JP2003209955A - 回転電機の接続方法 - Google Patents
回転電機の接続方法Info
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中性点を分割することによってＤＣリンク電
圧の利用率を上げることを可能にした回転電機の接続方
法を提供する。 【解決手段】 複合電流で駆動される複数のロータを有
する回転電機において、複合電流を供給する電源と前記
回転電機とがＮ本の給電線で接続されているとき、前記
Ｎ本の給電線のうち電流総和が０となるようなＭ１本の
給電線の組をＭ２組（Ｍ２＞２）選び、これらの各々の
組における前記給電線に接続された前記回転電機のコイ
ルを互いに接続し、他の組のコイルには接続しない。
圧の利用率を上げることを可能にした回転電機の接続方
法を提供する。 【解決手段】 複合電流で駆動される複数のロータを有
する回転電機において、複合電流を供給する電源と前記
回転電機とがＮ本の給電線で接続されているとき、前記
Ｎ本の給電線のうち電流総和が０となるようなＭ１本の
給電線の組をＭ２組（Ｍ２＞２）選び、これらの各々の
組における前記給電線に接続された前記回転電機のコイ
ルを互いに接続し、他の組のコイルには接続しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の接続方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平１１−３５６０１５号公報には、
２つのロータと１つのステータによる３層構造を有する
回転電機に複合電流を通電することにより、２つのロー
タに発生するトルクをそれぞれ非干渉に実現できるよう
にする技術が開示されている。複合電流は、２つの異な
る周波数又は２つの異なる位相差を有した電流を合算す
ることで実現できる。この際、電流同様２つの異なる周
波数又は２つの異なる位相差を有した電圧を生成する必
要がある。
２つのロータと１つのステータによる３層構造を有する
回転電機に複合電流を通電することにより、２つのロー
タに発生するトルクをそれぞれ非干渉に実現できるよう
にする技術が開示されている。複合電流は、２つの異な
る周波数又は２つの異なる位相差を有した電流を合算す
ることで実現できる。この際、電流同様２つの異なる周
波数又は２つの異なる位相差を有した電圧を生成する必
要がある。
【０００３】特開２００１−２３１２２７号公報には、
ステータコイルとロータをそれぞれ独立に有する複合モ
ータで、２つのステータコイルにおける同極のコイルを
それぞれ並列に接続した場合における無効な電流を制御
し、全体の効率を向上させた複合モータが開示されてい
る。
ステータコイルとロータをそれぞれ独立に有する複合モ
ータで、２つのステータコイルにおける同極のコイルを
それぞれ並列に接続した場合における無効な電流を制御
し、全体の効率を向上させた複合モータが開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平１１−３５
６０１５号公報に記載の技術においては、すべてのステ
ータコイルが１つの中性点に接続されているために以下
の問題点があった。まず、ＤＣリンク電圧をＶｄｃとす
れば、複合電圧の端子間の最大電圧はＶｄｃであり、こ
れをさらに２つのロータの各々に関する電流成分に分割
するために、各電流成分を生成するための電圧を大きく
取れない。このために複合電流を生成する電源の持つ容
量に対して、各ロータの発生する有効電力は小さくなっ
てしまうという問題点があった。次に、複合モータにお
いては複合電流を供給する電源は多相化してしまうため
に、給電線の中で位相がお互い１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］
異なる組み合わせがある場合、線間電圧制御を用いても
ＤＣリンク電圧の利用率が低いという問題点があった。
６０１５号公報に記載の技術においては、すべてのステ
ータコイルが１つの中性点に接続されているために以下
の問題点があった。まず、ＤＣリンク電圧をＶｄｃとす
れば、複合電圧の端子間の最大電圧はＶｄｃであり、こ
れをさらに２つのロータの各々に関する電流成分に分割
するために、各電流成分を生成するための電圧を大きく
取れない。このために複合電流を生成する電源の持つ容
量に対して、各ロータの発生する有効電力は小さくなっ
てしまうという問題点があった。次に、複合モータにお
いては複合電流を供給する電源は多相化してしまうため
に、給電線の中で位相がお互い１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］
異なる組み合わせがある場合、線間電圧制御を用いても
ＤＣリンク電圧の利用率が低いという問題点があった。
【０００５】また、特開２００１−２３１２２７号公報
に記載の複合モータにおいては、複数のロータのうち、
自己のロータと相関のある位相の電流は流れ、相手のロ
ータのある電流は同一位相で電流の流れない相を１つの
中性点としてまとめることになっているために、以下の
問題点があった。まず、中性点電位は相手方のロータと
相関のある電流を通電するために決定されるために、２
つの電圧成分に関して同時に電圧有効利用率を上げるこ
とがきわめて困難であるという問題点があった。次に、
ステータスロット数、２つの極対数に対して制限がある
という問題点があった。
に記載の複合モータにおいては、複数のロータのうち、
自己のロータと相関のある位相の電流は流れ、相手のロ
ータのある電流は同一位相で電流の流れない相を１つの
中性点としてまとめることになっているために、以下の
問題点があった。まず、中性点電位は相手方のロータと
相関のある電流を通電するために決定されるために、２
つの電圧成分に関して同時に電圧有効利用率を上げるこ
とがきわめて困難であるという問題点があった。次に、
ステータスロット数、２つの極対数に対して制限がある
という問題点があった。
【０００６】したがって本発明は、中性点を分割するこ
とによってＤＣリンク電圧の利用率を上げることを可能
にした回転電機の接続方法を提供することを目的とす
る。
とによってＤＣリンク電圧の利用率を上げることを可能
にした回転電機の接続方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的のため、第１発
明による回転電機の接続方法は、複合電流で駆動される
複数のロータを有する回転電機において、複合電流を供
給する電源と前記回転電機とがＮ本の給電線で接続され
ているとき、前記Ｎ本の給電線のうち電流総和が０とな
るようなＭ１本の給電線の組をＭ２組（Ｍ２＞２）選
び、これらの各々の組における前記給電線に接続された
前記回転電機のコイルを互いに接続し、他の組のコイル
には接続しないことを特徴とする。
明による回転電機の接続方法は、複合電流で駆動される
複数のロータを有する回転電機において、複合電流を供
給する電源と前記回転電機とがＮ本の給電線で接続され
ているとき、前記Ｎ本の給電線のうち電流総和が０とな
るようなＭ１本の給電線の組をＭ２組（Ｍ２＞２）選
び、これらの各々の組における前記給電線に接続された
前記回転電機のコイルを互いに接続し、他の組のコイル
には接続しないことを特徴とする。
【０００８】第２発明による回転電機の接続方法は、上
記第１発明において、前記各組におけるＭ１本の給電線
の中で電流位相が互いに１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］だけ異
なるものが存在しないようにすることを特徴とする。
記第１発明において、前記各組におけるＭ１本の給電線
の中で電流位相が互いに１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］だけ異
なるものが存在しないようにすることを特徴とする。
【０００９】第３発明による回転電機の接続方法は、単
一の周波数を持ち対称Ｎ相交流で駆動され、ロータを１
つ有する回転電機において、対称Ｎ相交流電流を供給す
る電源と前記回転電機とがＮ本の給電線で接続されてい
るとき、前記Ｎ本の給電線のうち電流総和が０となるよ
うなＭ１本の給電線の組をＭ２組（Ｍ２＞２）選び、こ
れらの各々の組における前記給電線に接続された前記回
転電機のコイルを互いに接続し、他の組のコイルには接
続しないことを特徴とする。
一の周波数を持ち対称Ｎ相交流で駆動され、ロータを１
つ有する回転電機において、対称Ｎ相交流電流を供給す
る電源と前記回転電機とがＮ本の給電線で接続されてい
るとき、前記Ｎ本の給電線のうち電流総和が０となるよ
うなＭ１本の給電線の組をＭ２組（Ｍ２＞２）選び、こ
れらの各々の組における前記給電線に接続された前記回
転電機のコイルを互いに接続し、他の組のコイルには接
続しないことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】第１発明によれば、電流総和が０となる
給電線につながれたコイルをお互いに接続するので、不
要なトルク変動などを生じせしめることなく、電圧利用
率を向上できる。
給電線につながれたコイルをお互いに接続するので、不
要なトルク変動などを生じせしめることなく、電圧利用
率を向上できる。
【００１１】さらに、Ｎ本の給電線のうち、Ｎより少な
い相電流０のＭ１個のコイルを接続するために、例え
ば、ステータスロット数６で外側３相×２、内側６相×
１で駆動する場合、中性点がすべて接続されていると内
側電流の３次高調波が重畳される可能性があるが、中性
点を２つ設けた場合、３次高調波は決して流れ得ないの
で３次高調波の発生を皆無にできる。
い相電流０のＭ１個のコイルを接続するために、例え
ば、ステータスロット数６で外側３相×２、内側６相×
１で駆動する場合、中性点がすべて接続されていると内
側電流の３次高調波が重畳される可能性があるが、中性
点を２つ設けた場合、３次高調波は決して流れ得ないの
で３次高調波の発生を皆無にできる。
【００１２】第２発明によれば、Ｍ１個の給電線の中
で、位相がお互い１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］異なる組み合
わせがないので、それぞれのＭ１組の給電線に対して線
間電圧制御を適用することで電圧利用率向上が可能にな
る。
で、位相がお互い１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］異なる組み合
わせがないので、それぞれのＭ１組の給電線に対して線
間電圧制御を適用することで電圧利用率向上が可能にな
る。
【００１３】第３発明によれば、多相モータにて起用し
た場合、第１及び第２発明と同様の効果を得ることがで
きる。
た場合、第１及び第２発明と同様の効果を得ることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、特開平１１−３５６０１
５号に記載の複合モータに相当するステータスロット数
１２、内側ロータ２極対で６相駆動、外側ロータ４極対
で３相駆動が適用される複合モータにおける従来の接続
方法の一例を示す線図である。この図では、本願に関す
る電気的な接続の部分についてのみ簡単に示してある。
１２個のステータスロットの各々に巻かれたコイルはコ
イルＣ１〜Ｃ１２まで存在する。本例ではコイルＣ１と
コイルＣ７、コイルＣ２とコイルＣ８、コイルＣ３とコ
イルＣ９、コイルＣ４とコイルＣ１０、コイルＣ５とコ
イルＣ１１、コイルＣ６とコイルＣ１２の各対には同じ
電流を流すため、この図において左側における端子の電
圧が等しいので互いに接続され、各々、端子Ｔ１、
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ ５およびＴ６に接続されている。
また、コイルＣ１〜コイルＣ１２のこの図において右側
の端子は、互いに接続され同電位になっている。すなわ
ち、これらのコイルのすべての右側端子は、電流総和が
ゼロになるような１つの中性点Ｎに接続されている。こ
こで端子Ｔ１〜Ｔ６には、以下に示すような電圧がイン
バータから印加される。 端子Ｔ１：VIN×sin(θin-0)+VOUT×sin(θout-0) （１） 端子Ｔ２：VIN×sin(θin-60)+VOUT×sin(θout-120) （２） 端子Ｔ３：VIN×sin(θin-120)+VOUT×sin(θout-240) （３） 端子Ｔ４：VIN×sin(θin-180)+VOUT×sin(θout-0) （４） 端子Ｔ５：VIN×sin(θin-240)+VOUT×sin(θout-120) （５） 端子Ｔ６：VIN×sin(θin-360)+VOUT×sin(θout-240) （６） ここで、VINは内側ロータにトルクを生じさせるために
通電する電流を流すための電圧振幅値であり、VOUTは外
側ロータにトルクを生じさせるために通電する電流を流
すための電圧振幅値であり、θinは内側ロータの回転角
であり、θoutは外側ロータの回転角である。すなわ
ち、これらの式（１）〜（６）の第１項は内側ロータに
トルクを生じさせるために通電する電流を流すための電
圧値（６相交流）であり、第２項は外側ロータにトルク
を生じさせるために通電する電流を流すための電圧値
（３相交流）である。
５号に記載の複合モータに相当するステータスロット数
１２、内側ロータ２極対で６相駆動、外側ロータ４極対
で３相駆動が適用される複合モータにおける従来の接続
方法の一例を示す線図である。この図では、本願に関す
る電気的な接続の部分についてのみ簡単に示してある。
１２個のステータスロットの各々に巻かれたコイルはコ
イルＣ１〜Ｃ１２まで存在する。本例ではコイルＣ１と
コイルＣ７、コイルＣ２とコイルＣ８、コイルＣ３とコ
イルＣ９、コイルＣ４とコイルＣ１０、コイルＣ５とコ
イルＣ１１、コイルＣ６とコイルＣ１２の各対には同じ
電流を流すため、この図において左側における端子の電
圧が等しいので互いに接続され、各々、端子Ｔ１、
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ ５およびＴ６に接続されている。
また、コイルＣ１〜コイルＣ１２のこの図において右側
の端子は、互いに接続され同電位になっている。すなわ
ち、これらのコイルのすべての右側端子は、電流総和が
ゼロになるような１つの中性点Ｎに接続されている。こ
こで端子Ｔ１〜Ｔ６には、以下に示すような電圧がイン
バータから印加される。 端子Ｔ１：VIN×sin(θin-0)+VOUT×sin(θout-0) （１） 端子Ｔ２：VIN×sin(θin-60)+VOUT×sin(θout-120) （２） 端子Ｔ３：VIN×sin(θin-120)+VOUT×sin(θout-240) （３） 端子Ｔ４：VIN×sin(θin-180)+VOUT×sin(θout-0) （４） 端子Ｔ５：VIN×sin(θin-240)+VOUT×sin(θout-120) （５） 端子Ｔ６：VIN×sin(θin-360)+VOUT×sin(θout-240) （６） ここで、VINは内側ロータにトルクを生じさせるために
通電する電流を流すための電圧振幅値であり、VOUTは外
側ロータにトルクを生じさせるために通電する電流を流
すための電圧振幅値であり、θinは内側ロータの回転角
であり、θoutは外側ロータの回転角である。すなわ
ち、これらの式（１）〜（６）の第１項は内側ロータに
トルクを生じさせるために通電する電流を流すための電
圧値（６相交流）であり、第２項は外側ロータにトルク
を生じさせるために通電する電流を流すための電圧値
（３相交流）である。
【００１５】ここで、式（１）〜（６）をフェーザとし
て記述すると、図２のようになる。図２において、実線
の矢印は内側ロータのトルクに有効な電圧フェーザであ
り、点線の矢印は外側ロータのトルクに有効な電圧フェ
ーザである。Ｎは中性点の電位であり、点線の矢印の先
端が各端子の電位である。Ｎは不定であるため、端子間
の電圧さえ決まっていればどのような値をとってもよ
い。したがって、線間電圧制御を行い、なるべく低い電
圧で駆動したい。そこで、与えられた所定のＤＣ電圧の
元で最大の電圧振幅を得るためには、各端子に関する時
々刻々の電圧フェーザの矢印先端部分の距離が最も遠い
所を探せばよい。このとき、電位Ｎとして以下の計算で
決定した電位を各端子の電位から差し引いてやればよ
い。 Ｎ＝（max（端子Ｔ１,...,端子Ｔ６）＋min（端子Ｔ１,...,端子Ｔ６））／２ （７） ここで、式（７）を以下のように内側ロータ（６相）と
外側ロータ（３相）とに分けて展開できる。 Ｎ＝（max（端子Ｔ１の３相,...,端子Ｔ６の３相） ＋min（端子Ｔ１の３相,...,端子Ｔ６の３相））／２ ＋ （max（端子Ｔ１の６相,...,端子Ｔ６の６相） ＋min（端子Ｔ１の６相,...,端子Ｔ６の６相））／２ （８） となる。このとき式（８）の第２項については内側ロー
タの電圧６相分を意味する。図２からわかるように、６
相駆動においては端子Ｔ１とＴ４、Ｔ２とＴ５、Ｔ３と
Ｔ６は位相がお互い１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］異なるため
任意瞬間の最大値と最小値との和は０であり（例えば、
図２においてはＴ１とＴ４）、ＤＣ電圧をＶｄｃとすれ
ば、Ｎをどのようにとって式（１）〜（６）に加算して
も最大外側停止時で振幅Ｖｄｃ／２しかとれない。この
ように、従来の接続方法では、線間電圧制御は３相駆動
の外側ロータのみに関して有効であり、６相駆動の内側
モータに関しては線間電圧制御によって電圧を有効に利
用することはできない。
て記述すると、図２のようになる。図２において、実線
の矢印は内側ロータのトルクに有効な電圧フェーザであ
り、点線の矢印は外側ロータのトルクに有効な電圧フェ
ーザである。Ｎは中性点の電位であり、点線の矢印の先
端が各端子の電位である。Ｎは不定であるため、端子間
の電圧さえ決まっていればどのような値をとってもよ
い。したがって、線間電圧制御を行い、なるべく低い電
圧で駆動したい。そこで、与えられた所定のＤＣ電圧の
元で最大の電圧振幅を得るためには、各端子に関する時
々刻々の電圧フェーザの矢印先端部分の距離が最も遠い
所を探せばよい。このとき、電位Ｎとして以下の計算で
決定した電位を各端子の電位から差し引いてやればよ
い。 Ｎ＝（max（端子Ｔ１,...,端子Ｔ６）＋min（端子Ｔ１,...,端子Ｔ６））／２ （７） ここで、式（７）を以下のように内側ロータ（６相）と
外側ロータ（３相）とに分けて展開できる。 Ｎ＝（max（端子Ｔ１の３相,...,端子Ｔ６の３相） ＋min（端子Ｔ１の３相,...,端子Ｔ６の３相））／２ ＋ （max（端子Ｔ１の６相,...,端子Ｔ６の６相） ＋min（端子Ｔ１の６相,...,端子Ｔ６の６相））／２ （８） となる。このとき式（８）の第２項については内側ロー
タの電圧６相分を意味する。図２からわかるように、６
相駆動においては端子Ｔ１とＴ４、Ｔ２とＴ５、Ｔ３と
Ｔ６は位相がお互い１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］異なるため
任意瞬間の最大値と最小値との和は０であり（例えば、
図２においてはＴ１とＴ４）、ＤＣ電圧をＶｄｃとすれ
ば、Ｎをどのようにとって式（１）〜（６）に加算して
も最大外側停止時で振幅Ｖｄｃ／２しかとれない。この
ように、従来の接続方法では、線間電圧制御は３相駆動
の外側ロータのみに関して有効であり、６相駆動の内側
モータに関しては線間電圧制御によって電圧を有効に利
用することはできない。
【００１６】以下、本発明の実施の形態を図面の参照と
共に詳細に説明する。図３は、図１に示す複合モータと
同様のステータスロット数１２、内側ロータ２極対で６
相駆動、外側ロータ４極対で３相駆動が適用される複合
モータに適用した本発明による接続方法の第１実施形態
を示す線図である。図１と同様にコイルＣ１〜Ｃ
１２と、端子Ｔ１〜Ｔ６が存在する。コイルＣ１〜Ｃ
１２の左側端子は、図１と同様に端子Ｔ１〜Ｔ６に、コ
イルＣ１とコイルＣ７、コイルＣ２とコイルＣ８、コイ
ルＣ３とコイルＣ９、コイルＣ４とコイルＣ１０、コイ
ルＣ５とコイルＣ１１、コイルＣ６とコイルＣ１２の各
対ごとに接続されている。端子Ｔ １〜Ｔ６に印加すべき
電圧も、図１の場合と同様に前記式（１）〜（６）で表
されるものとする。式（１）〜（６）からわかるよう
に、コイルＣ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７、Ｃ９およびＣ１１
から成るグループとコイルＣ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ
１０およびＣ１２から成るグループは、それぞれを流れ
る電流総和がゼロになっている。したがって、図３に示
すように、各々のグループごとに別個の中性点Ｎ１とＮ
２に接続しても、各コイルに関する電流電圧にはこの分
離接続前後で何の変化もない。
共に詳細に説明する。図３は、図１に示す複合モータと
同様のステータスロット数１２、内側ロータ２極対で６
相駆動、外側ロータ４極対で３相駆動が適用される複合
モータに適用した本発明による接続方法の第１実施形態
を示す線図である。図１と同様にコイルＣ１〜Ｃ
１２と、端子Ｔ１〜Ｔ６が存在する。コイルＣ１〜Ｃ
１２の左側端子は、図１と同様に端子Ｔ１〜Ｔ６に、コ
イルＣ１とコイルＣ７、コイルＣ２とコイルＣ８、コイ
ルＣ３とコイルＣ９、コイルＣ４とコイルＣ１０、コイ
ルＣ５とコイルＣ１１、コイルＣ６とコイルＣ１２の各
対ごとに接続されている。端子Ｔ １〜Ｔ６に印加すべき
電圧も、図１の場合と同様に前記式（１）〜（６）で表
されるものとする。式（１）〜（６）からわかるよう
に、コイルＣ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７、Ｃ９およびＣ１１
から成るグループとコイルＣ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ
１０およびＣ１２から成るグループは、それぞれを流れ
る電流総和がゼロになっている。したがって、図３に示
すように、各々のグループごとに別個の中性点Ｎ１とＮ
２に接続しても、各コイルに関する電流電圧にはこの分
離接続前後で何の変化もない。
【００１７】図４は、端子Ｔ１、Ｔ３およびＴ５に関す
る電圧フェーザである。端子Ｔ２、Ｔ４およびＴ６に関
しては、内側ロータに関する電圧フェーザの相回転が異
なる他は同様になる。この場合、線間電圧制御のために
各端子の電位から差し引くべき電位Ｎ１は、以下の計算
によって決定される。 Ｎ１＝（max（端子Ｔ１、端子Ｔ３、端子Ｔ５）＋min（端子Ｔ１、端子Ｔ３、 端子Ｔ５））／２ （９ ） 上記従来例と同様に、式（９）は以下のように展開でき
る。 Ｎ＝（max（端子Ｔ１の３相、端子Ｔ３の３相、端子Ｔ５の３相） ＋min（端子Ｔ１の３相、端子Ｔ３の３相、端子Ｔ５の３相）／２ ＋ （max（端子Ｔ１の６相、端子Ｔ３の６相、端子Ｔ５の６相） ＋min（端子Ｔ１の６相、端子Ｔ３の６相、端子Ｔ５の６相）／２ （１０） ここで、図４からわかるように、６相および３相のいず
れにおいても１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］位相が異なる組み
合わせがないため、すべての時刻において式（１０）の
第２項は非０になる。したがって、このＮ１の値を式
（１）〜（６）で表される各端子の電圧から差し引くこ
とにより、従来より電圧利用率を上げることが可能にな
る。
る電圧フェーザである。端子Ｔ２、Ｔ４およびＴ６に関
しては、内側ロータに関する電圧フェーザの相回転が異
なる他は同様になる。この場合、線間電圧制御のために
各端子の電位から差し引くべき電位Ｎ１は、以下の計算
によって決定される。 Ｎ１＝（max（端子Ｔ１、端子Ｔ３、端子Ｔ５）＋min（端子Ｔ１、端子Ｔ３、 端子Ｔ５））／２ （９ ） 上記従来例と同様に、式（９）は以下のように展開でき
る。 Ｎ＝（max（端子Ｔ１の３相、端子Ｔ３の３相、端子Ｔ５の３相） ＋min（端子Ｔ１の３相、端子Ｔ３の３相、端子Ｔ５の３相）／２ ＋ （max（端子Ｔ１の６相、端子Ｔ３の６相、端子Ｔ５の６相） ＋min（端子Ｔ１の６相、端子Ｔ３の６相、端子Ｔ５の６相）／２ （１０） ここで、図４からわかるように、６相および３相のいず
れにおいても１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］位相が異なる組み
合わせがないため、すべての時刻において式（１０）の
第２項は非０になる。したがって、このＮ１の値を式
（１）〜（６）で表される各端子の電圧から差し引くこ
とにより、従来より電圧利用率を上げることが可能にな
る。
【００１８】図５は、９相モータに適用した本発明によ
る接続方法の第２実施形態を示す線図である。この実施
形態は請求項３に記載の第３発明に対応する。ステータ
スロット数は９であり、１極対９相駆動によりトルクが
発生する。各ステータロットには各々コイルＣ２１〜Ｃ
２９が巻かれ、これらのコイルは各々端子Ｔ２１〜Ｔ
２９に接続されている。各端子には以下の式で表される
電圧が印加される。 端子Ｔ２１：V×sin(θ-0) （１１） 端子Ｔ２２：V×sin(θ-40) （１２） 端子Ｔ２３：V×sin(θ-80) （１３） 端子Ｔ２４：V×sin(θ-120) （１４） 端子Ｔ２５：V×sin(θ-160) （１５） 端子Ｔ２６：V×sin(θ-200) （１６） 端子Ｔ２７：V×sin(θ-240) （１７） 端子Ｔ２８：V×sin(θ-280) （１８） 端子Ｔ２９：V×sin(θ-320) （１９） ここでVは印加電圧の振幅を示し、θはロータ位置を示
す。これらの式からわかるように、コイルＣ２１、Ｃ
２４およびＣ２７から成るグループと、端子Ｃ２２、Ｃ
２５およびＣ２８から成るグループと、端子Ｃ２３、Ｃ
２６およびＣ２９から成るグループは、それぞれを流れ
る電流総和が０であり、図５に示すようにこれらのグル
ープごとに別個の中性点Ｎ２１、Ｎ２１およびＮ２３に
接続しても、各コイルに関する電流および電圧の状態は
なにも変化しない。このようにすれば、上記実施形態１
において説明したのと同様に電圧利用率を上げることが
可能になる。
る接続方法の第２実施形態を示す線図である。この実施
形態は請求項３に記載の第３発明に対応する。ステータ
スロット数は９であり、１極対９相駆動によりトルクが
発生する。各ステータロットには各々コイルＣ２１〜Ｃ
２９が巻かれ、これらのコイルは各々端子Ｔ２１〜Ｔ
２９に接続されている。各端子には以下の式で表される
電圧が印加される。 端子Ｔ２１：V×sin(θ-0) （１１） 端子Ｔ２２：V×sin(θ-40) （１２） 端子Ｔ２３：V×sin(θ-80) （１３） 端子Ｔ２４：V×sin(θ-120) （１４） 端子Ｔ２５：V×sin(θ-160) （１５） 端子Ｔ２６：V×sin(θ-200) （１６） 端子Ｔ２７：V×sin(θ-240) （１７） 端子Ｔ２８：V×sin(θ-280) （１８） 端子Ｔ２９：V×sin(θ-320) （１９） ここでVは印加電圧の振幅を示し、θはロータ位置を示
す。これらの式からわかるように、コイルＣ２１、Ｃ
２４およびＣ２７から成るグループと、端子Ｃ２２、Ｃ
２５およびＣ２８から成るグループと、端子Ｃ２３、Ｃ
２６およびＣ２９から成るグループは、それぞれを流れ
る電流総和が０であり、図５に示すようにこれらのグル
ープごとに別個の中性点Ｎ２１、Ｎ２１およびＮ２３に
接続しても、各コイルに関する電流および電圧の状態は
なにも変化しない。このようにすれば、上記実施形態１
において説明したのと同様に電圧利用率を上げることが
可能になる。
【図１】 複合モータにおける従来の接続方法を示す線
図である。
図である。
【図２】 従来の接続方法における各端子の電圧フェー
ザである。
ザである。
【図３】 複合モータにおける本発明による接続方法を
示す線図である。
示す線図である。
【図４】 本発明による接続方法における各端子の電圧
フェーザである。
フェーザである。
【図５】 ９相モータに適用した本発明による接続方法
を示す線図である。
を示す線図である。
Ｃ１〜Ｃ１２、Ｃ２１〜Ｃ２９ コイル
Ｔ１〜Ｔ６、Ｔ２１〜Ｔ２９ 端子
Ｎ、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ２１〜Ｎ２３ 中性点
Claims (3)
- 【請求項１】 複合電流で駆動される複数のロータを有
する回転電機において、複合電流を供給する電源と前記
回転電機とがｎ本の給電線で接続されているとき、前記
ｎ本の給電線のうち電流総和が０となるようなｍ１本の
給電線の組をｍ２組（ｍ２＞２）選び、これらの各々の
組における前記給電線に接続された前記回転電機のコイ
ルを互いに接続し、他の組のコイルには接続しないこと
を特徴とする回転電機の接続方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の回転電機の接続方法に
おいて、前記各組におけるｍ１本の給電線の中で電流位
相が互いに１８０［ｅｌ．ｄｅｇ］だけ異なるものが存
在しないようにすることを特徴とする回転電機の接続方
法。 - 【請求項３】 単一の周波数を持ち対称Ｎ相交流で駆動
され、ロータを１つ有する回転電機において、対称Ｎ相
交流電流を供給する電源と前記回転電機とがｎ本の給電
線で接続されているとき、前記ｎ本の給電線のうち電流
総和が０となるようなｍ１本の給電線の組をｍ２組（ｍ
２＞２）選び、これらの各々の組における前記給電線に
接続された前記回転電機のコイルを互いに接続し、他の
組のコイルには接続しないことを特徴とする回転電機の
接続方法。
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- 2002-01-16 JP JP2002006991A patent/JP3671910B2/ja not_active Expired - Fee Related
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