(57)【要約】【課題】高調波を抑制することができるかご形三相誘導電動機を提供する。【解決手段】固定子ヨーク１１ｃと、複数の固定子ティース１１ｔと、複数の固定子ティース１１ｔに集中巻きされた固定子巻線１３とを有する固定子１と、固定子１の内側に回転自在に設けられ、回転子ヨーク２１ｃと、複数の回転子ティース２１ｔと、回転子ヨーク２１ｃと周方向に隣接した回転子ティース２１ｔとの間にそれぞれ形成された複数の回転子スロット２２と、複数の回転子スロット２２のそれぞれに収容された二次導体２３ｂとを有するかご形回転子と、を備え、固定子１は、固定子巻線１３への通電に伴い、複数の磁極が固定子ティース１１ｔに生じるものであり、二次導体２３ｂは、極数の整数倍に相当する個数を有し、複数の二次導体２３ｂのうち、極ピッチ上の二次導体２３ｂのそれぞれは、電気的に接続されている。【選択図】図１
2016019312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状に形成された固定子ヨークと、前記固定子ヨークの内側の周方向に沿って形成された複数の固定子ティースと、前記複数の固定子ティースに集中巻きされた固定子巻線とを有する固定子と、
前記固定子の内側に回転自在に設けられ、回転子ヨークと、前記回転子ヨークの外側の周方向に沿って形成された複数の回転子ティースと、前記回転子ヨークと周方向に隣接した前記回転子ティースとの間にそれぞれ形成された複数の回転子スロットと、前記複数の回転子スロットのそれぞれに収容された二次導体とを有するかご形回転子と、
を備え、
前記固定子は、
前記固定子巻線への通電に伴い、複数の磁極が前記固定子ティースに生じるものであり、
前記二次導体は、極数の整数倍に相当する個数を有し、
複数の前記二次導体のうち、極ピッチ上の前記二次導体のそれぞれは、電気的に接続されているかご形三相誘導電動機。
【請求項２】
前記極数と、前記固定子ティースの数との比は、２：３である請求項１記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項３】
複数の前記二次導体のそれぞれは、エンドリングで電気的に接続されて形成されたものである請求項１又は２記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項４】
複数の前記二次導体のそれぞれは、並列に接続されたものである請求項３記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項５】
複数の前記二次導体のそれぞれは、直列に接続されたものである請求項３記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項６】
前記かご形回転子は、
第１の鋼板と、ヨーク本体と、第２の鋼板とを前記かご形回転子の軸方向に積層して形成されたものであり、
前記第１の鋼板は、前記二次導体の外周側と、前記二次導体の内周側とに開口が形成され、
前記ヨーク本体は、積層構造で前記二次導体を収容する開口が形成され、
前記第２の鋼板は、前記二次導体の外周側と、前記二次導体の内周側とに開口が形成され、
複数の前記二次導体のうち、
前記第１の鋼板における外周側の開口と、前記ヨーク本体における開口と、前記第２の鋼板における内周側の開口とに収容される前記二次導体と、
前記第１の鋼板における内周側の開口と、前記ヨーク本体における開口と、前記第２の鋼板における外周側の開口とに収容される前記二次導体とが形成されている請求項３〜５の何れか一項に記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項７】
前記第１の鋼板及び前記第２の鋼板は非磁性材料で形成されたものである請求項６記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項８】
前記内周側の開口における外周部鋼板には応力が加えられている請求項６記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項９】
複数の前記二次導体の外周側の一部は空いた状態である請求項６記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項１０】
前記エンドリングは、溶接、圧接、かしめ、及び半田付けのうち何れかで前記二次導体と接続されたものである請求項３〜９の何れか一項に記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項１１】
前記エンドリングは、端面のそれぞれで多重に設けられた請求項６〜１０の何れか一項に記載のかご形三相誘導電動機。
【請求項１２】
前記エンドリングは、一方の端面には多重に設けられ、他方の端面には１重に設けられた請求項６〜１０の何れか一項に記載のかご形三相誘導電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かご形三相誘導電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、かご形三相誘導電動機は、固定子巻線が固定子スロットをまたいで接続される分布巻きで形成されている。しかし、分布巻きの固定子では、コイルエンドが大きいため生産性は低くなる。そこで、集中巻き方式で形成される固定子巻線を備える三相誘導電動機がある。集中巻き方式の固定子では、コイルエンドが小さいため生産性は高くなる。しかし、集中巻き方式の固定子では、大きな逆相の高調波磁束の発生により、逆回転方向のトルクが生じる場合がある。
【０００３】
そこで、集中巻き方式において固定子が軸方向に分割された複数の固定子からなり、分割されたお互いの固定子を周方向にずれ角だけずらして配置し、分割された固定子の１つのティースごとに固定子巻線のコイルを巻くことにより、上記逆相の高調波磁束を打ち消す三相誘導電動機がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９８５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の技術においては、集中巻き方式であっても軸方向中央部に固定子巻線のコイルエンドが追加されるため、固定子が薄く出来て固定子巻線の使用量が少ないといった生産性が高くなるという集中巻き方式の利点を活かしきれていない。
【０００６】
よって、従来においては、集中巻き方式の固定子において生産性を高くしつつ、高調波磁束を打ち消すことができないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、集中巻き方式の固定子において生産性を高くしつつ、高調波磁束を打ち消すことができるかご形三相誘導電動機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るかご形三相誘導電動機は、円筒形状に形成された固定子ヨークと、固定子ヨークの内側の周方向に沿って形成された複数の固定子ティースと、複数の固定子ティースに集中巻きされた固定子巻線とを有する固定子と、固定子の内側に回転自在に設けられ、回転子ヨークと、回転子ヨークの外側の周方向に沿って形成された複数の回転子ティースと、回転子ヨークと周方向に隣接した回転子ティースとの間にそれぞれ形成された複数の回転子スロットと、複数の回転子スロットのそれぞれに収容された二次導体とを有するかご形回転子と、を備え、固定子は、固定子巻線への通電に伴い、複数の磁極が固定子ティースに生じるものであり、二次導体は、極数の整数倍に相当する個数を有し、複数の二次導体のうち、極ピッチ上の二次導体のそれぞれは、電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るかご形三相誘導電動機によれば、二次導体は、極数の整数倍に相当する個数を有し、複数の二次導体のうち、極ピッチ上の二次導体のそれぞれは、電気的に接続されていることにより、基本波磁束の総鎖交磁束数はゼロにはならないが、二次高調波磁束の総鎖交磁束数はゼロになるため、集中巻き方式の固定子において生産性を高くしつつ、高調波磁束を打ち消すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における固定子１及びかご形回転子２を示す上面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における基本波磁束３０と二次高調波磁束３１の周期と二次導体ユニット２３の１つのコイル２３ａの二次導体２３ｂのピッチ幅との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２におけるかご形回転子２の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態４における磁性材からなる回転子鉄心２１の両端の鋼板４１を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態５における磁性材からなる回転子鉄心２１の両端の鋼板４２を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態６における回転子鉄心２１と、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓとの接続関係を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態７における二次導体ユニット２３の結線図である。
【図８】本発明の実施の形態２における二次導体ユニット２３の結線図である。
【図９】本発明の実施の形態８における二次導体ユニット２３の結線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１における固定子１及びかご形回転子２を示す上面図である。図１は、例えば磁極の数が４極の三相誘導電動機の一例が示されている。誘導電動機は、固定子１と、かご形回転子２とを備え、固定子１に設けられた一次巻線からかご形回転子２に設けられた二次導体ユニット２３に誘導された電流と、回転磁界との相互作用により回転軸３を中心に回転するものである。
【００１２】
固定子１は、固定子鉄心１１を有し、固定子鉄心１１に固定子巻線１３が巻回されている。具体的には、固定子鉄心１１は、固定子ヨーク１１ｃと、固定子ティース１１ｔとを有する。固定子ヨーク１１ｃは、円筒形状に形成されたものであり、内側の周方向に一定の間隔で複数の固定子ティース１１ｔが形成されている。固定子ヨーク１１ｃには、極数の１．５倍、例えば４極機では６個の固定子ティース１１ｔが形成されている。固定子ヨーク１１ｃと、固定子ティース１１ｔとで囲まれた領域には固定子スロット１２が形成され、固定子ティース１１ｔに固定子巻線１３が集中巻きされている。このような固定子１は、固定子巻線１３への通電に伴い、固定子ヨーク１１ｃの周方向に回転する複数の磁極が固定子ティース１１ｔに生じるものであり、これにより回転磁界が生じる。
【００１３】
かご形回転子２は、固定子１の内側に回転自在に設けられ、回転子ヨーク２１ｃと、回転子ヨーク２１ｃの外側の周方向に形成された複数の回転子ティース２１ｔと、回転子ヨーク２１ｃと複数の回転子ティース２１ｔとの間に形成された複数の回転子スロット２２と、複数の回転子スロット２２のそれぞれに収容された二次導体２３ｂとを有している。なお、回転子スロット２２は、かご形回転子２の周方向に沿って８箇所に等ピッチで設けられている。
【００１４】
回転子スロット２２には、二次導体２３ｂがエンドリングで接続された二次導体ユニット２３が形成されている。エンドリングは、例えば内側エンドリング２３ｅｕ、外側エンドリング２３ｅｓであり、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓとで二次導体ユニット２３のそれぞれの端面側が並列に接続されて形成されている。８個の二次導体２３ｂと、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓとは、円周を４等分した極ピッチで内側接続部２３ｃｕ及び外側接続部２３ｃｓにて電気的に接続されている。このようにかご形回転子２は、極数の整数倍の複数の二次導体２３ｂが形成され、複数の二次導体２３ｂのうち、極ピッチ上の二次導体２３ｂのそれぞれが電気的に接続されている。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態１における基本波磁束３０と二次高調波磁束３１との周期と二次導体ユニット２３の１つのコイル２３ａの二次導体２３ｂのピッチ幅との関係を示す図である。上記で説明したように、８個の二次導体２３ｂと、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓとは、円周を４等分した極ピッチで内側接続部２３ｃｕ及び外側接続部２３ｃｓにて電気的に接続されることにより、二次導体ユニット２３のコイル２３ａが形成されている。
【００１６】
４極機では、固定子巻線１３には三相巻線として周方向に電気角で１２０°位相差をもつ電圧が印加され、かご形回転子２に４極磁場を鎖交させることで回転動力を得ている。極数と、固定子ティース１１ｔの数との比は、２：３であり、固定子ティース１１ｔに集中巻きされた固定子巻線１３を有する三相誘導電動機では、基本波磁束３０である極数成分の磁束以外に、非常に大きい高調波成分として基本波磁束３０の２倍の次数の成分である二次高調波磁束３１が存在する。このような二次高調波磁束３１は、従来の分布巻きでは発生しない成分であり、巻線係数で説明すると、このような固定子１の場合、基本波磁束３０の基本波成分の巻線係数と、二次高調波磁束３１の高調波成分の巻線係数とは、等しくなる程度に大きな成分である。なお、巻線係数とは、固定子巻線１３に生じる磁束の有効性を示す指標であり、具体的には磁界を発生させるものによって発生した磁束である界磁束と鎖交する巻線がどれ程有効に磁束を利用するかを示す指標である。
【００１７】
また、基本波成分の２倍の次数の高調波成分は、基本波成分とは逆方向に回転する二次高調波磁束３１を発生させるため、かご形回転子２の二次導体ユニット２３に二次高調波磁束３１を鎖交させれば、基本波磁束３０と逆方向のトルク、すなわちブレーキを発生させるため、トルクが大幅に低下するという問題がある。
【００１８】
また、従来においては集中巻きで固定子１が形成されていたとしても、特許文献１に記載のようにコイルエンドが増えるため、固定子巻線１３の全長が長くなり、集中巻きの利点である生産性の良さが得られない。また、例えば、従来においては、極数と固定子ティース１１ｔの数との比が４：３の集中巻きの固定子１を有する三相誘導電動機では、極数に対する固定子ティース１１ｔの数が少ないため、固定子ティース１１ｔの１個当たりの巻き数が多くなり、通過する磁束も多くなるため、固定子ティース１１ｔにおける巻線を巻回する部分の幅を広くとらねばならない。よって、集中巻きの利点である生産性の良さが得られない。また、従来においては、極数と固定子ティース１１ｔの数との比が４：１２の集中巻きの固定子１を有する三相誘導電動機では、極数に対する固定子ティース１１ｔの数が多すぎるため、巻線係数が小さくなり、その分だけ巻線を巻回する回数を多く必要とするため、集中巻きの利点である生産性の良さが得られない。
【００１９】
そこで、かご形回転子２は、極数の整数倍の回転子スロット２２が形成され、回転子スロット２２には極ピッチと同一のピッチで二次導体ユニット２３のコイル２３ａが形成されている。換言すれば、二次導体２３ｂは、極数の整数倍に相当する個数を有し、複数の二次導体２３ｂのうち、極ピッチ上の二次導体２３ｂのそれぞれは、電気的に接続されている。二次導体ユニット２３の１つのコイルには、基本波磁束は電気角で１８０°の区間分が鎖交するので、これを積分してもゼロにはならないが、二次高調波磁束は電気角で３６０°の区間分が１つのコイルに鎖交するために、二次導体ユニットと二次高調波磁束がどのような位相関係にあっても、図２において斜線をほどこした部分の極性を考慮して積分して得られる、総鎖交磁束数はゼロとなる。
【００２０】
これにより、基本波磁束３０は、二次導体ユニット２３のコイル２３ａに誘導起電力により電流が生じてトルクを発生させ、二次高調波磁束３１は、二次導体ユニット２３のコイル２３ａに誘導起電力を発生させないことにより逆向きのトルクを発生させない。よって、集中巻き方式の固定子１において生産性を高くしつつ、二次の高調波磁束の影響を打ち消すことができる。つまり、固定子ティース１１ｔに集中巻きがされることにより生産性を高くすることができ、高調波磁束が打ち消されることにより高調波成分を抑制することができるためトルクを向上させることができる。
【００２１】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２におけるかご形回転子２の構造を示す図である。なお、図３のかご形回転子２は、図１のかご形回転子２を製造性を考慮した、より具体的構造を示したかご形回転子２の上面、側面、下面、及び鉄心形状を示し、図１のかご形回転子２と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
かご形回転子２は、回転子鉄心２１を有し、回転子鉄心２１は、第１の鋼板２１αと、ヨーク本体２１βと、第２の鋼板２１γとをかご形回転子２の軸方向に積層して組み立てられるものである。第１の鋼板２１αは、二次導体２３ｂの外周側と、二次導体２３ｂの内周側とに開口が形成されている。ヨーク本体２１βは、積層構造で二次導体２３ｂを収容する開口が形成されている。第２の鋼板２１γは、二次導体２３ｂの外周側と、二次導体２３ｂの内周側とに開口が形成されている。
【００２３】
複数の二次導体２３ｂのうち、第１の鋼板２１αにおける外周側の開口と、ヨーク本体２１βにおける開口と、第２の鋼板２１γにおける内周側の開口とに二次導体２３ｂと、第１の鋼板２１αにおける内周側の開口と、ヨーク本体２１βにおける開口と、第２の鋼板２１γにおける外周側の開口とに二次導体２３ｂが形成されている。なお、第１の鋼板２１α、複数のヨーク本体２１β、第２の鋼板２１γはそれぞれ透磁率が高い、いわゆる磁性材料で形成されている。
【００２４】
また、二次導体ユニット２３は導電性物質で形成されるものである。具体的には、上記で説明した回転子スロット２２にアルミニウム等の導電性物質をダイカスト等で鋳込み、成形することにより、二次導体ユニット２３が形成される。そして、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓとは、内外で二重に形成されている。したがって、内側エンドリング２３ｅｕ及び外側エンドリング２３ｅｓのようなエンドリングと、二次導体２３ｂとは、回転子鉄心２１の両端の回転子スロット２２が開いた箇所で内側接続部２３ｃｕ及び外側接続部２３ｃｓにて接続されている。これにより、回転子鉄心２１の上面側では外側エンドリング２３ｅｓと接続されている二次導体２３ｂの他端は、回転子スロット２２の下面側では内側エンドリング２３ｅｕと接続されている。また、回転子鉄心２１の上面側では内側エンドリング２３ｅｕと接続されている二次導体２３ｂの他端は、回転子スロット２２の下面側では外側エンドリング２３ｅｓと接続されている。
【００２５】
つまり、回転子スロット２２ａ１、２２ｂ１、２２ａ２、２２ｂ２は二次導体２３ｂが内側エンドリング２３ｅｕ及び外側エンドリング２３ｅｓのそれぞれと接続する箇所においてはなるべく広く開口を形成しておいた方がかご形回転子２側の抵抗である二次抵抗を小さくすることができるため、かご形回転子２の回転時の効率を良くすることができる。
【００２６】
以上のようなかご形回転子２により、二次導体２３ｂの両端における接続相手を上側と下側とで内外を入れ替えるようにしたので、２つの二次導体ユニット２３の二次抵抗を揃えやすくすることができ、二次抵抗の不揃いによる電磁加振力の発生を抑制することができる。
【００２７】
実施の形態３．
なお、実施の形態２では、第１の鋼板２１α及び第２の鋼板２１γをヨーク本体２１βと同様の材質で形成されることとしているが、第１の鋼板２１α及び第２の鋼板２１γを非磁性材としてもよい。これにより、図３に示す回転子スロット２２のうち、外側を閉じている回転子スロット２２ｂ１、２２ｂ２のようなスロット部の外周側鋼板におけるスロット部外周側磁気短絡経路４０における磁気短絡を低下することができるため、磁気短絡によるかご形回転子２の回転効率の低下を低減することができる。
【００２８】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４における磁性材からなる回転子鉄心２１の両端の鋼板４１を示す図である。なお、図４の回転子鉄心２１において図３の回転子鉄心２１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図４の回転子鉄心２１が図３の回転子鉄心２１と異なる点は、回転子スロット２２の一部の斜線部５１にある。
【００２９】
具体的には、斜線部５１は、加圧による圧縮応力又はせん断によるせん断応力が加わっている。これにより、回転子スロット２２を塞いだ斜線部５１には、内部応力による歪みが生じているため、磁歪効果により透磁率の低下が起こり、実施の形態３と同様に外側が閉じられている回転子スロット２２ｂ１、２２ｂ２のスロット部の外周側鋼板における磁気短絡を低下することができるため、磁気短絡によるかご形回転子２の回転効率の低下を低減することができる。
【００３０】
実施の形態５．
図５は、本発明の実施の形態５における磁性材からなる回転子鉄心２１の両端の鋼板４２を示す図である。なお、図５の回転子鉄心２１において図３、４の回転子鉄心２１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図５の回転子鉄心２１が図３、４の回転子鉄心２１と異なる点は、回転子スロット２２の一部の斜線部５２にある。
【００３１】
具体的には、斜線部５２は、ダイカスト時には回転子スロット２２を塞いだ状態で存在しており、外側エンドリング２３ｅｓと二次導体２３ｂとが接続されるのを阻止する役目を果たし、ダイカスト後に切削又は引き抜き作業により除去されるものである。これにより、回転子スロット２２を塞いでいた斜線部５２には磁性材がなくなるため、回転子スロット２２を塞いでいた斜線部５２における磁気短絡によるかご形回転子２の回転効率の低下を低減することができる。
【００３２】
実施の形態６．
図６は、本発明の実施の形態６における回転子鉄心２１と、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓとの接続関係を説明する図である。なお、図６のかご形回転子２において図１、３〜５のかご形回転子２と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
回転子鉄心２１に二次導体２３ｂをダイカスト等により挿入した後、導電性線材をリング状にする等により別途用意しておいた内側エンドリング２３ｅｕ及び外側エンドリング２３ｅｓのようなエンドリングは、溶接、圧接、かしめ、及び半田付けのうち何れかで接続されるものである。これにより、エンドリングは、二次導体２３ｂに極ピッチ間隔で接合される。この場合、接合しない二次導体２３ｂとの絶縁を確実にするために、内側エンドリング２３ｅｕと、外側エンドリング２３ｅｓと、二次導体２３ｂとの間に絶縁材を設けるようにしてもよい。これにより、回転子鉄心２１のスロット形状を幾種類ももつ必要がなく、回転子鉄心２１を作る金型構造を簡易なものにすることができる。
【００３４】
実施の形態７．
図７は、本発明の実施の形態７における二次導体ユニット２３の結線図である。なお、本実施の形態７において、実施の形態１〜６と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図７において、電気抵抗ｒ２ｅ、ｒ２ｅ１は、エンドリングのものであり、電気抵抗ｒ２ｂは、二次導体２３ｂのものである。実施の形態１〜６においては、例えば図８に示すような二次導体ユニット２３である。図８は、本発明の実施の形態２における二次導体ユニット２３の結線図である。図８においては、エンドリングを回転子鉄心２１の両側にそれぞれ２個ずつ有し、それぞれが電気的に絶縁されるように二次導体２３ｂに接続されている。これに対して本実施の形態７においては、図７に示すように、片面は１個のエンドリングとして、全ての二次導体２３ｂへ接続するようにしている。これにより、片側のエンドリングが１個で済むため、ダイカストの金型構造又は加工が容易になると共に、同じ二次抵抗を得るのに少ない材料で済む。
【００３５】
実施の形態８．
図９は、本発明の実施の形態８における二次導体ユニット２３の結線図である。なお、本実施の形態８において、実施の形態１〜７と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
これまでは二次導体ユニット２３を並列短絡としているが、本実施の形態８においては直列短絡としている。例えば図９に示すように各相の二次導体ユニット２３が一本でつながるようにすると、二次導体２３ｂの断面積のばらつき又は導体密度のばらつきによる二次抵抗値のばらつきが発生しても、二次導体２３ｂに流れる電流は直列結線により全て同じとなる。よって、二次導体２３ｂのばらつきに起因する電磁加振力をなくすことができる。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施の形態１〜８においては、円筒形状に形成された固定子ヨーク１１ｃと、固定子ヨーク１１ｃの内側の周方向に形成された複数の固定子ティース１１ｔと、複数の固定子ティース１１ｔに集中巻きされた固定子巻線１３とを有する固定子１と、固定子１の内側に回転自在に設けられ、回転子ヨーク２１ｃと、回転子ヨーク２１ｃの外側の周方向に形成された複数の回転子ティース２１ｔと、回転子ヨーク２１ｃと複数の回転子ティース２１ｔとの間に形成された複数の回転子スロット２２と、複数の回転子スロット２２のそれぞれに収容された二次導体２３ｂとを有するかご形回転子２と、を備え、固定子１は、固定子巻線１３への通電に伴い、複数の磁極が固定子ティース１１ｔに生じるものであり、かご形回転子２は、極数の整数倍の複数の二次導体２３ｂが形成され、複数の二次導体２３ｂのうち、極ピッチ上の二次導体２３ｂのそれぞれが電気的に接続されている。これにより、二次導体２３ｂ及び内側エンドリング２３ｅｕ、外側エンドリング２３ｅｓのようなエンドリングにて形成される各コイルに鎖交する高調波磁束である二次高調波磁束３１の総和はゼロとなるため、集中巻き方式の固定子１において生産性を高くしつつ、高調波磁束を打ち消すことができる。
【００３８】
また、本発明の好ましい実施の形態１においては、極数と、固定子ティース１１ｔの数との比は、２：３としてもよい。これにより、巻線係数を高くすることができる。
【００３９】
また、本発明の好ましい実施の形態２においては、複数の二次導体２３ｂのそれぞれは、エンドリングで電気的に接続されて形成されたものであってもよい。
【００４０】
また、本発明の好ましい実施の形態２においては、複数の二次導体２３ｂのそれぞれは、並列に接続されたものであってもよい。
【００４１】
また、本発明の好ましい実施の形態２においては、かご形回転子２は、第１の鋼板２１αと、ヨーク本体２１βと、第２の鋼板２１γとをかご形回転子２の軸方向に積層して形成されたものであり、第１の鋼板２１αは、二次導体２３ｂの外周側と、二次導体２３ｂの内周側とに開口が形成され、ヨーク本体２１βは、積層構造で二次導体２３ｂを収容する開口が形成され、第２の鋼板２１γは、二次導体２３ｂの外周側と、二次導体２３ｂの内周側とに開口が形成され、複数の二次導体２３ｂのうち、第１の鋼板２１αにおける外周側の開口と、ヨーク本体２１βにおける開口と、第２の鋼板２１γにおける内周側の開口とに収容される二次導体２３ｂと、第１の鋼板２１αにおける内周側の開口と、ヨーク本体２１βにおける開口と、第２の鋼板２１γにおける外周側の開口とに収容される二次導体２３ｂとが形成されているものであってもよい。
【００４２】
また、本発明の好ましい実施の形態２においては、端面のそれぞれで多重に設けられたものであってもよい。
【００４３】
以上より、実施の形態２においては、二次導体２３ｂの両端における接続相手を上側と下側とで内外を入れ替えるようにしたので、２つの二次導体２３ｂの二次抵抗をそろえやすくすることができ、二次抵抗の不揃いによる電磁加振力の発生を抑制することができる。
【００４４】
また、本発明の好ましい実施の形態３においては、第１の鋼板２１α及び第２の鋼板２１γは非磁性材料で形成されたものであってもよい。これにより、回転子スロット２２のうち、外側を閉じている回転子スロット２２ｂ１、２２ｂ２の外周側鋼板における磁気短絡を低下することができるため、磁気短絡によるかご形回転子２の回転効率の低下を低減することができる。
【００４５】
また、本発明の好ましい実施の形態４においては、回転子スロット２２を塞いだ斜線部５１に応力が加えられているものであってもよい。これにより、回転子スロット２２を塞いだ斜線部５１には、内部応力による歪みが生じているため、磁歪効果により透磁率の低下が起こり、実施の形態３と同様に外側が閉じられている回転子スロット２２ｂ１、２２ｂ２における磁気短絡を低下することができるため、磁気短絡によるかご形回転子２の回転効率の低下を低減することができる。
【００４６】
また、本発明の好ましい実施の形態５においては、複数の二次導体２３ｂの外周側の一部は空いた状態であってもよい。これにより、回転子スロット２２を塞いでいた斜線部５２には磁性材がなくなるため、回転子スロット２２を塞いでいた斜線部５２における磁気短絡によるかご形回転子２の回転効率の低下を低減することができる。
【００４７】
また、本発明の好ましい実施の形態６においては、エンドリングは、溶接、圧接、かしめ、及び半田付けのうち何れかで二次導体２３ｂと接続されたものであってもよい。これにより、回転子鉄心２１のスロット形状を幾種類ももつ必要がなく、回転子鉄心２１を作る金型構造を簡易なものにすることができる。
【００４８】
また、本発明の好ましい実施の形態７においては、エンドリングは、一方の端面には多重に設けられ、他方の端面には１重に設けられたものであってもよい。これにより、片側のエンドリングが１個で済むため、ダイカストの金型構造又は加工が容易になると共に、同じ二次抵抗を得るのに少ない材料で済む。
【００４９】
また、本発明の好ましい実施の形態８においては、二次導体２３ｂのそれぞれは、直列に接続されたものであってもよい。これにより、二次導体２３ｂのばらつきに起因する電磁加振力をなくすことができる。
【００５０】
なお、本発明の好ましい実施の形態は、上記実施の形態１〜８に限定されない。例えば、実施の形態１では、極数４の場合として回転子スロット２２の数が８個の場合を示したが、特にこれに限定されない。具体的には、極数をｐとした場合、回転子スロット２２の数をｎ×ｐ（ｎは整数）として、ｎ個（ｎ相）の二次導体２３ｂを形成しても同様の効果が得られる。例えば、回転子スロット２２の数をｎ×極数４とし、回転子スロット２２を８個とした場合、４極２相巻の回転子巻線が形成され、この場合にも同様の効果が得られるということである。
【００５１】
また、例えば、実施の形態２では、二次導体２３ｂの両端における接続相手を上側と下側とで内外を入れ替えることにより、２つの二次導体２３ｂの二次抵抗を揃えやすくし、二次抵抗の不揃いによる電磁加振力の発生を抑制するが、特にこれに限定されない。例えば入れ替えずにエンドリングの断面積と周長の調整により二次抵抗をそろえるようにしてもよい。また、実施の形態２では、固定子鉄心１１において鋼板４１、４２等を鉛直方向に積層するようにしているが、特にこれに限定されない。例えば固定子１の固定子スロット１２及びかご形回転子２の回転子スロット２２により溝の高調波加振力を低減するために、回転子鉄心２１を周方向に少しずつ回転させながら積層する、いわゆるスキューをかけた積層構造としても上記と同様の効果が得られる。
【００５２】
また、例えば、実施の形態５では、斜線部５２を切削等により除去しているが、特にこれに限定されない。例えばダイカスト金型で斜線部５２を塞ぎ、エンドリング及び二次導体２３ｂを成形後、離型時により斜線部５２に空洞を設けるようにしても得ることができる。これにより、ダイカスト金型は少し複雑になるが、ダイカスト後に斜線部５２を除去する加工は不要になるため、全体的な生産性は向上する。
【００５３】
また、二次導体２３ｂはダイカスト等による成形で形成してもよく、マグネットワイヤ等の線材により組み上げてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  固定子、２  かご形回転子、３  回転軸、１１  固定子鉄心、１１ｃ  固定子ヨーク、１１ｔ  固定子ティース、１２  固定子スロット、１３  固定子巻線、２１  回転子鉄心、２１α  第１の鋼板、２１β  ヨーク本体、２１γ  第２の鋼板、２１ｃ  回転子ヨーク、２１ｔ  回転子ティース、２２、２２ａ１、２２ａ２、２２ｂ１、２２ｂ２  回転子スロット、２３  二次導体ユニット、２３ａ  コイル、２３ｂ  二次導体、２３ｅｕ  内側エンドリング、２３ｅｓ  外側エンドリング、２３ｃｕ  内側接続部、２３ｃｓ  外側接続部、３０  基本波磁束、３１  二次高調波磁束、４０  スロット部外周側磁気短絡経路、４１、４２  鋼板、５１、５２  斜線部、ｒ２ｂ、ｒ２ｅ、ｒ２ｅ１  電気抵抗。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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