JP2006187044A

JP2006187044A - 同期モータ

Info

Publication number: JP2006187044A
Application number: JP2004374421A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sato; 純一佐藤
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】加熱保護手段を固定子に取り付ける場合に、確実にその固定子の温度を検知することが出来る同期モータを提供する。
【解決手段】２スロットのＵ字型の固定子１２の間に回転子１８を回転自在に配した同期モータ１０において、Ｕ字型の固定子１２の間の空間であって、一対の固定子極２０，２２にそれぞれ巻回された固定子巻線１６，１６の両方に接触するようにホルダー３６を介してサーマルプロテクター３８が配されているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、単相同期モータにおける加熱保護手段の取り付け構造に関するものである。

同期モータは、コストが安く、その構造が簡単であるためポンプ等の駆動源として多数使用されている（例えば、特許文献１参照）。

この様な同期モータ１００は、図５、図６に示す様に、Ｕ字型の固定子１０２の２つの固定子極１０６，１０６の間に、回転子１０８を回転自在に配した構造となっている。

この同期モータ１００において過負荷な状態で固定子１０２の温度が所定温度以上に上昇した時に、同期モータ１００の回転を停止させるために、固定子巻線１１０の近傍にサーマルプロテクター１０４が取り付けられている。
特開平８−２４２５６５公報

従来の同期モータ１００において、上記した様にサーマルプロテクター１０４は、固定子１０２の近傍に取り付けられているが、組み立て時のバラつきにより、固定子１０２とサーマルプロテクター１０４の間隙の寸法Ｈが異なり、サーマルプロテクター１０４の動作温度にバラつきが生じるという問題点がある。

また、サーマルプロテクター１０４は固定子１０２に相対向して取り付けられているが、このサーマルプロテクター１０４において固定子１０２と相対向する面以外では周囲温度が低いため、サーマルプロテクター１０４の検知している温度が固定子１０２の温度より低くなり、固定子１０２が必要以上に加熱されるという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、加熱保護手段を固定子に取り付ける場合に、確実にその固定子の温度を検知することが出来る同期モータを提供するものである。

請求項１に係る発明は、２スロットのＵ字型の固定子の間に回転子を回転自在に配した同期モータにおいて、前記Ｕ字型の固定子を構成する一対の固定子極の間の空間であって、前記一対の固定子極にそれぞれ巻回された固定子巻線の両方の近傍に位置するように、または、両方に接触するように温度検知手段を配し、前記温度検知手段が検出した温度が所定温度以上のときに前記同期モータの回転を停止される過熱保護手段を有していることを特徴とする同期モータである。

請求項２に係る発明は、前記固定子の側面に前記同期モータの駆動回路を有した配線基板を配し、前記配線基板にホルダーを取り付け、前記温度検知手段と前記過熱保護手段とを前記ホルダーに収納して、前記一対の固定子極の間の空間に配し、かつ、前記駆動回路と前記過熱保護手段とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の同期モータである。

請求項３に係る発明は、前記温度検知手段と前記過熱保護手段とが一体となった自動復帰型の機能を有するサーマルプロテクターであることを特徴とする請求項１記載の同期モータである。

請求項１に係る発明の同期モータであると、温度検知手段がＵ字型の固定子の一対の固定子極の間の空間であって、前記固定子極にそれぞれ巻回された固定子巻線の両方の近傍に位置するように、または、両方に接触するように取り付けられているため、固定子の温度を確実に検知することが出来る。

請求項２に係る発明の同期モータであると、固定子の側面に配した配線基板にホルダーを取り付け、このホルダーに温度検知手段と加熱保護手段とを収納して、前記Ｕ字型の固定子の間の空間に配することにより、駆動回路と加熱保護手段との電気的接続が容易になり、また、その取り付け作業も簡単である。

請求項３に係る発明の同期モータであると、温度検知手段と加熱保護手段とが一体となった自動復帰型の機能を有するサーマルプロテクターを用いることにより、固定子の温度が下がった場合に同期モータを再び使用することが出来る。

以下、本発明の一実施形態の単相交流同期モータ（以下、単にモータという）１０について説明する。

（１）モータ１０の構成
図１に示すように、モータ１０の固定子１２はＵ字型の固定子鉄心１４の一対の固定子極２０，２２に固定子巻線１６がそれぞれ巻回されている。

また、回転子１８は、図１に示すように、断面半円型のＳ極とＮ極の一対の磁極で挟持した構成となっており、全体としては断面真円型で、回転子１８は円柱型となっている。そして、回転子１８の中心部に回転軸２４が貫通している。

このモータを駆動させるための駆動回路を有した配線基板２６が、図３に示すように固定子１２の側面に取り付けられている。この配線基板２６の上部は、図２に示すように、回転子１８が貫通できるように半円型に切り欠かれている。また、配線基板２６の下部は固定子１２の下部にまで延びており、配線基板２６の下部付近には４つの端子２８，３０，３２，３４が設けられている。この端子２８，３０には、一方の固定子極の固定子巻線１６の両端部がそれぞれ接続され、端子３２，３４には、他方の固定子極に巻回された固定子巻線１６の両端部がそれぞれ接続される。

配線基板２６の中央部には、合成樹脂性のホルダー３６が設けられ、このホルダー３６内部には自動復帰型の機能を有するサーマルプロテクター３８が収納されている。このサーマルプロテクター３８の２つの端子はホルダー３６を介して、配線基板２６の上に設けられている駆動回路に電気的に接続されいている。

ホルダー３６は、サーマルプロテクター３８を収納した状態で、図１に示すように、１対の固定子極２０，２２の間の空間に配され、且つ、このホルダー３６は両固定子極に巻回された固定子巻線１６の両方に接触した状態となっている。

（２）モータ１０の回転状態
このモータ１０を回転させるためには、交流電源から駆動回路を通して、回転子１８の回転方向へのトルクが生じるような磁束を発生させるように固定子巻線１６，１６を励磁する。

そして、何らかの理由で負荷が過大となり固定子１２は加熱した場合には、ホルダー３６に収納されているサーマルプロテクター３８が検知する温度が所定温度以上になった場合には、サーマルプロテクター３８が動作し、駆動回路を遮断してモータ１０の回転を停止させる。

このような加熱保護の構成において、ホルダー３６を介してサーマルプロテクター３８が一対の固定子巻線に接触するように取り付けられているため、固定子巻線１６の温度とサーマルプロテクター３８との温度に差が無く、確実に固定子１２を加熱状態から回避させることが出来る。

また、ホルダー３６に収納した状態でサーマルプロテクター３８を取り付けるため、組み立て時の位置のバラ付きが無く、また、配線基板２６を固定子１２の側面に取り付ける構造であるため、その取り付けが簡単に行うことが出来る。

（３）変更例
（３−１）変更例１
上記の実施形態では加熱保護手段として自動復帰型のサーマルプロテクターを使用したが、これに代えてヒューズであってもよい。

（３−２）変更例２
上記の実施形態では、サーマルプロテクター３８が両固定子極に巻回された固定子巻線１６の両方と若干間隔を開けて配されているが、これに代えて、図４に示すように、サーマルプロテクター３８と両方の固定子巻線１６の間に熱伝導性の高い充填材５０を充填してもよい。この構造であると充填材５０により、固定子巻線１６の熱がサーマルプロテクター３８に確実に伝わる。

（３−３）変更例３
上記の実施形態では、サーマルプロテクター３８が両固定子極に巻回された固定子巻線１６の両方と若干間隔を開けて配されているが、これに代えて、サーマルプロテクター３８と両方の固定子巻線１６とを直接接触されてもよい。

本発明の同期モータは、ポンプ等の駆動源に好適である。

本発明の第１の実施形態を示す同期モータの正面図である。同じく同期モータの正面図である。同じく同期モータの側面図である。本発明の変更例２を示す同期モータの正面図である。従来の同期モータの正面図である。従来の同期モータの側面図である。

符号の説明

１０同期モータ
１２固定子
１４固定子鉄心
１６固定子巻線
１８回転子
２０固定子極
２２固定子極
２４回転軸
２６配線基板
３６ホルダー
３８サーマルプロテクター

Claims

２スロットのＵ字型の固定子の間に回転子を回転自在に配した同期モータにおいて、
前記Ｕ字型の固定子を構成する一対の固定子極の間の空間であって、前記一対の固定子極にそれぞれ巻回された固定子巻線の両方の近傍に位置するように、または、両方に接触するように温度検知手段を配し、
前記温度検知手段が検出した温度が所定温度以上のときに前記同期モータの回転を停止される過熱保護手段を有している
ことを特徴とする同期モータ。
前記固定子の側面に前記同期モータの駆動回路を有した配線基板を配し、
前記配線基板にホルダーを取り付け、
前記温度検知手段と前記過熱保護手段とを前記ホルダーに収納して、前記一対の固定子極の間の空間に配し、かつ、前記駆動回路と前記過熱保護手段とが電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の同期モータ。
前記温度検知手段と前記過熱保護手段とが一体となった自動復帰型の機能を有するサーマルプロテクターである
ことを特徴とする請求項１記載の同期モータ。