JP2762491B2 - 誘導電動機 - Google Patents
誘導電動機Info
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- JP2762491B2 JP2762491B2 JP28609088A JP28609088A JP2762491B2 JP 2762491 B2 JP2762491 B2 JP 2762491B2 JP 28609088 A JP28609088 A JP 28609088A JP 28609088 A JP28609088 A JP 28609088A JP 2762491 B2 JP2762491 B2 JP 2762491B2
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- rotor
- winding
- induction motor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、商用電源で運転される小型，多極，高トル
クの特性をもつ誘導電動機に関する。
クの特性をもつ誘導電動機に関する。
従来、小形，多極，高トルクの特性をもつ誘導電動機
で実用に供されたものは未だ見聞したことがない。
で実用に供されたものは未だ見聞したことがない。
ところで、本出願人が先に提案した発明の名称が集中
巻籠形誘導電動機［昭和62年11月13日出願で発明者は本
発明者と同一である。］の特許出願（先行例）は、その
ような小形，多極，高トルクの特性を備えるように考究
された手段ではある。
巻籠形誘導電動機［昭和62年11月13日出願で発明者は本
発明者と同一である。］の特許出願（先行例）は、その
ような小形，多極，高トルクの特性を備えるように考究
された手段ではある。
その要旨とするところは、次のとおりである。すなわ
ち、 固定子は、積層した鉄心からなりその内側に４または
３の等間隔に開設した溝を有し、この溝には溝により形
成された突極に巻回し２相または３相の集中巻した巻線
を装填すとともに、 回転子は、一定の空隙をへだてて固定子の内周面に挿
入された円筒状の積層鉄心からなり、その円筒中心を貫
通固着し固定子に支持された軸受に回転自在に支承され
る棒状の回転軸をそなえ、回転子外周に沿って回転軸方
向に等間隔に12個または８個の溝を開削し、これらの溝
に導体棒を嵌挿配設しそれぞれ２相６極または２相４極
の直列短絡巻線を形成した集中巻龍形誘導電動機であ
る。
ち、 固定子は、積層した鉄心からなりその内側に４または
３の等間隔に開設した溝を有し、この溝には溝により形
成された突極に巻回し２相または３相の集中巻した巻線
を装填すとともに、 回転子は、一定の空隙をへだてて固定子の内周面に挿
入された円筒状の積層鉄心からなり、その円筒中心を貫
通固着し固定子に支持された軸受に回転自在に支承され
る棒状の回転軸をそなえ、回転子外周に沿って回転軸方
向に等間隔に12個または８個の溝を開削し、これらの溝
に導体棒を嵌挿配設しそれぞれ２相６極または２相４極
の直列短絡巻線を形成した集中巻龍形誘導電動機であ
る。
ここに、本発明は、先行列の集中巻きを重ね巻きにす
ることにより、先行例に比べ３倍以上のトルク向上を達
成し理論的にも確立した新規な誘導電動機を提供するこ
とを、その目的とする。
ることにより、先行例に比べ３倍以上のトルク向上を達
成し理論的にも確立した新規な誘導電動機を提供するこ
とを、その目的とする。
本発明は、 固定子は円筒形の積層鉄心からなり、その内周面には
等ピッチで６の正整数ｎの倍数6nの開口溝が削成してあ
り、この開口溝に極対数Psの多極の３相重ね巻きにした
固定子巻線を巻装するとともに、 回転子は、一定の空隙を隔てて固定子の内周面に挿入
された円筒形の積層鉄心からなり、その円筒中心を貫通
固着し固定子に支持された軸受に回転自在に支承される
棒状の回転軸をそなえ、回転子外周面には等ピッチで閉
口または半閉口の偶数個の溝を開削し、これらの溝に多
相で極対数Prの短絡巻線をなす回転子巻線を巻装し、こ
の極対数Prは Pr＝6n±Ps を満たすように選定して構成した誘導電動機である。
等ピッチで６の正整数ｎの倍数6nの開口溝が削成してあ
り、この開口溝に極対数Psの多極の３相重ね巻きにした
固定子巻線を巻装するとともに、 回転子は、一定の空隙を隔てて固定子の内周面に挿入
された円筒形の積層鉄心からなり、その円筒中心を貫通
固着し固定子に支持された軸受に回転自在に支承される
棒状の回転軸をそなえ、回転子外周面には等ピッチで閉
口または半閉口の偶数個の溝を開削し、これらの溝に多
相で極対数Prの短絡巻線をなす回転子巻線を巻装し、こ
の極対数Prは Pr＝6n±Ps を満たすように選定して構成した誘導電動機である。
以上のように構成されているので、先行例における集
中巻き［各相巻線が非重ねで独立に巻かれている］を重
ね巻きにすると、固定子の歯と回転子の極対の位相が最
初は一致しているが途中はずれて、一回転後または一致
する、いわゆるバーニヤ（Vernier）形誘導電動機にな
り、巻線係数が （固定子溝数が６の場合である）に向上する。
中巻き［各相巻線が非重ねで独立に巻かれている］を重
ね巻きにすると、固定子の歯と回転子の極対の位相が最
初は一致しているが途中はずれて、一回転後または一致
する、いわゆるバーニヤ（Vernier）形誘導電動機にな
り、巻線係数が （固定子溝数が６の場合である）に向上する。
このため、トルクは３〜４倍に増加する。
本発明の一実施例における要部の構成を表す正断面図
を第１図に示す。
を第１図に示す。
第２図はその巻線の結線図である。
この一実施例は、極対数Psの多極の３相重ね巻線で例
えば３相10極のバーニヤ形誘導電動機を形成する。
えば３相10極のバーニヤ形誘導電動機を形成する。
固定子100は、円筒形に積層した固定子コア101の内周
面には等ピッチで６の正整数ｎの倍数6nの開口溝102が
削成…ここではｎ＝１で６個…してあり、この開口溝10
2により形成される突極103には固定子巻線104がコイル
ピッチ2/3で３相［U,V,W相とそれらとそれぞれ電気角で
180度位相の異なる，，相からなる］２極に巻か
れていて、スター形状に接続される。
面には等ピッチで６の正整数ｎの倍数6nの開口溝102が
削成…ここではｎ＝１で６個…してあり、この開口溝10
2により形成される突極103には固定子巻線104がコイル
ピッチ2/3で３相［U,V,W相とそれらとそれぞれ電気角で
180度位相の異なる，，相からなる］２極に巻か
れていて、スター形状に接続される。
この固定子巻線104へ３相電源より給電されると、２
極の回転磁界を生ずる。
極の回転磁界を生ずる。
回転子200は、一定の空隙を隔てて固定子100の内周
面，つまり突極103の内周面に挿入された円筒形の積層
鉄心である回転子コア201からなり、その円筒中心を貫
通固着し固定子100に支持された軸受［図示せず］に回
転自在に支承される棒状の回転軸202をそなえ、回転子
外周面には等ピッチで閉口または半閉口の偶数子の溝20
3…ここでは20個…削成し、これらの溝203に多相で極対
数Prの短絡巻線をなす回転子巻線204を巻装し、この極
対数Prは Pr＝6n±Ps を満たすように選定して構成するようにしてあり、この
回転子巻線204は、フルピッチ重ね巻きの２相［電気角
で90度の位相差をもつα相とβ相としている］・10極に
巻かれ、各α相，β相はそれぞれ短絡されている。
面，つまり突極103の内周面に挿入された円筒形の積層
鉄心である回転子コア201からなり、その円筒中心を貫
通固着し固定子100に支持された軸受［図示せず］に回
転自在に支承される棒状の回転軸202をそなえ、回転子
外周面には等ピッチで閉口または半閉口の偶数子の溝20
3…ここでは20個…削成し、これらの溝203に多相で極対
数Prの短絡巻線をなす回転子巻線204を巻装し、この極
対数Prは Pr＝6n±Ps を満たすように選定して構成するようにしてあり、この
回転子巻線204は、フルピッチ重ね巻きの２相［電気角
で90度の位相差をもつα相とβ相としている］・10極に
巻かれ、各α相，β相はそれぞれ短絡されている。
固定子巻線104の極対数Ps＝1,回転子巻線204の極対数
Pr＝5,固定子開口溝102の溝数6n＝６としており、 Pr＝6n±Psは５＝６−１［ただし、ｎ＝１である］を
満足している。
Pr＝5,固定子開口溝102の溝数6n＝６としており、 Pr＝6n±Psは５＝６−１［ただし、ｎ＝１である］を
満足している。
このバーニヤ形誘導電動機が10極の誘導電動機とし
て、運転できることを以下に示めそう。
て、運転できることを以下に示めそう。
固定子超磁力μＳ［Ampere］は、次式で表される。
μＳ＝μ１［Kp1Cos（θ−ωｔ）＋1/5・Kp5Cos（５θ＋ωｔ）］ ……（１式） ここに、 μ１は超磁力振幅、 Kp1は電磁基本波の短節係数、 Kp5は第５電磁高調波の短節係数、 θは座標角、 ωｔは励磁電流の電気角 である。
固定子歯［突極103］の効果によるパーミアンス波λ
［Henry/radian］は、 λ＝λ０（１−κCos6θ） と表される。ここに、λ０はパーミアンス波の平均値
（DC成分）、κは磁界変調率である。
［Henry/radian］は、 λ＝λ０（１−κCos6θ） と表される。ここに、λ０はパーミアンス波の平均値
（DC成分）、κは磁界変調率である。
固定子起磁力μＳのつくる磁束分布βＳは 磁束分布βＳ＝μＳλ であるから、次式で示される。
βＳ＝μ１［κp1Cos（θ−ωｔ）＋1/5・κp5Cos（５θ＋ωｔ）］ ×λ０（１−κCos6θ） ……（２式） このうち５次の成分を求めると βs5＝μ１λ０（1/5・κp5−κ/2・κp1）Cos（５θ＋ωｔ） ……（３式） コイルピッチ2/3の時の短節係数を求めると、 κｐν＝Sin（νβπ/2） ただし、 νは次数、 βはコイルピッチである。
より であるから、時束分布βｓの５次の成分βs5は となる。
このように５次の逆相回転磁界が発生する。
回転子には、この５次磁束にだけに鎖交する10極の２
相短絡巻線が巻かれているので、ここに二次電流が発生
してトルクを生じ、誘導電動機として回転する。
相短絡巻線が巻かれているので、ここに二次電流が発生
してトルクを生じ、誘導電動機として回転する。
また、本発明の他の実施例として、永久磁石回転子を
持つ同期機でこの一実施例で述べたバーニヤ形の構造の
電動機とし、より効果が大きく、実用性も大である同期
電動機を得ることができる。
持つ同期機でこの一実施例で述べたバーニヤ形の構造の
電動機とし、より効果が大きく、実用性も大である同期
電動機を得ることができる。
そなわち、この他の実施例は次のようにする。固定子
100の構成はさきの一実施例と同一にし、回転子200は一
実施例の回転子巻線［短絡巻線］204に代えてそれに等
しい磁界を発生させる永久磁石が薄く湾曲板状にされ、
回転子コア201の外周面に隣接する磁極が異極性になる
ように、回転軸202の軸方向に貼付して形成される。
100の構成はさきの一実施例と同一にし、回転子200は一
実施例の回転子巻線［短絡巻線］204に代えてそれに等
しい磁界を発生させる永久磁石が薄く湾曲板状にされ、
回転子コア201の外周面に隣接する磁極が異極性になる
ように、回転軸202の軸方向に貼付して形成される。
ここで、本発明の重ね巻きと先行例の集中巻きの特性
について比較してみる。
について比較してみる。
先行例の集中巻きの誘導電動機で例えばコイルピッチ
が2/3の時の短節係数を求めると、 電磁基本波の短節係数 κp1＝Sin1/3×90゜＝Sin30゜＝1/2 第５電磁高調波の短節係数 κp5＝Sin5×1/3×90゜＝Sin150゜＝Sin30゜＝1/2 であるから、 パーミアンス波λは、 λ＝λ０（１＋κCos6θ） として、（２式）より 磁束分布βｓの５次の成分βs5＝μ１λ０ （1/5＋κ/2）×1/2×Cos（５θ＋ωｔ） ……（５式） となる。
が2/3の時の短節係数を求めると、 電磁基本波の短節係数 κp1＝Sin1/3×90゜＝Sin30゜＝1/2 第５電磁高調波の短節係数 κp5＝Sin5×1/3×90゜＝Sin150゜＝Sin30゜＝1/2 であるから、 パーミアンス波λは、 λ＝λ０（１＋κCos6θ） として、（２式）より 磁束分布βｓの５次の成分βs5＝μ１λ０ （1/5＋κ/2）×1/2×Cos（５θ＋ωｔ） ……（５式） となる。
このように、（４式）と（５式）を比べると分るよう
に 本発明の重ね巻きの誘導電動機は先行例の集中巻きの
誘導電動機に対して、同じ励磁電流においてそれぞれ コイルピッチが2/3の時は の回転磁界と強くなり、 コイルピッチが3/3＝１の時は２倍の回転磁界と強く
なる。
に 本発明の重ね巻きの誘導電動機は先行例の集中巻きの
誘導電動機に対して、同じ励磁電流においてそれぞれ コイルピッチが2/3の時は の回転磁界と強くなり、 コイルピッチが3/3＝１の時は２倍の回転磁界と強く
なる。
従って、発生トルクは励磁電流の２乗に比例するか
ら、３〜４倍に増大する。
ら、３〜４倍に増大する。
かくして、先行例の集中巻きの誘導電動機は従来例よ
り電動機特性が良好であり、さらに本発明の重ね巻きの
誘導電動機はそれよりも一段と向上した電動機特性を持
つものである。
り電動機特性が良好であり、さらに本発明の重ね巻きの
誘導電動機はそれよりも一段と向上した電動機特性を持
つものである。
第１図は本発明の一実施例における要部の構成を表す正
断面図、第２図はその巻線の結線図である。 100……固定子 101……固定子コア 102……固定子開口溝 103……突極［固定子歯］ 104……固定子巻線 200……回転子 201……回転子コア 202……回転軸 203……溝［閉口または半閉口で偶数個備える］ 204……回転子巻線［短絡巻線］。
断面図、第２図はその巻線の結線図である。 100……固定子 101……固定子コア 102……固定子開口溝 103……突極［固定子歯］ 104……固定子巻線 200……回転子 201……回転子コア 202……回転軸 203……溝［閉口または半閉口で偶数個備える］ 204……回転子巻線［短絡巻線］。
Claims (1)
- 【請求項１】固定子は円筒形の積層鉄心からなり、その
内周面には等ピッチで６の正整数ｎの倍数6nの開口溝が
削成してあり、この開口溝に極対数Psの多極の３相重ね
巻きにした固定子巻線を巻装するとともに、 回転子は、一定の空隙を隔てて固定子の内周面に挿入さ
れた円筒形の積層鉄心からなり、その円筒中心を貫通固
着し固定子に支持された軸受に回転自在に支承される棒
状の回転軸をそなえ、回転子外周面には等ピッチで閉口
または半閉口の偶数個の溝を開削し、これらの溝に多相
で極対数Prの短絡巻線をなす回転子巻線を巻装し、この
極対数Prは Pr＝6n±Ps を満たすように選定して構成した ことを特徴とする誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28609088A JP2762491B2 (ja) | 1988-11-12 | 1988-11-12 | 誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28609088A JP2762491B2 (ja) | 1988-11-12 | 1988-11-12 | 誘導電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02133051A JPH02133051A (ja) | 1990-05-22 |
| JP2762491B2 true JP2762491B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=17699810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28609088A Expired - Fee Related JP2762491B2 (ja) | 1988-11-12 | 1988-11-12 | 誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2762491B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-12 JP JP28609088A patent/JP2762491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02133051A (ja) | 1990-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |