感应电动机的转子、以及使用该转子的感应电动机制造技术

公开了一种转子(4)，该转子(4)可旋转地布置在感应电动机(1)的定子(2)的中空部(3)的内部，并且通过从由该定子(2)在该中空部(3)的内部形成的磁场接收磁力下而旋转。该转子(4)包括：一对环状导体(10,10)；以及多个条状导体(11)，其连接在该一对环状导体(10,10)之间并且被构造成连同该一对环状导体(10,10)一起形成筐形状。环状导体(10,10)和条状导体(11)分别由复合材料形成，该复合材料由导电芯导体(12)以及以电接触状态附着到该芯导体(12)的外周的碳纳米管结构(15)构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种感应电动机，并且具体地，涉及一种感应电动机的转子以及使用该转子的感应电动机，该转子在接收由定子产生的磁场的磁力的同时通过电磁感应而旋转。
技术介绍
在专利文献I和2中所公开的感应电动机包括定子，其在中空部的内部产生旋转磁场；以及转子，其可旋转地布置在定子的中空部的内部并且通过接收由定子产生的磁场的磁力而旋转。所述定子包括定子芯，在该定子芯中具有中空部；以及定子线圈，该定子线圈被·缠绕在定子芯的内周部分上，并且当电流流向定子线圈时，在中空部的内部形成磁场。通过与旋转轴一体地形成芯部分以及筐状导体部分而形成所述转子。筐状导体部分包括一对环状导体(端环)和形成在该一对环状导体之间的多个条状导体(导体条)。因此，当转子可旋转地布置在定子的中空部的内部并且电流流向定子线圈时，从定子线圈产生的磁场被施加到转子。因此，由于该磁场而在条状导体中产生电流(涡电流)，并且由于在该条状导体中产生的电流而在转子中产生了电磁力。转子通过在该转子中产生的电磁力而旋转。在这种情况下，当起动感应电动机时，高频电流由于由定子形成的磁场而流向条状导体。与使用永磁体的DC电动机或同步电动机相比，这样的感应电动机能够以简单且坚固的结构形成并且不需要复杂的控制。因此，存在如下优势能够容易地使用该感应电动机并且能够以相对低的成本来实现恒定速度和可变速率。引用列表专利文献专利文献I :日本专利申请JP 6-165451A专利文献2 :日本专利申请JP 10-32966A
技术实现思路
顺便提及，如上所述，当在起动时间时高频电流流向条状导体时，条状导体的表面上的电流密度由于趋肤效应而增加，并且因此，高频电流集中在表面上。因此，高频电流流向小横截面积的所述表面。由于这个原因，电阻增加，因电阻值的增加而产生热量，于是发生热损失。因此，在该感应电动机中，由于热损失，转子的轴输出相对于输入功率降低，并且因此出现效率不佳的问题。此外，由于电流因趋肤效应而集中在转子的表面上而产生了热量，所以热量需要被散发到外侧。因此，需要在感应电动机的外周上设置散热片，并且因此出现感应电动机的尺寸增加的问题。本专利技术的一个目的是提供一种感应电动机的转子以及使用该转子的感应电动机，该转子能够通过降低该转子的表面上的电阻来减小感应电动机的热损失并且能够减小其尺寸。本专利技术的第一方面是感应电动机的转子，该转子可旋转地布置在所述感应电动机的定子的中空部的内部，并且该转子在由所述定子在所述中空部的内部形成的磁场的磁力下旋转，所述转子包括一对环状导体；以及多个条状导体，该多个条状导体连接在所述一对环状导体之间，并且被构造成连同所述一对环状导体一起形成筐形状，其中，所述环状导体和所述条状导体分别由复合材料形成，该复合材料具有导电的芯导体和以电接触状态附着到该芯导体的外周的碳纳米管结构。根据第一方面，感应电动机的转子的环状导体和条状导体被形成为复合材料，在该复合材料中，碳纳米管结构在电接触状态下附着到芯导体的外周。因此，即使当在起动感应电动机时高频电流流向条状导体并且电流密度由于趋肤效应而集中在条状导体的表面上时，因为碳纳米管的优异的导电性而使得表面部分的电阻小，所以抑制了热量的产生，并且因此可以使热损失降低。因此，由于可以使感应电动机中的轴输出相对于输入功率的降 低下降，所以效率提高。此外，由于转子的热量的产生受到抑制，所以不需要散热片，并且因此可以使感应电动机的尺寸减小。芯导体可以是铜条或铝条。根据上述构造，在感应电动机中通常被用作条状导体的铜或铝作为芯导体使用，并且将碳纳米管结构附着到该芯导体的外周。因此，即使当芯导体的直径减小时，当在恒定转速下使用感应电动机时，也可以获得与现有技术的感应电动机的性能相同的性能。碳纳米管结构可以是由多个碳纳米管的组合体形成；通过将由纳米金属颗粒形成的导体附着到各个碳纳米管的表面上、各个碳纳米管中以及在各个碳纳米管之间而受到润湿性改善处理；并且在碳纳米管结构以编织形状附着到芯导体的外周上的状态下，被用铝浸溃或通过铝的压粉成型受到处理。根据上述构造，导体附着到碳纳米管的表面上、碳纳米管中以及碳纳米管之间，并且因此电子更容易地进入碳纳米管。因此，由于电子以高速流动，所以可以提高导电性。此夕卜，由于导体附着到在碳纳米管之间，所以电子可以容易地从一个碳纳米管进入到另一个碳纳米管中。此外，由于电子能够以高速流动，所以能够进一步提高导电性。此外，碳纳米管结构以编织形状形成，并且在附着到芯导体的外周上的同时通过用铝浸溃或由压粉成型而形成。因此，可以在碳纳米管结构与铝之间以及在铝与芯导体之间获得令人满意的电接触状态。碳纳米管结构可以是由多个碳纳米管的组合体形成；通过将由纳米金属颗粒形成的导体附着到各个碳纳米管的表面上、各个碳纳米管中以及在各个碳纳米管之间而受到润湿性改善处理；并且在被用铝浸溃或通过铝的压缩成型受处理的同时，横向地缠绕在芯导体的外周上。根据上述构造，由于电子更容易地进入碳纳米管并且以高速流动，所以可以提高导电性。由于电子可以更容易地从一个碳纳米管进入到另一个碳纳米管中并且可以以高速流动，所以可以提闻导电性。此外，由于执行铝的浸溃，可以在碳纳米管结构与铝之间以及在铝与芯导体之间获得令人满意的电接触状态。本专利技术的第二方面是感应电动机，该感应电动机包括定子，该定子被构造成在它的中空部的内部形成磁场；以及转子，该转子可旋转地布置在所述定子的所述中空部的内部，并且该转子被构造成在来自由所述定子形成的磁场的磁力下，该转子旋转，其中，所述转子包括一对环状导体和连接在所述一对环状导体之间的多个条状导体，其中，所述一对环状导体和所述多个条状导体形成筐形状，并且其中，所述环状导体和所述条状导体分别由复合材料形成，该复合材料具有导电的芯导体和以电接触状态附着到该芯导体的外周的碳纳米管结构。根据第二方面，可以获得与第一方面的效果相同的效果。附图说明图I示出感应电动机，其中图1(a)是其剖面图，图1(b)是示出了转子的透视图，并且图1(c)是示出了转子的筐(basket)的透视图。 图2是示出了复合材料的透视图，其中呈编织形状的纺丝碳纳米管附着到铜条的表面。图3示出其中纺丝碳纳米管附着到铜条的表面并且纺丝碳纳米管用铝浸溃的复合材料，其中图3(a)是其透视图，并且图3(b)是其剖面图。图4是示出了导体(纳米金属颗粒)附着到碳纳米管的状态的示意图。图5示出第一改进例并且是示出了其中纺丝碳纳米管通过横向缠绕而被附着到铜条的表面的复合材料的透视图。图6示出第二改进例并且示出其中用铝浸溃的纺丝碳纳米管被附着到铜条的表面的复合材料，其中图6 (a)是示出了其中碳纳米管用铝浸溃的复合材料的透视图，图6 (b)是示出了铜条的透视图，并且图6(c)是示出了铜条被挤压插入到复合材料的中空部中的状态的透视图。图7是比较地示出了铜条的直径以及其中碳纳米管被附着到铜条的表面的复合材料的直径的剖图。具体实施例方式在下文中，将基于附图详细地描述根据本专利技术的实施例的感应电动机的转子。如图I (a)中所示，感应电动机I包括定子2，其产生旋转磁场；以及转子4，其可旋转地布置在定子2的中空部3的内部并且通过接收由定子2产生的旋转磁场所引起的电磁力而旋转。定子2包括定子芯6，其具有以圆柱形形状形成在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭塚弘，胜亦信，西乡勉，吉永聪，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：
国别省市：