JPH0739124A - かご形同期機 - Google Patents
かご形同期機Info
- Publication number
- JPH0739124A JPH0739124A JP8105393A JP8105393A JPH0739124A JP H0739124 A JPH0739124 A JP H0739124A JP 8105393 A JP8105393 A JP 8105393A JP 8105393 A JP8105393 A JP 8105393A JP H0739124 A JPH0739124 A JP H0739124A
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- JP
- Japan
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- squirrel
- stator
- windings
- magnetic field
- magnetic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 堅牢で安価なブラシレス同期機を得る。
【構成】 固定子に互いに磁気結合のない極数の異なる
２組の巻線を設け、回転子には、固定子の２組の巻線が
作る磁極間の極数変換作用を行うかご形導体を備えた構
造である。 【効果】 構造が堅牢で安価なブラシレス同期機が得ら
れ、省力化、ならび低コスト化に効果がある。
２組の巻線を設け、回転子には、固定子の２組の巻線が
作る磁極間の極数変換作用を行うかご形導体を備えた構
造である。 【効果】 構造が堅牢で安価なブラシレス同期機が得ら
れ、省力化、ならび低コスト化に効果がある。
Description
【産業上の利用分野】この発明は，回転子をかご形構造
とする同期機の構造体に関する。ここで云う同期機と
は，同期発電機や同期電動機及びこれらに類するものを
含む。
とする同期機の構造体に関する。ここで云う同期機と
は，同期発電機や同期電動機及びこれらに類するものを
含む。
【従来の技術】従来，同期機は固定子に三相巻線を備
え，回転子は直流の界磁巻線を収めて回転軸に取り付け
たブラシとスリップリングを介して界磁が直流励磁され
る。
え，回転子は直流の界磁巻線を収めて回転軸に取り付け
たブラシとスリップリングを介して界磁が直流励磁され
る。
【発明が解決しようとする課題】従来の同期機は以上の
ように構成されているので，界磁を直流励磁するために
ブラシとスリップリングが必要である。このため，固定
部と回転部に機械的な接触機構を持ち，保守・維持に手
間がかかる。また，構造も複雑でありコスト高にもな
る。本発明はこのような問題点を解決するためになされ
たもので，固定子側からブラシレスで界磁電流の供給及
び制御ができ，しかもかご形誘導電動機と同程度に構造
簡単，省保守，低コストの同期機を得ることを目的とす
る。
ように構成されているので，界磁を直流励磁するために
ブラシとスリップリングが必要である。このため，固定
部と回転部に機械的な接触機構を持ち，保守・維持に手
間がかかる。また，構造も複雑でありコスト高にもな
る。本発明はこのような問題点を解決するためになされ
たもので，固定子側からブラシレスで界磁電流の供給及
び制御ができ，しかもかご形誘導電動機と同程度に構造
簡単，省保守，低コストの同期機を得ることを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】この発明に係わるかご形
同期機は，固定子に極数の異なる二組の巻線を設け，回
転子には固定子の二組の巻線がつくる磁極間の極数変換
作用を行うかご形導体を備えたものである。
同期機は，固定子に極数の異なる二組の巻線を設け，回
転子には固定子の二組の巻線がつくる磁極間の極数変換
作用を行うかご形導体を備えたものである。
【作用】この発明においては，固定子に設けた極数の異
なる二組の巻線のうち一方の巻線から励磁し，固定子に
磁界を形成させると，回転子の短絡導体はこの固定子磁
界に反応して極数を変換し，回転子上に固定子に収めた
他方の巻線がつくる極数の回転磁界を形成する。したが
って，この極数変換された回転子上の回転磁界と同期し
た回転磁界を他方の固定子巻線で形成するようにすれ
ば，極めて簡単な構成で，回転子がかご形構造の同期機
（かご形同期機）が得られる。
なる二組の巻線のうち一方の巻線から励磁し，固定子に
磁界を形成させると，回転子の短絡導体はこの固定子磁
界に反応して極数を変換し，回転子上に固定子に収めた
他方の巻線がつくる極数の回転磁界を形成する。したが
って，この極数変換された回転子上の回転磁界と同期し
た回転磁界を他方の固定子巻線で形成するようにすれ
ば，極めて簡単な構成で，回転子がかご形構造の同期機
（かご形同期機）が得られる。
【実施例】以下，この発明の実施例を図について説明す
る。 （実施例１）第１図は本発明のかご形同期機の一実施例
を示す回路図である。第１図では，固定子の二組の巻線
のうち，一方を三相巻線１とし，他方を直流巻線２とす
る場合を示している。これらの巻線１及び２が構成する
磁極は，それぞれ極数が２ｐ及び２ｑと言ったように異
なるものとする。また，両巻線間は互いに磁気結合が為
さないように配列する。ただし，ｐ，ｑは整数とする。
一方，回転子は，固定子の二組の巻線１及び２がつくる
磁極の極数変換作用を行うかご形導体３を円筒形回転子
鉄心４上に収めた構造とする。第２図はかご形導体３の
具体的な配列例の一部分を示したもので，二つの端絡環
７を短絡する短絡導体８と，Ｕ字形の導体９から成る。
かご形導体３で極数を２ｑから２ｐに変換するには，第
２図に示した短絡導体８とＵ字形導体９からなる導体群
を，ｐ＋ｑの数に等しい組みだけ回転子上に配置させ
る。次に，第１図の場合について動作を説明する。以
下，説明を簡単にするためにｐ＝３，ｑ＝１の場合を例
に採り説明する。すなわち，第１図において，三相巻線
１が６極，直流巻線２が２極の場合を考える。この場合
は，回転子のかご形導体３は，第２図で示した導体群を
４組だけ回転子上に配置する（ｐ＋ｑ＝３＋１＝４）。
第３図は，このような極数の組合の固定子巻線１，２及
び回転子のかご形導体３が形成する磁束の空間分布図を
示す。また，第４図は，回転子が第３図の位置より空間
角αだけ移動した場合の変化図を示す。第１図のように
固定子の直流巻線２を直流電源５で励磁すると，第３図
の波形１０で示される２極静止磁界がギャップ中に形成
される。この磁界１０中で回転子のかご形導体３が回転
すると，かご形導体３内に誘導電流が流れ，波形１１で
示される起磁力がギャップ中に形成される。この起磁力
１１の基本波成分（２極成分）１２は固定子の２極静止
磁界１０を相殺するように作用し，ギャップ中には波形
１３で示される６極成分の起磁力だけが残る。結局，回
転子のかご形導体３は，固定子の２極磁界１０を６極磁
界１３に極数変換したことになる。また，この６極磁界
１３は，第４図のように回転子が第３図の位置より空間
角αだけ移動した場合を考えると，回転子と同方向に空
間角βだけ移動する回転磁界となることがわかる。よっ
て，この回転子の６極回転磁界１３と同期した回転磁界
を，三相電源６により固定子の６極三相巻線１で形成す
れば，６極の回転磁界１３の移動速度に対して回転子
は，α／β倍の同期速度で回転する。このようにして，
かご形回転子構造の同期機が得られる。 （実施例２）実施例１では，円筒形回転子鉄心４にかご
形導体３を収めた場合について示したが，第５図のよう
に突極形鉄心１４上に収めても，実施例１の場合と同様
の効果を呈するかご形同期機が得られる。
る。 （実施例１）第１図は本発明のかご形同期機の一実施例
を示す回路図である。第１図では，固定子の二組の巻線
のうち，一方を三相巻線１とし，他方を直流巻線２とす
る場合を示している。これらの巻線１及び２が構成する
磁極は，それぞれ極数が２ｐ及び２ｑと言ったように異
なるものとする。また，両巻線間は互いに磁気結合が為
さないように配列する。ただし，ｐ，ｑは整数とする。
一方，回転子は，固定子の二組の巻線１及び２がつくる
磁極の極数変換作用を行うかご形導体３を円筒形回転子
鉄心４上に収めた構造とする。第２図はかご形導体３の
具体的な配列例の一部分を示したもので，二つの端絡環
７を短絡する短絡導体８と，Ｕ字形の導体９から成る。
かご形導体３で極数を２ｑから２ｐに変換するには，第
２図に示した短絡導体８とＵ字形導体９からなる導体群
を，ｐ＋ｑの数に等しい組みだけ回転子上に配置させ
る。次に，第１図の場合について動作を説明する。以
下，説明を簡単にするためにｐ＝３，ｑ＝１の場合を例
に採り説明する。すなわち，第１図において，三相巻線
１が６極，直流巻線２が２極の場合を考える。この場合
は，回転子のかご形導体３は，第２図で示した導体群を
４組だけ回転子上に配置する（ｐ＋ｑ＝３＋１＝４）。
第３図は，このような極数の組合の固定子巻線１，２及
び回転子のかご形導体３が形成する磁束の空間分布図を
示す。また，第４図は，回転子が第３図の位置より空間
角αだけ移動した場合の変化図を示す。第１図のように
固定子の直流巻線２を直流電源５で励磁すると，第３図
の波形１０で示される２極静止磁界がギャップ中に形成
される。この磁界１０中で回転子のかご形導体３が回転
すると，かご形導体３内に誘導電流が流れ，波形１１で
示される起磁力がギャップ中に形成される。この起磁力
１１の基本波成分（２極成分）１２は固定子の２極静止
磁界１０を相殺するように作用し，ギャップ中には波形
１３で示される６極成分の起磁力だけが残る。結局，回
転子のかご形導体３は，固定子の２極磁界１０を６極磁
界１３に極数変換したことになる。また，この６極磁界
１３は，第４図のように回転子が第３図の位置より空間
角αだけ移動した場合を考えると，回転子と同方向に空
間角βだけ移動する回転磁界となることがわかる。よっ
て，この回転子の６極回転磁界１３と同期した回転磁界
を，三相電源６により固定子の６極三相巻線１で形成す
れば，６極の回転磁界１３の移動速度に対して回転子
は，α／β倍の同期速度で回転する。このようにして，
かご形回転子構造の同期機が得られる。 （実施例２）実施例１では，円筒形回転子鉄心４にかご
形導体３を収めた場合について示したが，第５図のよう
に突極形鉄心１４上に収めても，実施例１の場合と同様
の効果を呈するかご形同期機が得られる。
【発明の効果】以上のように，この発明によれば，固定
子に設けた二組の巻線のうちいずれか一方の巻線からブ
ラシレスで励磁電流が供給ができ，構造簡単，省保守の
かご形回転子構造の同期機が得られる。また，通常の同
期機に比べて回転子構造も単純化できるので設計製作が
容易となり，生産コストも節約できるなど効果がある。
子に設けた二組の巻線のうちいずれか一方の巻線からブ
ラシレスで励磁電流が供給ができ，構造簡単，省保守の
かご形回転子構造の同期機が得られる。また，通常の同
期機に比べて回転子構造も単純化できるので設計製作が
容易となり，生産コストも節約できるなど効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるかご形同期機の回路
図である。第２図は回転子鉄心を円筒形とする場合の回
転子構造図，第３図及び第４図はこの発明によるかご形
同期機の動作説明図を示す。また，第５図は，回転子鉄
心を突極形とする場合の回転子構造図である。 １…三相巻線， ２…直流巻線， ３…かご形導体，
４…円筒形回転子鉄心，５…直流電源， ６…三相電
源， ７…端絡環， ８…短絡導体， ９…Ｕ字形導
体， １４…突極形回転子鉄心 なお，図中，同一符号は同一または相当部分を示す。
図である。第２図は回転子鉄心を円筒形とする場合の回
転子構造図，第３図及び第４図はこの発明によるかご形
同期機の動作説明図を示す。また，第５図は，回転子鉄
心を突極形とする場合の回転子構造図である。 １…三相巻線， ２…直流巻線， ３…かご形導体，
４…円筒形回転子鉄心，５…直流電源， ６…三相電
源， ７…端絡環， ８…短絡導体， ９…Ｕ字形導
体， １４…突極形回転子鉄心 なお，図中，同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 固定子に互いに磁気結合のない極数の異なる二組の巻線
を設け，回転子には，固定子の二組の巻線がつくる磁極
間の極数変換作用を行うかご形導体を備えてなることを
特徴としたかご形同期機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8105393A JPH0739124A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | かご形同期機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8105393A JPH0739124A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | かご形同期機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739124A true JPH0739124A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=13735677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8105393A Pending JPH0739124A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | かご形同期機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011250678A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | General Electric Co <Ge> | 高速自己縦続電気機械 |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP8105393A patent/JPH0739124A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011250678A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | General Electric Co <Ge> | 高速自己縦続電気機械 |
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