JPH0635640Y2 - 極数切換形回転電機 - Google Patents
極数切換形回転電機Info
- Publication number
- JPH0635640Y2 JPH0635640Y2 JP1986145114U JP14511486U JPH0635640Y2 JP H0635640 Y2 JPH0635640 Y2 JP H0635640Y2 JP 1986145114 U JP1986145114 U JP 1986145114U JP 14511486 U JP14511486 U JP 14511486U JP H0635640 Y2 JPH0635640 Y2 JP H0635640Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- pole
- odd
- phase
- numbered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Induction Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は単一の電機子巻線で極数変換を可能にした極数
切換形回転電機に関する。
切換形回転電機に関する。
（従来の技術） 例えば、工作機械、荷役機械等に用いられる電動機で
は、停止位置精度の向上、停止時の緩衝のため、電動機
を一旦減速した後にブレーキにより制動をかける方法が
一般に採用されている。この場合の減速方法としては回
生制動を利用することが多く、このためにできるだけ大
きな速度比の極数切換形電動機が要望されている。
は、停止位置精度の向上、停止時の緩衝のため、電動機
を一旦減速した後にブレーキにより制動をかける方法が
一般に採用されている。この場合の減速方法としては回
生制動を利用することが多く、このためにできるだけ大
きな速度比の極数切換形電動機が要望されている。
この種の極数切換形電動機において最も一般的な構成
は、１個の電機子鉄心に夫々の必要な極数を形成する２
種の電機子巻線を合わせて巻装するものである。例え
ば、４極と42極の極数に対応する回転数が必要な場合に
は、４極巻線と42極巻線とを１個の電機子鉄心に巻装
し、４極にて運転する場合には42極巻線を、42極にて運
転する場合には４極巻線を夫々通電せずに遊ばせておく
のである。ところが、上記構成では、夫々専用巻線を設
けるものであるから、電機子巻線の利用率が悪く、且つ
電機子鉄心の寸法が大きくなって電動機が著しく大形化
してしまう。
は、１個の電機子鉄心に夫々の必要な極数を形成する２
種の電機子巻線を合わせて巻装するものである。例え
ば、４極と42極の極数に対応する回転数が必要な場合に
は、４極巻線と42極巻線とを１個の電機子鉄心に巻装
し、４極にて運転する場合には42極巻線を、42極にて運
転する場合には４極巻線を夫々通電せずに遊ばせておく
のである。ところが、上記構成では、夫々専用巻線を設
けるものであるから、電機子巻線の利用率が悪く、且つ
電機子鉄心の寸法が大きくなって電動機が著しく大形化
してしまう。
斯かる問題に対処すべく、例えば特開昭57-153556号に
示されるように、単一の電機子巻線にて極数切換を可能
にした構成が考えられている。ところが、上記構成で
は、極数比が1:7.5にとどまり未だ不十分である。ま
た、毎極毎相のスロット数が整数の場合にしか適用でき
ず、設計上の自由度の点でも未だ不十分である。
示されるように、単一の電機子巻線にて極数切換を可能
にした構成が考えられている。ところが、上記構成で
は、極数比が1:7.5にとどまり未だ不十分である。ま
た、毎極毎相のスロット数が整数の場合にしか適用でき
ず、設計上の自由度の点でも未だ不十分である。
（考案が解決しようとする問題点） 以上述べたように、従来の極数切換形回転電機では、２
巻線形では電機子巻線の利用率が悪いため全体の大形化
を避け得ず、また１巻線形としても得られる極数比や設
計上の自由度の点で未だ不十分であるという問題があっ
た。
巻線形では電機子巻線の利用率が悪いため全体の大形化
を避け得ず、また１巻線形としても得られる極数比や設
計上の自由度の点で未だ不十分であるという問題があっ
た。
そこで、本考案の目的は、単一の電機子巻線にて極数切
換を濃にできて小形・低廉化を図り得、しかもこれを分
数スロット巻としながら大きな極数比を得ることができ
る極数切換形回転電機を提供するにある。
換を濃にできて小形・低廉化を図り得、しかもこれを分
数スロット巻としながら大きな極数比を得ることができ
る極数切換形回転電機を提供するにある。
［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案の極数切換形回転電機は、極数比が１対10.5で毎
極毎相のスロット数が4.5にて表わされる電機子巻線を
備えたものであって、スロット数が54個で、各相巻線の
高速極を、共に同心巻配置とした奇数個のコイルからな
る奇数コイル群と偶数個のコイルからなる偶数コイル群
とから構成すると共に、奇数コイル群を形成する最小コ
イルは異相の奇数コイル群の最小コイルと同一スロット
に収納され残りの奇数及び偶数コイル群を形成するコイ
ルは全て単層でスロットに収納し、各相の前記奇数及び
偶数コイル群を構成するスロット内導体のうち１つおき
のスロットに位置するコイルに高速極形成時とは逆向き
の電流を接続変更で流すことにより低速極を構成するよ
うにした電機子巻線を備えるところに特徴を有するもの
である。
極毎相のスロット数が4.5にて表わされる電機子巻線を
備えたものであって、スロット数が54個で、各相巻線の
高速極を、共に同心巻配置とした奇数個のコイルからな
る奇数コイル群と偶数個のコイルからなる偶数コイル群
とから構成すると共に、奇数コイル群を形成する最小コ
イルは異相の奇数コイル群の最小コイルと同一スロット
に収納され残りの奇数及び偶数コイル群を形成するコイ
ルは全て単層でスロットに収納し、各相の前記奇数及び
偶数コイル群を構成するスロット内導体のうち１つおき
のスロットに位置するコイルに高速極形成時とは逆向き
の電流を接続変更で流すことにより低速極を構成するよ
うにした電機子巻線を備えるところに特徴を有するもの
である。
（作用） 高速運転時には奇数コイル群及び偶数コイル群が各極を
構成する。低速運転時には接続変えにより、奇数及び偶
数コイル群を構成するスロット内導体のうち１つおきの
スロットに位置するコイルに高速極形成時とは逆向きの
電流を流されるから、多極化される。ここで、毎数毎相
のスロット数は分数であるから、設計上の自由度を大き
くできる。また、各相の各極を構成する偶数コイル群及
び奇数コイル群において夫々スロット内導体が１つおき
に高速極形成時とは逆向きの電流が流されるから、低速
極の極数が極めて多くなり、極数比を十分にとることが
できる。
構成する。低速運転時には接続変えにより、奇数及び偶
数コイル群を構成するスロット内導体のうち１つおきの
スロットに位置するコイルに高速極形成時とは逆向きの
電流を流されるから、多極化される。ここで、毎数毎相
のスロット数は分数であるから、設計上の自由度を大き
くできる。また、各相の各極を構成する偶数コイル群及
び奇数コイル群において夫々スロット内導体が１つおき
に高速極形成時とは逆向きの電流が流されるから、低速
極の極数が極めて多くなり、極数比を十分にとることが
できる。
（実施例） 以下本考案の一実施例につき第１図乃至第６図を参照し
て説明する。本実施例は、スロット数を54、高速極の極
数を４極、低速極の極数を42極とした３相誘導電動機の
例である。従って、毎極毎相のスロット数ｑは、ｑ＝54
/（３×４）＝4.5となる。
て説明する。本実施例は、スロット数を54、高速極の極
数を４極、低速極の極数を42極とした３相誘導電動機の
例である。従って、毎極毎相のスロット数ｑは、ｑ＝54
/（３×４）＝4.5となる。
第１図は電機子巻線の接続例を示しており、実線はＵ
相、破線はＶ相、一点鎖線はＷ相の各巻線を示し、Ua,U
b,Va,Vb,Wa,Wbは夫々端子を示す。Ｕ相を代表して述べ
れば、図に示すように、Ｕ相巻線は２つの奇数コイル群
101,103と、２つの偶数コイル群102,104とから構成され
ていて、計４個のコイル群からなる。第１の奇数コイル
群101は、共に同心巻配置された大コイルa1、中コイルb
1，小コイルc1の３個のコイルからなり、第２の奇数コ
イル群103はやはり同心配置された３個の大コイルa2、
中コイルb2、小コイルc2からなる。また、第１の偶数コ
イル群102は同心巻配置された大コイルd1、小コイルe1
の２個のコイルからなり、第２の偶数コイル群104はや
はり同心巻配置された大コイルd2、小コイルe2からな
る。これらのうち、奇数コイル群101,103の小コイル
c1，c2は異相の奇数コイル群の小コイルと共にスロット
内に収納され、残りのコイルa1、b1、d1、e1、a2、b2、
d2、e2は全て単層でスロット内に収納されている。そし
て、上記コイルのうち大コイルルa1、小コイルc1、小コ
イルe1、中コイルb2及び大コイルd2を順次直列に接続し
て第１のコイル群U1を構成し、残りの大コイルa2、小コ
イルc2、小コイルe2、中コイルb1及び大コイルd1を順次
直列に接続して第２のコイル群U2を構成している。ここ
で、第１のコイル群U1は両端に端子Ua,Ubが設けられ、
第２のコイル群U2は一端が端子Ubに、他端が中性点Ｎに
接続されている。また、他のＶ相及びＷ相についてもＵ
相と同様であって互いに120°の電気角を隔てて同様に
巻装されており、第１図に示す105,107は３個のコイル
からなるＶ相巻線の奇数コイル群、106,108は２個のコ
イルからなるＶ相の偶数コイル群、109,111は３個のコ
イルからなるＷ相の奇数コイル群、110,112は２個のコ
イルからなるＷ相の偶数コイル群である。また、第２図
においては、V,W各相の第１及び第２の各コイル群は相
記号に添字1,2を付して図示してある。
相、破線はＶ相、一点鎖線はＷ相の各巻線を示し、Ua,U
b,Va,Vb,Wa,Wbは夫々端子を示す。Ｕ相を代表して述べ
れば、図に示すように、Ｕ相巻線は２つの奇数コイル群
101,103と、２つの偶数コイル群102,104とから構成され
ていて、計４個のコイル群からなる。第１の奇数コイル
群101は、共に同心巻配置された大コイルa1、中コイルb
1，小コイルc1の３個のコイルからなり、第２の奇数コ
イル群103はやはり同心配置された３個の大コイルa2、
中コイルb2、小コイルc2からなる。また、第１の偶数コ
イル群102は同心巻配置された大コイルd1、小コイルe1
の２個のコイルからなり、第２の偶数コイル群104はや
はり同心巻配置された大コイルd2、小コイルe2からな
る。これらのうち、奇数コイル群101,103の小コイル
c1，c2は異相の奇数コイル群の小コイルと共にスロット
内に収納され、残りのコイルa1、b1、d1、e1、a2、b2、
d2、e2は全て単層でスロット内に収納されている。そし
て、上記コイルのうち大コイルルa1、小コイルc1、小コ
イルe1、中コイルb2及び大コイルd2を順次直列に接続し
て第１のコイル群U1を構成し、残りの大コイルa2、小コ
イルc2、小コイルe2、中コイルb1及び大コイルd1を順次
直列に接続して第２のコイル群U2を構成している。ここ
で、第１のコイル群U1は両端に端子Ua,Ubが設けられ、
第２のコイル群U2は一端が端子Ubに、他端が中性点Ｎに
接続されている。また、他のＶ相及びＷ相についてもＵ
相と同様であって互いに120°の電気角を隔てて同様に
巻装されており、第１図に示す105,107は３個のコイル
からなるＶ相巻線の奇数コイル群、106,108は２個のコ
イルからなるＶ相の偶数コイル群、109,111は３個のコ
イルからなるＷ相の奇数コイル群、110,112は２個のコ
イルからなるＷ相の偶数コイル群である。また、第２図
においては、V,W各相の第１及び第２の各コイル群は相
記号に添字1,2を付して図示してある。
上記構成において高速運転を行うには、第２図（Ａ）に
示すように、各相端子Ub,Vb,Wbを夫々電源に接続し、且
つ端子Ua,Va,Waを互いに接続する。これにより、各相の
第１のコイル群が端子Ua,Va,Waにおいて中性点接続され
た形となり、第１及び第２の両コイル群が並列接続され
た形態となって２×Ｙ（スター）の結線構成となる。こ
の場合におけるスロット内導体の電流の流れ方向は第３
図に示す通りとなり、最も一般的な４極同心巻の電機子
巻線の導体配置と同一である。図において、U,はＵ相
導体を示し、はＵと反対方向の電流の向きになること
を示す。V,Wについても同様である。また、第２図
（Ａ）の結線構成において、Ｕ相電流が１で、Ｖ相及び
Ｗ相電流が夫々−1/2のときの起磁力分布は第４図に示
す通りで、滑らかな４極分布である。
示すように、各相端子Ub,Vb,Wbを夫々電源に接続し、且
つ端子Ua,Va,Waを互いに接続する。これにより、各相の
第１のコイル群が端子Ua,Va,Waにおいて中性点接続され
た形となり、第１及び第２の両コイル群が並列接続され
た形態となって２×Ｙ（スター）の結線構成となる。こ
の場合におけるスロット内導体の電流の流れ方向は第３
図に示す通りとなり、最も一般的な４極同心巻の電機子
巻線の導体配置と同一である。図において、U,はＵ相
導体を示し、はＵと反対方向の電流の向きになること
を示す。V,Wについても同様である。また、第２図
（Ａ）の結線構成において、Ｕ相電流が１で、Ｖ相及び
Ｗ相電流が夫々−1/2のときの起磁力分布は第４図に示
す通りで、滑らかな４極分布である。
一方、低速運転を行うには、第２図（Ｂ）に示すよう
に、各相端子Ua,Va,Waを夫々電源に接続して各相端子U
b,Vb,Wbを開放する。この場合は、各相の第１及び第２
のコイル群が直列接続された１×Ｙ結線となり、第２の
コイル群は変わらないが、第１のコイル群は高速運転時
とは逆向きの電流が流れ、この結果、スロット内導体の
電流の流れ方向が第５図に示すようになる。この第５図
と低速時におけるスロット内導体の電流の方向を示す第
３図との比較から明らかなように、例えばＵ相について
は、奇数コイル群101を構成する各スロット内導体（番
号1,2,3,12,13,14のスロットに配置）のうち１つおきの
スロット1,3,12に配置されたものが高速時とは逆向きに
電流が流れている。また、偶数コイル群102を構成する
スロット15,16,26,27に収納されたスロット内導体のう
ち１つおきのスロット16,26に収納されたものが高速時
とは逆向きに電流が流れている。また、Ｕ相の奇数コイ
ル群103、偶数コイル群104も同様に、これらを構成する
スロット内導体のうち１つおきに位置するものに高速極
形成時とは逆向きの電流が流れるようになっており、更
に他のＶ相及びＷ相についても同様である。この場合に
おける高速運転時と同一の瞬間における起磁力分布は第
６図に示すようになって42極の起磁力分布となる。
に、各相端子Ua,Va,Waを夫々電源に接続して各相端子U
b,Vb,Wbを開放する。この場合は、各相の第１及び第２
のコイル群が直列接続された１×Ｙ結線となり、第２の
コイル群は変わらないが、第１のコイル群は高速運転時
とは逆向きの電流が流れ、この結果、スロット内導体の
電流の流れ方向が第５図に示すようになる。この第５図
と低速時におけるスロット内導体の電流の方向を示す第
３図との比較から明らかなように、例えばＵ相について
は、奇数コイル群101を構成する各スロット内導体（番
号1,2,3,12,13,14のスロットに配置）のうち１つおきの
スロット1,3,12に配置されたものが高速時とは逆向きに
電流が流れている。また、偶数コイル群102を構成する
スロット15,16,26,27に収納されたスロット内導体のう
ち１つおきのスロット16,26に収納されたものが高速時
とは逆向きに電流が流れている。また、Ｕ相の奇数コイ
ル群103、偶数コイル群104も同様に、これらを構成する
スロット内導体のうち１つおきに位置するものに高速極
形成時とは逆向きの電流が流れるようになっており、更
に他のＶ相及びＷ相についても同様である。この場合に
おける高速運転時と同一の瞬間における起磁力分布は第
６図に示すようになって42極の起磁力分布となる。
尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、毎
極毎相のスロット数を異ならせたり、結線構成を２×Ｙ
と１×Δとに切替えることにする等、要旨を逸脱しない
範囲内で種々変形して実施することができるものであ
る。
極毎相のスロット数を異ならせたり、結線構成を２×Ｙ
と１×Δとに切替えることにする等、要旨を逸脱しない
範囲内で種々変形して実施することができるものであ
る。
［考案の効果］ 以上述べたように本考案によれば、分数スロット巻とし
た単一の電機子巻線にて大きな極数比の極数変換が可能
となり、もって小形・軽量で且つ大きな速度比をもつ極
数切換形回転電機を提供することができるという優れた
効果を奏するものである。
た単一の電機子巻線にて大きな極数比の極数変換が可能
となり、もって小形・軽量で且つ大きな速度比をもつ極
数切換形回転電機を提供することができるという優れた
効果を奏するものである。
図面は本考案の一実施例を示し、第１図は３相電機子巻
線の接続図、第２図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々高速運転時
及び低速運転時を示す結線図、第３図は高速運転時にお
けるスロット内導体の電流方向を示す図、第４図は高速
運転時の起磁力分布図、第５図は低速運転時におけるス
ロット内導体の電流方向を示す図、第６図は低速運転時
の起磁力分布図である。 図面中、101,103,105,107,109,111は奇数コイル群、10
2,104,106,108,110,112は偶数コイル群である。
線の接続図、第２図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々高速運転時
及び低速運転時を示す結線図、第３図は高速運転時にお
けるスロット内導体の電流方向を示す図、第４図は高速
運転時の起磁力分布図、第５図は低速運転時におけるス
ロット内導体の電流方向を示す図、第６図は低速運転時
の起磁力分布図である。 図面中、101,103,105,107,109,111は奇数コイル群、10
2,104,106,108,110,112は偶数コイル群である。
Claims (1)
- 【請求項１】極数比が１対10.5で毎数毎相のスロット数
が4.5にて表わされる電機子巻線を備えたものであっ
て、スロット数が54個で、各相巻線の高速極を、共に同
心巻配置とした奇数個のコイルからなる奇数コイル群と
偶数個のコイルからなる偶数コイル群とから構成すると
共に、奇数コイル群を形成する最小コイルは異相の奇数
コイル群の最小コイルと同一スロットに収納され残りの
奇数及び偶数コイル群を形成するコイルは全て単層でス
ロットに収納し、各相の前記奇数及び偶数コイル群を構
成するスロット内導体のうち１つおきのスロットに位置
するコイルに高速極形成時とは逆向きの電流を接続変更
で流すことにより低速極を構成するようにした電機子巻
線を備えて成る極数切換形回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986145114U JPH0635640Y2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 極数切換形回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986145114U JPH0635640Y2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 極数切換形回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355756U JPS6355756U (ja) | 1988-04-14 |
| JPH0635640Y2 true JPH0635640Y2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=31056352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986145114U Expired - Lifetime JPH0635640Y2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 極数切換形回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635640Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54152108A (en) * | 1978-05-22 | 1979-11-30 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Winding for pole change motor |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP1986145114U patent/JPH0635640Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355756U (ja) | 1988-04-14 |
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