JPH06296351A - 三相誘導電動機の巻線切替方式 - Google Patents
三相誘導電動機の巻線切替方式Info
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- JPH06296351A JPH06296351A JP7971193A JP7971193A JPH06296351A JP H06296351 A JPH06296351 A JP H06296351A JP 7971193 A JP7971193 A JP 7971193A JP 7971193 A JP7971193 A JP 7971193A JP H06296351 A JPH06296351 A JP H06296351A
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- winding
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- induction motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 三相誘導電動機の巻線切替方式に関し、広範
囲の出力特性を有し、巻線に生じる誘導電圧による絶縁
破壊のない巻線切替方式の提供を目的とする。 【構成】 各相の巻線が全巻線数を整数比で分割した分
割点を有する三相誘導電動機を、低速から高速まで広範
囲に定出力特性をもたせるよう巻線を切り替える三相誘
導電動機の巻線切替方式において、三相誘導電動機の各
相の巻線は前記分割点で分離可能に口出し線が設けら
れ、低速領域では各相の全巻線を低速巻線（１Ｌ，２
Ｌ，３Ｌ）としてＹ結線とし、高速領域では高速巻線
（１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ）をＹ結線とし、かつ低速巻線の内
使用されない巻線を個々に分離して電気的に絶縁する
か、またはそれらの巻線の一端を中性点Ｎに接続し他端
を開放し、Ｙ−Ｙ結線方式にて巻線を切り替え、各相の
巻線に三相電力を供給するよう構成する。
囲の出力特性を有し、巻線に生じる誘導電圧による絶縁
破壊のない巻線切替方式の提供を目的とする。 【構成】 各相の巻線が全巻線数を整数比で分割した分
割点を有する三相誘導電動機を、低速から高速まで広範
囲に定出力特性をもたせるよう巻線を切り替える三相誘
導電動機の巻線切替方式において、三相誘導電動機の各
相の巻線は前記分割点で分離可能に口出し線が設けら
れ、低速領域では各相の全巻線を低速巻線（１Ｌ，２
Ｌ，３Ｌ）としてＹ結線とし、高速領域では高速巻線
（１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ）をＹ結線とし、かつ低速巻線の内
使用されない巻線を個々に分離して電気的に絶縁する
か、またはそれらの巻線の一端を中性点Ｎに接続し他端
を開放し、Ｙ−Ｙ結線方式にて巻線を切り替え、各相の
巻線に三相電力を供給するよう構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三相誘導電動機の巻線切
替方式に関し、特に低速から高速まで広範囲に定出力が
要求される機械の駆動に使用する三相誘導電動機の巻線
切替方式に関する。
替方式に関し、特に低速から高速まで広範囲に定出力が
要求される機械の駆動に使用する三相誘導電動機の巻線
切替方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】三相誘導電動機に対し低速から高速まで
広範囲に定出力を要求する機械の例としてエレベータま
たは工作機械の主軸等がある。工作機械の主軸の駆動に
は、加工に必要な速度および出力トルクに応じて、機械
的なクラッチ切替、三相誘導電動機の極数変換、あるい
は直流電動機のサイリスタレオナード制御等が適用され
てきた。近年、ＡＴＣ（自動工具交換機能）やワークの
自動角度割り出し等の高度な機能を備えたＮＣ旋盤やマ
シニングセンタを中心にベクトル制御インバータと誘導
電動機を組み合わせたベクトル制御誘導電動機が工作機
械の主軸の駆動にも適用されるようになってきた。
広範囲に定出力を要求する機械の例としてエレベータま
たは工作機械の主軸等がある。工作機械の主軸の駆動に
は、加工に必要な速度および出力トルクに応じて、機械
的なクラッチ切替、三相誘導電動機の極数変換、あるい
は直流電動機のサイリスタレオナード制御等が適用され
てきた。近年、ＡＴＣ（自動工具交換機能）やワークの
自動角度割り出し等の高度な機能を備えたＮＣ旋盤やマ
シニングセンタを中心にベクトル制御インバータと誘導
電動機を組み合わせたベクトル制御誘導電動機が工作機
械の主軸の駆動にも適用されるようになってきた。
【０００３】工作機械の主軸の駆動は、多様な加工材料
や加工物の大きさに応じて最適な切削速度を得るため広
範囲の速度制御が要求されている。すなわち、工作機械
の主軸は大径加工や重切削は低速で、小径加工や軽切削
は高速で加工するという広範囲の定出力制御が要求され
る。それゆえ、ベクトル制御誘導電動機の定出力範囲を
拡大するため、誘導電動機の巻線を所定速度で切り替え
る方式が使用されている。
や加工物の大きさに応じて最適な切削速度を得るため広
範囲の速度制御が要求されている。すなわち、工作機械
の主軸は大径加工や重切削は低速で、小径加工や軽切削
は高速で加工するという広範囲の定出力制御が要求され
る。それゆえ、ベクトル制御誘導電動機の定出力範囲を
拡大するため、誘導電動機の巻線を所定速度で切り替え
る方式が使用されている。
【０００４】図４は巻線切替方式による三相誘導電動機
の出力特性を示す図である。以下、本図を参照して基底
速度について説明する。低速用と高速用に三相誘導電動
機の巻線を１５００ＲＰＭで切り替えて運転したときの
出力の変化を示す。低速巻線による三相誘導電動機の出
力特性を点線で示す。低速巻線の基底速度は５００ＲＰ
Ｍで定出力領域は５００〜１５００ＲＰＭ（定出力範囲
は１：３）である。高速巻線による三相誘導電動機の出
力特性を実線で示す。高速巻線の基底速度は１５００Ｒ
ＰＭで定出力領域は１５００〜６０００ＲＰＭ（定出力
範囲は１：４）である。すなわち、１５００ＲＰＭで切
替運転すれば、基底速度が５００ＲＰＭで定出力領域が
５００〜６０００ＲＰＭという広範囲な定出力特性（定
出力範囲は１：１２）が得られる。なお、速度０から基
底速度までの出力は図示するように基底速度で定出力と
なるまでリニアに増加する。
の出力特性を示す図である。以下、本図を参照して基底
速度について説明する。低速用と高速用に三相誘導電動
機の巻線を１５００ＲＰＭで切り替えて運転したときの
出力の変化を示す。低速巻線による三相誘導電動機の出
力特性を点線で示す。低速巻線の基底速度は５００ＲＰ
Ｍで定出力領域は５００〜１５００ＲＰＭ（定出力範囲
は１：３）である。高速巻線による三相誘導電動機の出
力特性を実線で示す。高速巻線の基底速度は１５００Ｒ
ＰＭで定出力領域は１５００〜６０００ＲＰＭ（定出力
範囲は１：４）である。すなわち、１５００ＲＰＭで切
替運転すれば、基底速度が５００ＲＰＭで定出力領域が
５００〜６０００ＲＰＭという広範囲な定出力特性（定
出力範囲は１：１２）が得られる。なお、速度０から基
底速度までの出力は図示するように基底速度で定出力と
なるまでリニアに増加する。
【０００５】図５は従来技術による三相誘導電動機の巻
線切替方式を示し、図５の（Ａ）はＹ−Δ結線方式を示
し、図５の（Ｂ）はＹ−Ｙ結線方式を示す図である。従
来技術による三相誘導電動機の巻線を低速用と高速用に
切り替える巻線切替方式にはＹ−Δ結線方式とＹ−Ｙ結
線方式とがある。図５の（Ａ）に示すように、Ｙ−Δ結
線方式は、ｕ−ｘ，ｖ−ｙ，ｗ−ｚの３つの巻線を低速
領域でＹ結線とし、高速領域でΔ結線として使用する方
式である。
線切替方式を示し、図５の（Ａ）はＹ−Δ結線方式を示
し、図５の（Ｂ）はＹ−Ｙ結線方式を示す図である。従
来技術による三相誘導電動機の巻線を低速用と高速用に
切り替える巻線切替方式にはＹ−Δ結線方式とＹ−Ｙ結
線方式とがある。図５の（Ａ）に示すように、Ｙ−Δ結
線方式は、ｕ−ｘ，ｖ−ｙ，ｗ−ｚの３つの巻線を低速
領域でＹ結線とし、高速領域でΔ結線として使用する方
式である。
【０００６】図５の（Ｂ）に示すように、Ｙ−Ｙ結線方
式は、Ｎを中性点としてＹ結線し、ｕ１−Ｎ，ｖ１−
Ｎ，ｗ１−Ｎの３つの巻線（それぞれの参照番号を順に
５１Ｌ、５２Ｌ、５３Ｌとする。）を低速領域で、ｕ２
−Ｎ，ｖ２−Ｎ，ｗ２−Ｎの３つの巻線（それぞれの参
照番号を順に５１Ｈ、５２Ｈ、５３Ｈとする。）を高速
領域で使用する方式である。
式は、Ｎを中性点としてＹ結線し、ｕ１−Ｎ，ｖ１−
Ｎ，ｗ１−Ｎの３つの巻線（それぞれの参照番号を順に
５１Ｌ、５２Ｌ、５３Ｌとする。）を低速領域で、ｕ２
−Ｎ，ｖ２−Ｎ，ｗ２−Ｎの３つの巻線（それぞれの参
照番号を順に５１Ｈ、５２Ｈ、５３Ｈとする。）を高速
領域で使用する方式である。
【０００７】このようなＹ−Δ結線方式とＹ−Ｙ結線方
式の巻線切替方式は、その巻線切替の組合せにおいて、
Ｙ−Δ結線方式ではＹに対してΔが１／√３の巻線数の
比に選択でき、Ｙ−Ｙ結線方式では巻線数の比は任意の
組合せに選択できる。
式の巻線切替方式は、その巻線切替の組合せにおいて、
Ｙ−Δ結線方式ではＹに対してΔが１／√３の巻線数の
比に選択でき、Ｙ−Ｙ結線方式では巻線数の比は任意の
組合せに選択できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述のＹ−
Ｙ結線方式の巻線切替方式において、三相誘導電動機を
高速巻線で駆動したとき、高速巻線と低速巻線の巻線数
の比に応じた誘導電圧が低速巻線に発生し、この誘導電
圧により三相誘導電動機の巻線部で絶縁破壊が生じ三相
誘導電動機を破損するという問題がある。
Ｙ結線方式の巻線切替方式において、三相誘導電動機を
高速巻線で駆動したとき、高速巻線と低速巻線の巻線数
の比に応じた誘導電圧が低速巻線に発生し、この誘導電
圧により三相誘導電動機の巻線部で絶縁破壊が生じ三相
誘導電動機を破損するという問題がある。
【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、三相誘導電動
機の誘導電圧を低減するため低速巻線の内、高速領域で
使用されない低速巻線を個々に分離する三相誘導電動機
の巻線切替方式を提供することを目的とするものであ
る。
機の誘導電圧を低減するため低速巻線の内、高速領域で
使用されない低速巻線を個々に分離する三相誘導電動機
の巻線切替方式を提供することを目的とするものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明による三相
誘導電動機のＹ−Ｙ巻線切替方式の説明図である。前記
目的を達成する本発明の三相誘導電動機の巻線切替方式
は、三相誘導電動機の各相における巻線の全巻線数を実
質的に整数比で２以上に分割した分割点ｕ２〜ｕ５，ｖ
２〜ｖ５，ｗ２〜ｗ５に口出し線を設けた三相誘導電動
機を、各相の巻線を切り替えて低速から高速まで広範囲
に定出力特性をもたせる三相誘導電動機の巻線切替方式
において、下記の構成とする。 （１）三相誘導電動機の各相の巻線は、前記分割点で複
数の巻線に分離され、その複数の巻線の両端ｕ１、ｕ
２、ｕ３、ｕ４、ｕ５、ｕ６，ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ
４、ｖ５、ｖ６，ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６
の全てに口出し線を設けるか、または前記複数の巻線の
内、中性点Ｎとなる互いに接続される巻線の端部ｕ６，
ｖ６，ｗ６以外の端部に口出し線を設ける。 （２）中性点Ｎが設けられないとき、各巻線の内、低速
領域および高速領域共に用いられる高速巻線１Ｈ，２
Ｈ，３Ｈの一端ｕ６，ｖ６，ｗ６を互いに接続する。 （３）低速領域では各相の複数の巻線を全て直列接続し
た低速巻線、１Ｌ，２Ｌ，３ＬをＹ結線する。 （４）高速領域では高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３ＨをＹ結
線し、かつ高速巻線として用いられない低速巻線の各巻
線、ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ
４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４をそれぞれ分離して電気的
に絶縁する。 （５）三相誘導電動機を上記（３）、（４）となるよう
に、コンタクタまたはＳＣＲによりＹ−Ｙ結線にて低速
から高速に巻線を切り替え、低速巻線１Ｌ，２Ｌ，３Ｌ
または高速巻線１Ｈ，２Ｈ，３Ｈに三相電力を供給する 本発明の他の三相誘導電動機の巻線切替方式は、前記高
速領域では、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３ＨをＹ結線し、
かつ高速巻線として用いられない低速巻線の各巻線ｕ１
−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−
ｗ２，ｗ３−ｗ４の内、一端ｕ２，ｕ４；ｖ２，ｖ４；
ｗ２，ｗ４を中性点（Ｎ）に接続し、他端ｕ１，ｕ３；
ｖ１，ｖ３；ｗ１，ｗ３を開放として構成する。
誘導電動機のＹ−Ｙ巻線切替方式の説明図である。前記
目的を達成する本発明の三相誘導電動機の巻線切替方式
は、三相誘導電動機の各相における巻線の全巻線数を実
質的に整数比で２以上に分割した分割点ｕ２〜ｕ５，ｖ
２〜ｖ５，ｗ２〜ｗ５に口出し線を設けた三相誘導電動
機を、各相の巻線を切り替えて低速から高速まで広範囲
に定出力特性をもたせる三相誘導電動機の巻線切替方式
において、下記の構成とする。 （１）三相誘導電動機の各相の巻線は、前記分割点で複
数の巻線に分離され、その複数の巻線の両端ｕ１、ｕ
２、ｕ３、ｕ４、ｕ５、ｕ６，ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ
４、ｖ５、ｖ６，ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６
の全てに口出し線を設けるか、または前記複数の巻線の
内、中性点Ｎとなる互いに接続される巻線の端部ｕ６，
ｖ６，ｗ６以外の端部に口出し線を設ける。 （２）中性点Ｎが設けられないとき、各巻線の内、低速
領域および高速領域共に用いられる高速巻線１Ｈ，２
Ｈ，３Ｈの一端ｕ６，ｖ６，ｗ６を互いに接続する。 （３）低速領域では各相の複数の巻線を全て直列接続し
た低速巻線、１Ｌ，２Ｌ，３ＬをＹ結線する。 （４）高速領域では高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３ＨをＹ結
線し、かつ高速巻線として用いられない低速巻線の各巻
線、ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ
４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４をそれぞれ分離して電気的
に絶縁する。 （５）三相誘導電動機を上記（３）、（４）となるよう
に、コンタクタまたはＳＣＲによりＹ−Ｙ結線にて低速
から高速に巻線を切り替え、低速巻線１Ｌ，２Ｌ，３Ｌ
または高速巻線１Ｈ，２Ｈ，３Ｈに三相電力を供給する 本発明の他の三相誘導電動機の巻線切替方式は、前記高
速領域では、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３ＨをＹ結線し、
かつ高速巻線として用いられない低速巻線の各巻線ｕ１
−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−
ｗ２，ｗ３−ｗ４の内、一端ｕ２，ｕ４；ｖ２，ｖ４；
ｗ２，ｗ４を中性点（Ｎ）に接続し、他端ｕ１，ｕ３；
ｖ１，ｖ３；ｗ１，ｗ３を開放として構成する。
【００１１】
【作用】本発明の三相誘導電動機の巻線切替方式は、各
相の巻線の全巻線数を整数比で分割する分割点に口出し
線を設け、低速領域においては各相の全巻線を低速巻線
としてＹ結線して三相電力を供給し、高速領域において
は各相の巻線の一方の端部から前記分割点までの巻線を
高速巻線としてＹ結線して電力を供給することによりＹ
−Ｙ結線方式により低速から高速まで広範囲に一定出力
を得、かつ高速領域のとき使用されない巻線を個々に分
離することにより、巻線間で発生する誘導電圧の上限を
低減し、それゆえ巻線部の絶縁破壊をなくす。
相の巻線の全巻線数を整数比で分割する分割点に口出し
線を設け、低速領域においては各相の全巻線を低速巻線
としてＹ結線して三相電力を供給し、高速領域において
は各相の巻線の一方の端部から前記分割点までの巻線を
高速巻線としてＹ結線して電力を供給することによりＹ
−Ｙ結線方式により低速から高速まで広範囲に一定出力
を得、かつ高速領域のとき使用されない巻線を個々に分
離することにより、巻線間で発生する誘導電圧の上限を
低減し、それゆえ巻線部の絶縁破壊をなくす。
【００１２】
【実施例】図２は第一実施例の電気接続図である。各相
の電動機（以下三相誘導電動機を電動機と省略する。）
の巻線は、ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４，ｕ５，ｖ１，ｖ
２，ｖ３，ｖ４，ｖ５，ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４，ｗ５
の１５本の口出し線が電動機のフレームの外部、例えば
端子箱に出されている。中性点Ｎは口出し線が電動機の
フレームの外部に出されていない。以下に本発明の第一
実施例による電動機の巻線切替方式について説明する。
本発明のＹ−Ｙ結線方式は、本図に示すように、各巻線
ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｕ５−Ｎを直列接続した低速
巻線１Ｌ、ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｖ５−Ｎを直列接
続した低速巻線２Ｌ、ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４，ｗ５−
Ｎを直列接続した低速巻線３Ｌを、低速領域でＹ結線と
し、Ｎ−ｕ５，Ｎ−ｖ５，Ｎ−ｗ５の３つの高速巻線、
すなわち１Ｈ，２Ｈ，３Ｈを高速領域でＹ結線として巻
線を切り替え、かつ高速領域のときに使用されない巻線
ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ
１−ｗ２，ｗ３−ｗ４を個別に電気的に絶縁して使用す
る方式である。
の電動機（以下三相誘導電動機を電動機と省略する。）
の巻線は、ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４，ｕ５，ｖ１，ｖ
２，ｖ３，ｖ４，ｖ５，ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４，ｗ５
の１５本の口出し線が電動機のフレームの外部、例えば
端子箱に出されている。中性点Ｎは口出し線が電動機の
フレームの外部に出されていない。以下に本発明の第一
実施例による電動機の巻線切替方式について説明する。
本発明のＹ−Ｙ結線方式は、本図に示すように、各巻線
ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｕ５−Ｎを直列接続した低速
巻線１Ｌ、ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｖ５−Ｎを直列接
続した低速巻線２Ｌ、ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４，ｗ５−
Ｎを直列接続した低速巻線３Ｌを、低速領域でＹ結線と
し、Ｎ−ｕ５，Ｎ−ｖ５，Ｎ−ｗ５の３つの高速巻線、
すなわち１Ｈ，２Ｈ，３Ｈを高速領域でＹ結線として巻
線を切り替え、かつ高速領域のときに使用されない巻線
ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ
１−ｗ２，ｗ３−ｗ４を個別に電気的に絶縁して使用す
る方式である。
【００１３】このようにＹ−Ｙ結線とするため、ベクト
ル制御インバータ（図示せず）を通過した三相電源Ｒ、
Ｓ、Ｔが、コンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を介して
三相誘導電動機の巻線に印加される。低速領域ではコン
タクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は閉じ、コンタクタＳ４は開
き、低速巻線、１Ｌ，２Ｌ，３Ｌに三相電力が供給さ
れ、高速領域ではコンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は開き、
コンタクタＳ４は閉じ、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈに
のみ三相電力が供給され、巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ
４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４
には三相電力が供給されない。
ル制御インバータ（図示せず）を通過した三相電源Ｒ、
Ｓ、Ｔが、コンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を介して
三相誘導電動機の巻線に印加される。低速領域ではコン
タクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は閉じ、コンタクタＳ４は開
き、低速巻線、１Ｌ，２Ｌ，３Ｌに三相電力が供給さ
れ、高速領域ではコンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は開き、
コンタクタＳ４は閉じ、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈに
のみ三相電力が供給され、巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ
４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４
には三相電力が供給されない。
【００１４】図３は第二実施例の電気接続図である。各
相の電動機の巻線は、ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４，ｕ５，
ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，ｖ５，ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ
４，ｗ５の１５本の口出し線が電動機のフレームの外
部、例えば端子箱に出されている。中性点Ｎは口出し線
が電動機のフレームの外部に出されていない。以下に本
発明の第二実施例による電動機の巻線切替方式について
説明する。本発明のＹ−Ｙ結線方式は、本図に示すよう
に、各巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｕ５−Ｎを直列接
続した低速巻線１Ｌ、ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｖ５−
Ｎを直列接続した低速巻線２Ｌ、ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ
４，ｗ５−Ｎを直列接続した低速巻線３Ｌを、低速領域
でＹ結線とし、Ｎ−ｕ５，Ｎ−ｖ５，Ｎ−ｗ５の３つの
高速巻線、すなわち、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈを高速領域でＹ
結線として巻線を切り替え、かつ高速領域のときに使用
されない巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ
３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４の一端を電気的に絶
縁し、他端を中性点Ｎに接続して使用する方式である。
相の電動機の巻線は、ｕ１，ｕ２，ｕ３，ｕ４，ｕ５，
ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，ｖ５，ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ
４，ｗ５の１５本の口出し線が電動機のフレームの外
部、例えば端子箱に出されている。中性点Ｎは口出し線
が電動機のフレームの外部に出されていない。以下に本
発明の第二実施例による電動機の巻線切替方式について
説明する。本発明のＹ−Ｙ結線方式は、本図に示すよう
に、各巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｕ５−Ｎを直列接
続した低速巻線１Ｌ、ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｖ５−
Ｎを直列接続した低速巻線２Ｌ、ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ
４，ｗ５−Ｎを直列接続した低速巻線３Ｌを、低速領域
でＹ結線とし、Ｎ−ｕ５，Ｎ−ｖ５，Ｎ−ｗ５の３つの
高速巻線、すなわち、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈを高速領域でＹ
結線として巻線を切り替え、かつ高速領域のときに使用
されない巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１−ｖ２，ｖ
３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４の一端を電気的に絶
縁し、他端を中性点Ｎに接続して使用する方式である。
【００１５】このようにＹ−Ｙ結線とするため、ベクト
ル制御インバータ（図示せず）を通過した三相電源Ｒ、
Ｓ、Ｔが、コンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を介して
三相誘導電動機の巻線に印加される。低速領域ではコン
タクタＳ１、Ｓ３は閉じ、コンタクタＳ２、Ｓ４は開
き、低速巻線、１Ｌ，２Ｌ，３Ｌに三相電力が供給さ
れ、高速領域ではコンタクタＳ１、Ｓ３は開き、コンタ
クタＳ２、Ｓ４は閉じ、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈに
のみ三相電力が供給され、巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ
４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４
には三相電力が供給されない。
ル制御インバータ（図示せず）を通過した三相電源Ｒ、
Ｓ、Ｔが、コンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を介して
三相誘導電動機の巻線に印加される。低速領域ではコン
タクタＳ１、Ｓ３は閉じ、コンタクタＳ２、Ｓ４は開
き、低速巻線、１Ｌ，２Ｌ，３Ｌに三相電力が供給さ
れ、高速領域ではコンタクタＳ１、Ｓ３は開き、コンタ
クタＳ２、Ｓ４は閉じ、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈに
のみ三相電力が供給され、巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ
４，ｖ１−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４
には三相電力が供給されない。
【００１６】次に、他の実施例として第二の実施例の変
形例について図３を参照して以下に説明する。図３にお
いてｕ２−ｕ３間、ｖ２−ｖ３間、ｗ２−ｗ３間が接続
されたままであるとすると、ｕ１−ｕ４間、ｖ１−ｖ４
間、ｗ１−ｗ４間に巻線比に相当した誘導電圧が発生す
るので、この誘導電圧でこの間の巻線部に絶縁破壊が生
じる可能性がある。それゆえ、その誘導電圧を低減する
ため、高速領域において、ｕ２−ｕ３間、ｖ２−ｖ３
間、ｗ２−ｗ３間を切り離し、ｕ２，ｕ４，ｖ２，ｖ
４，ｗ２，ｗ４を中性点Ｎに接続し、ｕ１，ｕ３，ｖ
１，ｖ３，ｗ１，ｗ３を開放するような巻線切替とする
接点構成とする方が好ましい。その接点構成について、
各相同様なので三相の内一相についてのみ以下に説明す
る。図３においてｕ２−ｕ３間に接点Ｓ２を設ける。ｕ
２−Ｎ間に接点Ｓ５、ｕ４−Ｎ間に接点Ｓ６を設ける。
そして、低速領域ではコンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は閉
じ、コンタクタＳ４、Ｓ５、Ｓ６は開き、低速巻線、１
Ｌ，２Ｌ，３Ｌに三相電力が供給され、高速領域ではコ
ンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は開き、コンタクタＳ４、Ｓ
５、Ｓ６は閉じ、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈにのみ三
相電力が供給され、巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１
−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４には三相
電力が供給されない。
形例について図３を参照して以下に説明する。図３にお
いてｕ２−ｕ３間、ｖ２−ｖ３間、ｗ２−ｗ３間が接続
されたままであるとすると、ｕ１−ｕ４間、ｖ１−ｖ４
間、ｗ１−ｗ４間に巻線比に相当した誘導電圧が発生す
るので、この誘導電圧でこの間の巻線部に絶縁破壊が生
じる可能性がある。それゆえ、その誘導電圧を低減する
ため、高速領域において、ｕ２−ｕ３間、ｖ２−ｖ３
間、ｗ２−ｗ３間を切り離し、ｕ２，ｕ４，ｖ２，ｖ
４，ｗ２，ｗ４を中性点Ｎに接続し、ｕ１，ｕ３，ｖ
１，ｖ３，ｗ１，ｗ３を開放するような巻線切替とする
接点構成とする方が好ましい。その接点構成について、
各相同様なので三相の内一相についてのみ以下に説明す
る。図３においてｕ２−ｕ３間に接点Ｓ２を設ける。ｕ
２−Ｎ間に接点Ｓ５、ｕ４−Ｎ間に接点Ｓ６を設ける。
そして、低速領域ではコンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は閉
じ、コンタクタＳ４、Ｓ５、Ｓ６は開き、低速巻線、１
Ｌ，２Ｌ，３Ｌに三相電力が供給され、高速領域ではコ
ンタクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３は開き、コンタクタＳ４、Ｓ
５、Ｓ６は閉じ、高速巻線、１Ｈ，２Ｈ，３Ｈにのみ三
相電力が供給され、巻線ｕ１−ｕ２，ｕ３−ｕ４，ｖ１
−ｖ２，ｖ３−ｖ４，ｗ１−ｗ２，ｗ３−ｗ４には三相
電力が供給されない。
【００１７】上記説明した本発明の第一実施例、第二実
施例または第二実施例の変形によるＹ−Ｙ結線の巻線切
替方式において誘導電圧が低減される理由について三相
の内一相についてのみ以下に説明する。他の相も同様な
のでその説明は省略する。従来技術によるＹ−Ｙ結線の
巻線切替方式において、電動機を高速巻線で駆動したと
き、高速巻線と低速巻線の巻線数の比に応じた誘導電圧
が低速巻線に発生する。この誘導電圧は、図２または図
３に示す巻線の口出し線ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ５が、電
動機フレーム外部に出されていないか、または口出し線
が出されていてもｕ２とｕ３、ｕ４とｕ５がそれぞれ接
続されており、ｕ１からＮまで直列に接続されたままで
ある。それゆえ電動機の巻線ｕ１−ｕ２の端子ｕ１に発
生する誘導電圧は、巻線数の比に応じて中性点Ｎから見
ると高電圧が発生し、電動機の巻線部に絶縁破壊が生じ
る。
施例または第二実施例の変形によるＹ−Ｙ結線の巻線切
替方式において誘導電圧が低減される理由について三相
の内一相についてのみ以下に説明する。他の相も同様な
のでその説明は省略する。従来技術によるＹ−Ｙ結線の
巻線切替方式において、電動機を高速巻線で駆動したと
き、高速巻線と低速巻線の巻線数の比に応じた誘導電圧
が低速巻線に発生する。この誘導電圧は、図２または図
３に示す巻線の口出し線ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｕ５が、電
動機フレーム外部に出されていないか、または口出し線
が出されていてもｕ２とｕ３、ｕ４とｕ５がそれぞれ接
続されており、ｕ１からＮまで直列に接続されたままで
ある。それゆえ電動機の巻線ｕ１−ｕ２の端子ｕ１に発
生する誘導電圧は、巻線数の比に応じて中性点Ｎから見
ると高電圧が発生し、電動機の巻線部に絶縁破壊が生じ
る。
【００１８】一方、本発明の第一実施例、第二実施例ま
たは第二実施例の変形によるＹ−Ｙ結線の巻線切替方式
においては、図２または図３に示す巻線の口出し線ｕ
２、ｕ３、ｕ４、ｕ５が、電動機フレーム外部に出され
ており、前述のように電動機を高速巻線で駆動したと
き、高速巻線と低速巻線の巻線数の比に応じた誘導電圧
が低速巻線に発生するが、第一実施例の場合は、低速巻
線をなす各巻線はｕ１からＮまで直列に接続されておら
ず分離されており、第二の実施例または第二実施例の変
形の場合は、低速巻線をなす各巻線はｕ１からＮまで直
列に接続されておらず分離されるのみならず分離された
各巻線の一端が中性点Ｎに接続されている。それゆえ、
電動機を高速巻線で駆動したとき、第一、第二の実施例
または第二実施例の変形における低速巻線の内、分離さ
れた使用されない各巻線、ｕ１−ｕ２、ｕ３−ｕ４に発
生する誘導電圧は、巻線数の比に応じてそれらの各巻線
に誘導される電圧となり、それゆえ従来技術のように電
動機の巻線ｕ１−ｕ２の端子ｕ１に発生する誘導電圧と
比べて高電圧とならず、電動機の巻線部に絶縁破壊が生
じない。
たは第二実施例の変形によるＹ−Ｙ結線の巻線切替方式
においては、図２または図３に示す巻線の口出し線ｕ
２、ｕ３、ｕ４、ｕ５が、電動機フレーム外部に出され
ており、前述のように電動機を高速巻線で駆動したと
き、高速巻線と低速巻線の巻線数の比に応じた誘導電圧
が低速巻線に発生するが、第一実施例の場合は、低速巻
線をなす各巻線はｕ１からＮまで直列に接続されておら
ず分離されており、第二の実施例または第二実施例の変
形の場合は、低速巻線をなす各巻線はｕ１からＮまで直
列に接続されておらず分離されるのみならず分離された
各巻線の一端が中性点Ｎに接続されている。それゆえ、
電動機を高速巻線で駆動したとき、第一、第二の実施例
または第二実施例の変形における低速巻線の内、分離さ
れた使用されない各巻線、ｕ１−ｕ２、ｕ３−ｕ４に発
生する誘導電圧は、巻線数の比に応じてそれらの各巻線
に誘導される電圧となり、それゆえ従来技術のように電
動機の巻線ｕ１−ｕ２の端子ｕ１に発生する誘導電圧と
比べて高電圧とならず、電動機の巻線部に絶縁破壊が生
じない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の三相誘導
電動機のＹ−Ｙ巻線切替方式によれば、三相誘導電動機
の低速巻線と高速巻線の巻線比を大きくとることによ
り、広範囲な出力特性が得られ、かつ巻線に誘導される
電圧を低減することにより巻線部に絶縁破壊を生じない
巻線切替方式が提供できる。
電動機のＹ−Ｙ巻線切替方式によれば、三相誘導電動機
の低速巻線と高速巻線の巻線比を大きくとることによ
り、広範囲な出力特性が得られ、かつ巻線に誘導される
電圧を低減することにより巻線部に絶縁破壊を生じない
巻線切替方式が提供できる。
【図１】本発明による三相誘導電動機のＹ−Ｙ巻線切替
方式の説明図である。
方式の説明図である。
【図２】本発明の第一実施例の電気接続図である。
【図３】本発明の第二実施例の電気接続図である。
【図４】巻線切替方式による三相誘導電動機の出力特性
を示す図である。
を示す図である。
【図５】従来技術による三相誘導電動機の巻線切替方式
を示し、（Ａ）はＹ−Δ結線方式を示し、（Ｂ）はＹ−
Ｙ結線方式を示す図である。
を示し、（Ａ）はＹ−Δ結線方式を示し、（Ｂ）はＹ−
Ｙ結線方式を示す図である。
１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、５１Ｈ、５２Ｈ、５３Ｈ…高速巻線 １Ｌ、２Ｌ、３Ｌ、５１Ｌ、５２Ｌ、５３Ｌ…低速巻線 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…コンタクタ
Claims (2)
- 【請求項１】 三相誘導電動機の各相における巻線の全
巻線数を実質的に整数比で２以上に分割した分割点に口
出し線を設けた三相誘導電動機を、前記各相の巻線を切
り替えて低速から高速まで広範囲に定出力特性をもたせ
る三相誘導電動機の巻線切替方式において、 前記各相の巻線は、前記分割点で複数の巻線に分離さ
れ、該複数の巻線の各々の両端（ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ
４、ｕ５、ｕ６，ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４、ｖ５、ｖ
６，ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ５、ｗ６）の全てに口
出し線を設けるか、または前記複数の巻線の内、中性点
Ｎとなる互いに接続される巻線（１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ）の
端部（ｕ６，ｖ６，ｗ６）以外の端部に口出し線を設
け、 前記中性点Ｎが設けられないときは、前記各巻線の内、
前記低速領域および前記高速領域共に用いられる高速巻
線（１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ）の一端（ｕ６，ｖ６，ｗ６）を
互いに接続して中性点Ｎとし、 低速領域では前記各相の前記複数の巻線を全て直列接続
した低速巻線（１Ｌ，２Ｌ，３Ｌ）をＹ結線し、 高速領域では前記高速巻線（１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ）をＹ結
線し、かつ前記高速巻線として用いられない低速巻線の
各巻線（ｕ１−ｕ２；ｕ３−ｕ４；ｖ１−ｖ２；ｖ３−
ｖ４；ｗ１−ｗ２；ｗ３−ｗ４）をそれぞれ分離して電
気的に絶縁し、 前記三相誘導電動機をＹ−Ｙ結線にて低速から高速に巻
線を切り替え、前記低速巻線または前記高速巻線に三相
電力を供給することを特徴とする三相誘導電動機の巻線
切替方式。 - 【請求項２】 前記中性点Ｎの口出し線が設けられた三
相誘導電動機であって、 前記高速領域では、前記高速巻線（１Ｈ，２Ｈ，３Ｈ）
をＹ結線し、かつ前記高速巻線として用いられない低速
巻線の各巻線（ｕ１−ｕ２；ｕ３−ｕ４；ｖ１−ｖ２；
ｖ３−ｖ４；ｗ１−ｗ２；ｗ３−ｗ４）の内、一端を中
性点（Ｎ）に接続し、他端を開放とすることを特徴とす
る請求項１に記載の三相誘導電動機の巻線切替方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7971193A JPH06296351A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 三相誘導電動機の巻線切替方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7971193A JPH06296351A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 三相誘導電動機の巻線切替方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296351A true JPH06296351A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13697799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7971193A Pending JPH06296351A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 三相誘導電動機の巻線切替方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019126175A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 株式会社明電舎 | 回転電機 |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP7971193A patent/JPH06296351A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019126175A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 株式会社明電舎 | 回転電機 |
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