JPH01129739A - 集中巻籠形誘導電動機 - Google Patents
集中巻籠形誘導電動機Info
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- JPH01129739A JPH01129739A JP28699087A JP28699087A JPH01129739A JP H01129739 A JPH01129739 A JP H01129739A JP 28699087 A JP28699087 A JP 28699087A JP 28699087 A JP28699087 A JP 28699087A JP H01129739 A JPH01129739 A JP H01129739A
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
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Landscapes
- Induction Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、集中巻された１次巻線をもつ多相の筒形誘導
電動機に関する。
電動機に関する。
従来、小形筒形誘導電動機は、２次巻線がスロット内に
納められた多数の棒状の導体と、鉄心の両側でこれら導
体棒を短絡する短絡環からなる回転子が、その外周面に
固定子鉄心に巻回された１次巻線へ加える交流電流によ
り、回転子中心を貫通し軸受に支承された回転軸により
自在に回転することは自明である。
納められた多数の棒状の導体と、鉄心の両側でこれら導
体棒を短絡する短絡環からなる回転子が、その外周面に
固定子鉄心に巻回された１次巻線へ加える交流電流によ
り、回転子中心を貫通し軸受に支承された回転軸により
自在に回転することは自明である。
ところで、小形筒形誘導電動機は、その容量が１０ワツ
ト以下になると効率や力率が悪くなり、直流電動機やブ
ラシレスＤＣモータに比べて、マシンサイズが大きくな
り余り将来性も期待できない。ただ、商用電源で直接運
転できるという利点は大きく、もしも効率や力率のよい
小形筒形誘導電動機が実現できれば、ホーム・オートメ
ーションに多量に適用できる。
ト以下になると効率や力率が悪くなり、直流電動機やブ
ラシレスＤＣモータに比べて、マシンサイズが大きくな
り余り将来性も期待できない。ただ、商用電源で直接運
転できるという利点は大きく、もしも効率や力率のよい
小形筒形誘導電動機が実現できれば、ホーム・オートメ
ーションに多量に適用できる。
しかしながら、扇風機やポンプなどに使われる小形補形
誘導電動機は、コンデンサ分相や隈取りコイル形の誘導
電動機であり、みな２極の電動機で力率、効率が悪いた
め、寸法・重量が大きいという欠点がある。
誘導電動機は、コンデンサ分相や隈取りコイル形の誘導
電動機であり、みな２極の電動機で力率、効率が悪いた
め、寸法・重量が大きいという欠点がある。
また、４極、６極等の多極の電動機は、固定子の溝数を
多くしないと良い設計にならないので、溝の寸法が小さ
くなり、巻線のスペースがとれないため、抵抗損が多く
なる不具合がある。
多くしないと良い設計にならないので、溝の寸法が小さ
くなり、巻線のスペースがとれないため、抵抗損が多く
なる不具合がある。
さらに、励磁電流も極数が多いとふえるので、力率が下
るという不都合な点がある。
るという不都合な点がある。
しかして、溝数を少なくして集中巻にすれば、巻線のス
ペースはとれるが多極化は困難になり、起磁力波形も高
調波成分が多くなって、トルク特性が悪く、使いものに
ならなかった。
ペースはとれるが多極化は困難になり、起磁力波形も高
調波成分が多くなって、トルク特性が悪く、使いものに
ならなかった。
ここにおいて本発明は、従来例のこれらの難点を克服し
、回転子の構成を特殊なものにして操作用電動機への隘
路を打開した、新規な集中巻薄形誘導電動機を提供する
ことを、その目的とする。
、回転子の構成を特殊なものにして操作用電動機への隘
路を打開した、新規な集中巻薄形誘導電動機を提供する
ことを、その目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、
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
装填するとともに、 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１８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
巻薄形誘導電動機である。
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
装填するとともに、 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１８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
巻薄形誘導電動機である。
特殊構造の回転子巻線は独立した２相短絡巻線を多極に
直列に接続したもので、従来の薄形巻線と異なり、コイ
ルエンドの部分が相ごとに独立しているから、この回転
子巻線の作用により、固定子に加わる反作用が強まり、
集中巻きの電機子コイルでも、誘導電動機として良い特
性が得られる。
直列に接続したもので、従来の薄形巻線と異なり、コイ
ルエンドの部分が相ごとに独立しているから、この回転
子巻線の作用により、固定子に加わる反作用が強まり、
集中巻きの電機子コイルでも、誘導電動機として良い特
性が得られる。
本発明の一実施例における要部の構成を表わす正断面図
を第１図に示す。
を第１図に示す。
この一実施例は、２相６極の誘導電動機を形成する。
固定子１００は積層した鉄心で、内側には４つの等間隔
に開設した溝１１２を有し、それにつれて内周面が回転
子２００の外周面と僅かの空隙を介して対向する突極１
１１が作られ、この溝１１２には突極１１１に巻回した
２相の１次巻線が装填される。
に開設した溝１１２を有し、それにつれて内周面が回転
子２００の外周面と僅かの空隙を介して対向する突極１
１１が作られ、この溝１１２には突極１１１に巻回した
２相の１次巻線が装填される。
回転子２００は一定の空隙をへだてて固定子１００の内
周面に挿入され円筒状に積層された回転子鉄心２１０で
、この外周面に回転軸方向にそって、等間隔に１２個の
溝を開削し、この溝に導体棒２１１を嵌挿配設し、６極
の直列短絡巻線を構成している。
周面に挿入され円筒状に積層された回転子鉄心２１０で
、この外周面に回転軸方向にそって、等間隔に１２個の
溝を開削し、この溝に導体棒２１１を嵌挿配設し、６極
の直列短絡巻線を構成している。
とこ６で、回転子２００の導体（２次巻線）は１→３→
５→７→９→１１→１の奇数をつないだα相２次巻線と
、２→４→６→８−１０→１２→２の偶数をつないだβ
相２次巻線をつくり２相６極の短絡巻線を形成する。
５→７→９→１１→１の奇数をつないだα相２次巻線と
、２→４→６→８−１０→１２→２の偶数をつないだβ
相２次巻線をつくり２相６極の短絡巻線を形成する。
回転子巻線のコイルエンド部は、前面を実線。
後面を破線で示し、コイルエンドのクロスする部分は相
互に絶縁が施しである。
互に絶縁が施しである。
第１図では、１次巻線ａ相（突極Ａ＋Ａ）とα相２次巻
線が同相の位置にあり、１次巻線す相（突極Ｂ＋百）と
β相２次巻線が同相の位置にある。
線が同相の位置にあり、１次巻線す相（突極Ｂ＋百）と
β相２次巻線が同相の位置にある。
つまり、固定子１００のα相１次巻線に同相の回転子２
００のα相２次巻線は、固定子１００のｂ相１次巻線に
直交し、同様にｂ相１次巻線に同相のβ相２次巻線はα
相１次巻線に直交する関係にある。
００のα相２次巻線は、固定子１００のｂ相１次巻線に
直交し、同様にｂ相１次巻線に同相のβ相２次巻線はα
相１次巻線に直交する関係にある。
このように回転子巻線（６極、２相）よりみて、固定子
巻線ａ相とｂ相は互いに電気角で９０″ずれた相差をも
つ２相巻線を構成している。従って、２相６極の誘導電
動機になっている。なお、回転子２００の中心には回転
子回転方向に直交する回転軸３００が嵌合固着され、回
転軸３００は固定子１００の両側端を囲繞するブラケッ
トに支持された軸受により回転自在に支承（図示せず）
されている。
巻線ａ相とｂ相は互いに電気角で９０″ずれた相差をも
つ２相巻線を構成している。従って、２相６極の誘導電
動機になっている。なお、回転子２００の中心には回転
子回転方向に直交する回転軸３００が嵌合固着され、回
転軸３００は固定子１００の両側端を囲繞するブラケッ
トに支持された軸受により回転自在に支承（図示せず）
されている。
第２図は、本発明の他の実施例の一部の構成を表わす正
断面図である。
断面図である。
すべての図面において、同一符号は同一もしくは相当部
材を示す。
材を示す。
この他の実施例は、３相４極誘導電動機を構成し、固定
子１００の内側には３つの等間隔に開設した溝１１２を
有し、これにつれて形成されるα相、Ｖ相およびＷ相突
極１１１にそれぞれのα相１次巻線、Ｖ相１次巻線およ
びＷ相１次巻線が巻回され溝１１２に装填されている。
子１００の内側には３つの等間隔に開設した溝１１２を
有し、これにつれて形成されるα相、Ｖ相およびＷ相突
極１１１にそれぞれのα相１次巻線、Ｖ相１次巻線およ
びＷ相１次巻線が巻回され溝１１２に装填されている。
ｄ転子２００はその外周面に回転軸方向にそって、等間
隔に８個の溝を開削し、この溝に導体棒２１１を嵌挿配
設し、４極の直列巻線を構成している。
隔に８個の溝を開削し、この溝に導体棒２１１を嵌挿配
設し、４極の直列巻線を構成している。
すなわち、回転子２００の導体（２次巻線）は１呻３→
５→７呻１の奇数をつないだα相２次巻線と、２→４→
６→８→２の偶数をつないだβ相２次巻線を形成する。
５→７呻１の奇数をつないだα相２次巻線と、２→４→
６→８→２の偶数をつないだβ相２次巻線を形成する。
このようにして商用電源から励動できる３相誘導電動機
かえられる。
かえられる。
ここで、第３図の説明図を用いて数理的に回転作用の解
析を試みる。
析を試みる。
いま、
１次電流の振幅を１
１次電流の角周波数ω−２πｆｔで、ｆは周波数、ｔは
時間 ａ相電流ｉ 欄ｉ ｃｏｓωｔ ｂ相電流１ｂ−ｉｓｉｎωｔ １次電流のつくる２次鎖交磁束のうちのα相２次巻線と
はψ４ １次電流のつくる２次鎖交磁束のうちβ相２２次巻線と
はψβ 固定子１次巻線と回転子２次巻線との対向位置のずれの
電気角θ θ−０のＣＯＳθ−１のときの固定子と回転子の相互イ
ンダクタンスをＭ β相２次巻線とα相１次巻線の相互インダクタンスＭβ
４ α相２次巻線とα相１次巻線の相互インダクタンスＭａ
ａ α相２次巻線とｂ相１次巻線の相互インダクタンスＭａ
ｂ β相２次巻線とｂ相１次巻線の相互インダクタンスＭβ
ｂ と定義すれば、 α相２次巻線をみるとｂ相１次巻線と同相であるが、α
相１次巻線には直交しており、β相２次巻線をみるとα
相１次巻線と同相であるが、ｂ相１次巻線には直交して
いるから、Ｍβ、−Ｍ ＣｏｇθならＭａａ−Ｍ ｓ１
ｎθＭ−−ＭｅｏｓθならＭβｂ−Ｍ ｓｉｎθαｂ であり、α相１次巻線とｂ相１次巻線には９０゜相差の
電流を流すので、 ψａ″″Ｍａａｌａ＋Ｍａｂｉｂ ＝Ｍ （ｓｉｎθ＠ｔ＋ｅＯ８θｌｌ１ｂ）−Ｍｉ（ｓ
ｉｎθ’ ｅＯ８ωｔ −ｅＯ８θ’５ｉｒｌωｔ）−
Ｍ ｉ ｓｌｎ （（ＩＪ を−〇）ψβ″″Ｍβａ
ｌ ａ ＋Ｍβｂｉｂ”Ｍ （ｃｏｓθ−ｉ＋Ｓ１ｎ
θ・ｉｂ）−Ｍ ｉ （ｃｏｓθ’ ＣＯ８ωｔ ＋
Ｓｉｎθａ ｓｉｎωｔ）＝Ｍｉ ｅＯｓ（ωｔ−θ
） このようにψ、とψｂの合成した空間ベクトルは回転磁
界を形成している。
時間 ａ相電流ｉ 欄ｉ ｃｏｓωｔ ｂ相電流１ｂ−ｉｓｉｎωｔ １次電流のつくる２次鎖交磁束のうちのα相２次巻線と
はψ４ １次電流のつくる２次鎖交磁束のうちβ相２２次巻線と
はψβ 固定子１次巻線と回転子２次巻線との対向位置のずれの
電気角θ θ−０のＣＯＳθ−１のときの固定子と回転子の相互イ
ンダクタンスをＭ β相２次巻線とα相１次巻線の相互インダクタンスＭβ
４ α相２次巻線とα相１次巻線の相互インダクタンスＭａ
ａ α相２次巻線とｂ相１次巻線の相互インダクタンスＭａ
ｂ β相２次巻線とｂ相１次巻線の相互インダクタンスＭβ
ｂ と定義すれば、 α相２次巻線をみるとｂ相１次巻線と同相であるが、α
相１次巻線には直交しており、β相２次巻線をみるとα
相１次巻線と同相であるが、ｂ相１次巻線には直交して
いるから、Ｍβ、−Ｍ ＣｏｇθならＭａａ−Ｍ ｓ１
ｎθＭ−−ＭｅｏｓθならＭβｂ−Ｍ ｓｉｎθαｂ であり、α相１次巻線とｂ相１次巻線には９０゜相差の
電流を流すので、 ψａ″″Ｍａａｌａ＋Ｍａｂｉｂ ＝Ｍ （ｓｉｎθ＠ｔ＋ｅＯ８θｌｌ１ｂ）−Ｍｉ（ｓ
ｉｎθ’ ｅＯ８ωｔ −ｅＯ８θ’５ｉｒｌωｔ）−
Ｍ ｉ ｓｌｎ （（ＩＪ を−〇）ψβ″″Ｍβａ
ｌ ａ ＋Ｍβｂｉｂ”Ｍ （ｃｏｓθ−ｉ＋Ｓ１ｎ
θ・ｉｂ）−Ｍ ｉ （ｃｏｓθ’ ＣＯ８ωｔ ＋
Ｓｉｎθａ ｓｉｎωｔ）＝Ｍｉ ｅＯｓ（ωｔ−θ
） このようにψ、とψｂの合成した空間ベクトルは回転磁
界を形成している。
したかって、α相、ｂ相の１次巻線の電流の９０″位相
差にしたがって、回転子２００は固定子１００により駆
動される。
差にしたがって、回転子２００は固定子１００により駆
動される。
そして、これらの実施例の別の実施例として、第１図、
第２図における溝数を偶数倍した構成も考えられること
は明らかである。
第２図における溝数を偶数倍した構成も考えられること
は明らかである。
かくして本発明によれば、
■ 溝の数が少なく集中巻きなので自動巻線が容易であ
り、 ■ 巻線のスペースが大きいのでアンペアターンが十分
にとれ、このため効率が良く、■ 回転子巻線の構造は
比較的単純であるから、アルミダイキャストが可能であ
り、 ■ ３溝４極を６溝８極にすることは容易であり、 ■ 同様に４溝６極は８溝１２極となり、多極の小容量
の誘導電動機が、簡素な構造で、運転効率を著しく向上
させて実現するという、格段の効果を奏することができ
る。
り、 ■ 巻線のスペースが大きいのでアンペアターンが十分
にとれ、このため効率が良く、■ 回転子巻線の構造は
比較的単純であるから、アルミダイキャストが可能であ
り、 ■ ３溝４極を６溝８極にすることは容易であり、 ■ 同様に４溝６極は８溝１２極となり、多極の小容量
の誘導電動機が、簡素な構造で、運転効率を著しく向上
させて実現するという、格段の効果を奏することができ
る。
第１図は本発明の一実施例の要部の正断面図、第２図は
本発明の他の実施例の一部の正断面図、第３図は駆動解
析説明図である。 １００・・・固定子、１１０・・・固定子鉄心、１１１
・・・突極、１１２・・・溝、２００・・・回転子、２
１０・・・回転子鉄心、２１１・・・導体棒。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図 第２図 手続補正書 昭和６３年１月１９日
本発明の他の実施例の一部の正断面図、第３図は駆動解
析説明図である。 １００・・・固定子、１１０・・・固定子鉄心、１１１
・・・突極、１１２・・・溝、２００・・・回転子、２
１０・・・回転子鉄心、２１１・・・導体棒。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図 第２図 手続補正書 昭和６３年１月１９日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、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
線を装填するとともに、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１８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 ことを特徴とする集中巻籠形誘導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28699087A JPH0779538B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 集中巻籠形誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28699087A JPH0779538B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 集中巻籠形誘導電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129739A true JPH01129739A (ja) | 1989-05-23 |
| JPH0779538B2 JPH0779538B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=17711589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28699087A Expired - Fee Related JPH0779538B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 集中巻籠形誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779538B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027308A1 (de) * | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische maschine mit induktionsläufer |
| US20120007461A1 (en) * | 2009-03-27 | 2012-01-12 | Wang Xuefan | Wound rotor brushless doubly-fed motor |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP28699087A patent/JPH0779538B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027308A1 (de) * | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische maschine mit induktionsläufer |
| US20120007461A1 (en) * | 2009-03-27 | 2012-01-12 | Wang Xuefan | Wound rotor brushless doubly-fed motor |
| US8928199B2 (en) * | 2009-03-27 | 2015-01-06 | Huazhong University Of Science And Technology | Wound rotor brushless doubly-fed motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779538B2 (ja) | 1995-08-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |