(57)【要約】【課題】誘導電動機の始動電流を抑制することができ、運転時の二次銅損を低減することができると共に、回転子鉄心の磁束の流れを妨げることがなく、高調波ロスを低減したかご形回転子を得ること。【解決手段】円形の回転子鉄心板１０を複数積層して円柱状に形成され、外縁部に、金属導体が注入されるスロット２０が放射状に所定のピッチ角αで複数設けられた回転子鉄心８０を有するかご形回転子９０において、前記スロット２０は、内端部２１ａが曲率半径ｒの半円形に形成され、頂角が前記ピッチ角αと同一の鋭角二等辺三角形に形成された内側スロット２１と、前記鋭角二等辺三角形の底辺２１ｃから外方に突出し外端部２３ａが前記曲率半径ｒの半円形に形成され両側面が互いに平行な外側スロット２３と、を有し、前記鋭角二等辺三角形の底角部及び前記鋭角二等辺三角形の底辺２１ｃと前記外側スロット２３の付け根部を曲面面取りした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の回転子鉄心板を複数積層して円柱状に形成され、外縁部に、金属導体が注入されるスロットが放射状に所定のピッチ角αで複数設けられた回転子鉄心を有するかご形回転子において、
前記スロットは、内端部が曲率半径ｒの半円形に形成され、頂角が前記ピッチ角αと同一の鋭角二等辺三角形に形成された内側スロットと、前記鋭角二等辺三角形の底辺から外方に突出し外端部が前記曲率半径ｒの半円形に形成され両側面が互いに平行な外側スロットと、を有し、
前記鋭角二等辺三角形の底角部及び前記鋭角二等辺三角形の底辺と前記外側スロットの付け根部を曲面面取りしたことを特徴とするかご形回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機の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、始動電流が増加するという問題がある。始動電流を抑える方法として、スロット面積を狭くすることが知られている。図３に、回転子鉄心１８０のスロット１２０の両側面１２０ａが平行な従来のかご形回転子１９０を示す。回転子鉄心１８０は、スロット１２０を設けた複数の電磁鋼板（回転子鉄心板１１０）を積層して形成されている。
【０００３】
両側面１２０ａが平行なスロット１２０が形成されたかご形回転子１９０を用いると、誘導電動機の始動時は、スロット外側のスロット巾が狭いため、電流が集中し、見かけ上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。このとき、スロット巾が狭いほど漏れ磁束が大きくなり、始動時の二次抵抗が大きくなるので、始動電流の抑制効果が大きくなる。
【０００４】
一方、始動電流を抑制するために、スロット巾を狭くすると、スロット面積が狭くなり、誘導電動機の運転時の二次抵抗が大きくなって二次銅損が大きくなるので、始動電流を抑えつつ二次銅損を低減させることは難しい。
【０００５】
二次銅損を低減させる方法としては、かご形回転子のスロットの径方向外側の面積を広くすることが知られている。図４に、回転子鉄心２８０のティース部２３０の両側面２３０ａが平行な従来のかご形回転子２９０を示す。ティース部２３０の両側面２３０ａを平行にすると、スロット２２０の径方向外側の巾が広くなり、スロット２２０の径方向内側の巾は小さくなる。
【０００６】
ティース部２３０の両側面２３０ａを平行にしたかご形回転子２９０を用いると、誘導電動機の運転時は、スロット面積が広いため、二次抵抗が小さくなり、二次銅損を低減させることができる。一方、スロット２２０の径方向外側の面積が広くなるため、始動時の二次抵抗が小さくなって始動電流が増加してしまい、二次銅損を低減しつつ始動電流を抑えることは難しい。
【０００７】
従来、円形の回転子鉄心板を複数積層して円柱状に形成され、外縁部に、金属導体が注入されるスロットが放射状に所定のピッチ角で複数設けられた回転子鉄心を有するかご形回転子であって、前記スロットは、台形に形成された内側スロットと、台形の底辺から外方に突出する外側スロットと、を有するかご形回転子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２１７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の技術によれば、外側スロットの面積が狭く、内側スロットの面積が広いので、始動電流を抑制することができ、運転時の二次銅損を低減することができるが、外側スロット及び内側スロットが角張っているので、回転子鉄心の磁束の流れを妨げ、高調波ロスが大きいという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、誘導電動機の始動電流を抑制することができ、運転時の二次銅損を低減することができると共に、回転子鉄心の磁束の流れを妨げることがなく、高調波ロスを低減した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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、円形の回転子鉄心板を複数積層して円柱状に形成され、外縁部に、金属導体が注入されるスロットが放射状に所定のピッチ角αで複数設けられた回転子鉄心を有するかご形回転子において、前記スロットは、内端部が曲率半径ｒの半円形に形成され、頂角が前記ピッチ角αと同一の鋭角二等辺三角形に形成された内側スロットと、前記鋭角二等辺三角形の底辺から外方に突出し外端部が前記曲率半径ｒの半円形に形成され両側面が互いに平行な外側スロットと、を有し、前記鋭角二等辺三角形の底角部及び前記鋭角二等辺三角形の底辺と前記外側スロットの付け根部を曲面面取りしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、始動電流を抑制することができ、運転時の二次銅損を低減することができると共に、回転子鉄心の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、スロットの角部分を曲面とすることにより、回転子鉄心板のプレス打抜き型の負担を軽減して型寿命を長くすることができ、スロットに金属導体を注入するダイカスト成型も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係るかご形回転子の実施の形態を示す部分拡大図である。
【図２】図２は、実施の形態のかご形回転子のスロット形状を示す拡大図である。
【図３】図３は、比較例として示す従来のかご形回転子の部分拡大図である。
【図４】図４は、比較例として示す従来の他のかご形回転子の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかるかご形回転子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。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明に係るかご形回転子の実施の形態を示す部分拡大図であり、図２は、実施の形態のかご形回転子のスロット形状を示す拡大図である。
【００１６】
図１に示すように、実施の形態のかご形回転子９０の回転子鉄心８０は、電磁鋼板（例えば、板厚０．５ｍｍ）をプレス打抜きした円形の回転子鉄心板１０を複数積層して円柱状に形成されている。
【００１７】
回転子鉄心８０は、中心部に軸孔（図示せず）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スロット２０が形成されている。回転子鉄心８０のスロット２０にアルミニウム系金属（金属導体）を注入して一体鋳造し、軸孔に回転軸（図示せず）を嵌合すれば、かご形回転子９０となる。
【００１８】
図１に示すように、スロット２０は、放射状に所定のピッチ角αで等間隔に設けられている。図２に示すように、スロット２０は、内端部２１ａが曲率半径ｒの半円形に形成され、頂角αが前記ピッチ角αと同一角度の鋭角二等辺三角形に形成された内側スロット２１と、前記鋭角二等辺三角形の底辺２１ｃ（図１参照）から外方に突出し、外端部２３ａが、前記内端部２１ａの曲率半径ｒと同一曲率半径ｒの半円形に形成され、両側面２３ｃが互いに平行な外側スロット２３と、を有している。
【００１９】
また、図２に示すように、内側スロット２１の鋭角二等辺三角形の底角部２１ｂ、及び、鋭角二等辺三角形の底辺２１ｃと外側スロット２３の付け根部２３ｂを曲面面取りしている。
【００２０】
実施の形態のかご形回転子９０は、スロット２０のピッチ角αと内側スロット２１の鋭角二等辺三角形の頂角αを同一角度としたので、回転子鉄心８０のティース部３０の両側面３０ａが互いに平行となっている。また、スロット高さＴ＞２０ｍｍとしている。
【００２１】
実施の形態のかご形回転子９０は、外側スロット２３の面積が狭く、内側スロット２１の面積が広いので、始動電流を抑制することができ、運転時の二次銅損を低減することができる。また、内側スロット２１の鋭角二等辺三角形の底角部２１ｂ、及び、鋭角二等辺三角形の底辺２１ｃと外側スロット２３の付け根部２３ｂを曲面面取りしているので、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。
【００２２】
また、スロット２０の角部分を曲面とすることにより、回転子鉄心板１０のプレス打抜き型の負担を軽減して型寿命を長くすることができ、スロット２０に金属導体を注入するダイカスト成型も容易となる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  回転子鉄心板
２０  スロット
２１  内側スロット
２１ａ  内端部
２１ｂ  底角部
２１ｃ  底辺
２３  外側スロット
２３ａ  外端部
２３ｂ  付け根部
２３ｃ  側面
３０  ティース部
３０ａ  側面
８０  回転子鉄心
９０  かご形回転子
【図１】
2012257439.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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