JPH11122849A - コンデンサモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁路設計の適正化を図ることができ、経済的
なステータコアを有したコンデンサモータを提供する。 【解決手段】 ステータコア１０の４つの隅角部に大ス
ロット１６を設け、その他の位置には小スロット１６を
設けて、コアバック１２の幅を全周にわたり略等しくし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導電動機、特
に、コンデンサモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンデンサモータとは、主巻線と補助巻
線を有し、補助巻線に直列にコンデンサを接続して使用
する単相誘導電動機である。

【０００３】このコンデンサモータにおいて、ステータ
コア１１０が角型のものでは、スロット１１６を図５に
示すような等配したものが知られている。なお、図５に
おいて、主巻線１２０は実線で示し、補助巻線１２２は
点線で示す。また、〜の丸数字は、スロットの位置
を示すスロット番号を意味する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すような等配スロット１１６の構成を有する角型ステ
ータコア１１０においては、ステータコア１１０の４つ
の隅角部の磁路が有効に使われなく、不経済であるとい
う問題があった。

【０００５】また、この角型ステータコア１１０である
と、外周部の辺の寸法Ｌ５が大きくなるという問題があ
った。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、磁路
設計の適正化を図ることができ、経済的なステータコア
を有したコンデンサモータを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のコン
デンサモータは、巻数比が略１対１の主巻線と補助巻線
を有し、丸角型の外周形状をなすステータコアを有し、
前記ステータコアのスロット数が２４個である４極のコ
ンデンサモータにおいて、前記ステータコアの４隅角部
に位置するスロットを、他の箇所に位置するスロットよ
り大きく形成して、前記ステータコアのコアバックの幅
を全周にわたり略均一化したものである。

【０００８】請求項２のコンデンサモータは、請求項１
のものにおいて、前記ステータコアの４隅角部以外に位
置するスロットの底部を、前記ステータコアの外周面と
略平行に形成したものである。

【０００９】請求項３のコンデンサモータは、請求項１
のものにおいて、前記ステータコアの４隅角部に位置す
るスロットへ、それぞれ異相の２個の巻線を収納し、前
記ステータコアの４隅角部以外に位置するスロットへ、
１個の巻線を収納したものである。

【００１０】請求項４のコンデンサモータは、請求項１
のものにおいて、前記主巻線と前記補助巻線の空間位相
角を１２０°に構成したものである。

【００１１】

【作 用】請求項１のコンデンサモータであると、ステ
ータコアのコアバックの幅を全周に渡り略均一化するこ
とにより、磁気抵抗を均一化し、磁気抵抗とコア材料の
縮減を行うことができる。また、ステータコアの隅角部
に位置するスロット（以下、大スロットという）を大き
くすることにより、磁気抵抗を増加させることなく、巻
線の収納スペースを拡大することができる。

【００１２】請求項２のコンデンサモータであると、ス
テータコアの隅角部以外に位置するスロット（以下、小
スロットという）の底部をステータコアの外周面と略平
行に形成することにより、コアバックの幅を全周にわた
り略完全に均一化することができるため、磁気抵抗を均
一化でき、磁気抵抗とコア材料の縮減を図ることができ
る。

【００１３】請求項３のコンデンサモータであると、大
スロットにのみ異相の２個の巻線を収納し、小スロット
には１個の巻線のみを収納することで、コイルエンドの
空間的な収納配置を容易にし、結果としてステータコア
を小さくすることができる。そのため、巻線抵抗と巻線
材料の縮減を図ることができる。主巻線と補助巻線のス
テータコアに対する空間配置を対称位置に配置し均等化
することによって、正逆両方の回転時の特性を略均一化
することができる。このような巻線配置を行うことによ
り、主巻線と補助巻線の空間位相角を１２０°に形成す
ることができる。そして、結果的に起動トルクの向上に
つながる。

【００１４】請求項４のコンデンサモータであると、主
巻線と補助巻線の空間位相角を１２０°に構成すること
により起動トルクの向上を図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１及び図２に基づいて説明する。

【００１６】本実施例は、誘導電動機の一種であるコン
デンサモータに関し、図１は、このコンデンサモータに
使用されるステータコア１０の平面図である。なお、こ
のコンデンサモータに使用されるロータ（回転子）につ
いては図示しないが、従来と同様にかご型回転子を使用
する。

【００１７】この図１におけるステータコア１０の構造
について説明する。

【００１８】このステータコア１０は、丸角型を成し、
略矩形のコアバック１２とコアバック１２の内周面より
突出した２４個のティース１４によって、２４個のスロ
ットが形成されている。ティース１４は、略Ｔ状の形状
を成している。

【００１９】次に、コアバック１２とスロット１６の構
造について詳しく説明する。

【００２０】まず、コアバック１２は、前記したように
丸角型を成し、すなわち、平面形状が正方形を成すとと
もに、４つの外側の角部が、斜めに切欠かれており、八
角形の形状を成している。そして、この４つの角部に
は、積層されるステータコア１０の積層板を固定するた
めのボルトの孔１８が開口している。そして、コアバッ
ク１２の幅Ｍは、図１に示すようにステータコア１０の
全周に渡って略均一となっている。この均一となる理由
は次の２つによる。

【００２１】第１の理由は、ステータコア１０の４つの
隅角部に位置する大スロット１６の大きさが、他の箇所
に位置する小スロット１６の大きさよりも大きく形成さ
れているからである。例えば、図１における大スロット
１６，，，は、小スロット１６，，，
よりも大きく形成されている。なお、〜の丸数字
は、スロットの位置を示すスロット番号を意味する。

【００２２】第２の理由は、小スロット１６の底部が、
コアバック１２の外周と略平行に形成されているからで
ある。

【００２３】次に、このステータコア１０に、主巻線２
０と補助巻線２２を取り付ける場合について説明する。

【００２４】まず、取り付けの概略を説明する。

【００２５】大スロット１６にのみ、異相の２つの巻線
を収納し、小スロット１６には１個の巻線のみを収納す
る。図１において、主巻線２０は実線で示し、補助巻線
２２は点線で示す。

【００２６】具体的には、大スロット１６と小スロッ
ト１６に主巻線２０を収納し、大スロット１６と小
スロット１６に主巻線２０を収納する。また、小スロ
ット１６と大スロット１６とに補助巻線２２を収納
し、小スロット１６と大スロット１６との間に補助
巻線２２を収納する。〜のスロット番号が付されて
いない他のスロットも同様に主巻線２０と補助巻線２２
を収納する。

【００２７】この主巻線２０と補助巻線２２の巻数比は
略１：１に設定しておく。

【００２８】上記のように構成されたステータコア１０
によって形成されているコンデンサモータは、極数が４
となり、下記のような効果がある。

【００２９】ステータコア１０の外周形状を丸角型に形
成しているため、ステータコア１０の材料取りの歩留を
向上させることができる。

【００３０】コアバック１２の幅Ｍを全周にわたり略等
しく形成しているため、磁気抵抗を均一化し、磁気抵抗
とステータコア材料の縮減を図ることができる。

【００３１】ステータコア１０の４つの隅角部に位置す
る大スロット１６を他の位置にある小スロットより大き
く形成しているため、磁気抵抗を増加させることなく、
主巻線２０や補助巻線２２の収納スペースを拡大するこ
とができる。

【００３２】大スロット１６にのみ、異相の２つの巻線
を収納し、小スロット１６には１つの巻線のみを収納す
ることで、コイルエンドの空間的な収納配置を容易に
し、結果として、ステータコア全体の大きさを小さくす
ることができる。そのため、巻線抵抗と巻線材料の縮減
を図ることができる。

【００３３】主巻線２０と補助巻線２２のステータコア
１０に対する空間配置を均等化、すなわち、対称に配置
することで、正逆両方の回転時の特性を均一化すること
ができる。特に、主巻線２０と補助巻線２２の巻線比を
略１：１としているため、正逆両方の回転に対し、同じ
特性を得ることができる。

【００３４】上記のような巻線配置にすることにより、
主巻線２０と補助巻線の空間位相角を１２０°とするこ
とができ、起動トルクの向上を図ることができる。

【００３５】ステータコア１０の外形については、従来
のステータコアにおいては図５に示すようにＬ５である
が、本実施例の場合にはＬ１となる。そして、Ｌ１／Ｌ
５は略８５％となっている。また、ステータコアの材料
の量を従来のものより７３％縮減でき、巻線の量を８０
％に縮減することができる。

【００３６】なお、上記実施例では固定用ボルトのため
に孔１８を４つ設けたが、これを設けない場合には、大
スロット１６の大きさをさらに大きくすることができる
ため、ステータコア１０を小さくでき、コイルエンドの
主長さを短くすることができる。

【００３７】図２は上記構成のステータコア１０を使用
したコンデンサモータと、従来のコンデンサモータの特
性を比較したグラフである。

【００３８】このグラフにおいて、横軸が回転数（ｒｐ
ｍ）を示し、左側の縦軸がトルク（Ｎ・ｍ）を示し、右
側の縦軸がコンデンサモータに対する損失（Ｗ）を示し
ている。そして、実線が本実施例のコンデンサモータで
あり、点線が従来のコンデンサモータである。

【００３９】このグラフにおいてトルク特性について説
明する。

【００４０】起動時（回転数＝０ｒｐｍ）に注目する
と、本実施例のコンデンサモータの場合には、略８Ｎ・
ｍであり、従来のコンデンサモータは７Ｎ・ｍである。
これは、本実施例のコンデンサモータであると、起動時
から従来のコンデンサモータよりも大きいトルクを得ら
れることを意味している。

【００４１】一方、損失についてその特性を説明する。

【００４２】起動時においては、本実施例のコンデンサ
モータでは約７００Ｗの損失があるとすれば、従来のコ
ンデンサモータでは約８４０Ｗの損失がある。すなわ
ち、トルクを考慮すると、本実施例のコンデンサモータ
の場合では、従来より損失が少なくなる。

【００４３】本実施例のコンデンサモータの使用方法と
しては、家庭用洗濯機のモータが好適である。通常、洗
濯機は、起動時には大きなトルクを必要とするととも
に、正逆回転の起動停止を煩雑に繰返し、その正回転及
び逆回転においても同じトルクを必要とするため、本実
施例のコンデンサモータのように非対称巻線化にするこ
とにより、省エネルギーを図ることができる。

【００４４】図３及び図４は第２の実施例のステータコ
ア１０の平面図である。

【００４５】本実施例のステータコア１０と第１の実施
例のステータコア１０の異なる点は、コアバック１２と
連結されたティース１４とに分割して構成されており、
のこれを一体にすることによりステータコア１０が完成
される。

【００４６】そして、本実施例の場合には、主巻線２０
及び補助巻線２２は、コアバック１２にティース１４を
取り付ける前に、ティース１４の間に形成されたスロッ
ト１６に、外側から収納することが、第１の実施例と異
なる点でもある。

【００４７】なお、完成されたステータコアは、第１の
実施例のステータコア１０と同一形状になるため、第１
の実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明のコンデンサモータであると、コ
ンデンサモータのステータコアにおいて、非対称巻線用
として大スロットと小スロットを形成することにより、
磁気抵抗を均一化して磁気抵抗、ステータコアの材料及
び鋼線材料のの縮減が図れ、磁気抵抗を増加させること
なく、巻線収納スペースの拡大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すコンデンサモータにお
けるステータコアの平面図である。

【図２】本実施例のコンデンサモータの特性を示すグラ
フである。

【図３】第２の実施例のステータコアのティースの平面
図である。

【図４】同じくコアバックの平面図である。

【図５】従来のコンデンサモータのステータコアの平面
図である。

【符号の説明】

１０ ステータコア １２ コアバック １４ ティース １６ スロット １８ 孔 ２０ 主巻線 ２２ 補助巻線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻数比が略１対１の主巻線と補助巻線を有
   し、 丸角型の外周形状をなすステータコアを有し、 前記ステータコアのスロット数が２４個である４極のコ
   ンデンサモータにおいて、 前記ステータコアの４隅角部に位置するスロットを、他
   の箇所に位置するスロットより大きく形成して、前記ス
   テータコアのコアバックの幅を全周にわたり略均一化し
   たことを特徴とするコンデンサモータ。
2. 【請求項２】前記ステータコアの４隅角部以外に位置す
   るスロットの底部を、前記ステータコアの外周面と略平
   行に形成したことを特徴とする請求項１記載のコンデン
   サモータ。
3. 【請求項３】前記ステータコアの４隅角部に位置するス
   ロットへ、それぞれ異相の２個の巻線を収納し、 前記ステータコアの４隅角部以外に位置するスロット
   へ、１個の巻線を収納したことを特徴とする請求項１記
   載のコンデンサモータ。
4. 【請求項４】前記主巻線と前記補助巻線の空間位相角を
   １２０°に構成したことを特徴とする請求項１記載のコ
   ンデンサモータ。