JPH05146122A - コンデンサ駆動型誘導電動機 - Google Patents

コンデンサ駆動型誘導電動機

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JPH05146122A
JPH05146122A JP33282091A JP33282091A JPH05146122A JP H05146122 A JPH05146122 A JP H05146122A JP 33282091 A JP33282091 A JP 33282091A JP 33282091 A JP33282091 A JP 33282091A JP H05146122 A JPH05146122 A JP H05146122A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は円環状ヨークと該円環状ヨークから放
射状に植設された複数のポールとより成る固定子鉄芯
と、前記ポールに4以上の磁極を形成するように巻装さ
れた主巻線と補助巻線とより成る2相巻線とを備える固
定子と、該固定子と空隙を介して対向し回転自在に軸支
された回転子とより成り、前記巻線が単相電源で外部コ
ンデンサより位相差を当たえられて励磁されるコンデン
サ駆動型誘導電動機において、主巻線と補助巻線の夫々
の巻線端末がコンデンサに接続されている巻線の位置を
交差しない様に配置して両相巻線の間に絶縁物を介在さ
せる必要が無いコンデンサ駆動型誘導電動機を得るのを
目的とする。 【構成】本発明に成るコンデンサ駆動型誘導電動機は、
主巻線と補助巻線の夫々を配置する位置と巻き進みの方
向を変更して主巻線と補助巻線双方の巻き始めコイル
(巻き終りコイル)同士の位置が互いに電気角で90°
又は270°変位するように配置する事により目的を達
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単相電源で駆動される
コンデンサ駆動型誘導電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明に係るコンデンサ駆動型誘導電動
機は、主巻線及び補助巻線を構成する2相巻線を備え、
前記補助巻線はコンデンサを直列に接続して付勢される
ものであるが、該コンデンサの端子電圧は通常電源電圧
より高くなるため、主巻線と補助巻線間の電圧が電源電
圧より高くなる部分があり、これら両相巻線のコイル同
士が機械的に接触する様な事があると電気絶縁の破壊に
つながる危険を生ずるために、特公昭61−55329
号に見られるような2相間に絶縁物を挿入する方法が採
られている。図1は2相巻線コンデンサ駆動型誘導電動
機の結線状態を示す概念図で、補助巻線2が外部移相用
コンデンサ7と直列接続されて主巻線1と並列となって
単相交流電源30に接続されている。10は上記両巻線
によって付勢されて回転する回転子を示している。図2
は該誘導電動機の主巻線1及び補助巻線2と移相用コン
デンサ7の電圧ベクトルの関係を示すものであり、これ
らを参考にして従来技術の問題点を説明する。図11は
従来技術に成る4極24スロット巻線の構成を示す展開
図で、並列記述される数値が各スロット番号を示してい
る。主巻線1を実線で示し、端末3を巻始めとして第1
のコイル1Aはスロット4〜9に卷装されて第2のコイ
ル1Bはスロット10〜15,第3のコイル1Cは16
〜21,第4のコイル1Dは22〜3に、夫々交互に逆
巻きで図示の通り順次右方向に巻き進められ端末4に到
る。一方補助巻線は破線で示すもので、端末6を巻始め
としてスロット1〜6に第1のコイル2A,第2のコイ
ル2Bは7〜12,第3のコイル2Cは13〜18,第
4のコイル2Dは19〜24に位置するように主巻線と
同じく順次右方向に巻き進められ端末5に到る。このよ
うなコイルの配置によると、例えば図3に示すCW回転
時(回転方向は端末引き出しと反対方向から見る。以下
同じ)の接続では、両巻線1,2は夫々の端末3,6で
短絡されて電源の一方に接続され、他方の端末は主巻線
1の端末4は直接に、補助巻線2の端末5は直列接続さ
れた移相用コンデンサ7を介して電源のもう一方に接続
される。
【0003】この時、補助巻線2には該移相用コンデン
サ7によって進相電流が流れ主巻線1とに位相差が生ず
るので、端末3及び6で短絡されて同電位のコイル1A
とコイル2Aとから順番に配置され夫々の磁極を形成す
るコイル1B,1C,1Dとコイル2B,2C,2Dとの間
には図12に示す様に電位差が発生する。同様に図4の
CCW回転時の接続では夫々の各コイル間の電位差は図
13に示す様になる。言い換えれば、主巻線1の端末4
に直結する第4のコイル1Dと補助巻線2の端末5に直
結する第4のコイル2Dとは移相用コンデンサ7の両端
8,9に接続されるので、主巻線1の第4のコイル1D
と補助巻線2の第4のコイル2Dとの間には、前記移相
用コンデンサの端間電圧に相当する電位差が生ずる事に
なるが、これらコイル1Dとコイル2Dは図11に示し
上述したように、夫々スロット22〜3,スロット19
〜24に卷装されるので互いに交錯し対向する為、絶縁
の面では最も危険な状態におかれているという事が出
来、従って上述のような絶縁処理が必要となるのであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような手段
は、絶縁部材を別に用意する必要があり、該絶縁部材の
挿入固着のための作業行程を伴い経済的に不利であるの
は言うまでもなく、実際の作業で当該コイル同士の接触
を完全に防ぐ事が容易でない事から、信頼性の確保が困
難であるという問題もある。即ち、絶縁破壊の防止を経
済的に技術的にも安心して実現する手段としては両相コ
イル間に掛かる電圧を低下させる事が最も有効である事
は明かである。本発明は、上述の如き従来構造での問題
点を解決する手段として、コンデンサの端子電圧を低く
する方法によらず、主巻線と補助巻線の構成と両相コイ
ルの相関位置を特定する事により、両相コイル間に掛か
る電圧の低下を実現しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に成るコンデンサ
駆動型誘導電動機は、主巻線と補助巻線とより成る2相
巻線が単相電源で外部コンデンサにより位相差を与えら
れて励磁されるもので、前記巻線は、主卷線と補助巻線
双方の巻始めコイル(巻終りコイル)の巻線の向きが同
じもしくは逆でしかも磁極を形成するコイル卷装の進め
方の向きが逆もしくは同じで、且つ両巻線の前記巻始め
コイル(巻終りコイル)同士の位置が互いに電気角で9
0°もしくは270°変位した位置となる如く構成され
る。
【0006】
【作 用】上述の如き構成においては、両巻線の共通電
位側端部とは逆の側で主巻線と補助巻線との間の電位差
が最も高くなる移相用コンデンサ接続端側近傍におい
て、該移相用コンデンサに接続される両相巻線の当該コ
イル同士が機械的に接触する事がないので、当該部分の
両相コイル間に特別な絶縁処理を施す必要がなくなる。
【0007】
【実施例】以下図面に従い本発明の構成を説明する。前
述の通り、図1は2相巻線コンデンサ駆動型誘導電動機
の結線状態を示す概念図で、補助巻線2が移相用コンデ
ンサ7と直列接続されて主巻線1と並列となって単相交
流電源30に接続されている。10は上記両巻線によっ
て付勢されて回転する回転子を示している。図2は該誘
導電動機の主巻線1及び補助巻線2と移相用コンデンサ
7の電圧ベクトルの関係を示すものである。
【0008】又、図3と図4は夫々時計方向回転(:C
W)と反時計方向回転(:CCW)に対応する結線状態
を示している。以下第1,第2の実施例いずれも4極巻
線の構成で、24個の巻線スロットを備える。
【0009】図5が第1の例で、固定子鉄芯が展開され
た状態を示し、並列記述されている数値は上記固定子鉄
芯の巻線スロットを示す連続番号である。該第1の例
は、前述従来技術に成る例と同様に実線で示す主巻線1
は端末3と4として、又破線で示す補助巻線2は端末5
と6として構成され、該補助巻線2が前記主巻線1に対
し電気角で90°ずれた位置から巻始められて同じく電
気角で90゜ずれた夫々の所定スロットに卷装される事
に変わりはないが、主巻線1が端末3を巻始めとして第
1のコイル1Aから順次図面で右方向に卷装されるのに
対し、補助巻線2は第1のコイル2Aから順次図面で左
方向に卷装される。即ち主巻線と補助巻線双方の巻き始
めコイル(巻き終りコイル)の巻線の向きが同じ、磁極
を形成する巻装の進み方向が逆、且つ前記両巻線の巻き
始めコイル(巻き終りコイル)同士の位置が互いに電気
角で90°変位した位置に巻装される。
【0010】このような巻線手段によれば、同図に見る
ように、主巻線1の第1のコイル1Aはスロット4〜
9,第2のコイル1Bはスロット10〜15,第3のコ
イル1Cはスロット16〜21そして第4のコイル1D
はスロット22〜3と前述従来技術の例と同じであるの
に対し、補助巻線2については端末6から巻始められる
第1のコイル2Aがスロット7〜12,第2のコイル2
Bがスロット1〜6,第3のコイル2Cがスロット19
〜24そして第4のコイル2Dがスロット13〜18に
卷装され端末5で終了するので、例えば図3のCW回転
の接続では短絡された端末3と6から最も離れ、移相用
コンデンサ7の両端8,9に接続される為最も電位差が
大きくなる主巻線1の第4のコイル1Dと補助巻線2の
第4のコイル2Dとが、夫々スロット22〜3とスロッ
ト13〜18に卷装されるので互いに当接する事がな
い。
【0011】即ち、電位差が最大のコイル同士が離間す
る事になるので、夫々の両相コイル間に生ずる電位差は
図6に示す様にその最大値が減少する事になる。同様に
図4のCCW回転時の接続では夫々の両相コイル間の電
位差は図7に示す様になり、いずれも前述の図12に示
す従来技術の構成による最大電位差に対し減少効果が認
められる。
【0012】図8が第2の例で、固定子鉄芯が展開され
た状態を示し、並列記述されている数値が上記固定子鉄
芯の巻線スロットを示す連続番号である事は前述図5の
第1の例と同じである。該第2の例も、前述従来技術に
成る例と同様に実線で示す主巻線1は端末3と4とし
て、又破線で示す補助巻線2は端末5と6として構成さ
れ、該補助巻線2が前記主巻線1に対し電気角で90゜
ずれた夫々の所定スロットに卷装される事に変わりはな
いが、主巻線1の巻始めに対し補助巻線2の巻始めが1
80゜ずれた位置から巻き始められ、主巻線1は端末3
を巻始めとして第1のコイル1Aが左巻きに卷かれ順次
図面で左方向に卷装されるのに対し、補助巻線2は第1
のコイル2Aが右巻き(主巻線1の巻始めと逆巻き)に
巻かれて順次図面で左方向に卷装される。即ち両巻線の
巻き始めコイル(巻き終りコイル)同士の位置が互いに
電気角で270°の位置となるように巻装される。
【0013】このような巻線手段によれば、同図に見る
ように、主巻線1の第1のコイル1Aはスロット22〜
3,第2のコイル1Bはスロット16〜21,第3のコ
イル1Cはスロット10〜15そして第4のコイル1D
はスロット4〜9に卷装され、補助巻線2については端
末6から巻始められる第1のコイル2Aがスロット7〜
12,第2のコイル2Bがスロット1〜6,第3のコイ
ル2Cがスロット19〜24そして第4のコイル2Dが
スロット13〜18に卷装され端末5で終了するので、
例えば図3のCW回転の接続では短絡された端末3と6
から最も離れて電位差が大きくなる主巻線1の第4のコ
イル1Dがスロット4〜9に卷装され、補助巻線2の第
4のコイル2Dがスロット13〜18に卷装されるので
互いに当接する事がない。
【0014】即ち、前述第1の例と同じく電位差が最大
の両相コイル同士が離間する事になるので、夫々のコイ
ル間に生ずる電位差は図9に示す様にその最大値が減少
する事になる。同様に図4のCCW回転時の接続では夫
々のコイル間の電位差は図10に示す様になり、いずれ
も前述の図12示す従来技術の構成による最大電位差に
対し減少効果が認められる。なお、本発明の実施例にお
いては、主巻線1及び補助巻線2を全磁極数分連続して
卷装する構成を示したが、これらの巻線の一部もしくは
全部を個々に卷装した上で接続しても同じ効果を得るも
のである。
【0015】
【発明の効果】本発明に成るコンテ゛ンサ駆動型誘導電動機は
上述の如き構成であるので、移相用コンデンサによる両
相コイル間の電位差を減少する事により、主巻線・補助
巻線間の絶縁処理を排除する事が出来、コスト的な効果
だけでなく信頼性の向上をも実現する効果がある。因み
に実施例に示す4極構造の本発明に成る巻線構成では、
両相巻線間の最大電位差は従来技術の例の巻線構成に対
し88.4%となり、11.6%の低下を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】2相巻線より成るコンデンサ駆動型誘導電動機
の結線状態を示す概念図である。
【図2】図1に示す例の両相巻線と移相用コンデンサの
端間電圧の概略ベクトル図である。
【図3】2相巻線より成るコンデンサ駆動型誘導電動機
のCW回転を示す接続図である。
【図4】2相巻線より成るコンデンサ駆動型誘導電動機
のCCW回転を示す接続図である。
【図5】本発明に成る第1の例のコイルの配置の様子を
示す展開図である。
【図6】図5に示す第1の例のCW回転時での各コイル
間の電位差ベクトルの略図である。
【図7】図5に示す第1の例のCCW回転時での各コイ
ル間の電位差ベクトルの略図である。
【図8】本発明に成る第2の例のコイルの配置の様子を
示す展開図である。
【図9】図8に示す第2の例のCW回転時での各コイル
間の電位差ベクトルの略図である。
【図10】図8に示す第2の例のCCW回転時での各コ
イル間の電位差ベクトルの略図である。
【図11】従来技術に成る例のコイルの配置の様子を示
す展開図である。
【図12】図11に示す従来技術の例のCW回転時での
各コイル間の電位差ベクトルの略図である。
【図13】図11に示す従来技術の例のCCW回転時で
の各コイル間の電位差ベクトルの略図である。
【符号の説明】
1 :主巻線 1A:主巻線の第1のコイル 1B:主巻線の第2のコイル 1C:主巻線の第3のコイル 1D:主巻線の第4のコイル 2 :補助巻線 2A:補助巻線の第1のコイル 2B:補助巻線の第2のコイル 2C:補助巻線の第3のコイル 2D:補助巻線の第4のコイル 3 :主巻線の巻始め端末 4 :主巻線の巻終り端末 5 :補助巻線の巻終り端末 6 :補助巻線の巻始め端末 7 :移相用コンデンサ 8,9:移相用コンデンサの端子部 10:回転子 30:単相交流電源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円環状ヨークと該円環状ヨークから放射
    状に植設された複数のポールとより成る固定子鉄芯と、
    前記ポールに4以上の磁極を形成するように卷装された
    主巻線と補助巻線とより成る2相巻線とを備える固定子
    と、該固定子と空隙を介して対向し回転自在に軸支され
    た回転子とより成り、前記巻線が単相電源で外部コンデ
    ンサにより位相差を与えられて励磁されるコンデンサ駆
    動型誘導電動機において、前記主巻線と補助巻線双方の
    巻始めコイル(巻終りコイル)の巻線の向きが同じ、磁
    極を形成する卷装の進み方向が逆、且つ前記両巻線の巻
    始めコイル(巻終りコイル)同士の位置が互いに電気角
    で90°変位していることを特徴とするコンデンサ駆動
    型誘導電動機。
  2. 【請求項2】 円環状ヨークと該円環状ヨークから放射
    状に植設された複数のポールとより成る固定子鉄芯と、
    前記ポールに4以上の磁極を形成するように卷装された
    主巻線と補助巻線とより成る2相巻線とを備える固定子
    と、該固定子と空隙を介して対向し回転自在に軸支され
    た回転子とより成り、前記巻線が単相電源で外部コンデ
    ンサにより位相差を与えられて励磁されるコンデンサ駆
    動型誘導電動機において、前記主巻線と補助巻線双方の
    巻始めコイル(巻終りコイル)の巻線の向きが逆、磁極
    を形成する卷装の進み方向が同じ、且つ前記両巻線の巻
    始めコイル(巻終りコイル)同士の位置が互いに電気角
    で270°変位していることを特徴とするコンデンサ駆
    動型誘導電動機。
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