JP3100096B2 - 多重巻線誘導電動機駆動装置 - Google Patents

多重巻線誘導電動機駆動装置

Info

Publication number
JP3100096B2
JP3100096B2 JP05056027A JP5602793A JP3100096B2 JP 3100096 B2 JP3100096 B2 JP 3100096B2 JP 05056027 A JP05056027 A JP 05056027A JP 5602793 A JP5602793 A JP 5602793A JP 3100096 B2 JP3100096 B2 JP 3100096B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
induction motor
winding induction
rotor
current
multiple winding
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05056027A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06276718A (ja
Inventor
泰弘 平野
哲生 江藤
光則 山品
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP05056027A priority Critical patent/JP3100096B2/ja
Publication of JPH06276718A publication Critical patent/JPH06276718A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3100096B2 publication Critical patent/JP3100096B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Induction Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多重巻線誘導電動機を
用いた駆動装置に係り、特にインバータ装置を用いて可
変速運転を行なうシステムに好適な多重巻線誘導電動機
駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インバータ装置から可変電圧可変周波数
の交流電力を給電して、誘導電動機を可変速運転する駆
動装置が従来から広く用いられている。しかして、この
とき、比較的大容量の誘導電動機を必要とする駆動装置
では、複数組の電機子巻線を備えた多重巻線誘導電動機
を用い、該多重巻線誘導電動機の各電機子巻線ごとに独
立したインバータ装置から給電する方式のシステムが、
例えば特公平 4 −1703号公報などで提案されてい
る。
【0003】図2は、このような多重巻線誘導電動機を
用いた駆動装置の一例を示したもので、可変電圧直流電
源1から給電される2台のインバータ装置2、3と、3
相の2組の巻線を有する多重巻線誘導電動機6を用い、
この多重巻線誘導電動機6の各ステータコイル(電機子
巻線)4、5に、インバータ装置2、3からそれぞれ独
立に可変電圧可変周波数の3相交流電力を供給し、可変
速駆動するように構成されている。なお、この図2での
可変電圧直流電源1としては、交流電力系統から給電さ
れるコンバータ装置を用いるのが通例である。
【0004】そして、上記従来技術では、多重巻線誘導
電動機6のトルクリップルを低減するため、インバータ
装置2、3としてPWM(パルス幅変調)方式のインバー
タを用いているが、このとき、多重巻線誘導電動機6の
各ステータコイル4、5は、当然のことながら同一のス
テータコア(固定子鉄心)に巻装されているから、磁気的
に結合した状態にあり、この結果、各ステータコイル
4、5での瞬時電圧の相違により異常電流が流れてしま
う。
【0005】そこで、この異常電流を防止するため、従
来技術では、2台のインバータ装置2、3の出力電圧を
同相で、且つ電圧の瞬時値も同一になるようにしてい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、多重
巻線誘導電動機の極数とロータ(回転子)のスロット数と
の関係については特に配慮がされておらず、各ステータ
コイル間での電流干渉による高調波電流が発生して損失
が増加してしまうという問題があった。
【0007】すなわち、多重巻線誘導電動機のロータス
ロット数を極数で割った商の小数部が0.5になってい
る場合には、各ステータコイル間で電流干渉が発生し、
ロータスロット数に関係した高調波電流が流れてしまう
のである。
【0008】このことを、さらに詳しく説明すると、次
のようになる。いま、図2に示す駆動装置において、3
相2重巻線の誘導電動機6が、極数が4極で、ロータス
ロット数が58のものであったとすると、この場合の導
体配置を模式的に示すと図3のようになる。
【0009】この図3で、7はステータ(ステータコ
ア)、8はロータ(ロータコア)、9はロータのスロット
(溝)、10はロータのティース(歯)を表わし、U1
2、V1、V2、W1、W2はステータ7に巻装された各
ステータコイル4、5のそれぞれの相のステータコイル
(及びその起電力中心)を表わしている。なお、ここで、
ステータコイルU2、V2、W2の上に付した ̄は、ステ
ータコイルの巻線方向が逆向きであることを示す。
【0010】上記したように、この図3は、極数P=4
で、ロータスロット数SN=58の場合であり、従っ
て、ロータスロット数SNを極数P=4で割ると、58
/4=14.5となり、小数部(0.5)が生じてしまう。
これは、図3に示すように、U1のコイル中心にロータ
のスロット9が対向したときは、U2相にはティース1
0が対向することを意味する。
【0011】この図3に示した多重巻線誘導電動機を、
図2の駆動装置の誘導電動機6としてに用いた場合の、
1相コイルを流れる電流Iu1の波形13を示したのが
図4(a)で、同じくU2相コイルを流れる電流Iu2の波
形14を示したのが図4(b)であり、そして図4(c)は、
これらU1相とU2相のコイルを流れる電流を合成した電
流Iu1+Iu2の波形15を示したものである。
【0012】これらの図から明らかなように、電流Iu
1、Iu2の波形は、正弦波の基本波成分11、12に、
ロータスロットに関係した高調波分が重畳された波形と
なっており、各々の高調波分の位相は電流Iu1、Iu2
とで互いに180゜ずれている。このため、図4(c)に
示すように、合成電流Iu1+Iu2の波形15には高調
波分は現われないが、それぞれの電流Iu1と電流Iu2
には高調波電流成分が含まれてしまうことになり、それ
により損失が発生する。
【0013】図5は、電流Iu1と電流Iu2を合成した
場合の等価回路を示したもので、ロータスロットによる
1及びU2相の高調波起電力e1、e2により、これらの
電流Iu1、Iu2に高調波分が流れることになる。従っ
て、上記したように、この場合には、ステータコイル
4、5内で高調波電流が発生し、損失が増加してしまう
のである。
【0014】また、この結果、制御の応答性を上げると
高調波電流が増幅され、大きな異常電流が生じてしまう
ため、制御応答性を良くすることが困難であるという問
題があった。
【0015】さらに、高調波電流が生じてしまうため、
その分だけインバータ装置などの交流電源の容量を増加
させなければならず、設置面積の増大やコストアップの
問題があった。
【0016】本発明の目的は、高調波電流が発生する虞
れがなく、充分な制御応答性を持たせることができ、し
かもコストアップを充分に抑えることができる多重巻線
誘導電動機駆動装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的は、多重巻線誘
導電動機のロータとして、そのスロット数が極数の整数
倍のものを使用することにより達成され、さらに、多重
巻線誘導電動機の極対数が奇数であり、上記回転子のス
ロット数が偶数になるようにして達成される。
【0018】
【作用】ロータのスロット数を極数の整数倍にすること
により、ステータコイルの全ての相のコイル中心に対す
るロータのスロット、又はティースの対向関係が同じに
なり、従って、ステータコイル間での電流干渉が無くな
り、高調波電流が流れる虞れが無くなる。
【0019】
【実施例】以下、本発明による多重巻線誘導電動機駆動
装置について、図示の実施例により詳細に説明する。上
記したように、ロータスロット数をSN、極数をPとし
た場合、ロータスロット数SNを、極数Pで割った商に
小数部が生じた場合には、各ステータコイル内に高周波
電流が流れてしまう。そこで、本発明では、ロータスロ
ット数SN/極数Pの小数部が0になるように、すなわ
ち、ロータスロット数SNが極数Pの整数倍になるよう
に、多重巻線誘導電動機のロータスロット数を選択す
る。
【0020】図1は、本発明の一実施例で、多重巻線誘
導電動機の極数PをP=4とし、ロータ8のスロット数
Nを極数Pの整数倍、すなわち、(4=P)×(15=整
数)=60にした場合の導体配置を示したもので、ステ
ータ7のU1相コイルの中心にロータ8のスロット9が
対向したときには、U2相コイルの中心にもスロット9
が対向していることが判る。
【0021】そこで、この図1に示したステータ7とロ
ータ8を備えた多重巻線誘導電動機6を、図2に示した
駆動装置に使用した場合は、図5に示した高調波起電力
1、e2は同位相で現われるようになり、この結果、電
流Iu1と電流Iu2は、図4(a)、(b)にそれぞれ波形1
1、12で示した基本波成分だけとなり、波形13、1
4で示したロータスロットによる高周波電流は流れず、
従って、これによる損失の発生を確実に抑えることがで
きる。
【0022】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図6は、本発明による多重巻線誘導電動機のステー
タ7の他の一実施例で、この実施例では、多重巻線誘導
電動機の極対数(P/2)が奇数、例えば3になるように
選定し、これに応じてロータロータスロット数SNは偶
数、例えば60になるように選定したものである。
【0023】これにより、この実施例では、図6から明
らかなように、ステータ7のU1相コイルと幾何学的に
180度ずれた位置には、U2相コイルが配置されるこ
とになり、この結果、U1相コイルの中心にロータのス
ロットが対向したときには、U2相コイルの中心にも必
ずロータのスロットが対向するという関係が成立するこ
とになる。
【0024】従って、この図6の実施例によっても、ロ
ータスロットによる高周波電流は流れず、従って、これ
による損失の発生を確実に抑えることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、多重巻線誘導電動機の
各々の巻線に、ロータスロットの影響による高調波電流
成分が流れるのを確実に無くすことができるため、下記
の効果がある。
【0026】 誘導電動機の損失が減少するので、効
率が向上し温度上昇を抑えることができる。
【0027】 電源側の損失が減少するので、駆動装
置全体の効率向上が図れる。
【0028】 ピーク電流が抑えられるので、電源の
有効利用が図られ、駆動装置の高効率化が可能となる。
【0029】 多重巻線誘導電動機の各巻線の電流の
波形と、それらの合成電流の波形が一致するため、電流
検出回路を単純化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多重巻線誘導電動機駆動装置で使
用される多重巻線誘導電動機の一実施例におけるステー
タとロータの関係を示す模式図である。
【図2】多重巻線誘導電動機駆動装置の一例を示すブロ
ック図である。
【図3】多重巻線誘導電動機の従来例におけるステータ
とロータの関係を示す模式図である。
【図4】多重巻線誘導電動機のU1相コイルとU2相コイ
ルを流れる電流及びこれらを合成した電流の波形図であ
る。
【図5】多重巻線誘導電動機のU1及びU2相のステータ
側での等価回路図である。
【図6】本発明による多重巻線誘導電動機駆動装置で使
用される多重巻線誘導電動機の他の一実施例におけるス
テータとロータの関係を示す模式図である。
【符号の説明】
1 可変電圧直流電源 2、3 インバータ装置 4、5 ステータコイル 6 多重巻線誘導電動機 7 多重巻線誘導電動機のステータ 8 多重巻線誘導電動機のロータ 9 ロータのスロット(溝) 10 ロータのティース(歯) 11 電流Iu1の基本波成分波形 12 電流Iu2の基本波成分波形 13 電流Iu1の全体波形 14 電流Iu2の全体波形 15 電流Iu1と電流Iu2の合成波形
フロントページの続き (72)発明者 山品 光則 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭62−100191(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数組の電機子巻線を備えた多重巻線誘
    導電動機を用い、該多重巻線誘導電動機の各電機子巻線
    ごとに独立した交流電源から給電する方式の多重巻線誘
    導電動機駆動装置において、上記多重巻線誘導電動機の
    回転子が、該多重巻線誘導電動機の極数の整数倍のスロ
    ット数を有するように構成したことを特徴とする多重巻
    線誘導電動機駆動装置。
  2. 【請求項2】 複数組の電機子巻線を備えた多重巻線誘
    導電動機を用い、該多重巻線誘導電動機の各電機子巻線
    ごとに独立した交流電源から給電する方式の多重巻線誘
    導電動機駆動装置において、上記多重巻線誘導電動機の
    極対数を奇数にし、該多重巻線誘導電動機の回転子のス
    ロット数を偶数に構成したことを特徴とする多重巻線誘
    導電動機駆動装置。
JP05056027A 1993-03-16 1993-03-16 多重巻線誘導電動機駆動装置 Expired - Fee Related JP3100096B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05056027A JP3100096B2 (ja) 1993-03-16 1993-03-16 多重巻線誘導電動機駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05056027A JP3100096B2 (ja) 1993-03-16 1993-03-16 多重巻線誘導電動機駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06276718A JPH06276718A (ja) 1994-09-30
JP3100096B2 true JP3100096B2 (ja) 2000-10-16

Family

ID=13015587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05056027A Expired - Fee Related JP3100096B2 (ja) 1993-03-16 1993-03-16 多重巻線誘導電動機駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3100096B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06276718A (ja) 1994-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101264884B1 (ko) 전기 모터 시스템
US5642009A (en) Quasi square-wave back-EMF permanent magnet AC machines with five or more phases
US4161680A (en) AC rotary machine apparatus
CN101043197B (zh) 驱动电路
US4743828A (en) Electric drive system
US10177633B2 (en) Multiphase fractional slot concentrated winding machine with end mounted detachable or integrated multiphase series converter circuit
JP2001169490A (ja) 車両用回転電機
JP2002272074A (ja) 永久磁石式3相交流回転電気機器
JP2003079114A (ja) 回転電機
JP2008005603A (ja) 同期機、およびこれを発電機として用いた発電システム
JP2019509706A (ja) マルチレベル高速可変速駆動
US6642683B1 (en) Controller and associated drive assembly for power sharing, time sliced control of a brushless direct current motor
GB2468695A (en) A stator assembly incorporating permanent magnets and wound field poles for an inductor machine.
US4445081A (en) Leading power factor induction motor device
WO2018008372A1 (ja) 6線3相モータ、インバータ装置およびモータシステム
JP2010028957A (ja) 誘導機及び誘導機極数切換システム
US4656410A (en) Construction of single-phase electric rotating machine
JP4033320B2 (ja) リラクタンス型電動機
JP2003209955A (ja) 回転電機の接続方法
JP3100096B2 (ja) 多重巻線誘導電動機駆動装置
JPS62100191A (ja) 多重巻線交流電動機の駆動システム
JP2004509599A (ja) 電気機械
JP2000324892A (ja) インバータ駆動モータ
JPH0662597A (ja) 交流可変速駆動装置
JP4476585B2 (ja) 2yモータの固定子構造

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070818

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees