JPH0442900B2 - - Google Patents
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- JPH0442900B2 JPH0442900B2 JP3957682A JP3957682A JPH0442900B2 JP H0442900 B2 JPH0442900 B2 JP H0442900B2 JP 3957682 A JP3957682 A JP 3957682A JP 3957682 A JP3957682 A JP 3957682A JP H0442900 B2 JPH0442900 B2 JP H0442900B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K27/00—AC commutator motors or generators having mechanical commutator
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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、整流子電動機に係り、特に、電気掃
除機などに使用される、電圧切換えタイプの整流
子電動機に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a commutator motor, and particularly to a voltage switching type commutator motor used in vacuum cleaners and the like.
従来、電気掃除機を、地域により電圧の異な
る、たとえば中近東方面へ輸出する場合、電気掃
除機用電動機は、電圧で110V地域と、220V地域
にたいし、その界磁巻線の巻回数を切換えること
により、1台の電動機で対処するようにしてい
る。
Conventionally, when exporting a vacuum cleaner to the Middle East, where the voltage differs depending on the region, for example, the vacuum cleaner motor has a voltage of 110V and 220V, and the number of turns of the field winding is By switching, one electric motor can handle the problem.
このため、電圧220Vで使用するとき、界磁巻
線の温度上昇が過大となる欠点があつた。 For this reason, when used at a voltage of 220V, there was a drawback that the temperature rise in the field winding was excessive.
すなわち、一般に、電動機の機械的出力Pは、
次式で示される。 That is, in general, the mechanical output P of the electric motor is
It is shown by the following formula.
P=E・Ia …(1)
ただし、Eは逆起電力、Iaは電機子電流であ
る。 P=E・Ia...(1) However, E is the back electromotive force and Ia is the armature current.
ここで、別々の電動機で、電圧110Vと220Vに
対処するとして、同じ機械的出力Pを得ようとす
ると、電圧110V用電動機の電流は、電圧220V用
電動機の電流の2倍となる。 Here, if separate motors are used to handle voltages of 110V and 220V, and the same mechanical output P is to be obtained, the current of the motor for voltage 110V will be twice the current of the motor for voltage 220V.
また、逆起電力Eは、次式で示されるから、電
圧220V専用の電動機の全導体数は、電圧110V専
用のものの全導体数の2倍となり、両電動機の定
数が大幅に異なつてくるものである。 In addition, since the back electromotive force E is expressed by the following formula, the total number of conductors for the motor dedicated to voltage 220V is twice the total number of conductors for the motor dedicated to voltage 110V, and the constants of the two motors are significantly different. It is.
E=P・φ・n・z …(2)
ただし、Pは極数、φは主磁極磁束量、nは回
転数、zは全導体数である。 E=P・φ・n・z (2) However, P is the number of poles, φ is the amount of magnetic flux of the main magnetic pole, n is the rotation speed, and z is the total number of conductors.
そこで、1台の電動機で、電圧110Vと220Vに
対処するため、電動機の全導体数を、電圧110V
専用の電動機と電圧220V専用のものとの中間程
度に設定しているものである。 Therefore, in order to handle voltages of 110V and 220V with one motor, the total number of conductors in the motor should be reduced to 110V and 220V.
The setting is somewhere between a dedicated electric motor and a 220V dedicated motor.
そして、電圧220Vで使用するときの所望の電
動機出力は、界磁巻線の巻回数を増して主磁極磁
束量を増加することで得るようにしていたもので
ある。 The desired motor output when used at a voltage of 220V is obtained by increasing the number of turns of the field winding to increase the amount of magnetic flux of the main pole.
しかし、実際には、界磁巻線の巻回数を単に2
倍にしても、その磁気回路の飽和により主磁極磁
束量を2倍化することができないため、電圧
220V用界磁巻線の巻回数を非常に多く設定しな
ければならない。
However, in reality, the number of turns of the field winding is simply 2.
Even if it is doubled, the main pole magnetic flux cannot be doubled due to the saturation of the magnetic circuit, so the voltage
The number of turns of the 220V field winding must be set to a very large number.
このため、電圧切換えタイプの電動機は、電圧
110Vで運転すると、電動機の全導体数が110V専
用機より多いために整流が悪く、一方、電圧
220Vで運転すると、界磁巻線の温度上昇が過大
となる欠点があつた。 For this reason, voltage switching type motors
When operating at 110V, the total number of conductors in the motor is greater than that of a 110V dedicated machine, so rectification is poor, and on the other hand, the voltage
When operated at 220V, there was a drawback that the temperature rise in the field winding was excessive.
本発明は、上記の欠点に鑑み、電圧110Vでの
使用にたいしては整流改善、電圧220Vでの使用
にたいしては界磁巻線の温度低減を図つた、電圧
切換えタイプに好適な整流子電動機の提供を、そ
の目的とするものである。 In view of the above drawbacks, the present invention aims to provide a commutator motor suitable for a voltage switching type, which improves rectification when used at a voltage of 110V and reduces the temperature of the field winding when used at a voltage of 220V. , that is its purpose.
本発明は次のように構成される(なお、構成要
素に付した符号は、説明の便宜のために実施例の
符号を引用したものである。)
すなわち、本発明は、回転軸3に整流子8及び
整流子8と接続された電機子巻線7が配設された
電機子9と、磁極に係る主極鉄心15A,15B
に界磁巻線14C,14Dが巻装された固定子1
3′と、電機子反作用起磁力を減少させる方向に
起磁力を発生させるよう固定子13′に配設され
た空芯補極巻線16A,16Bと、高電圧用接点
31,33及び低電圧用接点32,34の一方を
使用電源17と選択的に切換接続する切換スイツ
チ18とを有し、
界磁巻線14C,14Dは、その端子が高電圧
用接点31,33と接続され、且つタツプ23
A,23Bを介して低電圧用接点32,34と接
続され、
空芯補極巻線16A,16は、タツプ23A,
23B上にて界磁巻線14C,14Dの一部14
A−1,14B−1と直列接続してなる。
The present invention is configured as follows (note that the symbols attached to the constituent elements are those of the embodiments for convenience of explanation). An armature 9 in which an armature winding 7 connected to a child 8 and a commutator 8 is arranged, and main pole iron cores 15A and 15B related to magnetic poles.
The stator 1 has field windings 14C and 14D wound around it.
3', air-core commutator windings 16A and 16B arranged on the stator 13' to generate magnetomotive force in a direction that reduces the armature reaction magnetomotive force, high voltage contacts 31 and 33, and low voltage The field windings 14C, 14D have terminals connected to the high voltage contacts 31, 33, and Tap 23
A, 23B are connected to the low voltage contacts 32, 34, and the air core commutator windings 16A, 16 are connected to the taps 23A, 23B.
Part 14 of field windings 14C and 14D on 23B
It is connected in series with A-1 and 14B-1.
上記構成よりなれば、使用電源17が低電圧電
源例えば110Vであるとき、スイツチ18の切り
換えにより接点32,34を選択すると、界磁巻
線14C,14Dの一部14A−1,14B−1
とこれと直列接続の空芯補極巻線16A,16B
が電源17と電気的に接続される。
According to the above configuration, when the power supply 17 used is a low voltage power supply, for example, 110V, when the contacts 32 and 34 are selected by switching the switch 18, the parts 14A-1 and 14B-1 of the field windings 14C and 14D
and air core commutator windings 16A, 16B connected in series with this
is electrically connected to the power source 17.
この場合、空芯補極巻線16A,16Bは界磁
巻線14A−1,14B−1を選択した時にのみ
作用し、界磁巻線14A−1,14B−1を
110V仕様にしておけば、特に電圧切換方式によ
つて全導体数が増える低電圧使用時の整流改善を
図り得る。また、これによりある程度、電動機巻
線7の巻回数を増加できる。 In this case, the air core interpole windings 16A, 16B act only when the field windings 14A-1, 14B-1 are selected,
If the 110V specification is used, rectification can be improved especially when using low voltages where the total number of conductors increases due to the voltage switching method. Moreover, this allows the number of turns of the motor winding 7 to be increased to some extent.
一方、使用電源17が高電圧電源(例えば
220V)で、スイツチ18が接点31,33を選
択すると、界磁巻線14C,14D全体が電源1
7と電気的に接続されて高電圧用の界磁巻線とし
て機能し、空芯補極巻線16A,16Bは励磁さ
れない。この場合には、前述のように電機子巻線
7の巻回数を増加させることを可能としてあるの
で、その電子機巻線の増加分だけ界磁巻線14
C,14Dを減少させて界磁コイルの温度上昇を
低減できる。 On the other hand, the power supply 17 used is a high voltage power supply (for example,
220V), when the switch 18 selects the contacts 31 and 33, the entire field windings 14C and 14D are connected to the power supply 1.
7 and functions as a field winding for high voltage, and the air core commutator windings 16A and 16B are not excited. In this case, since it is possible to increase the number of turns of the armature winding 7 as described above, the field winding 14 is
C, 14D can be reduced to reduce the temperature rise of the field coil.
次に、本発明に係る実施例を、各図を参照して
説明する。
Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the respective figures.
ここで、まず、第1図は、本発明の一実施例に
係る整流子電動機の一部省略要部断面図、第2
は、第1図のA−A線に沿う断面図である。 Here, first, FIG. 1 is a partially omitted main part sectional view of a commutator motor according to an embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a sectional view taken along line A-A in FIG. 1. FIG.
すなわち、第1図で、ハウジング1内には、両
軸を軸受2A,2Bで支承された軸に係るシヤフ
ト3が配置されている。 That is, in FIG. 1, a shaft 3 having both shafts supported by bearings 2A and 2B is arranged in a housing 1.
このシヤフト3には、円周上に複数個のスロツ
ト4を形成した電機子鉄心5が固定され、この電
機子鉄心5の各スロツト4内には、電機子コイル
6(第2図参照)が嵌装され、電機子巻線7を形
成している。 An armature core 5 having a plurality of slots 4 formed on the circumference is fixed to the shaft 3, and an armature coil 6 (see Fig. 2) is installed in each slot 4 of the armature core 5. It is fitted and forms the armature winding 7.
そして、シヤフト3の一端には、整流子8が固
定されて電機子9を形成するものである。 A commutator 8 is fixed to one end of the shaft 3 to form an armature 9.
また、前記の整流子8の外周面には、ハウジン
グ1に支承されたブラシホルダー10内に収納さ
れているブラシ11が弾性体12により圧接され
ている。 Further, a brush 11 housed in a brush holder 10 supported by the housing 1 is pressed against the outer peripheral surface of the commutator 8 by an elastic body 12.
しかして、ハウジング1には、前記した電機子
9の外周に対応した位置に固定子鉄心13が固定
され、この固定子鉄心13には、界磁巻線14が
嵌装されて固定子3′を構成しているものであり、
この界磁巻線14は後述する各界磁巻線14C,
14Dで構成されている。 Thus, a stator core 13 is fixed to the housing 1 at a position corresponding to the outer periphery of the armature 9 described above, and a field winding 14 is fitted into the stator core 13 so that the stator 3' It consists of
This field winding 14 includes each field winding 14C, which will be described later.
It is composed of 14D.
次に、第2図において、既述のように、電機子
9は、シヤフト3に電機子鉄心5が固定され、こ
の電機子鉄心5のスロツト4中には電機子コイル
6が嵌装され、電機子9の外周位置には、所定の
空隙を介して固定子鉄心13がハウジング1によ
り支承されている。 Next, in FIG. 2, as described above, in the armature 9, the armature core 5 is fixed to the shaft 3, and the armature coil 6 is fitted into the slot 4 of the armature core 5. A stator core 13 is supported by the housing 1 on the outer periphery of the armature 9 with a predetermined gap therebetween.
そして、固定子鉄心13には、高電圧用に係る
電圧220V用の界磁巻線14C,14Dが主極鉄
心15A,15Bに嵌装され、その界磁巻線14
C,14Dのうち一部の巻線14A−2及び14
B−2を除く部分14A−1,14B−1を、低
電圧用に係る110Vの界磁巻線として兼用できる
配慮がなされ(これについては後述する)、主極
鉄心15A,15Bの間には、空芯補極巻線16
A,16Bが配設してある。 In the stator core 13, field windings 14C and 14D for high voltage 220V are fitted into the main pole cores 15A and 15B.
Some of the windings 14A-2 and 14 among C and 14D
Consideration has been made to allow parts 14A-1 and 14B-1, excluding B-2, to be used also as a 110V field winding for low voltage (this will be described later), and between main pole iron cores 15A and 15B. , air core commutator winding 16
A and 16B are arranged.
空芯補極巻線16A,16Bは、電機子反作用
起磁力を減少させる方向に起磁力を発生するよう
に巻かれて、その起磁力の発生により、電機子反
作用が減少して、整流火花を改善する機能をな
す。 The air core interpole windings 16A and 16B are wound so as to generate a magnetomotive force in a direction that reduces the armature reaction magnetomotive force, and the generation of the magnetomotive force reduces the armature reaction and produces a commutating spark. It serves the function of improving.
第3図に本実施例の整流子電動機の回路構成を
示す。 FIG. 3 shows the circuit configuration of the commutator motor of this embodiment.
第3図において、17は使用電源、18は切換
スイツチである。 In FIG. 3, 17 is a power source to be used, and 18 is a changeover switch.
切換スイツチ18は、電源17の電源端子2
1,22と、高電圧用の接点31,33と、低電
圧用の接点32,34と、電源端子21を接点3
1,32の一方に切換接続する可動接片19と、
電源端子22を接点33,34の一方に切換接続
する可動接片20とで構成してある。 The changeover switch 18 is connected to the power terminal 2 of the power supply 17.
1, 22, high voltage contacts 31, 33, low voltage contacts 32, 34, and power terminal 21 to contact 3.
a movable contact piece 19 which is switched and connected to one of 1 and 32;
It is comprised of a movable contact piece 20 that switches and connects the power supply terminal 22 to one of the contacts 33 and 34.
界磁巻線14C,14Dは、その端子が高電圧
用接点31,33と接続され、また、タツプ23
A,23Bを介して低電圧用接点32,34と接
続される。 The terminals of the field windings 14C and 14D are connected to the high voltage contacts 31 and 33, and the terminals are connected to the taps 23.
It is connected to the low voltage contacts 32 and 34 via A and 23B.
また、空芯補極巻線16Aには、タツプ23A
上にて界磁巻線14Cの一部14A−1と直列に
接続され、同様に空芯補極巻線16Bはタツプ2
3B上にて界磁巻線14Dの一部14B−1と直
列に接続してある。 In addition, the air core commutator winding 16A has a tap 23A.
It is connected in series with a part 14A-1 of the field winding 14C at the top, and the air core commutator winding 16B is connected in series with tap 2.
It is connected in series with part 14B-1 of field winding 14D on 3B.
そして、このような接続において、電圧110V
の電源17で使用するときは、切換えスイツチ1
8の電源端子21における接片19と接点32
を、電源端子22における接片20と接点34を
接続することにより、電機子9には、空芯補極巻
線16A,16B、界磁巻線14A−1,14B
−1を介して給電される。 And in such a connection, the voltage 110V
When using the power supply 17, selector switch 1
Contact piece 19 and contact point 32 in power terminal 21 of No. 8
By connecting the contact piece 20 and the contact point 34 of the power supply terminal 22, the armature 9 has air core commutator windings 16A, 16B and field windings 14A-1, 14B.
-1.
これにより、低電圧の電圧110Vで使用すると
きは、空芯補極巻線16A,16Bが励磁され
て、電機子反作用磁束が減少するので、整流性能
を改善できる。 As a result, when used at a low voltage of 110V, the air-core interpolation windings 16A and 16B are excited, and the armature reaction magnetic flux is reduced, so that rectification performance can be improved.
この効果により、倍程度ではないけれども、あ
る程度、電機子コイル6の巻回数を増加できる。 Due to this effect, the number of turns of the armature coil 6 can be increased to a certain extent, although it is not doubled.
また、高電圧の電圧220Vで使用するときは、
切換スイツチ18の接片19,20を接点31と
接点33とに接続することにより、電機子9に
は、界磁巻線14C〜14Dを介して給電される
ことになり、空芯補極巻線16A,16Bは電圧
220Vでは励磁されない。 Also, when using the high voltage 220V,
By connecting the contacts 19 and 20 of the changeover switch 18 to the contacts 31 and 33, the armature 9 is supplied with power via the field windings 14C to 14D, and the air core commutating pole winding Lines 16A and 16B are voltage
It is not excited at 220V.
以上により、さきに述べた電圧110Vで空芯補
極巻線16A,16Bを励磁するようにしたこと
によつて電機子巻線の全導体数の増加を可能にす
ることを考慮すると、その結果、電圧220V用の
界磁巻線の巻回数を減少させることができ、ひい
ては、当該界磁巻線の温度上昇を規定値内に低減
することができる。 From the above, considering that it is possible to increase the total number of conductors in the armature winding by exciting the air-core interpole windings 16A and 16B with the voltage of 110V mentioned earlier, the results are as follows: , it is possible to reduce the number of turns of the field winding for voltage 220V, and as a result, it is possible to reduce the temperature rise of the field winding to within a specified value.
以上のように本発明によれば、低電圧運転時に
は空芯補極巻線を励磁するので整流改善を図るこ
とができ、高電圧運転時には界磁巻線の巻回数を
減らせることができて、温度低減を図ることがで
きる電圧切換えタイプの整流子電動機を得ること
ができる。
As described above, according to the present invention, since the air core interpolation winding is excited during low voltage operation, rectification can be improved, and the number of turns of the field winding can be reduced during high voltage operation. , a voltage switching type commutator motor that can reduce temperature can be obtained.
第1図は、本発明の一実施例に係る整流子電動
機の一部省略要部断面図、第2図は、第1図のA
−A線の沿う断面図、第3図は、その整流子電動
機の電圧切換えを使用する際の回路構成図であ
る。
3…シヤフト、6…電機子コイル、7…電機子
巻線、8…整流子、9…電機子、14A−1,1
4A−2,14B−1,14B−2,14C,1
4D…界磁巻線、15A,15B…主極鉄心、1
6A,16B…空芯補極巻線、31〜34…接
点。
FIG. 1 is a partially omitted main part sectional view of a commutator motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an A of FIG. 1.
FIG. 3, a cross-sectional view taken along line -A, is a circuit configuration diagram when voltage switching of the commutator motor is used. 3... Shaft, 6... Armature coil, 7... Armature winding, 8... Commutator, 9... Armature, 14A-1,1
4A-2, 14B-1, 14B-2, 14C, 1
4D...Field winding, 15A, 15B...Main pole iron core, 1
6A, 16B...air core interpolation winding, 31-34...contact.
Claims (1)
た電機子巻線7が配設された電機子9と、磁極に
係る主極鉄心15A,15Bに界磁巻線14C,
14Dが巻装された固定子13′と、電機子反作
用起磁力を減少させる方向に起磁力を発生させる
よう前記固定子13′に配設された空芯補極巻線
16A,16Bと、高電圧用接点31,33及び
低電圧用接点32,34の一方を使用電源17と
選択的に切換接続する切換スイツチ18とを有
し、 前記界磁巻線14C,14Dは、その端子が前
記高電圧用接点31,33と接続され、且つタツ
プ23A,23Bを介して前記低電圧用接点3
2,34と接続され、 前記空芯補極巻線16A,16Bは、前記タツ
プ23A,23B上にて前記界磁巻線14C,1
4Dの一部14A−1,14B−1と直列接続し
てあることを特徴とする整流子電動機。[Claims] 1. An armature 9 in which a commutator 8 and an armature winding 7 connected to the commutator 8 are disposed on the rotating shaft 3, and field windings in the main pole iron cores 15A and 15B related to the magnetic poles. Line 14C,
14D, air-core commutating pole windings 16A, 16B arranged on the stator 13' to generate magnetomotive force in a direction that reduces the armature reaction magnetomotive force, It has a changeover switch 18 that selectively connects one of the voltage contacts 31, 33 and the low voltage contacts 32, 34 to the power supply 17, and the field windings 14C, 14D have their terminals connected to the high voltage. It is connected to the voltage contacts 31 and 33, and is connected to the low voltage contact 3 via the taps 23A and 23B.
2, 34, and the air core commutator windings 16A, 16B are connected to the field windings 14C, 1 on the taps 23A, 23B.
A commutator motor characterized in that it is connected in series with parts 14A-1 and 14B-1 of 4D.
Priority Applications (1)
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JP3957682A JPS58157357A (en) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | Commutator motor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1982
- 1982-03-15 JP JP3957682A patent/JPS58157357A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS58157357A (en) | 1983-09-19 |
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