性体を支持したことを特徴とするかご形誘導電動機。
【請求項５】
固定子鉄心と固定子巻線とからなる固定子と、前記固定子鉄心の内径側に対向する回転子鉄心と複数の棒状導体とからなり回転軸に固定された回転子とを備え、前記複数の棒状導体は、前記回転子鉄心に形成されたスロットに挿入されその両端部に短絡リングを接続しており、前記回転子に前記回転子鉄心とは別の磁性体を前記回転軸と同心的に設置してなるかご形誘導電動機において、前記磁性体は、前記回転子鉄心の軸方向の両端に位置し前記棒状導体を貫通する貫通孔を複数形成した端板であることを特徴とするかご形誘導電動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はかご形誘導電動機に係り、特に二次導体が棒状導体であるかご形誘導電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、特許文献１や特許文献２に開示されているように、かご形誘導電動機の始動電流を抑制して始動トルクを向上させるために、回転子側に磁性体を設置する技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−１０６０６２号公報（第７図）
【特許文献２】特開平８−９６０５号公報（図５）
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術によれば、磁性体により一次側から見たインピーダンスが増えるので始動電流を抑えて始動トルクを高めることができる。
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、始動電流を抑えて始動トルクを高めることに限度があり、さらなる改善が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構造によってさらなる始動電流の抑制と始動トルクの増加を行い得るかご形誘導電動機を提供することに有る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、回転子側に設置した磁性体を、回転子鉄心側に接近させると共に、磁性体の外周を回転子鉄心の外径以上で固定子鉄心の内径未満の間に位置させたのである。
【０００７】
上記構成とすることにより、磁性体を固定子巻線の固定子鉄心から張出した部分に接近させることができ、これによって固定子巻線からの漏洩磁束を増加させることができる。その結果。一次側から見たインピーダンスが増え、二次抵抗が増えるため、さらなる始動電流の抑制と始動トルクの増加を行うことができるのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明によるかご形誘導電動機の第一の実施の形態について図１〜図３に基づいて説明する。
【０００９】
通常、二次導体が棒状導体からなるかご形誘導電動機１は、大きくは回転軸２上に固定した回転子鉄心３と、この回転子鉄心３の外周部に形成した複数のスロットに挿入した棒状導体４と、これら棒状導体４の回転子鉄心３から張出した端部を短絡する短絡リング５と、前記回転子鉄心３の外周に周方向の微小隙間を介して対向する固定子鉄心６と、この固定子鉄心６の内周部に形成した複数のスロットに挿入された固定子巻線７と、この固定子鉄心６を支持するフレーム８と、このフレーム８に支持され前記回転軸２を回転支承する軸受装置９Ａ，９Ｂとを備えている。
【００１０】
前記回転子鉄心３は薄鋼板を軸方向に積層して形成されており、積層方向の両端に端板１０を設けて薄鋼板を積層方向に加締めている。このように端板１０で加締められた回転子鉄心３と、端部を短絡リング５で短絡された棒状導体４とで回転子を構成している。一方、前記固定子鉄心６と固定子巻線７とで固定子を構成している。
【００１１】
上記のように構成されたかご形誘導電動機１の棒状導体４の外周位置で、前記回転子鉄心３の端部と短絡リング５との間となる位置に磁性リング１１を嵌着している。この磁性リング１１は、前記棒状導体４の外周と固定子鉄心６の内径Ｒ２との隙間Ｇ１内に位置し、その外径Ｒ３は回転子鉄心３の外径Ｒ１よりも大きく固定子鉄心６の内径Ｒ２よりも小さい。
【００１２】
このような位置に設置された磁性リング１１は、外径Ｒ３が固定子鉄心６の内径Ｒ２よりも小さいので、回転子の固定子内への組立てや分解を妨げることはない。
【００１３】
また、磁性リング１１は、回転子の固定子内への組立てや分解を妨げることない状態で固定子巻線７に最も接近した位置に配置されるので、固定子鉄心６から張出した固定子巻線７から漏洩する漏洩磁束を効率良く磁性リング１１に導くことができる。
【００１４】
以上から、一次側から見たインピーダンスが増え、二次抵抗も増えるため、始動時の電流を抑制すると共に、始動トルクを増加させることができるのである。
【００１５】
尚、磁性リング１１を回転子鉄心３に接近させることにより、回転子巻線４から漏洩する漏洩磁束が増加するため始動電流は抑制されるが、この成分は始動トルクにならない成分なので、同時に始動トルクを減少させることになる。しかしながら、始動トルクの減少幅は、上記固定子巻線７からの漏洩磁束の導入による始動トルクの増加幅よりも小さいので、全体としての始動トルクは増加することになる。
【００１６】
図４及び図５は、本発明による第二の実施の形態を示すものである。
【００１７】
ここに示す実施の形態は、回転子鉄心３の端部から張出した棒状導体４の外周と固定子鉄心６の内径Ｒ２との隙間Ｇ２内に設置される磁性リング１１の断面積を増大させるための工夫が施されている。即ち、回転子鉄心３の端部から張出した棒状導体４の高さ寸法Ｓ１を固定子鉄心３の内部に位置する棒状導体４の高さ寸法Ｓ２よりも内径方向に小さくしたのである。
【００１８】
上記構成とすることにより、前記隙間Ｇ２は内径方向に拡張されるので、この隙間Ｇ２に設置される磁性リング１１の肉厚を内径方向に厚くして断面積を増大させるのである。
【００１９】
このように、磁性リング１１の断面積を増大させることにより、固定子鉄心６から張出した固定子巻線７からの漏洩磁束の導入をさらに容易にすることができ、これが始動電流のさらなる抑制と、始動トルクのさらなる増加につながるのである。
【００２０】
尚、回転子鉄心３の外径Ｒ１と固定子鉄心６の内径Ｒ２と磁性リング１１の外径Ｒ３との関係は、第一の実施の形態と同じである。
【００２１】
ところで、上記第二の実施の形態において、小さくした高さ寸法Ｓ１の棒状導体４の外周部に第一の実施の形態と同じように磁性リング１１を嵌着しても良いが、その場合、高さ寸法Ｓ１の棒状導体４に磁性リング１１の嵌着時の加締め力が作用して運転時の棒状導体４の熱変形を拘束することが考えられる。そのような場合、棒状導体４に無理な力が発生することが懸念される。
【００２２】
上記懸念を解消するために、上記第二の実施の形態においては、前記磁性リング１１を端板１０の外周部で支持するようにしたのである。
【００２３】
即ち、前記端板１０の外径Ｒ４は、高さ寸法Ｓ１部の棒状導体４の外径Ｒ５よりも大きく形成されており、この端板１０の外周部には前記棒状導体４と干渉しないように導体貫通溝Ｍが形成されている。この導体貫通溝Ｍ間の端板外周部１２を高さ寸法Ｓ１部の棒状導体４の外径Ｒ５よりも外径側に突出させ、この端板外周部１２に前記磁性リング１１を嵌着したのである。
【００２４】
このように、磁性リング１１を端板１０に支持させることにより、高さ寸法Ｓ１部の棒状導体４の熱変形を磁性リング１１が拘束することはなくなる。ただ、磁性リング１１が回転子鉄心３に接して配置された場合、棒状導体４の軸方向の熱変形を磁性リング１１が拘束することになるので、磁性リング１１は回転子鉄心３との間に隙間を介在させる必要がある。
【００２５】
図６は本発明による第三の実施の形態を示すもので、一言で云うと、第一の実施の形態における端板１０と磁性リング１１を一体化したのが本実施の形態である。
【００２６】
本実施の形態における端板１３は磁性材料で形成され、その外周部に導体貫通穴１４Ｈを有する漏洩磁束流路１４を形成している。この漏洩磁束流路１４の外径Ｒ３は、棒状導体４の外周と固定子鉄心６の内径Ｒ２との隙間Ｇ１内にあり、回転子鉄心３の外径Ｒ１よりも大径を有している。そして前記漏洩磁束流路１４の導体貫通穴１４Ｈは、棒状導体４の熱変形を拘束しない大きさを有している。
【００２７】
このように端板１３の外周部に、前記実施の形態の磁性リング１１と同じ機能をもたせたので、前記実施の形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００２８】
ところで、第三の実施の形態において、漏洩磁束流路１４の厚さが端板１３の厚さよりも厚く形成されているが、漏洩磁束流路１４が第一及び第二の実施の形態における磁性リング１１と同じ機能を有するのであれば、漏洩磁束流路１４の厚さを端板１３の厚さと同じにしても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構造によってさらなる始動電流の抑制と始動トルクの増加を行い得るかご形誘導電動機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるかご形誘導電動機の第一の実施の形態を示す要部縦断側面図。
【図２】図１の右正面図。
【図３】第一の実施の形態によるかご形誘導電動機を示す上部縦断側面図。
【図４】本発明によるかご形誘導電動機の第二の実施の形態を示す図１相当図。
【図５】図４の右正面図。
【図６】本発明によるかご形誘導電動機の第三の実施の形態を示す図１相当図。
【符号の説明】
２…回転軸、３…回転子鉄心、４…棒状導体、５…短絡リング、６…固定子鉄心、７…固定子巻線、１０，１３…端板、１１…磁性リング、１２…端板外周部、１４…漏洩磁束流路、１４Ｈ…導体貫通穴。
【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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【図６】
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