JP2002354879A - 高機能の固定子装置 - Google Patents
高機能の固定子装置Info
- Publication number
- JP2002354879A JP2002354879A JP2001139260A JP2001139260A JP2002354879A JP 2002354879 A JP2002354879 A JP 2002354879A JP 2001139260 A JP2001139260 A JP 2001139260A JP 2001139260 A JP2001139260 A JP 2001139260A JP 2002354879 A JP2002354879 A JP 2002354879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- coil
- coils
- switch
- turns
- 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
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電動機の運転のニーズに従って適当にトルク
係数ＫＴを変更出来、発電機も運転回転速度において発
電出力電圧のニーズに従って逆起電力係数ＫＥを変更す
ること。 【解決手段】 巻回形態の固定子コイル装置を固定子線
槽内に設け、コイル同士が積み重ねてまたは隣り合うよ
うに同一の固定子部に配列されるようにし、それぞれの
固定子コイル２１の線頭と線尾とがスイッチ３１に出力
連結される複数の固定子コイル同士と、複数のスイッチ
の制御接点３１１と前記それぞれの固定子コイルの線頭
と線尾とが連結される複数のスイッチ３１と、内部には
予めスイッチの切り替え形態を設定するシステム管理を
実行する制御手段４１３を有し、スイッチ切り替え後に
同一の固定子部における固定子コイルを各種の直列的接
続形態にすることによってコイル連結ネットワークを形
成し、または選択的に任意の固定子コイルに切り替え
る。
係数ＫＴを変更出来、発電機も運転回転速度において発
電出力電圧のニーズに従って逆起電力係数ＫＥを変更す
ること。 【解決手段】 巻回形態の固定子コイル装置を固定子線
槽内に設け、コイル同士が積み重ねてまたは隣り合うよ
うに同一の固定子部に配列されるようにし、それぞれの
固定子コイル２１の線頭と線尾とがスイッチ３１に出力
連結される複数の固定子コイル同士と、複数のスイッチ
の制御接点３１１と前記それぞれの固定子コイルの線頭
と線尾とが連結される複数のスイッチ３１と、内部には
予めスイッチの切り替え形態を設定するシステム管理を
実行する制御手段４１３を有し、スイッチ切り替え後に
同一の固定子部における固定子コイルを各種の直列的接
続形態にすることによってコイル連結ネットワークを形
成し、または選択的に任意の固定子コイルに切り替え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高機能の固定子装置
に係わるものであり、電動機と発電機との逆起電力係数
ＫＥとトルク係数ＫＴが本発明により適当に変更される
固定子装置に係る。
に係わるものであり、電動機と発電機との逆起電力係数
ＫＥとトルク係数ＫＴが本発明により適当に変更される
固定子装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】電動機トルク値の大きさは前記に示すよ
うにＴ＝ＫＴ・Ｉａの式から知ることができ、トルク係
数ＫＴとアーマチュア電流Ｉａの掛けることから得られ
るが、従来の電動機の固定子部のコイルがすべて単一の
励磁コイルの巻回方式を採用し、そのため、そのトルク
係数も必ず所定値になり、電動機のトルクＴを変更しよ
うとする場合、アーマチュアの電流のＩａ値を変更する
ことよりしか得られなく、大きいほうのトルクＴを求め
ようとする場合、アーマチュア電流値Ｉａを増加しなけ
ればならない。しかしながら過大なＩａ値は電動機の効
率の要求に対して好ましいことではなく、下記の公式か
ら証明出来る。つまり、 Ｐ＝Ｉ２・Ｒ Ｐ：電動機のコイル消耗工率 Ｉ：アーマチュア電流
Ｒ：コイル抵抗 そのうち、アーマチュア電流Ｉの平方値にコイル抵抗を
掛けると電動機の消耗工率になるので、電流を増加する
方式は電動機のトルクを増加出来ることが分かる。
うにＴ＝ＫＴ・Ｉａの式から知ることができ、トルク係
数ＫＴとアーマチュア電流Ｉａの掛けることから得られ
るが、従来の電動機の固定子部のコイルがすべて単一の
励磁コイルの巻回方式を採用し、そのため、そのトルク
係数も必ず所定値になり、電動機のトルクＴを変更しよ
うとする場合、アーマチュアの電流のＩａ値を変更する
ことよりしか得られなく、大きいほうのトルクＴを求め
ようとする場合、アーマチュア電流値Ｉａを増加しなけ
ればならない。しかしながら過大なＩａ値は電動機の効
率の要求に対して好ましいことではなく、下記の公式か
ら証明出来る。つまり、 Ｐ＝Ｉ２・Ｒ Ｐ：電動機のコイル消耗工率 Ｉ：アーマチュア電流
Ｒ：コイル抵抗 そのうち、アーマチュア電流Ｉの平方値にコイル抵抗を
掛けると電動機の消耗工率になるので、電流を増加する
方式は電動機のトルクを増加出来ることが分かる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電動機も必ず平方値の
形態によって消耗工率を向上するようになり、且つ同時
に熱エネルギーをコイルの回線抵抗に生じるようにな
り、金属コイルの物理的現象も熱度の上昇に従ってコイ
ルの抵抗を相対的に上昇させるようになり、悪性循環中
に電動機を高温度にならせるようになると共に、出力工
率も劣ってしまう。そのため、図１４Ｄに示すように、
固定子のトルク係数ＫＴ−１値の生じる出力運転効率曲
線図から分かるように、電動機は好適な運転効率のエリ
ア範囲内に単に２．０ないし３．０の倍数のｒｐｍの運
転速度範囲内にあることが分かる。
形態によって消耗工率を向上するようになり、且つ同時
に熱エネルギーをコイルの回線抵抗に生じるようにな
り、金属コイルの物理的現象も熱度の上昇に従ってコイ
ルの抵抗を相対的に上昇させるようになり、悪性循環中
に電動機を高温度にならせるようになると共に、出力工
率も劣ってしまう。そのため、図１４Ｄに示すように、
固定子のトルク係数ＫＴ−１値の生じる出力運転効率曲
線図から分かるように、電動機は好適な運転効率のエリ
ア範囲内に単に２．０ないし３．０の倍数のｒｐｍの運
転速度範囲内にあることが分かる。
【０００４】また、Ｅ＝ＫＥ・Ωであるので、発電機が
所定の運転回転速度にある場合、固定子部が単一の発電
コイルの巻回方式になるので、その逆起電力係数ＫＥが
所定の値になり、そのため、逆起電力電圧Ｅ値は単に所
定の値にしか保持出来ず、それを変更する事は不能とな
る。
所定の運転回転速度にある場合、固定子部が単一の発電
コイルの巻回方式になるので、その逆起電力係数ＫＥが
所定の値になり、そのため、逆起電力電圧Ｅ値は単に所
定の値にしか保持出来ず、それを変更する事は不能とな
る。
【０００５】また、発電機と電動機の運転仕事効率値が
低速から最高の運転速度まで進行する間に所定値を保持
ばかりではなく（図１４Ｄ参照）、そのため、たとえ高
運転仕事効率のＥＦＦ値を有していても電動機か発電機
が仕事条件にしたがって低中高の速度範囲間で運転変換
することを要する場合、明らかに電動機と発電機が必ず
回転速度の変更に従ってそれぞれ低効率や中効率や高効
率の運転効率ＥＦＦ値を有する。
低速から最高の運転速度まで進行する間に所定値を保持
ばかりではなく（図１４Ｄ参照）、そのため、たとえ高
運転仕事効率のＥＦＦ値を有していても電動機か発電機
が仕事条件にしたがって低中高の速度範囲間で運転変換
することを要する場合、明らかに電動機と発電機が必ず
回転速度の変更に従ってそれぞれ低効率や中効率や高効
率の運転効率ＥＦＦ値を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来の電動機か発電機の
固定子部は単一コイルの巻回方式を採用するので、その
逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとがすべて所定値に
保持され、そのため、その運転仕事エリア内の好適な効
率範囲がかなり有限であるので、改善される必要がある
（図１４Ｄ参照）。
固定子部は単一コイルの巻回方式を採用するので、その
逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとがすべて所定値に
保持され、そのため、その運転仕事エリア内の好適な効
率範囲がかなり有限であるので、改善される必要がある
（図１４Ｄ参照）。
【０００７】本発明は固定子部の線槽の面積を好適に拡
大するようにする。図１Ｂ、図１Ｄに示すように、従来
の内方や外方の固定子部の線槽空間が拡大されない場合
ではその固定子部６１には一般の線槽空間６１１と固定
子歯部６１２と固定子環状部６１３とを有する。図１
Ｃ、図１Ｅに示す本発明の場合、その内方・外方固定子
部の線槽空間が面積拡大されるので、その固定子部６１
には拡大される線槽空間６１４と延長される固定子歯部
６１５と固定子環状部６１６を有し、且つそのなかに複
数のセットの異なる巻回数のコイル巻回セットを収納
し、コイルが制御システムを介して系統化的に管理制御
することによって固定子部のコイル巻回数に複数の変換
方式を有させるようになり、コイル巻回数の変換は電動
機と発電機の逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを変
更出来、適当に逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴを変
更することによって電動機の運転仕事範囲を対応的に変
更出来ると共に、発電機の出力電圧を対応的に変更出
来、図８Ａ、Ｂと図１３Ａ、Ｂに示すように固定子部に
複数のトルク係数ＫＴを含むため、それぞれのトルク係
数ＫＴの生成する好適な運転効率仕事エリアが低中高の
広い範囲の回転速度範囲中に含まれるようになる。
大するようにする。図１Ｂ、図１Ｄに示すように、従来
の内方や外方の固定子部の線槽空間が拡大されない場合
ではその固定子部６１には一般の線槽空間６１１と固定
子歯部６１２と固定子環状部６１３とを有する。図１
Ｃ、図１Ｅに示す本発明の場合、その内方・外方固定子
部の線槽空間が面積拡大されるので、その固定子部６１
には拡大される線槽空間６１４と延長される固定子歯部
６１５と固定子環状部６１６を有し、且つそのなかに複
数のセットの異なる巻回数のコイル巻回セットを収納
し、コイルが制御システムを介して系統化的に管理制御
することによって固定子部のコイル巻回数に複数の変換
方式を有させるようになり、コイル巻回数の変換は電動
機と発電機の逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを変
更出来、適当に逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴを変
更することによって電動機の運転仕事範囲を対応的に変
更出来ると共に、発電機の出力電圧を対応的に変更出
来、図８Ａ、Ｂと図１３Ａ、Ｂに示すように固定子部に
複数のトルク係数ＫＴを含むため、それぞれのトルク係
数ＫＴの生成する好適な運転効率仕事エリアが低中高の
広い範囲の回転速度範囲中に含まれるようになる。
【０００８】また、図１Ａに示す制御システムに回転速
度センサ５１２と運転回転速度検出点５１４の運転回転
速度または運転電流センサ５１５の運転電流の検出値ま
たは手動制御による制御信号４１１を入力すると、シス
テム化の管理によって電動機や発電機に（図５Ａ、図５
Ｂまたは図１３Ａ、図１３Ｂ）に示す複数のトルク係数
ＫＴ値の生成する広い運転速度範囲内において高効率Ｅ
ＦＦ値の曲線特性を有させるように保持出来る。図５
Ａ、図５Ｂにシステム管理切り替え線４１４を示してい
る。
度センサ５１２と運転回転速度検出点５１４の運転回転
速度または運転電流センサ５１５の運転電流の検出値ま
たは手動制御による制御信号４１１を入力すると、シス
テム化の管理によって電動機や発電機に（図５Ａ、図５
Ｂまたは図１３Ａ、図１３Ｂ）に示す複数のトルク係数
ＫＴ値の生成する広い運転速度範囲内において高効率Ｅ
ＦＦ値の曲線特性を有させるように保持出来る。図５
Ａ、図５Ｂにシステム管理切り替え線４１４を示してい
る。
【０００９】また、電動機が低中運転回転速度エリア範
囲内に高効率の工率出力を保持出来るため、その意味は
電動機が低中速運転の時でも高い方の運転トルクを有す
ることができると意味し、下記の公式によって説明す
る。
囲内に高効率の工率出力を保持出来るため、その意味は
電動機が低中速運転の時でも高い方の運転トルクを有す
ることができると意味し、下記の公式によって説明す
る。
【００１０】 Ｔ＝Ｐ／ｎ Ｔ＝ＫＴ・Ｉ Ｅ＝ＫＥ・Ω Ｔ：モータ出力トルク Ｐ：モータ出力工率 ｎ：モ
ータ回転速度 本発明は電動機と発電機が低中速運転の場合でも高い方
の運転効率と密集的な各種の高い方のＫＴとＫＥとを変
換出来、且つモータの出力トルクとモータの出力工率ま
たはＫＴとが正比例をなすので、低中速の運転エリア範
囲内でも均一的なレベル強度のモータ出力トルクＴまた
は高レベルの逆起電力電圧Ｅを有することができる。
ータ回転速度 本発明は電動機と発電機が低中速運転の場合でも高い方
の運転効率と密集的な各種の高い方のＫＴとＫＥとを変
換出来、且つモータの出力トルクとモータの出力工率ま
たはＫＴとが正比例をなすので、低中速の運転エリア範
囲内でも均一的なレベル強度のモータ出力トルクＴまた
は高レベルの逆起電力電圧Ｅを有することができる。
【００１１】同一の電動機と発電機において電動機の運
転のニーズに従って適当にトルク係数ＫＴを変更出来、
同じように、発電機も運転回転速度において発電出力電
圧のニーズに従って逆起電力係数ＫＥを変更することが
でき、下記の公式がそれらの状況を示すことができる。
転のニーズに従って適当にトルク係数ＫＴを変更出来、
同じように、発電機も運転回転速度において発電出力電
圧のニーズに従って逆起電力係数ＫＥを変更することが
でき、下記の公式がそれらの状況を示すことができる。
【００１２】 Ｅ＝ＫＥ・Ω ＫＥ＝Ｂ・Ｄ・Ｌ・Ｚ／２ Ｔ＝ＫＴ・Ｉａ ＫＴ＝Ｂ・Ｄ・Ｌ・Ｚ／２ Ｅ：逆起電力電圧（ボルト） Ｔ：出力トルク（Ｎ
−ｍ） ＫＥ：逆起電力係数 ＫＴ：トルク係数 Ω：アーマチュア回転速度（ｒｅｄ／ｓｅｃ） Ｉａ：アーマチュア電流（アンペア） Ｂ：気体空隙磁束密度（Ｇａｕｓｓ） Ｄ：アーマチュ
ア外径（ｃｍ） Ｌ：積み重ね厚さ（ｃｍ） Ｚ：総導体数
（巻回数） 前記の式から分かるように、逆起電力係数ＫＥ＝トルク
係数ＫＴ、且つ総導体数Ｚ（コイル）とＫＥとＫＴとが
すべて正比例関係を呈し、そのため、同一の発電機か電
動機の固定子部のコイル総導体数Ｚを変更することによ
って逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを対応的に変
更させることができることが分かる。
−ｍ） ＫＥ：逆起電力係数 ＫＴ：トルク係数 Ω：アーマチュア回転速度（ｒｅｄ／ｓｅｃ） Ｉａ：アーマチュア電流（アンペア） Ｂ：気体空隙磁束密度（Ｇａｕｓｓ） Ｄ：アーマチュ
ア外径（ｃｍ） Ｌ：積み重ね厚さ（ｃｍ） Ｚ：総導体数
（巻回数） 前記の式から分かるように、逆起電力係数ＫＥ＝トルク
係数ＫＴ、且つ総導体数Ｚ（コイル）とＫＥとＫＴとが
すべて正比例関係を呈し、そのため、同一の発電機か電
動機の固定子部のコイル総導体数Ｚを変更することによ
って逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを対応的に変
更させることができることが分かる。
【００１３】以下に添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施の形態を詳細に説明するが、それらは本発明の
一部の実施例に過ぎず、本発明をそれらの構造に制限す
るものではない。
適な実施の形態を詳細に説明するが、それらは本発明の
一部の実施例に過ぎず、本発明をそれらの構造に制限す
るものではない。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１Ａ、図１Ｃ、図１Ｅないし図
１３Ａ、図１３Ｂに示すように、本発明は“高機能の固
定子装置１０”であって、特に電動機か発電機に使用さ
れる固定子装置に係わるものであり、当該装置には、単
相または三相の各種の巻回形態の固定子コイル２１を固
定子線槽６１４内に収納し、線槽６１４の空間が適当に
拡大されると共に、総巻回数が多い方の固定子コイル巻
回セットを収納する固定子部６１と、１セット以上の各
種の巻回数のコイル２１１、２１２、２１３を含み、コ
イル同士が積み重ねられてまたは隣り合うように同一の
固定子部６１に配列され、それぞれのコイル２１１、２
１２、２１３の相互の間は開回路の状態を呈し、それぞ
れの固定子コイル２１１、２１２、２１３の線頭と線尾
とがスイッチ３１に出力連結され、他にＹ字形の三相コ
ネクタ２１４が形成される複数の固定子コイル２１と、
入力端３１２は制御システム４１のスイッチ信号出力点
４１２の管理制御を受け、複数のスイッチ３１の制御接
点３１１と前記固定子コイル２１１、２１２、２１３の
線頭と線尾と連結する複数のスイッチ３１と、内部にス
イッチの切り替え形態を予め設定したシステム管理を実
行する制御手段４１３を有し、制御手段４１３がすべて
のスイッチの切り替え形態を管理するので、スイッチ３
１が切り替え後に同一の固定子部６１における固定子コ
イル２１１、２１２、２１３とが各種の直列的接続形態
に接続され、コイル連結のネットワークを形成し、また
は選択的に任意１つの固定子コイル２１１、２１２、２
１３に切り替えられるようにし、各種の異なる巻回数の
コイル巻回ネットワークを形成する制御システム４１と
を有する。
１３Ａ、図１３Ｂに示すように、本発明は“高機能の固
定子装置１０”であって、特に電動機か発電機に使用さ
れる固定子装置に係わるものであり、当該装置には、単
相または三相の各種の巻回形態の固定子コイル２１を固
定子線槽６１４内に収納し、線槽６１４の空間が適当に
拡大されると共に、総巻回数が多い方の固定子コイル巻
回セットを収納する固定子部６１と、１セット以上の各
種の巻回数のコイル２１１、２１２、２１３を含み、コ
イル同士が積み重ねられてまたは隣り合うように同一の
固定子部６１に配列され、それぞれのコイル２１１、２
１２、２１３の相互の間は開回路の状態を呈し、それぞ
れの固定子コイル２１１、２１２、２１３の線頭と線尾
とがスイッチ３１に出力連結され、他にＹ字形の三相コ
ネクタ２１４が形成される複数の固定子コイル２１と、
入力端３１２は制御システム４１のスイッチ信号出力点
４１２の管理制御を受け、複数のスイッチ３１の制御接
点３１１と前記固定子コイル２１１、２１２、２１３の
線頭と線尾と連結する複数のスイッチ３１と、内部にス
イッチの切り替え形態を予め設定したシステム管理を実
行する制御手段４１３を有し、制御手段４１３がすべて
のスイッチの切り替え形態を管理するので、スイッチ３
１が切り替え後に同一の固定子部６１における固定子コ
イル２１１、２１２、２１３とが各種の直列的接続形態
に接続され、コイル連結のネットワークを形成し、また
は選択的に任意１つの固定子コイル２１１、２１２、２
１３に切り替えられるようにし、各種の異なる巻回数の
コイル巻回ネットワークを形成する制御システム４１と
を有する。
【００１５】前記スイッチ３１が制御システム４１のシ
ステム管理制御を受け、固定子部６１が複数の様式を有
する可変コイル巻回数のコイル巻回ネットワークを形成
し、即ち複数の様式の変換可能な逆起電力ＫＥとトルク
係数ＫＴとを有する。図１Ａに示すように、運転回転速
度手段５１１と回転速度センサ５１２と三相コイル制御
手段５１３と運転回転速度検出点５１４と運転電流セン
サ５１５と制御接点５１６とを有する。
ステム管理制御を受け、固定子部６１が複数の様式を有
する可変コイル巻回数のコイル巻回ネットワークを形成
し、即ち複数の様式の変換可能な逆起電力ＫＥとトルク
係数ＫＴとを有する。図１Ａに示すように、運転回転速
度手段５１１と回転速度センサ５１２と三相コイル制御
手段５１３と運転回転速度検出点５１４と運転電流セン
サ５１５と制御接点５１６とを有する。
【００１６】前記複数の巻回数のコイル２１１、２１
２、２１３はコイルの巻回数が全部相同で、または一部
相同であたは全部異ならせる事ができるが、制御システ
ム４１の制御手段４１３の管理によってスイッチ３１が
選択的に複数のコイル２１１、２１２、２１３における
任意１つの固定子コイルに切り替えられ、または複数の
固定子コイル２１１、２１２、２１３が一部または全部
を直列的接続の形態によってコイルネットワークを形成
し、コイル巻回セットの巻回数に複数の様式の変化を有
し、逆起電力係数ＫＥとと陸係数ＫＴのレベルが複数の
様式の変換を有する。
２、２１３はコイルの巻回数が全部相同で、または一部
相同であたは全部異ならせる事ができるが、制御システ
ム４１の制御手段４１３の管理によってスイッチ３１が
選択的に複数のコイル２１１、２１２、２１３における
任意１つの固定子コイルに切り替えられ、または複数の
固定子コイル２１１、２１２、２１３が一部または全部
を直列的接続の形態によってコイルネットワークを形成
し、コイル巻回セットの巻回数に複数の様式の変化を有
し、逆起電力係数ＫＥとと陸係数ＫＴのレベルが複数の
様式の変換を有する。
【００１７】前記制御システム４１のシステム制御手段
４１３の変換は、それぞれの様式のＫＴやＫＥによって
予め各種の好ましい方の機能の運転エリア範囲を摸擬計
算すると共に、それぞれの運転エリアの運転速度のｒｐ
ｍ値を参考とし、運転回転速度センサ５１２が得られる
運転回転速度信号４１５を検出してシステム制御手段４
１３を介してスイッチ３１の切り替え順序の管理制御に
供する。
４１３の変換は、それぞれの様式のＫＴやＫＥによって
予め各種の好ましい方の機能の運転エリア範囲を摸擬計
算すると共に、それぞれの運転エリアの運転速度のｒｐ
ｍ値を参考とし、運転回転速度センサ５１２が得られる
運転回転速度信号４１５を検出してシステム制御手段４
１３を介してスイッチ３１の切り替え順序の管理制御に
供する。
【００１８】そのうち、制御システム４１のシステム制
御手段４１３の変換は人工の方式によって実行され、そ
の過程は人工方式によって制御信号を制御システム４１
の制御信号入力点４１１を介して実行され、制御システ
ム４１の内部の制御手段４１３が制御信号入力点４１１
の入力信号の形態に従ってスイッチ信号出力点４１２よ
り前記入力信号を出力し、スイッチ３１を対応するコイ
ル巻回数のニーズに該当するコイル巻回ネットワークに
切り替える。
御手段４１３の変換は人工の方式によって実行され、そ
の過程は人工方式によって制御信号を制御システム４１
の制御信号入力点４１１を介して実行され、制御システ
ム４１の内部の制御手段４１３が制御信号入力点４１１
の入力信号の形態に従ってスイッチ信号出力点４１２よ
り前記入力信号を出力し、スイッチ３１を対応するコイ
ル巻回数のニーズに該当するコイル巻回ネットワークに
切り替える。
【００１９】固定子部６１に複数の様式のコイル２１
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有し、逆起電力係
数ＫＥとトルク係数ＫＴのレベルが多様式な変換を実行
出来るため、電動機か発電機が低中高速度の運転範囲内
において全エリアの運転仕事効率を均一的に且つ高いＥ
ＦＦ値を有するように向上出来る。
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有し、逆起電力係
数ＫＥとトルク係数ＫＴのレベルが多様式な変換を実行
出来るため、電動機か発電機が低中高速度の運転範囲内
において全エリアの運転仕事効率を均一的に且つ高いＥ
ＦＦ値を有するように向上出来る。
【００２０】固定子部６１に複数の様式のコイル２１
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有するので、電動
機が低中速の私語と範囲内に電動機の出力トルクにニー
ズに従ってコイル２１１、２１２、２１３の巻回数とト
ルク係数ＫＴによって対応的に変換出来、電動機の出力
トルクも適当に向上出来る。
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有するので、電動
機が低中速の私語と範囲内に電動機の出力トルクにニー
ズに従ってコイル２１１、２１２、２１３の巻回数とト
ルク係数ＫＴによって対応的に変換出来、電動機の出力
トルクも適当に向上出来る。
【００２１】また、前記複数の固定子コイル２１１、２
１２、２１３の巻回数や線径や巻回方式など各種の製造
方法に従って異なるように変化出来る。
１２、２１３の巻回数や線径や巻回方式など各種の製造
方法に従って異なるように変化出来る。
【００２２】例えば、スイッチ３１として接点を有する
形態のリレーを使用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
形態のリレーを使用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
【００２３】また、例えばスイッチ３１として無接点形
態の電子半導体を採用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
態の電子半導体を採用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
【００２４】また、例えば前記固定子コイル２１１、２
１２、２１３は三相Ｙ字形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
１２、２１３は三相Ｙ字形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
【００２５】また、例えば前記固定子コイル２１１、２
１２、２１３は三相三角形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
１２、２１３は三相三角形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
【００２６】また、例えば前記固定子コイル２１１、２
１２、２１３は単相のコイル巻回形態を呈し、システム
の変換管理に供する事ができる。
１２、２１３は単相のコイル巻回形態を呈し、システム
の変換管理に供する事ができる。
【図１Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルの回路連結図である。
イルの回路連結図である。
【図１Ｂ】従来の内方固定子部の線槽空間を示す図であ
る。
る。
【図１Ｃ】本発明の内方の固定子部の線槽空間の深さを
深くさせることを示す図である。
深くさせることを示す図である。
【図１Ｄ】従来の外方固定子部の線槽空間を示す図であ
る。
る。
【図１Ｅ】本発明の外方の固定子部の線槽空間を拡大す
る場合を示す図である。
る場合を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって少数巻回数の固定子コイルＬ１
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
イルがスイッチによって少数巻回数の固定子コイルＬ１
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａの少数巻回数コイルネットワークＬ１
の運転効率の曲線図である。
の運転効率の曲線図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって多数巻回数の固定子コイルＬ２
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
イルがスイッチによって多数巻回数の固定子コイルＬ２
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
【図３Ｂ】図２Ａの多数巻回数コイルネットワークＬ２
の運転効率の曲線図である。
の運転効率の曲線図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチを介して直列的接続形態に切り替えられ
て総巻回数固定子コイル（Ｌ１＋Ｌ２）が最も多くなる
場合を示すネットワーク図である。
イルがスイッチを介して直列的接続形態に切り替えられ
て総巻回数固定子コイル（Ｌ１＋Ｌ２）が最も多くなる
場合を示すネットワーク図である。
【図４Ｂ】図４Ａの総巻回数固定子コイル（Ｌ１＋Ｌ
２）が最も多くなる場合を示す運転効率曲線図である。
２）が最も多くなる場合を示す運転効率曲線図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施例の３つのトルク係数Ｋ
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施例の３つのトルク係数Ｋ
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって最低レベルの巻回数固定子コイ
ルＬ１に切り替えられるネットワークを示す図である。
イルがスイッチによって最低レベルの巻回数固定子コイ
ルＬ１に切り替えられるネットワークを示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの最低レベルの巻回数のコイルネット
ワークＬ１の運転効率の曲線図である。
ワークＬ１の運転効率の曲線図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって二番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ２に切り替えられるネットワークを示
す図である。
イルがスイッチによって二番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ２に切り替えられるネットワークを示
す図である。
【図７Ｂ】図７Ａの二番目の低い方のレベルの巻回数の
コイルネットワークＬ２の運転効率の曲線図である。
コイルネットワークＬ２の運転効率の曲線図である。
【図８Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって三番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ３に切り替えられるネットワークを示
す図である。
イルがスイッチによって三番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ３に切り替えられるネットワークを示
す図である。
【図８Ｂ】図８Ａの三番目の低い方のレベルの巻回数の
コイルネットワークＬ３の運転効率の曲線図である。
コイルネットワークＬ３の運転効率の曲線図である。
【図９Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって四番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ１＋Ｌ２に切り替えられるネットワー
クを示す図である。
イルがスイッチによって四番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ１＋Ｌ２に切り替えられるネットワー
クを示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａの四番目の低い方のレベルの巻回数の
コイルネットワークＬ１＋Ｌ２の運転効率の曲線図であ
る。
コイルネットワークＬ１＋Ｌ２の運転効率の曲線図であ
る。
【図１０Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形
コイルがスイッチによって五番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ１＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
コイルがスイッチによって五番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ１＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの五番目の低い方のレベルの巻回
数のコイルネットワークＬ１＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
数のコイルネットワークＬ１＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
【図１１Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形
コイルがスイッチによって六番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
コイルがスイッチによって六番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの六番目の低い方のレベルの巻回
数のコイルネットワークＬ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
数のコイルネットワークＬ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
【図１２Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形
コイルがスイッチによって最高レベルの巻回数固定子コ
イルＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワークを
示す図である。
コイルがスイッチによって最高レベルの巻回数固定子コ
イルＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワークを
示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの最高レベルの巻回数のコイルネ
ットワークＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図であ
る。
ットワークＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図であ
る。
【図１３Ａ】本発明の第２の実施例の７つのトルク係数
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明の第２の実施例の７つのトルク係数
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
【図１４Ａ】従来のＹ字形と三角形と単相コイルを示す
図である。
図である。
【図１４Ｂ】従来のＹ字形と三角形と単相コイルを示す
図である。
図である。
【図１４Ｃ】従来のＹ字形と三角形と単相コイルを示す
図である。
図である。
【図１４Ｄ】図１４Ａ−図１４Ｃの固定子コイルＬ１の
運転効率の曲線図である。
運転効率の曲線図である。
【符号の説明】 １０ 高機能の固定子装置 ２１ 固定子コイル ２１１ 第１層固定子コイル ２１２ 第２層固定子コイル ２１３ 第３層固定子コイル ２１４ Ｙ字形３相コネクタ ３１ スイッチ ３１１ 制御接点 ３１２ 入力端 ４１ 制御システム ４１１ 制御信号入力点 ４１２ スイッチ信号出力点 ４１３ 制御手段 ４１４ システム管理切り替え線 ４１５ 回転速度信号 ４１６ 電流信号 ５１１ 運転回転速度手段 ５１２ 回転速度センサ ５１３ ３相コイル制御手段 ５１４ 運転回転速度検出点 ５１５ 運転電流センサ ５１６ 制御接点 ６１ 固定子部 ６１１ 線槽空間 ６１２ 固定子歯部 ６１３ 固定子環状部 ６１４ 線槽 ６１５ 固定子歯部 ６１６ 固定子環状部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月１９日（２００１．１０．
１９）
１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 高機能の固定子装置
【特許請求の範囲】
【請求項１５】 前記複数のスイッチは固定子コイルの
切り替え後の各種の巻回数の多少に従ってスイッチの総
数量を決めるようにし、単相コイルの場合ではＬ１巻回
数またはＬ２巻回数を有しようとする場合、且つＬ１に
Ｌ２を直列的に接続後の巻回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しよ
うとする場合、総計２種類の巻回数の変換に１つのスイ
ッチの制御を要し、三相コイル巻回セットには３つのス
イッチの制御を要するようにすることを特徴とする請求
項１に記載の高機能の固定子装置。
切り替え後の各種の巻回数の多少に従ってスイッチの総
数量を決めるようにし、単相コイルの場合ではＬ１巻回
数またはＬ２巻回数を有しようとする場合、且つＬ１に
Ｌ２を直列的に接続後の巻回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しよ
うとする場合、総計２種類の巻回数の変換に１つのスイ
ッチの制御を要し、三相コイル巻回セットには３つのス
イッチの制御を要するようにすることを特徴とする請求
項１に記載の高機能の固定子装置。
【請求項１６】 前記複数のスイッチは固定子コイルの
切り替え後の各種の巻回数の多少に従ってスイッチの総
数量を決めるようにし、単相コイルの場合ではＬ１巻回
数とＬ２巻回数を有しようとする場合、且つＬ１にＬ２
を直列的に接続後の巻回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しようと
する場合、総計３種類の巻回数の変換に２つのスイッチ
の制御を要し、三相コイル巻回セットには６つのスイッ
チの制御を要するようにすることを特徴とする請求項１
に記載の高機能の固定子装置。
切り替え後の各種の巻回数の多少に従ってスイッチの総
数量を決めるようにし、単相コイルの場合ではＬ１巻回
数とＬ２巻回数を有しようとする場合、且つＬ１にＬ２
を直列的に接続後の巻回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しようと
する場合、総計３種類の巻回数の変換に２つのスイッチ
の制御を要し、三相コイル巻回セットには６つのスイッ
チの制御を要するようにすることを特徴とする請求項１
に記載の高機能の固定子装置。
【請求項１７】 前記複数のスイッチは固定子コイルの
切り替え後の各種の巻回数の多少に従ってスイッチの総
数量を決めるようにし、各種の巻回数の多少とスイッチ
とが接点形態が異なるのでスイッチの数量には異なるよ
うになることを特徴とする請求項１に記載の高機能の固
定子装置。
切り替え後の各種の巻回数の多少に従ってスイッチの総
数量を決めるようにし、各種の巻回数の多少とスイッチ
とが接点形態が異なるのでスイッチの数量には異なるよ
うになることを特徴とする請求項１に記載の高機能の固
定子装置。
【請求項１８】 前記制御システムのシステム管理の変
換は運転トルク値を参考とし運転トルクセンサの検出し
得た運転トルク信号が制御システム入力端に入力されて
スイッチの切り替えの順序の管理制御に供させるように
することを特徴とする請求項１に記載の高機能の固定子
装置。
換は運転トルク値を参考とし運転トルクセンサの検出し
得た運転トルク信号が制御システム入力端に入力されて
スイッチの切り替えの順序の管理制御に供させるように
することを特徴とする請求項１に記載の高機能の固定子
装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高機能の固定子装置
に係わるものであり、電動機と発電機との逆起電力係数
ＫＥとトルク係数ＫＴが本発明により適当に変更される
固定子装置に係る。
に係わるものであり、電動機と発電機との逆起電力係数
ＫＥとトルク係数ＫＴが本発明により適当に変更される
固定子装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】電動機トルク値の大きさは前記に示すよ
うにＴ＝ＫＴ・Ｉａの式から知ることができ、トルク係
数ＫＴとアーマチュア電流Ｉａの掛けることから得られ
るが、従来の電動機の固定子部のコイルがすべて単一の
励磁コイルの巻回方式を採用し、そのため、そのトルク
係数も必ず所定値になり、電動機のトルクＴを変更しよ
うとする場合、アーマチュアの電流のＩａ値を変更する
ことよりしか得られなく、大きいほうのトルクＴを求め
ようとする場合、アーマチュア電流値Ｉａを増加しなけ
ればならない。しかしながら過大なＩａ値は電動機の効
率の要求に対して好ましいことではなく、下記の公式か
ら証明出来る。つまり、 Ｐ＝Ｉ２・Ｒ Ｐ：電動機のコイル消耗工率 Ｉ：アーマチュア電流
Ｒ：コイル抵抗 そのうち、アーマチュア電流Ｉの平方値にコイル抵抗を
掛けると電動機の消耗工率になるので、電流を増加する
方式は電動機のトルクを増加出来ることが分かる。
うにＴ＝ＫＴ・Ｉａの式から知ることができ、トルク係
数ＫＴとアーマチュア電流Ｉａの掛けることから得られ
るが、従来の電動機の固定子部のコイルがすべて単一の
励磁コイルの巻回方式を採用し、そのため、そのトルク
係数も必ず所定値になり、電動機のトルクＴを変更しよ
うとする場合、アーマチュアの電流のＩａ値を変更する
ことよりしか得られなく、大きいほうのトルクＴを求め
ようとする場合、アーマチュア電流値Ｉａを増加しなけ
ればならない。しかしながら過大なＩａ値は電動機の効
率の要求に対して好ましいことではなく、下記の公式か
ら証明出来る。つまり、 Ｐ＝Ｉ２・Ｒ Ｐ：電動機のコイル消耗工率 Ｉ：アーマチュア電流
Ｒ：コイル抵抗 そのうち、アーマチュア電流Ｉの平方値にコイル抵抗を
掛けると電動機の消耗工率になるので、電流を増加する
方式は電動機のトルクを増加出来ることが分かる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電動機も必ず平方値の
形態によって消耗工率を向上するようになり、且つ同時
に熱エネルギーをコイルの回線抵抗に生じるようにな
り、金属コイルの物理的現象も熱度の上昇に従ってコイ
ルの抵抗を相対的に上昇させるようになり、悪性循環中
に電動機を高温度にならせるようになると共に、出力工
率も劣ってしまう。そのため、図１４Ｄに示すように、
固定子のトルク係数ＫＴ−１値の生じる出力運転効率曲
線図から分かるように、電動機は好適な運転効率のエリ
ア範囲内に単に２．０ないし３．０の倍数のｒｐｍの運
転速度範囲内にあることが分かる。
形態によって消耗工率を向上するようになり、且つ同時
に熱エネルギーをコイルの回線抵抗に生じるようにな
り、金属コイルの物理的現象も熱度の上昇に従ってコイ
ルの抵抗を相対的に上昇させるようになり、悪性循環中
に電動機を高温度にならせるようになると共に、出力工
率も劣ってしまう。そのため、図１４Ｄに示すように、
固定子のトルク係数ＫＴ−１値の生じる出力運転効率曲
線図から分かるように、電動機は好適な運転効率のエリ
ア範囲内に単に２．０ないし３．０の倍数のｒｐｍの運
転速度範囲内にあることが分かる。
【０００４】また、Ｅ＝ＫＥ・Ωであるので、発電機が
所定の運転回転速度にある場合、固定子部が単一の発電
コイルの巻回方式になるので、その逆起電力係数ＫＥが
所定の値になり、そのため、逆起電力電圧Ｅ値は単に所
定の値にしか保持出来ず、それを変更する事は不能とな
る。
所定の運転回転速度にある場合、固定子部が単一の発電
コイルの巻回方式になるので、その逆起電力係数ＫＥが
所定の値になり、そのため、逆起電力電圧Ｅ値は単に所
定の値にしか保持出来ず、それを変更する事は不能とな
る。
【０００５】また、発電機と電動機の運転仕事効率値が
低速から最高の運転速度まで進行する間に所定値を保持
ばかりではなく（図１４Ｄ参照）、そのため、たとえ高
運転仕事効率のＥＦＦ値を有していても電動機か発電機
が仕事条件にしたがって低中高の速度範囲間で運転変換
することを要する場合、明らかに電動機と発電機が必ず
回転速度の変更に従ってそれぞれ低効率や中効率や高効
率の運転効率ＥＦＦ値を有する。
低速から最高の運転速度まで進行する間に所定値を保持
ばかりではなく（図１４Ｄ参照）、そのため、たとえ高
運転仕事効率のＥＦＦ値を有していても電動機か発電機
が仕事条件にしたがって低中高の速度範囲間で運転変換
することを要する場合、明らかに電動機と発電機が必ず
回転速度の変更に従ってそれぞれ低効率や中効率や高効
率の運転効率ＥＦＦ値を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来の電動機か発電機の
固定子部は単一コイルの巻回方式を採用するので、その
逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとがすべて所定値に
保持され、そのため、その運転仕事エリア内の好適な効
率範囲がかなり有限であるので、改善される必要がある
（図１４Ｄ参照）。
固定子部は単一コイルの巻回方式を採用するので、その
逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとがすべて所定値に
保持され、そのため、その運転仕事エリア内の好適な効
率範囲がかなり有限であるので、改善される必要がある
（図１４Ｄ参照）。
【０００７】本発明は固定子部の線槽の面積を好適に拡
大するようにする。図１Ｂ、図１Ｄに示すように、従来
の内方や外方の固定子部の線槽空間が拡大されない場合
ではその固定子部６１には一般の線槽空間６１１と固定
子歯部６１２と固定子環状部６１３とを有する。図１
Ｃ、図１Ｅに示す本発明の場合、その内方・外方固定子
部の線槽空間が面積拡大されるので、その固定子部６１
には拡大される線槽空間６１４と延長される固定子歯部
６１５と固定子環状部６１６を有し、且つそのなかに複
数のセットの異なる巻回数のコイル巻回セットを収納
し、コイルが制御システムを介して系統化的に管理制御
することによって固定子部のコイル巻回数に複数の変換
方式を有させるようになり、コイル巻回数の変換は電動
機と発電機の逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを変
更出来、適当に逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴを変
更することによって電動機の運転仕事範囲を対応的に変
更出来ると共に、発電機の出力電圧を対応的に変更出
来、図８Ａ、Ｂと図１３Ａ、Ｂに示すように固定子部に
複数のトルク係数ＫＴを含むため、それぞれのトルク係
数ＫＴの生成する好適な運転効率仕事エリアが低中高の
広い範囲の回転速度範囲中に含まれるようになる。
大するようにする。図１Ｂ、図１Ｄに示すように、従来
の内方や外方の固定子部の線槽空間が拡大されない場合
ではその固定子部６１には一般の線槽空間６１１と固定
子歯部６１２と固定子環状部６１３とを有する。図１
Ｃ、図１Ｅに示す本発明の場合、その内方・外方固定子
部の線槽空間が面積拡大されるので、その固定子部６１
には拡大される線槽空間６１４と延長される固定子歯部
６１５と固定子環状部６１６を有し、且つそのなかに複
数のセットの異なる巻回数のコイル巻回セットを収納
し、コイルが制御システムを介して系統化的に管理制御
することによって固定子部のコイル巻回数に複数の変換
方式を有させるようになり、コイル巻回数の変換は電動
機と発電機の逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを変
更出来、適当に逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴを変
更することによって電動機の運転仕事範囲を対応的に変
更出来ると共に、発電機の出力電圧を対応的に変更出
来、図８Ａ、Ｂと図１３Ａ、Ｂに示すように固定子部に
複数のトルク係数ＫＴを含むため、それぞれのトルク係
数ＫＴの生成する好適な運転効率仕事エリアが低中高の
広い範囲の回転速度範囲中に含まれるようになる。
【０００８】また、図１Ａに示す制御システムに回転速
度センサ５１２と運転回転速度検出点５１４の運転回転
速度または運転電流センサ５１５の運転電流の検出値ま
たは手動制御による制御信号４１１を入力すると、シス
テム化の管理によって電動機や発電機に（図５Ａ、図５
Ｂまたは図１３Ａ、図１３Ｂ）に示す複数のトルク係数
ＫＴ値の生成する広い運転速度範囲内において高効率Ｅ
ＦＦ値の曲線特性を有させるように保持出来る。図５
Ａ、図５Ｂにシステム管理切り替え線４１４を示してい
る。
度センサ５１２と運転回転速度検出点５１４の運転回転
速度または運転電流センサ５１５の運転電流の検出値ま
たは手動制御による制御信号４１１を入力すると、シス
テム化の管理によって電動機や発電機に（図５Ａ、図５
Ｂまたは図１３Ａ、図１３Ｂ）に示す複数のトルク係数
ＫＴ値の生成する広い運転速度範囲内において高効率Ｅ
ＦＦ値の曲線特性を有させるように保持出来る。図５
Ａ、図５Ｂにシステム管理切り替え線４１４を示してい
る。
【０００９】また、電動機が低中運転回転速度エリア範
囲内に高効率の工率出力を保持出来るため、その意味は
電動機が低中速運転の時でも高い方の運転トルクを有す
ることができると意味し、下記の公式によって説明す
る。
囲内に高効率の工率出力を保持出来るため、その意味は
電動機が低中速運転の時でも高い方の運転トルクを有す
ることができると意味し、下記の公式によって説明す
る。
【００１０】 Ｔ＝Ｐ／ｎ Ｔ＝ＫＴ・Ｉ Ｅ＝ＫＥ・Ω Ｔ：モータ出力トルク Ｐ：モータ出力工率 ｎ：モ
ータ回転速度 本発明は電動機と発電機が低中速運転の場合でも高い方
の運転効率と密集的な各種の高い方のＫＴとＫＥとを変
換出来、且つモータの出力トルクとモータの出力工率ま
たはＫＴとが正比例をなすので、低中速の運転エリア範
囲内でも均一的なレベル強度のモータ出力トルクＴまた
は高レベルの逆起電力電圧Ｅを有することができる。
ータ回転速度 本発明は電動機と発電機が低中速運転の場合でも高い方
の運転効率と密集的な各種の高い方のＫＴとＫＥとを変
換出来、且つモータの出力トルクとモータの出力工率ま
たはＫＴとが正比例をなすので、低中速の運転エリア範
囲内でも均一的なレベル強度のモータ出力トルクＴまた
は高レベルの逆起電力電圧Ｅを有することができる。
【００１１】同一の電動機と発電機において電動機の運
転のニーズに従って適当にトルク係数ＫＴを変更出来、
同じように、発電機も運転回転速度において発電出力電
圧のニーズに従って逆起電力係数ＫＥを変更することが
でき、下記の公式がそれらの状況を示すことができる。
転のニーズに従って適当にトルク係数ＫＴを変更出来、
同じように、発電機も運転回転速度において発電出力電
圧のニーズに従って逆起電力係数ＫＥを変更することが
でき、下記の公式がそれらの状況を示すことができる。
【００１２】 Ｅ＝ＫＥ・Ω ＫＥ＝Ｂ・Ｄ・Ｌ・Ｚ／２ Ｔ＝ＫＴ・Ｉａ ＫＴ＝Ｂ・Ｄ・Ｌ・Ｚ／２ Ｅ：逆起電力電圧（ボルト） Ｔ：出力トルク（Ｎ
−ｍ） ＫＥ：逆起電力係数 ＫＴ：トルク係数 Ω：アーマチュア回転速度（ｒｅｄ／ｓｅｃ） Ｉａ：アーマチュア電流（アンペア） Ｂ：気体空隙磁束密度（Ｇａｕｓｓ） Ｄ：アーマチュ
ア外径（ｃｍ） Ｌ：積み重ね厚さ（ｃｍ） Ｚ：総導体数
（巻回数） 前記の式から分かるように、逆起電力係数ＫＥ＝トルク
係数ＫＴ、且つ総導体数Ｚ（コイル）とＫＥとＫＴとが
すべて正比例関係を呈し、そのため、同一の発電機か電
動機の固定子部のコイル総導体数Ｚを変更することによ
って逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを対応的に変
更させることができることが分かる。
−ｍ） ＫＥ：逆起電力係数 ＫＴ：トルク係数 Ω：アーマチュア回転速度（ｒｅｄ／ｓｅｃ） Ｉａ：アーマチュア電流（アンペア） Ｂ：気体空隙磁束密度（Ｇａｕｓｓ） Ｄ：アーマチュ
ア外径（ｃｍ） Ｌ：積み重ね厚さ（ｃｍ） Ｚ：総導体数
（巻回数） 前記の式から分かるように、逆起電力係数ＫＥ＝トルク
係数ＫＴ、且つ総導体数Ｚ（コイル）とＫＥとＫＴとが
すべて正比例関係を呈し、そのため、同一の発電機か電
動機の固定子部のコイル総導体数Ｚを変更することによ
って逆起電力係数ＫＥとトルク係数ＫＴとを対応的に変
更させることができることが分かる。
【００１３】以下に添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施の形態を詳細に説明するが、それらは本発明の
一部の実施例に過ぎず、本発明をそれらの構造に制限す
るものではない。
適な実施の形態を詳細に説明するが、それらは本発明の
一部の実施例に過ぎず、本発明をそれらの構造に制限す
るものではない。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１と図１Ａ、図１Ｃ、図１Ｅな
いし図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、本発明は“高機
能の固定子装置１０”であって、特に電動機か発電機に
使用される固定子装置に係わるものであり、当該装置に
は、単相または三相の各種の巻回形態の固定子コイル２
１を固定子線槽６１４内に収納し、線槽６１４の空間が
適当に拡大されると共に、総巻回数が多い方の固定子コ
イル巻回セットを収納する固定子部６１と、１セット以
上の各種の巻回数のコイル２１１、２１２、２１３を含
み、コイル同士が積み重ねられてまたは隣り合うように
同一の固定子部６１に配列され、それぞれのコイル２１
１、２１２、２１３の相互の間は開回路の状態を呈し、
それぞれの固定子コイル２１１、２１２、２１３の線頭
と線尾とがスイッチ３１に出力連結され、他にＹ字形の
三相コネクタ２１４が形成される複数の固定子コイル２
１と、入力端３１２は制御システム４１のスイッチ信号
出力点４１２の管理制御を受け、複数のスイッチ３１の
制御接点３１１と前記固定子コイル２１１、２１２、２
１３の線頭と線尾と連結する複数のスイッチ３１と、内
部にスイッチの切り替え形態を予め設定したシステム管
理を実行する制御手段４１３を有し、制御手段４１３が
すべてのスイッチの切り替え形態を管理するので、スイ
ッチ３１が切り替え後に同一の固定子部６１における固
定子コイル２１１、２１２、２１３とが各種の直列的接
続形態に接続され、コイル連結のネットワークを形成
し、または選択的に任意１つの固定子コイル２１１、２
１２、２１３に切り替えられるようにし、各種の異なる
巻回数のコイル巻回ネットワークを形成する制御システ
ム４１とを有する。
いし図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、本発明は“高機
能の固定子装置１０”であって、特に電動機か発電機に
使用される固定子装置に係わるものであり、当該装置に
は、単相または三相の各種の巻回形態の固定子コイル２
１を固定子線槽６１４内に収納し、線槽６１４の空間が
適当に拡大されると共に、総巻回数が多い方の固定子コ
イル巻回セットを収納する固定子部６１と、１セット以
上の各種の巻回数のコイル２１１、２１２、２１３を含
み、コイル同士が積み重ねられてまたは隣り合うように
同一の固定子部６１に配列され、それぞれのコイル２１
１、２１２、２１３の相互の間は開回路の状態を呈し、
それぞれの固定子コイル２１１、２１２、２１３の線頭
と線尾とがスイッチ３１に出力連結され、他にＹ字形の
三相コネクタ２１４が形成される複数の固定子コイル２
１と、入力端３１２は制御システム４１のスイッチ信号
出力点４１２の管理制御を受け、複数のスイッチ３１の
制御接点３１１と前記固定子コイル２１１、２１２、２
１３の線頭と線尾と連結する複数のスイッチ３１と、内
部にスイッチの切り替え形態を予め設定したシステム管
理を実行する制御手段４１３を有し、制御手段４１３が
すべてのスイッチの切り替え形態を管理するので、スイ
ッチ３１が切り替え後に同一の固定子部６１における固
定子コイル２１１、２１２、２１３とが各種の直列的接
続形態に接続され、コイル連結のネットワークを形成
し、または選択的に任意１つの固定子コイル２１１、２
１２、２１３に切り替えられるようにし、各種の異なる
巻回数のコイル巻回ネットワークを形成する制御システ
ム４１とを有する。
【００１５】前記スイッチ３１が制御システム４１のシ
ステム管理制御を受け、固定子部６１が複数の様式を有
する可変コイル巻回数のコイル巻回ネットワークを形成
し、即ち複数の様式の変換可能な逆起電力ＫＥとトルク
係数ＫＴとを有する。図１Ａに示すように、運転回転速
度手段５１１と回転速度センサ５１２と三相コイル制御
手段５１３と運転回転速度検出点５１４と運転電流セン
サ５１５と制御接点５１６とを有する。
ステム管理制御を受け、固定子部６１が複数の様式を有
する可変コイル巻回数のコイル巻回ネットワークを形成
し、即ち複数の様式の変換可能な逆起電力ＫＥとトルク
係数ＫＴとを有する。図１Ａに示すように、運転回転速
度手段５１１と回転速度センサ５１２と三相コイル制御
手段５１３と運転回転速度検出点５１４と運転電流セン
サ５１５と制御接点５１６とを有する。
【００１６】前記複数の巻回数のコイル２１１、２１
２、２１３はコイルの巻回数が全部相同で、または一部
相同であたは全部異ならせる事ができるが、制御システ
ム４１の制御手段４１３の管理によってスイッチ３１が
選択的に複数のコイル２１１、２１２、２１３における
任意１つの固定子コイルに切り替えられ、または複数の
固定子コイル２１１、２１２、２１３が一部または全部
を直列的接続の形態によってコイルネットワークを形成
し、コイル巻回セットの巻回数に複数の様式の変化を有
し、逆起電力係数ＫＥとと陸係数ＫＴのレベルが複数の
様式の変換を有する。
２、２１３はコイルの巻回数が全部相同で、または一部
相同であたは全部異ならせる事ができるが、制御システ
ム４１の制御手段４１３の管理によってスイッチ３１が
選択的に複数のコイル２１１、２１２、２１３における
任意１つの固定子コイルに切り替えられ、または複数の
固定子コイル２１１、２１２、２１３が一部または全部
を直列的接続の形態によってコイルネットワークを形成
し、コイル巻回セットの巻回数に複数の様式の変化を有
し、逆起電力係数ＫＥとと陸係数ＫＴのレベルが複数の
様式の変換を有する。
【００１７】前記制御システム４１のシステム制御手段
４１３の変換は、運転速度のｒｐｍ値を参考とし、運転
回転速度センサ５１２、５１４の検出する運転回転速度
信号が制御システム入力端４１５に入力されてスイッチ
３１の切り替え順序の管理制御に供する。
４１３の変換は、運転速度のｒｐｍ値を参考とし、運転
回転速度センサ５１２、５１４の検出する運転回転速度
信号が制御システム入力端４１５に入力されてスイッチ
３１の切り替え順序の管理制御に供する。
【００１８】そのうち、制御システム４１のシステム制
御手段４１３の変換は運転電流値を参考とし、運転電流
センサ５１５が前記運転電流信号値を検出し制御システ
ム入力端４１６に入力されてスイッチ３１の切り替えの
順序の管理制御に供するようにしてもよい。また、制御
システム４１のシステム管理４１３の変換は運転トルク
値を参考とし、運転トルクセンサ５１７の検出し得た運
転トルク信号がシステム入力端４１７に入力されてスイ
ッチの切り替えの順序の管理制御に供させるようにして
もよい。
御手段４１３の変換は運転電流値を参考とし、運転電流
センサ５１５が前記運転電流信号値を検出し制御システ
ム入力端４１６に入力されてスイッチ３１の切り替えの
順序の管理制御に供するようにしてもよい。また、制御
システム４１のシステム管理４１３の変換は運転トルク
値を参考とし、運転トルクセンサ５１７の検出し得た運
転トルク信号がシステム入力端４１７に入力されてスイ
ッチの切り替えの順序の管理制御に供させるようにして
もよい。
【００１９】固定子部６１に複数の様式のコイル２１
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有し、逆起電力係
数ＫＥとトルク係数ＫＴのレベルが多様式な変換を実行
出来るため、電動機か発電機が低中高速度の運転範囲内
において全エリアの運転仕事効率を均一的に且つ高いＥ
ＦＦ値を有するように向上出来る。
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有し、逆起電力係
数ＫＥとトルク係数ＫＴのレベルが多様式な変換を実行
出来るため、電動機か発電機が低中高速度の運転範囲内
において全エリアの運転仕事効率を均一的に且つ高いＥ
ＦＦ値を有するように向上出来る。
【００２０】固定子部６１に複数の様式のコイル２１
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有するので、電動
機が低中速の私語と範囲内に電動機の出力トルクにニー
ズに従ってコイル２１１、２１２、２１３の巻回数とト
ルク係数ＫＴによって対応的に変換出来、電動機の出力
トルクも適当に向上出来る。
１、２１２、２１３の巻回数の変換を有するので、電動
機が低中速の私語と範囲内に電動機の出力トルクにニー
ズに従ってコイル２１１、２１２、２１３の巻回数とト
ルク係数ＫＴによって対応的に変換出来、電動機の出力
トルクも適当に向上出来る。
【００２１】また、前記複数の固定子コイル２１１、２
１２、２１３の巻回数や線径や巻回方式など各種の製造
方法に従って異なるように変化出来る。
１２、２１３の巻回数や線径や巻回方式など各種の製造
方法に従って異なるように変化出来る。
【００２２】例えば、スイッチ３１として接点を有する
形態のリレーを使用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
形態のリレーを使用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
【００２３】また、例えばスイッチ３１として無接点形
態の電子半導体を採用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
態の電子半導体を採用し、固定子部の複数のコイル２１
１、２１２、２１３のネットワークの切り替え管理に供
される。
【００２４】また、例えば前記固定子コイル２１１、２
１２、２１３は三相Ｙ字形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
１２、２１３は三相Ｙ字形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
【００２５】また、例えば前記固定子コイル２１１、２
１２、２１３は三相三角形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
１２、２１３は三相三角形のコイル巻回形態を呈し、シ
ステムの変換管理に供する事ができる。
【００２６】また、例えば前記固定子コイル２１１、２
１２、２１３は単相のコイル巻回形態を呈し、システム
の変換管理に供する事ができる。
１２、２１３は単相のコイル巻回形態を呈し、システム
の変換管理に供する事ができる。
【００２７】前記複数のスイッチ３１は固定子コイル２
１１、２１２の切り替え後の各種の巻回数の多少に従っ
てスイッチの総数量３１を決めるようにし、単相コイル
の場合ではＬ１巻回数２１１またはＬ２巻回数２１２を
有しようとする場合、且つＬ１にＬ２を直列的に接続後
の巻回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しようとする場合、総計２
種類の巻回数の変換に１つのスイッチ３１の制御を要
し、三相コイル巻回セットには３つのスイッチ３１の制
御を要するようになる。
１１、２１２の切り替え後の各種の巻回数の多少に従っ
てスイッチの総数量３１を決めるようにし、単相コイル
の場合ではＬ１巻回数２１１またはＬ２巻回数２１２を
有しようとする場合、且つＬ１にＬ２を直列的に接続後
の巻回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しようとする場合、総計２
種類の巻回数の変換に１つのスイッチ３１の制御を要
し、三相コイル巻回セットには３つのスイッチ３１の制
御を要するようになる。
【００２８】前記複数のスイッチ３１は固定子コイル２
１１、２１２の切り替え後の各種の巻回数の多少に従っ
てスイッチの総数量３１を決めるようにし、単相コイル
の場合ではＬ１巻回数２１１とＬ２巻回数２１２を有し
ようとする場合、且つＬ１にＬ２を直列的に接続後の巻
回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しようとする場合、総計３種類
の巻回数の変換に２つのスイッチ３１の制御を要し、三
相コイル巻回セットには６つのスイッチ３１の制御を要
するようになる。
１１、２１２の切り替え後の各種の巻回数の多少に従っ
てスイッチの総数量３１を決めるようにし、単相コイル
の場合ではＬ１巻回数２１１とＬ２巻回数２１２を有し
ようとする場合、且つＬ１にＬ２を直列的に接続後の巻
回数（Ｌ１＋Ｌ２）を有しようとする場合、総計３種類
の巻回数の変換に２つのスイッチ３１の制御を要し、三
相コイル巻回セットには６つのスイッチ３１の制御を要
するようになる。
【００２９】前記複数のスイッチ３１は固定子コイル２
１１、２１２の切り替え後の各種の巻回数の多少に従っ
てスイッチ３１の総数量を決めるようにし、各種の巻回
数の多少とスイッチ３１とが接点形態が異なるのでスイ
ッチ３１の数量には異なるようになる。
１１、２１２の切り替え後の各種の巻回数の多少に従っ
てスイッチ３１の総数量を決めるようにし、各種の巻回
数の多少とスイッチ３１とが接点形態が異なるのでスイ
ッチ３１の数量には異なるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の２セットのＹ字形コイルがス
イッチの切り替え後にＬ２とＬ１＋Ｌ２との２種類のコ
イル巻回数の変換のみを有する場合の回路の接続図であ
る。
イッチの切り替え後にＬ２とＬ１＋Ｌ２との２種類のコ
イル巻回数の変換のみを有する場合の回路の接続図であ
る。
【図１Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって切り替え後にＬ１、Ｌ２とＬ１
＋Ｌ２の２種類のコイル巻回数の変換を有する場合を示
す回路連結図である。
イルがスイッチによって切り替え後にＬ１、Ｌ２とＬ１
＋Ｌ２の２種類のコイル巻回数の変換を有する場合を示
す回路連結図である。
【図１Ｂ】従来の内方固定子部の線槽空間を示す図であ
る。
る。
【図１Ｃ】本発明の内方の固定子部の線槽空間の深さを
深くさせることを示す図である。
深くさせることを示す図である。
【図１Ｄ】従来の外方固定子部の線槽空間を示す図であ
る。
る。
【図１Ｅ】本発明の外方の固定子部の線槽空間を拡大す
る場合を示す図である。
る場合を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって少数巻回数の固定子コイルＬ１
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
イルがスイッチによって少数巻回数の固定子コイルＬ１
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａの少数巻回数コイルネットワークＬ１
の運転効率の曲線図である。
の運転効率の曲線図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって多数巻回数の固定子コイルＬ２
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
イルがスイッチによって多数巻回数の固定子コイルＬ２
のネットワークに切り替える場合を示す図である。
【図３Ｂ】図２Ａの多数巻回数コイルネットワークＬ２
の運転効率の曲線図である。
の運転効率の曲線図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施例の２セットのＹ字形コ
イルがスイッチを介して直列的接続形態に切り替えられ
て総巻回数固定子コイル（Ｌ１＋Ｌ２）が最も多くなる
場合を示すネットワーク図である。
イルがスイッチを介して直列的接続形態に切り替えられ
て総巻回数固定子コイル（Ｌ１＋Ｌ２）が最も多くなる
場合を示すネットワーク図である。
【図４Ｂ】図４Ａの総巻回数固定子コイル（Ｌ１＋Ｌ
２）が最も多くなる場合を示す運転効率曲線図である。
２）が最も多くなる場合を示す運転効率曲線図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施例の３つのトルク係数Ｋ
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施例の３つのトルク係数Ｋ
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
Ｔを整合後の高効率の広い回転速度範囲の運転仕事効率
の曲線図である。
【図６Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって最低レベルの巻回数固定子コイ
ルＬ１に切り替えられるネットワークを示す図である。
イルがスイッチによって最低レベルの巻回数固定子コイ
ルＬ１に切り替えられるネットワークを示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの最低レベルの巻回数のコイルネット
ワークＬ１の運転効率の曲線図である。
ワークＬ１の運転効率の曲線図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって二番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ２に切り替えられるネットワークを示
す図である。
イルがスイッチによって二番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ２に切り替えられるネットワークを示
す図である。
【図７Ｂ】図７Ａの二番目の低い方のレベルの巻回数の
コイルネットワークＬ２の運転効率の曲線図である。
コイルネットワークＬ２の運転効率の曲線図である。
【図８Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって三番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ３に切り替えられるネットワークを示
す図である。
イルがスイッチによって三番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ３に切り替えられるネットワークを示
す図である。
【図８Ｂ】図８Ａの三番目の低い方のレベルの巻回数の
コイルネットワークＬ３の運転効率の曲線図である。
コイルネットワークＬ３の運転効率の曲線図である。
【図９Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形コ
イルがスイッチによって四番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ１＋Ｌ２に切り替えられるネットワー
クを示す図である。
イルがスイッチによって四番目の低い方のレベルの巻回
数固定子コイルＬ１＋Ｌ２に切り替えられるネットワー
クを示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａの四番目の低い方のレベルの巻回数の
コイルネットワークＬ１＋Ｌ２の運転効率の曲線図であ
る。
コイルネットワークＬ１＋Ｌ２の運転効率の曲線図であ
る。
【図１０Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形
コイルがスイッチによって五番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ１＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
コイルがスイッチによって五番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ１＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの五番目の低い方のレベルの巻回
数のコイルネットワークＬ１＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
数のコイルネットワークＬ１＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
【図１１Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形
コイルがスイッチによって六番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
コイルがスイッチによって六番目の低い方のレベルの巻
回数固定子コイルＬ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワ
ークを示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの六番目の低い方のレベルの巻回
数のコイルネットワークＬ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
数のコイルネットワークＬ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図
である。
【図１２Ａ】本発明の第２の実施例の３セットのＹ字形
コイルがスイッチによって最高レベルの巻回数固定子コ
イルＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワークを
示す図である。
コイルがスイッチによって最高レベルの巻回数固定子コ
イルＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３に切り替えられるネットワークを
示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの最高レベルの巻回数のコイルネ
ットワークＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図であ
る。
ットワークＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３の運転効率の曲線図であ
る。
【図１３Ａ】本発明の第２の実施例の７つのトルク係数
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明の第２の実施例の７つのトルク係数
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
ＫＴを統合後の高い方の工率の広い回転速度範囲の運転
仕事効率曲線図を示す図である。
【図１４Ａ】従来のＹ字形と三角形と単相コイルを示す
図である。
図である。
【図１４Ｂ】従来のＹ字形と三角形と単相コイルを示す
図である。
図である。
【図１４Ｃ】従来のＹ字形と三角形と単相コイルを示す
図である。
図である。
【図１４Ｄ】図１４Ａ−図１４Ｃの固定子コイルＬ１の
運転効率の曲線図である。
運転効率の曲線図である。
【符号の説明】 １０ 高機能の固定子装置 ２１ 固定子コイル ２１１ 第１層固定子コイル ２１２ 第２層固定子コイル ２１３ 第３層固定子コイル ２１４ Ｙ字形３相コネクタ ３１ スイッチ ３１１ 制御接点 ３１２ 入力端 ４１ 制御システム ４１１ 制御信号入力点 ４１２ スイッチ信号出力点 ４１３ 制御手段 ４１４ システム管理切り替え線 ４１５ 回転速度信号 ４１６ 電流信号４１７ トルク検出信号入力点 ５１１ 運転回転速度手段 ５１２ 回転速度センサ ５１３ ３相コイル制御手段 ５１４ 運転回転速度検出点 ５１５ 運転電流センサ ５１６ 制御接点５１７ 運転トルク検出点 ６１ 固定子部 ６１１ 線槽空間 ６１２ 固定子歯部 ６１３ 固定子環状部 ６１４ 線槽 ６１５ 固定子歯部 ６１６ 固定子環状部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図１Ａ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ｂ】
【図７Ａ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ｂ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ｂ】
【図９Ａ】
【図１０Ａ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ｄ】
【図１１Ａ】
【図１２Ａ】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H570 BB02 DD01 FF07 FF08 HA04 HA05 LL02 5H590 AA02 CC32 CC34 CC36 EA01 EA05 EA10 EA14 FA05 FB02 FC14 FC25 FC26 5H603 AA00 BB01 BB02 BB12 BB13 CA01 CB02 CB04 CC05 CC17
Claims (14)
- 【請求項１】 巻回形態の固定子コイル装置を固定子線
槽内に設け、線槽が適当に拡大されると共に、槽巻回数
が多いほうの固定子コイル巻回セットを収納する固定子
部と、 各種の巻回数を有するコイルを含み、コイル同士が積み
重ねてまたは隣り合うように同一の固定子部に配列され
るようにし、それぞれのコイル同士の間が開回路状態を
対し、それぞれの固定子コイルの線頭と線尾とがスイッ
チに出力連結される複数の固定子コイル同士と、 入力端が制御システムスイッチ信号出力の管理制御を受
け、複数のスイッチの制御接点と前記それぞれの固定子
コイルの線頭と線尾とが連結される複数のスイッチと、 内部には予めスイッチの切り替え形態を設定するシステ
ム管理を実行する制御手段を有し、すべてスイッチの切
り替え形態を管理し、スイッチ切り替え後に同一の固定
子部における固定子コイルを各種の直列的接続形態にす
ることによってコイル連結ネットワークを形成し、また
は選択的に任意の固定子コイルに切り替えるようにし、
これによってそれぞれ異なる巻回数を有するコイルの巻
回セットネットワークを形成し、スイッチが制御手段の
システム管理制御固定部によって複数の様式の可変コイ
ル巻回数のコイル巻回ネットワークを形成し、即ち複数
の様式を有する逆起電力係数ＫＥ値とトルク係数ＫＴ値
を含むようにする制御システムとを有することを特徴と
する高機能の固定子装置。 - 【請求項２】 前記複数のそれぞれの巻回数のコイルは
三つ以上のコイル巻回数がすべて相同、または一部相
同、または全部異なるようにし、制御システムの管理に
よってスイッチは選択的に固定子コイルにおける任意１
つの固定子コイルに切り替えられ、または複数の固定子
コイルに切り替えられ、一部または全部が直列的接続回
路の形態によってコイル巻回ネットワークを形成し、コ
イル巻回セットの巻回数には複数の様式の変化を有する
ようにし、逆起電力ＫＥとトルク係数ＫＴのレベルも複
数の変化になるようにすることを特徴とする請求項１に
記載の高機能の固定子装置。 - 【請求項３】 前記複数の各種の巻回数のコイルとは２
セット以上のコイル巻回数が全部異なり、しかしなが
ら、制御システムの管理によってスイッチが選択的に複
数の固定子コイルのうちの任意１つの固定子コイルに切
り替えられ、または複数の固定子コイルが一部または全
部が直列的接続回路の形態によってコイル巻回ネットワ
ークを形成し、コイル巻回セットの巻回数には複数の様
式の変化を有させ、逆起電力ＫＥとトルク係数ＫＴのレ
ベルも複数変化することを特徴とする請求項１に記載の
高機能の固定子装置。 - 【請求項４】 前記制御システムのシステム管理の変換
はそれぞれの様式のＫＴ値やKE値によって予め各種の好
適な機能の運転エリア範囲を摸擬計算し、且つそれぞれ
の好適な運転エリアの運転速度のｒｐｍ値を参考とし、
運転回転速度センサの検出する運転回転速度信号が入力
制御システムを介してスイッチの順序の切り替えに供さ
せるように管理制御されることを特徴とする請求項１に
記載の高機能の固定子装置。 - 【請求項５】 前記制御システムのシステムの管理の変
換はそれぞれの様式のＫＴ値とＫＥ値によって予め各種
の好適な運転エリア範囲を摸擬計算し、且つ好適な機能
の運転エリアの運転電流値を参考とし、運転電流センサ
が前記参考値の電流信号を検出して制御システムを介し
てスイッチ切り替え順序の管理制御に供することを特徴
とする請求項１に記載の高機能の固定子装置。 - 【請求項６】 前記制御システムのシステムの管理の変
換は人工方式によって制御し、その過程は人工方式によ
って制御信号を制御システムの制御信号入力点を介し
て、システムの制御する内部システム管理が入力信号の
形態に基づいてスイッチを対応巻回数の要するコイル巻
回ネットワークに切り替えることを特徴とする請求項１
に記載の高機能の固定子装置。 - 【請求項７】 前記固定子部には複数様式のコイル巻回
数の変換形態を有し、逆起電力係数ＫＥとトルク係数Ｋ
Ｔのレベルが複数の様式の変換を行えるので、電動機か
発電機は低、中、高速度の範囲内に全エリアの運転仕事
効率を均一的に且つ高いＥＦＦ値を有するように向上出
来ることを特徴とする請求項１に記載の高機能の固定子
装置。 - 【請求項８】 前記固定子部には複数の様式のコイル巻
回数の変換形態を有し、電動機がこのため低中高速の運
転仕事範囲内で電動機の出力トルクの要求を満たせ、コ
イル巻回セットの巻回数とトルク係数ＫＴとを対応的に
変換させることができ、電動機の出力トルクも対応して
向上されることを特徴とする請求項１に記載の高機能の
固定子装置。 - 【請求項９】 前記複数の固定子巻回コイルの巻回数と
線径と巻回方式とはそれぞれの製造方法に従って変更す
ることができることを特徴とする請求項１に記載の高機
能の固定子装置。 - 【請求項１０】 前記スイッチとは接点形態を有するリ
レーを指し、固定子部の複数のコイルネットワークの切
り替え管理制御に供することを特徴とする請求項１に記
載の高機能の固定子装置。 - 【請求項１１】 前記スイッチとは無接点形態の電子半
導体を指し、固定子部の複数のコイルネットワークの切
り替え管理制御に供することを特徴とする請求項１に記
載の高機能の固定子装置。 - 【請求項１２】 前記固定子コイルは三相Ｙ接続のコイ
ル巻回形態を呈することによって制御システムの変換管
理制御に供することを特徴とする請求項１に記載の高機
能の固定子装置。 - 【請求項１３】 前記固定子コイルは三相三角形接続の
コイル巻回形態を呈しすることによってシステムの変換
管理制御に供することを特徴とする請求項１に記載の高
機能の固定子装置。 - 【請求項１４】 前記固定子コイルは単相のコイル巻回
形態を呈することによってシステムの変換管理制御に供
することを特徴とする請求項１に記載の高機能の固定子
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139260A JP2002354879A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 高機能の固定子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139260A JP2002354879A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 高機能の固定子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002354879A true JP2002354879A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=18986062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139260A Pending JP2002354879A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 高機能の固定子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002354879A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1450469A2 (en) * | 2003-02-20 | 2004-08-25 | Fanuc Ltd | Electric motor |
| JP2009505630A (ja) * | 2005-08-22 | 2009-02-05 | ボジアック，ドゥミトル | 切換可能なコイル構成を備える単極場電動発電機 |
| KR101494690B1 (ko) | 2013-06-14 | 2015-02-23 | 두산중공업 주식회사 | 초전도 발전기용 고정자, 그를 구비한 초전도 발전기의 구동장치 및 구동방법 |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001139260A patent/JP2002354879A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1450469A2 (en) * | 2003-02-20 | 2004-08-25 | Fanuc Ltd | Electric motor |
| EP1450469A3 (en) * | 2003-02-20 | 2005-11-02 | Fanuc Ltd | Electric motor |
| JP2009505630A (ja) * | 2005-08-22 | 2009-02-05 | ボジアック，ドゥミトル | 切換可能なコイル構成を備える単極場電動発電機 |
| KR101494690B1 (ko) | 2013-06-14 | 2015-02-23 | 두산중공업 주식회사 | 초전도 발전기용 고정자, 그를 구비한 초전도 발전기의 구동장치 및 구동방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6278211B1 (en) | Brushless doubly-fed induction machines employing dual cage rotors | |
| US7545070B2 (en) | Commutator motor having a number of field winding groups | |
| EP2401803B1 (en) | Two conductor winding for an induction motor circuit | |
| WO2009056879A1 (en) | Permanent magnet reluctance machines | |
| US7034426B2 (en) | Electric motor windings | |
| JP2003018815A (ja) | 永久磁気式モータの回転速度向上装置 | |
| Ding et al. | Comparative studies on mutually coupled dual-channel switched reluctance machines with different winding connections | |
| CN110429779A (zh) | 一种高可靠性电励磁双凸极起动发电机 | |
| US20020163262A1 (en) | High performance stator device | |
| Rang et al. | Analytical design and modeling of a transverse flux permanent magnet machine | |
| JP2002354879A (ja) | 高機能の固定子装置 | |
| JP2003143822A (ja) | 誘導電動機 | |
| Chen et al. | Design of a permanent-magnet direct-driven wheel motor drive for electric vehicle | |
| JP2001169517A (ja) | コンデンサ電動機 | |
| US5861727A (en) | System for controlling operation of a switched reluctance motor between multi-phase operating mode and a reduced phase operating mode | |
| EP1255345A1 (en) | High performance stator device | |
| JP2003018789A (ja) | 内固定子部にスイッチ手段を内蔵するドラム構造 | |
| WO2000049702A9 (en) | A film coil and manufacturing method for motors and generators | |
| Picovici et al. | The cascade induction machine: a reliable and controllable motor or generator | |
| JPH0690537A (ja) | ブラシレスモータ | |
| Hall et al. | Analysis, dimensional sizing and configuration comparison of switched-reluctance motors operating under multiphase excitation | |
| Michaelides et al. | Design and performance of a high efficiency 5-phase switched reluctance motor | |
| JP2003143821A (ja) | 誘導電動機 | |
| WO2023135526A1 (en) | Induction motor with multiple voltage band operation | |
| JPH01259745A (ja) | 直流電動機 |