JPH05247501A - 導電材及びその製造方法と、その導電材を用いたかご形誘導機 - Google Patents
導電材及びその製造方法と、その導電材を用いたかご形誘導機Info
- Publication number
- JPH05247501A JPH05247501A JP4048979A JP4897992A JPH05247501A JP H05247501 A JPH05247501 A JP H05247501A JP 4048979 A JP4048979 A JP 4048979A JP 4897992 A JP4897992 A JP 4897992A JP H05247501 A JPH05247501 A JP H05247501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive material
- conductive
- bulk materials
- added
- electric resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
- H02K17/20—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having deep-bar rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
- H02K17/18—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having double-cage or multiple-cage rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気抵抗を傾斜配分した導電材及びその製造
方法を得ること。 【構成】 導電性の基材に第２の材料を添加し、組成比
率の異なる複数の合金バルク材を生成し（１）、この合
金バルク材を重ね合わせ（２）塑性加工で一体化した
（３，５）導電材及びその製造方法。
方法を得ること。 【構成】 導電性の基材に第２の材料を添加し、組成比
率の異なる複数の合金バルク材を生成し（１）、この合
金バルク材を重ね合わせ（２）塑性加工で一体化した
（３，５）導電材及びその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導体断面の位置により
電気抵抗が異る導電材及びその製造方法と、その導電材
を用いたかご形誘導機に関する。
電気抵抗が異る導電材及びその製造方法と、その導電材
を用いたかご形誘導機に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙機器や核融合炉など、苛酷な環境下
で用いる材料の一つに、傾斜機能材料がある。この傾斜
機能材料は、機能が異なる複数の材料の組成比率を連続
的に変化させて複合化したものである。この傾斜機能材
料の応用例の代表的なものとして、特願平３−５９５４
５の傾斜組成化による高熱伝導性と熱応力緩和性の付加
や、第４回傾斜機能材料シンポジウム（ｐ６７）の傾斜
組成化による熱遮蔽性と熱応力緩和性の付加などがあ
る。このような熱応力緩和のための傾斜機能材料におけ
る材料の組み合わせは、高温使用時に拡散などで創製時
の傾斜形状が変わらないように、セラミックスと金属な
どの反応しない材料系となっている。そのために、傾斜
機能材料の創製時に拡散現象などの組成をミクロ制御で
きる手法を用いることができない。
で用いる材料の一つに、傾斜機能材料がある。この傾斜
機能材料は、機能が異なる複数の材料の組成比率を連続
的に変化させて複合化したものである。この傾斜機能材
料の応用例の代表的なものとして、特願平３−５９５４
５の傾斜組成化による高熱伝導性と熱応力緩和性の付加
や、第４回傾斜機能材料シンポジウム（ｐ６７）の傾斜
組成化による熱遮蔽性と熱応力緩和性の付加などがあ
る。このような熱応力緩和のための傾斜機能材料におけ
る材料の組み合わせは、高温使用時に拡散などで創製時
の傾斜形状が変わらないように、セラミックスと金属な
どの反応しない材料系となっている。そのために、傾斜
機能材料の創製時に拡散現象などの組成をミクロ制御で
きる手法を用いることができない。
【０００３】従って、このような材料系での傾斜機能材
料の製造方法としては、粉末を傾斜させて積層・成形し
て焼結する焼結法、基板に傾斜組成になるように溶射粉
末の供給割合などを変化させて溶射する溶射法、基板に
傾斜組成になるようにガス供給量などを変化させて蒸着
する物理的蒸着法（ＰＶＤ法）や化学的蒸着法（ＣＶＤ
法）など組成を変えながら積層していく方法が取られて
いる。
料の製造方法としては、粉末を傾斜させて積層・成形し
て焼結する焼結法、基板に傾斜組成になるように溶射粉
末の供給割合などを変化させて溶射する溶射法、基板に
傾斜組成になるようにガス供給量などを変化させて蒸着
する物理的蒸着法（ＰＶＤ法）や化学的蒸着法（ＣＶＤ
法）など組成を変えながら積層していく方法が取られて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの製
造方法をそのまま用いて製造された傾斜機能材料は、マ
クロ的には、組成比率が連続的に変化しているが、ミク
ロ的には異種材料界面や気孔などが存在していた。その
ため、わずかな組成比の違いや気孔などの存在により大
きく変化する電気抵抗などの物性値を所定の傾斜分布に
することが困難であった。
造方法をそのまま用いて製造された傾斜機能材料は、マ
クロ的には、組成比率が連続的に変化しているが、ミク
ロ的には異種材料界面や気孔などが存在していた。その
ため、わずかな組成比の違いや気孔などの存在により大
きく変化する電気抵抗などの物性値を所定の傾斜分布に
することが困難であった。
【０００５】本発明の第１の目的は、上記問題を解決す
るためになされたもので、電気抵抗の傾斜配分を可能と
した導電材及びその導電材の製造方法を提供することに
ある。また、本発明の第２の目的は、この導電材を用い
て起動特性を改良したかご形誘導機を提供することにあ
る。
るためになされたもので、電気抵抗の傾斜配分を可能と
した導電材及びその導電材の製造方法を提供することに
ある。また、本発明の第２の目的は、この導電材を用い
て起動特性を改良したかご形誘導機を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達する
ため、次の手段を設ける。 （１） 導体断面が対向した２辺を有する１つの導電材
の、前記２辺間の組成比率を変えて電気抵抗を任意のパ
タ―ンの電気抵抗とする。 （２） 導電性の基材に第２の材料を添加し、組成比率
の異なる複数の合金バルク材を生成し、この合金バルク
材を重ね合わせ塑性加工で一体化する。また、上記第２
の目的を達するため、次の手段を設ける。
ため、次の手段を設ける。 （１） 導体断面が対向した２辺を有する１つの導電材
の、前記２辺間の組成比率を変えて電気抵抗を任意のパ
タ―ンの電気抵抗とする。 （２） 導電性の基材に第２の材料を添加し、組成比率
の異なる複数の合金バルク材を生成し、この合金バルク
材を重ね合わせ塑性加工で一体化する。また、上記第２
の目的を達するため、次の手段を設ける。
【０００７】（３） 回転子鉄心の外周に設けられた複
数のスロットにそれぞれ導体が挿入され、各導体の端部
を短絡する短絡環を備えたかご形誘導機において、前記
導体の外周側の電気抵抗が内周側の電気抵抗より大きく
なるように材料を組成し、中間部の組成を徐々に変化さ
せて１つの導体とする。
数のスロットにそれぞれ導体が挿入され、各導体の端部
を短絡する短絡環を備えたかご形誘導機において、前記
導体の外周側の電気抵抗が内周側の電気抵抗より大きく
なるように材料を組成し、中間部の組成を徐々に変化さ
せて１つの導体とする。
【０００８】
【作用】（１） 導電材に流れる電流密度を２辺間の電
気抵抗に応じて適宜配分することができる。
気抵抗に応じて適宜配分することができる。
【０００９】（２） 合金バルク材の組成比率を変える
ことにより任意の電気抵抗とすることができ、組成比率
の異なる合金バルク材を任意のパタ―ンで重ね合わせる
ことにより電気抵抗を任意のパタ―ンで傾斜配分した導
電材を製造することが可能となる。
ことにより任意の電気抵抗とすることができ、組成比率
の異なる合金バルク材を任意のパタ―ンで重ね合わせる
ことにより電気抵抗を任意のパタ―ンで傾斜配分した導
電材を製造することが可能となる。
【００１０】（３） かご形誘導機の低速運転領域にお
いて、表皮効果により回転子導体の外周側に偏って磁束
が鎖交し実効二次抵抗を積極的に増大させる。これによ
り、電流が減少してトルクが増大し起動特性が向上す
る。また、回転子導体は内周側から外周側に亘って一体
で成り、熱膨脹係数が不連続に変化する部分がなく機械
的信頼性の向上したかご形誘導機が得られる。
いて、表皮効果により回転子導体の外周側に偏って磁束
が鎖交し実効二次抵抗を積極的に増大させる。これによ
り、電流が減少してトルクが増大し起動特性が向上す
る。また、回転子導体は内周側から外周側に亘って一体
で成り、熱膨脹係数が不連続に変化する部分がなく機械
的信頼性の向上したかご形誘導機が得られる。
【００１１】
【実施例】本発明の導電材及びその導電材の製造方法の
実施例について、図１〜図４を参照して説明する。
実施例について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１２】図１は、本発明の導電材の製造方法による
代表的な実施例として、電気抵抗が小さいＣｕ（銅）を
基材として用い、添加物としてＮｉ（ニッケル）を用い
て、電気抵抗を連続的に変化させた導電材を製造する場
合の工程を示したものである。 工程１：まず、Ｎｉ添加量が異なる複数のＣｕ−Ｎｉ合
金バルク材を作製する。 工程２：上記複数のＣｕ−Ｎｉ合金バルク材をＮｉ添加
量が少ない順に重ね合わせる。
代表的な実施例として、電気抵抗が小さいＣｕ（銅）を
基材として用い、添加物としてＮｉ（ニッケル）を用い
て、電気抵抗を連続的に変化させた導電材を製造する場
合の工程を示したものである。 工程１：まず、Ｎｉ添加量が異なる複数のＣｕ−Ｎｉ合
金バルク材を作製する。 工程２：上記複数のＣｕ−Ｎｉ合金バルク材をＮｉ添加
量が少ない順に重ね合わせる。
【００１３】工程３：重ね合わせた複数のＣｕ−Ｎｉ合
金バルク材を熱間加工で一体化する。この時点で、階段
状ではあるが、Ｃｕをベ―スにしてＮｉ量が徐々に変化
する一体物のＣｕ−Ｎｉ合金が完成する。
金バルク材を熱間加工で一体化する。この時点で、階段
状ではあるが、Ｃｕをベ―スにしてＮｉ量が徐々に変化
する一体物のＣｕ−Ｎｉ合金が完成する。
【００１４】工程４：一体化したＣｕ−Ｎｉ合金に熱処
理を施し、ＮｉとＣｕを相互拡散させることにより、上
記Ｃｕ−Ｎｉ合金に存在したＣｕとＮｉの組成比が不連
続に変化した部位をなくす。
理を施し、ＮｉとＣｕを相互拡散させることにより、上
記Ｃｕ−Ｎｉ合金に存在したＣｕとＮｉの組成比が不連
続に変化した部位をなくす。
【００１５】工程５：最後に工程４で得たＣｕ−Ｎｉ合
金に対し、鍛造、圧延、押出し、引抜きなどの塑性加工
を施し、材料特性の安定化を図るとともに、所定の傾斜
形状ならびに所定の寸法に仕上げる。
金に対し、鍛造、圧延、押出し、引抜きなどの塑性加工
を施し、材料特性の安定化を図るとともに、所定の傾斜
形状ならびに所定の寸法に仕上げる。
【００１６】工程１の、所定の組成比率を有する複数個
のＣｕ−Ｎｉ合金バルク材の作製は、アルミナなど化学
的に安定な材料でできたるつぼの中で、不純物の混入が
ないように真空雰囲気下でＣｕとＮｉをそれぞれ定量溶
解することにより可能である。これは、図２（ａ）の状
態図に示すように、全率固溶する材料系であるためであ
り、そのために、液相温度以上に加熱するだけで全域で
均質なバルク材の製造が可能である。
のＣｕ−Ｎｉ合金バルク材の作製は、アルミナなど化学
的に安定な材料でできたるつぼの中で、不純物の混入が
ないように真空雰囲気下でＣｕとＮｉをそれぞれ定量溶
解することにより可能である。これは、図２（ａ）の状
態図に示すように、全率固溶する材料系であるためであ
り、そのために、液相温度以上に加熱するだけで全域で
均質なバルク材の製造が可能である。
【００１７】工程２の、Ｎｉ添加量が少ない順の複数の
Ｃｕ−Ｎｉ合金バルク材の重ね合わせは、酸化物などの
元素拡散の障害となるものがないように、表面をクリ―
ニングした後にＨＩＰ接合や圧延、押出しなどの熱間加
工で行う必要がある。
Ｃｕ−Ｎｉ合金バルク材の重ね合わせは、酸化物などの
元素拡散の障害となるものがないように、表面をクリ―
ニングした後にＨＩＰ接合や圧延、押出しなどの熱間加
工で行う必要がある。
【００１８】工程３の、重ね合わせたＣｕ−Ｎｉ合金の
一体化は、ＨＩＰ、圧延、押出しなどの熱間加工を用い
れば、各材料界面に拡散層（反応層）ができ、密着性が
上がるために可能である。なお、工程１から工程３によ
る組成比率を変えたＣｕ−Ｎｉ合金の一体化は、溶射な
どのコ―ティング方法や肉盛溶接法で兼ねることも可能
である。
一体化は、ＨＩＰ、圧延、押出しなどの熱間加工を用い
れば、各材料界面に拡散層（反応層）ができ、密着性が
上がるために可能である。なお、工程１から工程３によ
る組成比率を変えたＣｕ−Ｎｉ合金の一体化は、溶射な
どのコ―ティング方法や肉盛溶接法で兼ねることも可能
である。
【００１９】工程４の、一体化したＣｕ−Ｎｉ合金に存
在したＣｕとＮｉの組成比率が不連続に変化した部位の
除去は、拡散熱処理により可能である。これは、一つの
材料中で二つ以上の元素に濃度勾配があった場合、その
濃度勾配をなくす方向に相互拡散するためである。Ｃｕ
中のＮｉの拡散係数とＮｉ中のＣｕの拡散係数を図２
（ｂ）に示す。Ｃｕ−Ｎｉの系においては、相対的には
その拡散係数の差分、すなわち、 2.13 cm2 ／ｓの拡散
スピ―ドでＣｕ中にＮｉが拡散していくことになる。図
３は、その状況を模式化したものであり、時間ｔ＝０に
おいて、ＡとＢの二つの元素で構成された材料が、元素
拡散により時間の経過とともにどのように変化していく
かをみたものである。この図からも、時間とともに元素
の濃度勾配がなくなる方向へ変化し、顕著な界面がなく
なるのは明らかである。すなわち、拡散熱処理により組
成の傾斜化が可能である。
在したＣｕとＮｉの組成比率が不連続に変化した部位の
除去は、拡散熱処理により可能である。これは、一つの
材料中で二つ以上の元素に濃度勾配があった場合、その
濃度勾配をなくす方向に相互拡散するためである。Ｃｕ
中のＮｉの拡散係数とＮｉ中のＣｕの拡散係数を図２
（ｂ）に示す。Ｃｕ−Ｎｉの系においては、相対的には
その拡散係数の差分、すなわち、 2.13 cm2 ／ｓの拡散
スピ―ドでＣｕ中にＮｉが拡散していくことになる。図
３は、その状況を模式化したものであり、時間ｔ＝０に
おいて、ＡとＢの二つの元素で構成された材料が、元素
拡散により時間の経過とともにどのように変化していく
かをみたものである。この図からも、時間とともに元素
の濃度勾配がなくなる方向へ変化し、顕著な界面がなく
なるのは明らかである。すなわち、拡散熱処理により組
成の傾斜化が可能である。
【００２０】工程５の、Ｎｉ量が連続的に変化したＣｕ
−Ｎｉ合金の鍛造、圧延、押出し、引抜きなどの塑性加
工により、材料特性の安定化を図ることができ、同時
に、所定の傾斜形状ならびに所定の寸法に仕上げること
も可能である。
−Ｎｉ合金の鍛造、圧延、押出し、引抜きなどの塑性加
工により、材料特性の安定化を図ることができ、同時
に、所定の傾斜形状ならびに所定の寸法に仕上げること
も可能である。
【００２１】なお、工程３から工程５までは、接合、拡
散熱処理、塑性加工といずれも熱を伴う工程であり、接
合、拡散熱処理しながら押出すといった形で、一つの工
程にまとめることも可能である。このようにして得られ
た組成が連続的に変化した材料によれば、以下のような
効果が得られる。
散熱処理、塑性加工といずれも熱を伴う工程であり、接
合、拡散熱処理しながら押出すといった形で、一つの工
程にまとめることも可能である。このようにして得られ
た組成が連続的に変化した材料によれば、以下のような
効果が得られる。
【００２２】（１） たとえば、Ｃｕ−Ｎｉ合金の電気
抵抗は、図４に示すように、Ｎｉの組成比によりほぼ直
線的に変化する。従って、組成比率を徐々に変えること
により、電気抵抗が連続的に変化した導電材となる。す
なわち、片側の電気抵抗が小さく、逆側の電気抵抗が大
きい一つの材料となる。しかも、その間の領域で組成が
不連続に変化する、いわゆる、界面を持たないために、
電気抵抗も不連続に変化する部位を持たない。 （２） 基本的に異種材料の接合体ではないために、強
度的に弱い接合部を持たない。
抵抗は、図４に示すように、Ｎｉの組成比によりほぼ直
線的に変化する。従って、組成比率を徐々に変えること
により、電気抵抗が連続的に変化した導電材となる。す
なわち、片側の電気抵抗が小さく、逆側の電気抵抗が大
きい一つの材料となる。しかも、その間の領域で組成が
不連続に変化する、いわゆる、界面を持たないために、
電気抵抗も不連続に変化する部位を持たない。 （２） 基本的に異種材料の接合体ではないために、強
度的に弱い接合部を持たない。
【００２３】（３） 電気抵抗だけに限らず他の物性値
も連続的に変化するために、たとえば、高温または低温
使用時に、通常の接合体のように熱膨張係数の違いによ
る界面での大きな熱応力の発生がない。
も連続的に変化するために、たとえば、高温または低温
使用時に、通常の接合体のように熱膨張係数の違いによ
る界面での大きな熱応力の発生がない。
【００２４】なお、上記実施例は、Ｃｕを基材とし、添
加する第２の材料として固溶するＮｉを用いた例で説明
したが、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の導電性の基材にＮｉ，Ｚ
ｎ，Ｓｉ等の固溶する第２の材料を添加しても同様に行
うことができる。
加する第２の材料として固溶するＮｉを用いた例で説明
したが、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の導電性の基材にＮｉ，Ｚ
ｎ，Ｓｉ等の固溶する第２の材料を添加しても同様に行
うことができる。
【００２５】また、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の導電性の基材
に、Ａｌ203 ，Ｚｒ02等の固溶しない第２の材料を添加
するときは、拡散現象が生じないので工程４を省略し、
工程２の組成比率の異なる合金バルク材を細かく重ね合
わせることで同様の導電材を製造することができる。次
に、本発明の導電材を用いたかご形誘導機の実施例につ
いて図５〜図７を用いて説明する。
に、Ａｌ203 ，Ｚｒ02等の固溶しない第２の材料を添加
するときは、拡散現象が生じないので工程４を省略し、
工程２の組成比率の異なる合金バルク材を細かく重ね合
わせることで同様の導電材を製造することができる。次
に、本発明の導電材を用いたかご形誘導機の実施例につ
いて図５〜図７を用いて説明する。
【００２６】図５（ａ）は、本発明が適用された深溝か
ご形誘導電動機の回転子の端部を周方向から見た図で、
図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５
（ａ）に示すように、回転子鉄心11は押え板12とロ―タ
―フランジ13で押圧支持され回転軸14に装着固定されて
いる。回転子鉄心11には図５（ｂ）に示すように多数の
スロットにそれぞれロ―タ―バ―15が装着され、各ロ―
タ―バ―15の端部は環状の短絡環16に接続され全周を短
絡している。この構造は、従来のものとほとんど同じで
はあるが、ロ―タ―バ―15の組成が従来のものとは全く
異る構成となっている。
ご形誘導電動機の回転子の端部を周方向から見た図で、
図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５
（ａ）に示すように、回転子鉄心11は押え板12とロ―タ
―フランジ13で押圧支持され回転軸14に装着固定されて
いる。回転子鉄心11には図５（ｂ）に示すように多数の
スロットにそれぞれロ―タ―バ―15が装着され、各ロ―
タ―バ―15の端部は環状の短絡環16に接続され全周を短
絡している。この構造は、従来のものとほとんど同じで
はあるが、ロ―タ―バ―15の組成が従来のものとは全く
異る構成となっている。
【００２７】すなわち、ロ―タ―バ―15に前述した本発
明の導電材を用いることにより図５（ｂ）に示すよう
に、ロ―タ―バ―15の外周側15ａの電気抵抗が高く、内
周側15ｃの電気抵抗が低く、中間部15ｂは連続的に電気
抵抗が変化する組成で一体の導電体として構成してい
る。このロ―タ―バ―15に本発明の導電材を用いたとき
の電動機の特性を従来のものと比較して図６に示す。図
６は、回転速度（％）に対するトルク（％）と電流
（％）の特性図で、それぞれ、同期速度，定格トルク，
定格電流に対する百分率で示している。
明の導電材を用いることにより図５（ｂ）に示すよう
に、ロ―タ―バ―15の外周側15ａの電気抵抗が高く、内
周側15ｃの電気抵抗が低く、中間部15ｂは連続的に電気
抵抗が変化する組成で一体の導電体として構成してい
る。このロ―タ―バ―15に本発明の導電材を用いたとき
の電動機の特性を従来のものと比較して図６に示す。図
６は、回転速度（％）に対するトルク（％）と電流
（％）の特性図で、それぞれ、同期速度，定格トルク，
定格電流に対する百分率で示している。
【００２８】また、ロ―タ―バ―のサイズは８×30mmと
し、外周側の５mmを純Ｃｕの４倍の電気抵抗、内周側の
20mmを純Ｃｕと同じ電気抵抗、その中間の５mmを線形で
変化する電気抵抗とした例である。
し、外周側の５mmを純Ｃｕの４倍の電気抵抗、内周側の
20mmを純Ｃｕと同じ電気抵抗、その中間の５mmを線形で
変化する電気抵抗とした例である。
【００２９】純Ｃｕのみを用いた従来のトルク特性ＴA
，電流特性ＩA に対して、本発明の導電材を用いたト
ルク特性ＴB は低速領域で大幅に増加し、電流特性ＩB
は逆に減少している。従って、起動特性が向上する。こ
れは、低速領域ではすべり周波数が高くなりスロット内
周側の漏れ磁束が多くなって外周側のロ―タ―バ―に偏
って磁束が鎖交し、外周側の電流が有効２次電流として
作用する。所謂、表皮効果によるもので、実効二次抵抗
が大きくなることによるが、本発明の導電材を用いるこ
とによりその効果が更に積極的に加速され、より顕著に
表れる。これにより、起動時の１次電流が減少して起動
トルクが増大し、定常の運転特性を殆ど変えることなく
起動特性を格段に改善することができる。
，電流特性ＩA に対して、本発明の導電材を用いたト
ルク特性ＴB は低速領域で大幅に増加し、電流特性ＩB
は逆に減少している。従って、起動特性が向上する。こ
れは、低速領域ではすべり周波数が高くなりスロット内
周側の漏れ磁束が多くなって外周側のロ―タ―バ―に偏
って磁束が鎖交し、外周側の電流が有効２次電流として
作用する。所謂、表皮効果によるもので、実効二次抵抗
が大きくなることによるが、本発明の導電材を用いるこ
とによりその効果が更に積極的に加速され、より顕著に
表れる。これにより、起動時の１次電流が減少して起動
トルクが増大し、定常の運転特性を殆ど変えることなく
起動特性を格段に改善することができる。
【００３０】また、負荷の慣性に比例して始動時の２次
銅損が増加しこれが短時間に発生するので、慣性が大き
い場合ロ―タ―バ―は相当の高温となり熱膨脹する。ロ
―タ―バ―を電気抵抗の異る異種材料の接合体とする
と、抵抗発熱の不連続な部位や熱膨脹係数の不連続な部
位で大きな内部応力が生じ亀裂を生じる危険がある。し
かし、本発明の導電材をロ―タ―バ―に用いることによ
り抵抗発熱が急変する部位と熱膨脹係数が急変する部位
をなくすことができる。従って、内部熱応力を大幅に低
減することができ機械的信頼性を格段に向上させること
ができる。
銅損が増加しこれが短時間に発生するので、慣性が大き
い場合ロ―タ―バ―は相当の高温となり熱膨脹する。ロ
―タ―バ―を電気抵抗の異る異種材料の接合体とする
と、抵抗発熱の不連続な部位や熱膨脹係数の不連続な部
位で大きな内部応力が生じ亀裂を生じる危険がある。し
かし、本発明の導電材をロ―タ―バ―に用いることによ
り抵抗発熱が急変する部位と熱膨脹係数が急変する部位
をなくすことができる。従って、内部熱応力を大幅に低
減することができ機械的信頼性を格段に向上させること
ができる。
【００３１】以上の説明ではロ―タ―バ―の外周側の電
気抵抗を内周側の電気抵抗の４倍とした例で示したがこ
れに限定するるものではなく要求される電動機の特性に
応じて任意の倍数（ｎ倍）とすることができる。また、
図７（ａ）〜（ｃ）に示すようにロ―タ―バ―15の内周
側から外周側に亘る組成配分は任意のパタ―ンで実施す
ることが可能であり（ｄ）のようにロ―タ―バ―の断面
形状の変化と組合せ電動機の多様な特性に応じて製作す
ることができる。
気抵抗を内周側の電気抵抗の４倍とした例で示したがこ
れに限定するるものではなく要求される電動機の特性に
応じて任意の倍数（ｎ倍）とすることができる。また、
図７（ａ）〜（ｃ）に示すようにロ―タ―バ―15の内周
側から外周側に亘る組成配分は任意のパタ―ンで実施す
ることが可能であり（ｄ）のようにロ―タ―バ―の断面
形状の変化と組合せ電動機の多様な特性に応じて製作す
ることができる。
【００３２】また、本実施例の誘導機によれば、２重か
ご形誘導機と同等の起動特性を得ることができ、この場
合、２重かご形に比較して回転子歯部を短かくすること
ができるので小形化することが可能である。更に、定常
運転時における運転効率を向上させることができると共
に、始動時に寄与するロ―タ―バ―の熱容量を大きくす
ることができるので高頻度の繰り返し始動に耐え得る誘
導機を得ることができる。
ご形誘導機と同等の起動特性を得ることができ、この場
合、２重かご形に比較して回転子歯部を短かくすること
ができるので小形化することが可能である。更に、定常
運転時における運転効率を向上させることができると共
に、始動時に寄与するロ―タ―バ―の熱容量を大きくす
ることができるので高頻度の繰り返し始動に耐え得る誘
導機を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】（１）本発明の導電材によれば、導体断
面における電気抵抗を任意のパタ―ンとするので電流密
度を適宜配分することが可能となる。
面における電気抵抗を任意のパタ―ンとするので電流密
度を適宜配分することが可能となる。
【００３４】（２）本発明の導電材の製造方法によれ
ば、組成比率を傾斜配分して電気抵抗を任意のパタ―ン
で変化させた導体を１つの導電材として製造することが
でき、熱膨脹による内部応力を抑制した導電材が得られ
る。
ば、組成比率を傾斜配分して電気抵抗を任意のパタ―ン
で変化させた導体を１つの導電材として製造することが
でき、熱膨脹による内部応力を抑制した導電材が得られ
る。
【００３５】（３）本発明の導電材を用いたかご形誘導
機によれば、起動特性を向上させると共に、回転子導体
の熱膨脹による内部応力を低減し高頻度始動における信
頼性の向上したかご形誘導機が得られる。
機によれば、起動特性を向上させると共に、回転子導体
の熱膨脹による内部応力を低減し高頻度始動における信
頼性の向上したかご形誘導機が得られる。
【図１】本発明の導電材の製造方法の一実施例を示す工
程図。
程図。
【図２】（ａ）はＣｕ−Ｎｉ系における合金形態を示す
状態図、（ｂ）はＣｕ中のＮｉの拡散係数とＮｉ中のＣ
ｕの拡散係数を示す図。
状態図、（ｂ）はＣｕ中のＮｉの拡散係数とＮｉ中のＣ
ｕの拡散係数を示す図。
【図３】全率固溶する２元素の境界付近における拡散状
況を経過時間をパラメ―タとして示した模式図。
況を経過時間をパラメ―タとして示した模式図。
【図４】Ｃｕ−Ｎｉ合金におけるＮｉの含有率と電気抵
抗の関係を示す図。
抗の関係を示す図。
【図５】本発明の導電材を用いたかご形誘導機の一実施
例を示したもので、（ａ）は深溝かご形誘導電動機の回
転子端部の側面図で（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図。
例を示したもので、（ａ）は深溝かご形誘導電動機の回
転子端部の側面図で（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図。
【図６】本発明の導電材を用いたかご形誘導機の作用・
効果を説明するための誘導電動機の特性図。
効果を説明するための誘導電動機の特性図。
【図７】本発明の導電材を用いたかご形誘導機のロ―タ
―バ―15の各種の実施例を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は
同サイズのロ―タ―バ―において組成配分を変え各種パ
タ―ンの電気抵抗比を示した図、（ｄ）は更にロ―タ―
バ―の断面形状を変えたときの一例を示した図。
―バ―15の各種の実施例を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は
同サイズのロ―タ―バ―において組成配分を変え各種パ
タ―ンの電気抵抗比を示した図、（ｄ）は更にロ―タ―
バ―の断面形状を変えたときの一例を示した図。
Claims (6)
- 【請求項１】 導体断面が対向した２辺を有する１つの
導電材の前記２辺間の組成比率を変えて電気抵抗を任意
のパタ―ンの電気抵抗としたことを特徴とする導電材。 - 【請求項２】 導電性の基材に第２の材料を添加し、組
成比率の異なる複数の合金バルク材を生成し、この合金
バルク材を重ね合わせ塑性加工で一体化したことを特徴
とする導電材の製造方法。 - 【請求項３】 Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の導電性の基材にＡ
ｌ203 ，Ｚｒ02等の固溶しない第２の材料を添加し、組
成比率の異なる粉末の合金バルク材を任意のパタ―ンで
積層した後、成形し、常圧焼結，熱間加圧焼結，ＨＩＰ
焼結等により固化させたことを特徴とする請求項２記載
の導電材の製造方法。 - 【請求項４】 Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の導電性の基材にＮ
ｉ，Ｚｎ，Ｓｉ等の固溶する第２の材料を添加し、組成
比率の異なる粉末の合金バルク材を任意のパタ―ンで積
層した後、接合し、拡散熱処理を施したことを特徴とす
る請求項２記載の導電材の製造方法。 - 【請求項５】 導電性の基材に第２の材料を添加し、組
成比率の異なる粉末の合金バルク材を任意のパタ―ンで
積層し、成形，焼結あるいは接合，拡散熱処理を同時に
行うことを特徴とする請求項２記載の導電材の製造方
法。 - 【請求項６】 回転子鉄心の外周に設けられた複数のス
ロットにそれぞれ導体が挿入され、各導体の端部を短絡
する短絡環を備えたかご形誘導機において、前記導体の
外周側の電気抵抗が内周側の電気抵抗より大きくなるよ
うに材料を組成し、中間部の組成を徐々に変化させて１
つの導体とすることを特徴とするかご形誘導機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048979A JPH05247501A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 導電材及びその製造方法と、その導電材を用いたかご形誘導機 |
| CA002091126A CA2091126C (en) | 1992-03-06 | 1993-03-05 | Electroconductive article, method of producing same, and motor produced from the article |
| US08/026,043 US5616978A (en) | 1992-03-06 | 1993-03-05 | Electroconductive article, having portions with variable resistance and a rotor produced therefrom |
| EP93103701A EP0559230B1 (en) | 1992-03-06 | 1993-03-08 | Electroconductive article, method of producing same, and motor produced from the article |
| DE69306140T DE69306140T2 (de) | 1992-03-06 | 1993-03-08 | Elektrisch leitender Gegenstand, Verfahren zu dessen Herstellung und aus dem Gegenstand hergestellter Motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048979A JPH05247501A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 導電材及びその製造方法と、その導電材を用いたかご形誘導機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247501A true JPH05247501A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12818371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4048979A Pending JPH05247501A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 導電材及びその製造方法と、その導電材を用いたかご形誘導機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5616978A (ja) |
| EP (1) | EP0559230B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05247501A (ja) |
| CA (1) | CA2091126C (ja) |
| DE (1) | DE69306140T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011250677A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | General Electric Co <Ge> | 電気機械回転子バー及びその製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008026963A1 (de) * | 2007-06-14 | 2008-12-24 | Danfoss Compressors Gmbh | Rotor für einen elektrischen Motor |
| JP4626683B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2011-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | 非磁性箇所を有する鋼材およびその製造方法および回転電機コア |
| DE102008000073A1 (de) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Alstom Technology Ltd. | Leiterstab für eine rotierende elektrische Maschine |
| US20130033144A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | GM Global Technology Operations LLC | Stir-welded induction rotor |
| EP2800255A1 (de) * | 2013-04-29 | 2014-11-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellung eines Rotors einer elektrischen Asynchronmaschine |
| JP7085501B2 (ja) * | 2019-02-13 | 2022-06-16 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | かご形誘導電動機およびかご形回転子 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2487839A (en) * | 1945-11-07 | 1949-11-15 | Borg George W Corp | Nonlinear resistance element |
| DE890226C (de) * | 1951-08-16 | 1953-09-17 | Siemens Ag | Elektrischer Kurzschlusslaeufermotor mit im Sinterverfahren hergestellter Laeuferwicklung |
| US3622944A (en) * | 1969-08-05 | 1971-11-23 | Tokai Denki Kk | Electrical connector |
| DE2157125C3 (de) * | 1971-11-17 | 1975-07-17 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Stromzuführung für elektrische Einrichtungen mit auf Tieftemperatur gekühlten Leitern |
| US4132910A (en) * | 1976-11-11 | 1979-01-02 | Muanyagipari Kutato Intezet | Linearly moving or rotated flat armature for motor and pulling magnets |
| JPS5428738A (en) * | 1977-08-08 | 1979-03-03 | Usui Kokusai Sangyo Kk | Double plated band steel for use in making corrosion resistant overlapped steel pipes |
| JPS582009Y2 (ja) * | 1978-05-18 | 1983-01-13 | アルプス電気株式会社 | 可変抵抗器 |
| JPS5677080A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lining of corrosion-resistant material |
| US4495252A (en) * | 1980-01-16 | 1985-01-22 | Imperial Clevite Inc. | Wear-resistant metallic article |
| DE3006629C2 (de) * | 1980-02-22 | 1982-08-05 | Fa. Dr. Eugen Dürrwächter DODUCO, 7530 Pforzheim | Verfahren zur Herstellung von Nickel-Kupfer-Werkstoffen mit hoher elektrischer und Wärmeleitfähigkeit |
| DE3148104A1 (de) * | 1981-12-04 | 1983-06-09 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Kationische farbstoffe, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung zum faerben und massefaerben von textilmaterialien und anderen substraten |
| JPS58103562A (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-20 | Takeda Chem Ind Ltd | ウレタン樹脂被覆組成物 |
| JPS59198858A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機のかご形回転子 |
| JPH0694905B2 (ja) * | 1984-08-21 | 1994-11-24 | 松下電器産業株式会社 | 湯水混合装置 |
| US4734967A (en) * | 1986-06-02 | 1988-04-05 | Imperial Clevite Inc. | Method of heat treating bearing materials |
| US4818634A (en) * | 1986-12-24 | 1989-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Composite metal spring material, method of making, and spring members formed therefrom |
| JPH01154886A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-16 | Kobe Steel Ltd | Ａｌクラッド鋼板の製造方法 |
| JPH01205065A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 表面にＺｎの拡散層を有する銅又は銅合金条の製造法 |
| JP3098529B2 (ja) * | 1989-07-28 | 2000-10-16 | 株式会社長尾工業 | 傾斜機能材料の成層方法及びその成層装置 |
| IL94340A (en) * | 1990-05-09 | 1994-05-30 | Vishay Israel Ltd | Selectable high precision resistor and technique for production thereof |
| EP0503094B1 (en) * | 1990-10-03 | 1995-09-06 | Daihen Corporation | Method of electrically joining objects to be joined including ceramics |
| US5293148A (en) * | 1992-07-13 | 1994-03-08 | Honeywell Inc. | High resolution resistor ladder network with reduced number of resistor elements |
| US5455000A (en) * | 1994-07-01 | 1995-10-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for preparation of a functionally gradient material |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4048979A patent/JPH05247501A/ja active Pending
-
1993
- 1993-03-05 US US08/026,043 patent/US5616978A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-05 CA CA002091126A patent/CA2091126C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-08 DE DE69306140T patent/DE69306140T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-08 EP EP93103701A patent/EP0559230B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011250677A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | General Electric Co <Ge> | 電気機械回転子バー及びその製造方法 |
| US9438077B2 (en) | 2010-05-28 | 2016-09-06 | James P. Alexander | Electric machine rotor bar and method of making same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0559230A3 (en) | 1994-07-13 |
| EP0559230A2 (en) | 1993-09-08 |
| EP0559230B1 (en) | 1996-11-27 |
| US5616978A (en) | 1997-04-01 |
| DE69306140D1 (de) | 1997-01-09 |
| CA2091126A1 (en) | 1993-09-07 |
| CA2091126C (en) | 1997-12-23 |
| DE69306140T2 (de) | 1997-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2012340268B2 (en) | Thermoelectric devices with interface materials and methods of manufacturing the same | |
| CN105099101B (zh) | 转子及其形成方法 | |
| CN111869061B (zh) | 用于制造鼠笼式转子的方法 | |
| JPH05247501A (ja) | 導電材及びその製造方法と、その導電材を用いたかご形誘導機 | |
| US8186038B2 (en) | Method for building a component of an electrical rotating machine | |
| US20030019096A1 (en) | Magnetic devices comprising magnetic meta-materials | |
| WO1996042132A1 (en) | High speed synchronous reluctance motor-generator | |
| US11804756B2 (en) | Active part of an electric machine, having a printed conductor | |
| JPH1154805A (ja) | 一体成形熱電素子及びその製造法 | |
| JPH0993886A (ja) | リラクタンスモータ | |
| JP3946298B2 (ja) | セラミックス−金属傾斜機能材およびその製造方法 | |
| EP1868212A1 (en) | Process for producing superconducting wire rod | |
| JPH11209803A (ja) | 多孔質体の製造法 | |
| JP3809740B2 (ja) | 放電加工用電極線 | |
| JP4355431B2 (ja) | ピストンの製造方法 | |
| RU2801142C1 (ru) | Активная часть электрической машины, имеющая печатный провод | |
| JPS61150628A (ja) | 回転電機用環状鉄心 | |
| JP2006513320A5 (ja) | ||
| WO2024122324A1 (ja) | 熱電変換素子、熱電変換モジュール、熱電変換システム、発電方法、及び熱電変換素子の製造方法 | |
| JPH03110806A (ja) | 酸化物超電導体の成形方法 | |
| JP3879183B2 (ja) | 超電導複合材及び超電導複合材の製造方法 | |
| CN118478015A (zh) | 一种添加稀土氧化物激光熔覆增材制备梯度硅铝的方法 | |
| JPS58649B2 (ja) | シンクウシヤダンキノ デンキヨクセイサクホウホウ | |
| JPS6339441A (ja) | 電刷子 | |
| CN115443595A (zh) | 电动机构件和用于制造轴流式马达的电动机构件的方法以及轴流式马达 |