JPH0515128A - 冷凍機器用圧縮機の電動機 - Google Patents

冷凍機器用圧縮機の電動機

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JPH0515128A
JPH0515128A JP15853591A JP15853591A JPH0515128A JP H0515128 A JPH0515128 A JP H0515128A JP 15853591 A JP15853591 A JP 15853591A JP 15853591 A JP15853591 A JP 15853591A JP H0515128 A JPH0515128 A JP H0515128A
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JP
Japan
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lead wire
electric motor
load
motor
compressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP15853591A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Tamura
輝雄 田村
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Refrigeration Co, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Refrigeration Co
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Publication of JPH0515128A publication Critical patent/JPH0515128A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は冷凍機器用圧縮機に使用される電動
機に於いて、温度安定時に磁束密度を下げることにより
電動機効率を向上させて省電力を図るとともに冷蔵庫の
静音化を図ることを目的とする。 【構成】 固定子巻線M,Aの巻回数の途中から中間タ
ップリード線LTMを引出し、高負荷時には電源を中間タ
ップリード線LTMに印加し、温度安定時には巻回数の終
端リード線LC,LM,LAに印加して運転するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷蔵庫、ショーケース、
空調機等各種の冷凍機器に使用される圧縮機の電動機に
関する。
【0002】
【従来の技術】各種冷凍機器に使用される圧縮機の電動
機には様々な種類があるが、いま冷蔵庫用圧縮機の電動
機として用いられるコンデンサ始動コンデンサラン型単
相誘導電動機を例にとりあげて、従来の構成とその電動
機のトルク特性について図4および図5を参照しながら
説明する。
【0003】図4は固定子の固定子巻線の接続図を示す
ものであって、Mは主コイル、Aは補助コイル、CS
よびCRはそれぞれ始動用コンデンサおよび運転用コン
デンサであり、またRy1は始動用コンデンサの開閉リレ
ーである。
【0004】回転子は複数の導体溝を有する積層鉄心に
アルミダイカストによりいわゆるかご形の2次導体を形
成した構造となっているが本発明の主題ではないので、
図示および詳細な説明は省略する。
【0005】以上のように構成された従来の電動機は、
始動中は始動用コンデンサCSと運転用コンデンサCR
が並列接続された状態で電源が印加され、始動完了時点
で開閉リレーRy1が作動して以後は運転用コンデンサC
Rのみが、補助回路に挿入された形で運転される。
【0006】次に図5は、この電動機の回転数とトルク
の関係を示すグラフである。次に図5は於いて電動機は
電源印加とともに実線の曲線Aで示すようなトルクを発
生しながら回転数を上げていきピーク値の停動トルクT
mAに達した後発生トルクは低下して同期速度より少し低
い無負荷回転数NOに到ってゼロとなる。
【0007】いま冷蔵庫に始めて電源を投入するイニシ
ャルプルダウン時や蒸発器の霜取時のような庫内温度が
高い高負荷状態では、電動機には大きな負荷トルクTH
が掛って点Pから運転が始まり、庫内が段々冷却されて
温度が下って行くにつれて負荷トルクも小さくなり、設
定温度に安定すると小さな負荷トルクTLの点QでON
/OFFのサイクリング運転に入る。
【0008】ここで冷蔵庫の運転モードの点から考える
と、高負荷状態で使用される時間は極めて短く、殆どの
時間は安定温度の低い負荷で運転される。従って冷蔵庫
の消費電力という観点から見ると、圧縮機の機械効率が
一定と仮定すると消費電力の多少は安定運転時の電動機
効率の良否によって決まることとなる。
【0009】一方電動機の停動トルクTmAは前述の如
く、高負荷時の負荷トルクTHをカバーするだけの値が
必要であり、温度が安定してON/OFFのサイクリン
グ運転をするときには、それに必要な電動機の発生トル
クは破線の曲線Bのように、その停動トルクTmLが温度
安定時の負荷トルクTLをカバーできるだけの大きさで
よいことになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな構成では、高負荷時の大きな負荷トルクをカバーす
るだけの停動トルクを発生させるために、固定子巻線に
よる磁界の磁束密度を高く取る必要があった。このため
固定子鉄心に生ずる鉄損および励磁電流が大きく冷蔵庫
の消費電力量を左右する安定運転時の電動機効率を低下
させるとともに、電動機の磁気騒音が大きくなるという
課題があった。
【0011】本発明は上記問題点に鑑み、固定子巻線に
中間タップリード線を設けて負荷に応じて電源接続を切
換えて運転することにより、高負荷時に必要なだけの停
動トルクを確保するとともに、安定運転時には電動機効
率を向上させて機器の省電力を図り、且つ電動機の磁気
騒音を低減させた高性能な冷凍機器用圧縮機の電動機を
提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の冷凍機器用圧縮機の電動機は、固定子巻
線が施された固定子と回転子と、前記固定子巻線の巻回
数の終端から引出した終端リード線と巻回数の途中から
引出した中間タップリード線とを備え、高負荷時には電
源を中間タップリード線に印加し、温度安定時には終端
リード線に印加して運転する構成とするものである。
【0013】またリード線の電源接続の切換手段とし
て、温度検知手段を用いて冷凍機器の庫内や周囲の温度
を検知して行うか、或いは電流検知手段を用いて圧縮機
の電動機の電流を検知して行うものである。
【0014】
【作用】本発明は上記した構成によって、冷凍機器が高
負荷状態のときには、電源が中間タップに印加されるた
め、固定子巻線による磁束密度は高くなって高負荷に対
応した大きなトルクを得ることができ、且つ温度安定時
には電源が終端リード線に印加されるため、固定子巻線
による磁束密度は低くなって温度安定時に対応した小さ
なトルクを発生させるとともに、鉄損及び励磁電流が減
少し、電動機の効率が向上して消費電力を低減させるこ
とができる。
【0015】またリード線の電源接続の切換え制御を冷
凍機器の庫内や周囲の温度を検知して行うか、或いは圧
縮機の電動機の電流を検知する行う構成としているため
に、冷凍機器の負荷状態に適合した運転ができる。
【0016】
【実施例】以下本発明の実施例として、前記従来例の説
明のときと同様に冷蔵庫用圧縮機のコンデンサ始動コン
デンサラン形単相誘導電動機を例にとりあげ、図面を参
照しながら説明する。
【0017】図1は本発明の一実施例に於ける電動機の
固定子巻線の接続図を示す。以下説明は従来例と相異し
ている点についてのみ行う。
【0018】図1に於いて主コイルMの全巻回数WM
M1とWM2とに分割されており、リード線は巻回数の両
端から引出された終端リード線LC及びLMと巻回数の分
割り点から引出された中間タップリード線LTM及び補助
コイルAの終端リード線LAよりなる。Ry2は冷蔵庫の
負荷状態に応じてリード線の電源接続を切換えるための
切換手段で、リレーである。
【0019】ここで主コイルMの全巻回数WMは冷蔵庫
の庫内温度が安定した状態のときの負荷トルクTLをカ
バーでき、且つこのときに電動機効率が最良になるよう
な適切な磁束密度が得られるように設定されている。ま
た分割コイルWM1およびWM2の配分は、電源が中間タッ
プリード線LTMに印加されたとき、冷蔵庫の高負荷状態
の大きな負荷トルクTHをカバーできるだけのトルクが
得られる磁束密度になるように設定されている。
【0020】図1の固定子巻線の接続回路を有する電動
機の作動について、前述の図5のグラフをも併用して説
明する。
【0021】冷蔵庫がイニシャルプルダウンや霜取り等
のように高負荷状態で電動機に大きな負荷トルクTH
かかるとき、電源は切換リレーRy2を介して、中間タッ
プリード線LTM印加される。
【0022】このとき主回路の巻回数が減るため磁束密
度はWM/WM1(WM>WM1)に比例して増大するので、
発生トルクは高負荷時の大きな負荷トルクTHを充分カ
バーできるような値となって圧縮機は支障なく運転がで
きる。即ち図5の曲線Aのトルクを発生しながら始動
し、点Pで運転される。
【0023】冷蔵庫の庫内温度が下るにつれて負荷トル
クは小さくなり、安定温度まで到達すると、切換リレー
y2が作動して電源は終端リード線LCに印加される。こ
のとき主回路の巻回数はWM1からWMに増加するため、
磁束密度が低くなり発生トルクは下るが安定運転時の低
い負荷トルクTLは充分カバーできるよう巻回数が設計
されているので、図5の曲線Bのトルクを発生しながら
始動し、点Q′の点で安定運転される。この際磁束密度
は低くなっているので鉄損および励磁電流が低減して電
動機効率が向上し、前記の如く冷蔵庫の消費電力は安定
温度での運転時の電動機効率によって決るため消費電力
を低減することが可能となる。
【0024】また磁束密度が下ることにより電動機の磁
気騒音が低減し、冷蔵庫の静音化を図ることができる。
【0025】上記は冷蔵庫用圧縮機の電動機として単相
誘導電動機を例にとって説明したが、電動機の種類とし
ては三相誘導電動機や、回転子に永久磁石と始動用2次
導体を配設した自己始動形永久磁石式同期電動機或いは
DCブラシレス電動機等にも適用ができる。
【0026】また冷蔵庫以外のショーケースや空調機等
多様な冷凍空調機器用圧縮機の電動機にも応用展開が可
能である。
【0027】次にリード線の電源接続の切換え制御の実
施例について図2および図3を用いて説明する。
【0028】図2は冷凍空調機器に設けた例えばサーミ
スタの如き温度検知手段Sθにより温度を検知し、その
高低に従ってリレー駆動手段Rrを介して切換えリレー
y2の作動を制御する例である。即ち温度が高い高負荷
の場合には電源は中間タップリード線LTMへ接続され、
温度が低い軽負荷の場合には終端リード線LCへ接続さ
れることとなり、負荷状態に適合した切換え制御ができ
る。
【0029】図3は圧縮機の電動機の電流を、例えば電
流センサの如き電流検知手段Siを用いて検知し、その
大小に従ってリレー駆動手段Rrを介して切換えリレー
y2の作動を制御する例である。即ち電流の大きい高負
荷の場合には電源は中間タップリード線LTMへ接続さ
れ、電流の小さい軽負荷の場合は巻線終端リードLC
接続される。但しこの例では電動機が一度始動した後で
ないと負荷状態を判定できず、また、温度の低い軽負荷
のときでも始動時は運転電流の数倍の始動電流が流れる
という問題があるが、切換えリレーRy2は常閉接点であ
るので始動時には電源は負荷の大きさに拘らず必ず中間
タップリード線LTMに接続されて大きなトルクを発生し
て始動を完了し、その後軽負荷の状態のときのみ終端リ
ード線LCに接続切換えをして運転するようにリレー駆
動手段Rrを工夫しておけばよい。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明は、固定子巻線が施
された固定子と回転子よりなるものであって、前記固定
子巻線の巻回数の終端から引出した終端リード線と巻回
数の途中から引出した中間タップリード線とを備え、高
負荷時には電源を中間タップリード線に印加し、温度安
定時には終端リード線に印加して運転する構成としてい
るため、温度安定時には磁束密度が低くなるので電動機
効率が向上して省電力が図れるとともに、電動機の磁気
騒音を低減させ冷蔵庫の静音化を図ることができる。ま
た高負荷時には磁束密度が高くなるので大きなトルクを
発生させることができ、高負荷時の大きな負荷トルクを
カバーすることができる。
【0031】また本発明は上記したリード線の電源接続
の切換え制御を温度検知手段或いは電流検知手段を用い
て行う構成としているため、負荷状態に適合した運転を
行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す冷凍空調機器用圧縮機の
電動機の電気回路図
【図2】図1相当の他の実施例を示す電動機の電気回路
【図3】図1相当の他の実施例を示す電動機の電気回路
【図4】従来の冷凍空調機器用圧縮機の電動機の電気回
路図
【図5】冷凍空調機器用圧縮機の電動機の回転数とトル
クの関係を表すグラフ
【符号の説明】
M,A 固定子巻線 WM,WM1,WM2 巻回線 LC,LM,LA 終端リード線 LTM 中間タップリード線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定子巻線が施された固定子と、回転子
    と、前記固定子巻線の巻回数の終端から引出した終端リ
    ード線と、巻回数の途中から引出した中間タップリード
    線と、高負荷時に電源を中間タップリード線に印加し、
    温度安定時に終端リード線に印加する切換手段とよりな
    る冷凍機器用圧縮機の電動機
  2. 【請求項2】 リード線の電源接続の切換手段を温度検
    知手段を温度検知手段を用いて行うことを特徴とする請
    求項1記載の冷凍機器用圧縮機の電動機
  3. 【請求項3】 リード線の電源接続の切換手段を電流検
    知手段を用いて行うことを特徴とする請求項1記載の冷
    凍空調機器用圧縮機の電動機
JP15853591A 1991-06-28 1991-06-28 冷凍機器用圧縮機の電動機 Pending JPH0515128A (ja)

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JP (1) JPH0515128A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008136329A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Hitachi Appliances Inc 冷凍装置
JP2020134120A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 エンブラコ インドゥストリア デ コンプレッソレス エー ソリューションズ エン レフリジラサン リミターダ 冷蔵システムおよび冷蔵システムのコンプレッサの制御方法およびシステム

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