[发明专利]感应电动机及使用该感应电动机的铁道车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应电动机及使用其的铁道车辆，尤其涉及一种高效率化的感应电动机及使用其的铁道车辆。

背景技术

一般而言，感应电动机的损失原因可大致分为：在定子绕组通电时产生的1次铜损；通过被转子的导体棒感应而流通的电流而产生的2次铜损；在定子以及转子的铁心产生的铁损；因旋转产生的机械损耗与杂散损耗。

其中，在杂散损耗所包含的损失中，包括有在转子的导体棒表面附近感应高频的电流而产生的高次谐波2次铜损。该高次谐波2次铜损不仅在感应电动机的损失原因中占据较大的比例，且还有因其他要因的损失近年来减少的倾向，从而占据越来越大的比例。

鉴于所述情况，提出有对于高次谐波2次铜损的各种损失降低方法。例如，在专利文献1～3公开的感应电动机的转子槽口形状中，在转子的导体棒的空隙侧设置槽口形状为全闭式的桥。另外，在该桥的空隙侧设置空间，降低在转子导体棒产生的高次谐波2次铜损。

另外，在专利文献4以及5公开的感应电动机的转子槽口形状中，在转子的导体棒的空隙侧设置成为开放槽口形状的突起物。另外，在该桥的空隙侧设置空间，使在转子导体棒产生的高次谐波2次铜损降低。

在专利文献6公开的感应电动机的转子槽口形状中，在转子的导体棒的空隙侧设置空间，使在转子导体棒产生的高次谐波2次铜损降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-224258号公报

专利文献2：日本特开平08-140319号公报

专利文献3：日本特开平02-123951号公报

专利文献4：日本特开2011-87373号公报

专利文献5：日本特开2011-87375号公报

专利文献6：日本特开2007-295724号公报

但是，在专利文献1～3记载的构成中，由于槽口形状为全闭槽口，因此在桥部的漏磁变大，存在功率因数下降的问题。

在专利文献4以及5记载的构成中，由于在转子的导体棒的空隙侧存在突起物，因此，与专利文献1～3同样，漏磁变大，存在功率因数下降的问题。

在专利文献6记载的构成中，由于是不存在桥部以及突起物的构成，因此，虽然功率因数的下降小，但由于转子齿前端部的磁饱和变大，所以漏磁变大，在转子导体棒表面流通磁通。因此，高次谐波2次铜损变大。

专利文献6的情况的转子齿部前端32的模式图如图13所示。在图13中，转子铁心7具备：圆筒状的转子磁轭部30；以及从转子磁轭部30的外周表面向径向外侧突出，且沿转子磁轭部30的外周面在轴向上延伸的多个转子齿部31。在转子齿31间，在周向上形成有用于收纳转子导体棒13的转子槽口6。

另外，关于转子齿部前端32的构造，相对于转子槽口6的周向前端部的宽度d1，转子导体棒13的周向前端部的宽度d2是d2＞d1的关系。即，通过形成由转子齿部31缩窄转子槽口6的前端的构造，由此，转子导体棒13被抑制成不会在离心力作用下向转子槽口6飞出。

需要说明的是，在该构造中，前端部的宽度d1扩幅为转子导体棒13的宽度d2为止的部分(以下称为抑制部)是由直线状的线形成的。

图13表示此时的磁通φ。旋转中从定子侧流入转子侧的磁通φ优选如磁通φ3所示那样应通过转子齿31而到达转子磁轭部30，其一部分如磁通φ1所示那样将转子导体棒13的外周面横切。

在抑制部由直线状的线形成的专利文献6的构造中，由于转子齿前端部的磁饱和变大，漏磁变大，在转子导体棒表面流通磁通，高次谐波2次铜损变大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种解决上述所示的现有的问题，高效率化的感应电动机及使用其的铁道车辆。

综上，本发明提供一种感应电动机，其具有定子以及与该定子隔着空隙相对配置的转子，转子在多个槽口内配备导体棒，所述槽口由在被保持为可旋转的转子铁心的周向上延伸配置的多个齿部形成，其中，槽口的周向前端部被齿部的周向前端缩窄，并且齿部的周向前端形状形成有从齿前端向槽口内的导体棒呈圆弧状突出的凸部。

发明效果

根据本发明，由于能够降低感应电动机的高次谐波2次铜损，所以可有助于感应电动机的高效率化。

附图说明

图1是实施例1的方式的感应电动机的轴向剖面图。

图2是实施例1的方式的感应电动机的剖面图。

图3是实施例1的方式的感应电动机的转子槽口部的放大图。

图4是表示转子齿前端部的距离L和曲率半径R之间的关系的图。