JPH0644301Y2 - 極数変換誘導電動機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は極数変換誘導電動機に係り、コイル端子の切換
によって、極数を2n（ｎ≧１）極と4n極との間で切り換
え、時計方向の高速回転及び反時計方向の低速回転の２
段切り換えを行なうようにした極数変換誘導電動機に関
する。

〈従来の技術〉 従来の極数変換誘導電動機としては、各極数のコイルを
それぞれ独立に有するものがあるが、これではある極数
で運転する場合に他の極数で運転するためのコイルは遊
ぶことになり、コイルの銅量が多量となって非常に不経
済であり、かつ電動機が大型とならざるを得ないという
欠点がある。また高速時の結線と低速時の結線におい
て、一方は主コイルの形成する磁界と補助コイルが形成
する磁界との空間的位相角が電気角で90°となっても、
他方ではこの位相が電気角90°とならない等の欠点があ
った。

上述の問題点を解決するための先行技術として実願昭58
-26557号がある。この先行技術では、固定子溝数を16n
（ｎ≧１）とし、この溝に４スロットピッチの主コイル
２個を分布巻に配して組をなすコイル4n組配設し、コイ
ルの組を直列に接続してそれぞれ2n組のコイルからなる
２つの主コイルグループL₁、L₂を構成し、該主コイルを
配設する溝と同じ溝を用い４スロットピッチの補助コイ
ル２個を、分布巻に配して組をなすコイル4n組配設し、
コイルの組を直列に接続してそれぞれ2n組のコイルから
なる２つの補助コイルグループL₃、L₄を構成し、コイル
グループL₁、L₃に対するコイルグループL₂、L₄の接続切
換により、主コイルグループL₁、L₂による磁界及び補助
コイルグループL₃、L₄による磁界をそれぞれ2n極と4n極
に変換して、主コイルグループL₁、L₂及び補助コイルグ
ループL₃、L₄による回転磁界を正逆に切換えていた。

この先行技術によれば、コイルグループの切換という簡
単な操作によって、2n極と4n極とに切り換え、2n極に切
換えられたときは時計方向に高速回転をし、4n極に切換
えられたときは反時計方向の低速回転をする小型、軽
量、かつ、安価な極数変換誘導電動機が得られる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上述した従来の極数変換誘導電動機で
は、回転方向が時計方向である場合と、反時計方向であ
る場合とで、動作電流に差を生じるという問題点があっ
た。

〈問題点を解決するための手段〉 上述する従来の問題点を解決するため、本考案は、固定
子溝数を16n（ｎ≧１）とし、この溝に４スロットピッ
チの主コイル２個を分布巻に配して組をなすコイル4n組
配設し、コイルの組を直列に接続してそれぞれ2n組のコ
イルからなる２つの主コイルグループL₁、L₂を構成し、
該主コイルを配設する溝と同じ溝を用い４スロットピッ
チの補助コイル２個を、分布巻に配して組をなすコイル
4n組配設し、コイルの組を直列に接続してそれぞれ2n組
のコイルからなる２つの補助コイルグループL₃、L₄を構
成し、コイルグループL₁、L₃に対するコイルグループ
L₂、L₄の接続切換により、主コイルグループL₁、L₂によ
る磁界及び補助コイルグループL₃、L₄による磁界をそれ
ぞれ2n極と4n極に変換して、主コイルグループL₁、L₂及
び補助コイルグループL₃、L₄による回転磁界を正逆に切
換える極数変換誘導電動機において、前記主コイル及び
補助コイルを、２スロット交互に、スロットの上部及び
下部に入るように配置したことを特徴とする。

〈作用〉 主コイル及び補助コイルを、２スロット交互にスロット
の上部及び下部に入るように配置すると、コイル．イン
ダクタンスが電流の向きに無関係に一定化される。この
ため、時計方向回転と反時計方向回転とで、動作電流の
差がなくなる。

〈実施例〉 第１図（ａ）はｎ＝３として場合のコイル分布図で、主
コイルは、図面上、上側についてのみ参照符号１で示し
てあり、下側については図示を省略してある。また補助
コイルは、図面上、下側についてのみ参照符号２で示
し、上側については図示を省略してある。本考案では、
固定子溝数を16nとするものであるが、本実施例におい
ては、ｎ＝３としてあるので、48個の固定子溝を設けた
例を示している。固定子溝には４スロットピッチの主コ
イル１を、２個分布巻に配設して、組をなすコイル4n＝
12組配設する。そして、１つおきにコイルの組をそれぞ
れ線３、４、５、６により直列に接続して、それぞれ2n
組（６組）のコイルからなる２つの主コイルグループ L₁（＝L₁₁＋L₁₂＋L₁₃＋L₁₄＋L₁₅＋L₁₆） L₂（＝L₂₁＋L₂₂＋L₂₃＋L₂₄＋L₂₅＋L₂₆） を構成し、各主コイルグループL₁、L₂の端部にそれぞれ
端子（M₁、M₂）、（M₃、M₄）を設ける。

また補助コイル２は、主コイル１と同じ固定子溝を用い
て、主コイル１と同様に、４スロットピッチの補助コイ
ル２個を分布巻に配して組をなすコイル4n組（12組）配
設し、コイルの組をそれぞれ線７、８により直列に接続
して、それぞれ2n組（６組）のコイルからなす２つの補
助コイルグループ L₃（＝L₃₁＋L₃₂＋L₃₃＋L₃₄＋L₃₅＋L₃₆） L₄（＝L₄₁＋L₄₂＋L₄₃＋L₄₄＋L₄₅＋L₄₆） を構成し、各コイルグループL₃、L₄の端部に端子（A₁、
A₂）、（A₃、A₄）をそれぞれ設ける。

ここで、主コイル１及び補助コイル２は、２スロット交
互にスロットの上部及び下部に入るように配置する。即
ち、第１図（ａ）において、実線で示す主コイルL₁₁、
補助コイルL₄₁、主コイルL₂₁、補助コイルL₃₂、主コイ
ルL₁₃、補助コイルL₄₃、主コイルL₂₃、補助コイルL₃₄、
主コイルL₁₅、補助コイルL₄₅、主コイルL₂₅及び補助コ
イルL₃₆を、最初にスロットの下部に入れた後、次に点
線で示す主コイルL₂₁、補助コイルL₃₁、主コイルL₂₂、
補助コイルL₄₂、主コイルL₁₄、補助コイルL₃₃、主コイ
ルL₂₄、補助コイルL₄₄、主コイルL₁₆、補助コイルL₃₅、
主コイルL₂₆及び補助コイルL₄₆を、スロットに入れる。
これとは逆に、点線で示すコイルを最初に入れ、実線で
示すコイルを後に入れてもよい。

上述のような構成において、６極電動機を得る場合に
は、第２図（ａ）に示すように、主コイル１について
は、端子M₂、M₄を接続し、補助コイル２については端子
A₂、A₄を接続すると共に、主コイルグループL₁の端子M₁
と補助コイルグループL₃の端子A₁は一括して電源Ｅの端
子に接続し、端子M₃−A₃間には、進相コンデンサＣを接
続し、端子M₃には電源Ｅの他方の端子を接続する。この
ように接続すると、各コイルに流れる電流分布は、第１
図（ｂ）に示すようになり、主コイルグループL₁、L₂が
形成する磁界と補助コイルグループL₃、L₄が形成する磁
界との位相差が電気角90°であって、時計方向に高速回
転する６極電動機となる。

次に12極電動機を得る場合は、第２図（ｂ）に示すよう
に、コイルグループL₂、L₄のコイルグループL₁、L₃に対
する切換接続を行ない、端子M₂に対して端子M₃を接続
し、端子A₂に対して端子A₃を接続すると共に端子M₄−端
子A₄間に進相コンデンサＣを接続し、端子M₄に電源Ｅの
端子を接続する。コイルグループL₁、L₃の一方の端子
M₁、A₁の接続は６極の場合と同じ状態に保つ。

このように接続すると、各コイルに流れる電流分布は、
第１図（ｃ）に示すようになり、コイルグループL₂、L₄
の電流方向は第１図（ｂ）の場合と逆になり、主コイル
グループL₁、L₂が形成する磁界と補助コイルグループ
L₃、L₄が形成する磁界との位相差が電気角90度の12極電
動機となる。12極の場合、主コイルグループL₁、L₂及び
補助コイルグループL₃、L₄による回転磁界の回転方向
は、第１図（ｂ）の場合を時計方向とすれば、第１図
（ｃ）ではこれとは逆の反時計方向となるので、電動機
は反時計方向に低速回転する。

ここで、主コイル１及び補助コイル２は、２スロット交
互にスロットの上部及び下部に入るように配置されてお
り、極を形成する主コイル及び補助コイルが固定子溝の
上下に入るので、時計方向に回転する６極時、及び、反
時計方向に回転する12極時の何れの場合でも、コイルの
インダクタンスが均一化され、時計方向及び反時計方向
で、動作電流の差がなくなる。

なお、主コイルグループ及び補助コイルグループについ
て、各溝内に収納されるコイルの巻数は同一とする。ま
た、実施例では、ｎ＝３としたが、ｎ≧１であれば本考
案の構成が実現できる。

〈考案の効果〉 以上述べたように、本考案によれば、低速、高速に対応
するどの極数で運転する場合でも、コイルに遊びを生じ
ることがなく、コイルの利用率が高く、従って小型軽量
で、経済性に富み、しかも、時計方向及び反時計方向の
何れの回転方向でも、動作電流に差のない極数変換誘導
電動機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図（ａ）は
コイル分布図、同（ｂ）、（ｃ）はコイル切換接続に伴
う電流分布の変化を説明する図、第２図（ａ）、（ｂ）
はコイル切換接続を説明する回路図である。 １……主コイル、２……補助コイル L₁、L₂……主コイルグループ L₃、L₄……補助コイルグループ L₁₁〜L₁₆、L₂₁〜L₂₆……主コイル組 L₃₁〜L₃₆、L₄₁〜L₄₆……補助コイル組 M₁〜M₄、A₁〜A₄……端子 Ｃ……進相コンデンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定子溝数を160n（ｎ≧１）とし、この溝
   に４スロットピッチの主コイル２個を分布巻に配して組
   をなすコイル4n組配設し、コイルの組を直列に接続して
   それぞれ2n組のコイルからなる２つの主コイルグループ
   L₁、L₂を構成し、該主コイルを配設する溝と同じ溝を用
   い４スロットピッチの補助コイル２個を、分布巻に配し
   て組をなすコイル4n組配設し、コイルの組を直列に接続
   してそれぞれ2n組のコイルからなる２つの補助コイルグ
   ループL₃、L₄を構成し、コイルグループL₁、L₃に対する
   コイルグループL₂、L₄の接続切換により、主コイルグル
   ープL₁、L₂による磁界及び補助コイルグループL₃、L₄に
   よる磁界をそれぞれ2n極と4n極に変換して、主コイルグ
   ループL₁、L₂及び補助コイルグループL₃、L₄による回転
   磁界を正逆に切換える極数変換誘導電動機において、前
   記主コイル及び補助コイルを、２スロット交互に、スロ
   ットの上部及び下部に入るように配置したことを特徴と
   する極数変換誘導電動機。