JPS58151853A - 極数変換三相電機子巻線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は極数比が１対４の極数を巣−巻線から得る極数
変換三相電機子巻線に関する。

〔発明の背景技術とその問題点〕

工作機械の送や、荷投機械の稼働等は、停止位置精度の
向上、停止時のショック緩和等の為に、一旦機械速度を
落した後、ブレーキにより制動をかけるという制御法が
一般Ｃ二用いられている。。

この為に駆軸用電動機の回転数を二段以上（＝変える本
が可能な極数変換電動機や、極数の異なる２台の電動機
を用いる等の方法がとられている。

しかし、極数の異る２台の電動機を用いる方法では、そ
の据付面積も大きくなり、又、コスト的にも不利であっ
た。又、極数変換可能な電動機を用いる場合、上記のよ
うな用途には、一般に１対３とか、１対４以上の極数比
を有する必要がある丸め、１個の電機子鉄心に、それぞ
れの極数の巻線を設ける方式が用いられてきた。例えば
誘導電動機で４極と１６極に対応する回転数を必要とす
る時（二は、１個の電機子鉄心Ｃ二４極巻線と１６極巻
線を施し、４極で運転する時には１６極巻線を通電させ
ずに遊ばせておき、逆に１６極で・運転する時は４極巻
線は通電させずに遊ばせておく方法であった。しかしこ
の方法では、よく知られているように、巻線の利用率が
悪く、電動機の寸法が大きくなり、経済的にも、寸法的
にも不利となる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は極数比が１対４でありながら、単一巻線の端子
の切換えで極数変換が可能な三相電機子巻線を提供する
ことを目的とする。

〔発明の漿要〕

本発明においては、単一巻線で端子を切換えることによ
り、極数比が１対４の極数を得る極数変換三相電機子巻
線（二おいて、高速側の極数Ｐ、の同心巻に巻装し、各
相のコイルはそれぞれ八個に分割し、かつコイルを挿入
する鉄心の溝数は５ｎＰ、個（１ｌ＝＝ｌ、　２＋　３
・・・・・・とする）とし、ｎが単数のときでも同心の
コイルをコイル群と称し各相コイル群はそれぞれ低速側
に極数変換する時は、極性の変わる第１のコイル群と、
極性の変らない第２のコイル群とを各相共交互に配置し
、第１のコイル群の通電方向を反転させるよう（＝端子
を切換えることによや高速側がその極数の標準の電動機
と同一寸法で、微速度の制動性能を有する極数変換三相
電機子巻線とするものである。

〔発明の実施例〕

実施例１ 以下、本発明の第１の実施例について、第１図ないしａ
Ｉ５図を参照して説明する。

第１図は、高速側の極数Ｐ、＝で、低速側の極数Ｐ、＝
＝　Ｂ　、電機子鉄心の溝数ｚ＝１２とした極数比１対
４の三相電機子巻線のコイル配置展開図である。

これは一般に用いられる単層同心巻と同一のコイル配置
である。（１）〜α２は連番号を示す。実線で示した巻
線は溝番号番７〜ネ１２ｃ：納められるＵ相第１コイル
■と、＃１〜＃６ｃ二納められるＵ相第２コイルＧυに
分割される。この場合電機子鉄心の一相分の溝数は２ｘ
Ｐ１＝　２Ｘ２＝　４となる。三相分全溝数は一相分の
３倍となる。従って、３Ｘ２ＸＰ、：３Ｘ２Ｘ２＝１２
となる。

２極の場合Ｕ相第１コイル（至）とＵ相第２コイルＣ（
υとは逆極性に巻き、その端子をそれぞれ、Ｕ□Ｕ１お
よび鳴、Ｘとする。一点鎖線で示した巻線は参１１〜参
４に納められるＶ相第１コイル■と、害５〜害１０　に
納められるＶ相第２コイル（至）に分割される。

この両コイル（至）、＠も互に逆極性に巻き、その端子
をそれぞれＶ、　、　Ｖ、およびｖ＊＋Ｙとする。破線
で示した巻線はネ３〜番８に納められるＷ相第１コイル
（至）と参９〜ネ２に納められるＷ相第２コイル（至）
に分割される。この両コイル＠、（至）も互に逆極性に
巻き、その端子をそれぞれＷ、　、　Ｗ、およびＷ２．
Ｚとする。

次に作用について説明する。

第２図のように、端子Ｕ、、Ｖ、、Ｗ、を短絡し、又、
端子ｘ、ｙ、ｚを短絡して、端子Ｕ、、Ｖ、、Ｗ、を電
源に接続する２ｘｙ接続とすると、２極電機子巻線が形
成される。

Ｕ相分について見ると、電源はＵ、→Ｘ、鳴→Ｕ１の方
向、Ｖ　相テ＋ｉ　Ｖｔ−Ｙ　、　Ｖｔ−Ｖ＋　（７）
方向、Ｗ相テハＷｔ−４Ｗ、、Ｗ、→２の方向（二なる
。

これを第３図（＝示すように接続換えすると、電源ハＵ
＋＋　Ｖｔ＋　ｗ、−二接続すれ、ｘ−ｙ−ｚが短絡さ
れる。この場合電流の向きは、Ｕ相ではＵ、、Ｕ、、Ｕ
。

−Ｘ、ｖ相”Ｃ’　ハｖ１−ｖｔ＊　ｖ＊−Ｙ　−Ｗ相
テハ”ｓ　→”ｔ　−Ｗ、→２の方向になる。

ここで３２図の接続の時と、第３図の接続の時のコイル
の電流の向きを比べると、Ｕ、４Ｘ、Ｖ、→Ｙ。

Ｗ、→２の間コイルは第２図と第３図の接続共、同じ向
きで変らない。しかし、Ｕｆ→Ｕ、、Ｖ、→Ｖ、　、　
Ｗ、→Ｗ＊ハ１１８　ｔ”　変／ｃ　ルコトニヨ”）　
、Ｕ＋＝Ｕ＊　−ｖｓ＝ｖｔ　＊　Ｗｓ→Ｗ！とその向
きが反転することになる。

第２図の接続において、υ相の電流Ｉｎ”Ｌｖ相の電流
エマ＝−１，Ｗ相の電流！、＝−１となる瞬時２ において、起磁力を画くと％ＩＩ４図となる。これは明
らかに２極である。又、第３図の接続；：おいても、同
様（二画くと、第５図のように８極となる。

第４図、第５図【二おいてＮ、８は極性を示す。

このようにして１対４と大きな極数比が単一巻線の端子
切換えで得られ、従来の２巻線方式Ｃ二対し、遊びコイ
ルなしに小形で性能の良い極数変換三相電機子巻線が得
られる。

第１図の例では、高速極１個についてコイルの連続個数
が１の場合を示したが、２個連続、あるいは３個連続等
の場合も同様であゆ、この場合電機子鉄心の溝数２はコ
イルの連続個数をｎとすると、次の（１１式で表わされ
る。

Ｚ−＝３Ｘ２ＸｎＸｐ、＝６ｎＰ１−＝−＝　（１）従
って、ｎ、　＝　２でｐ！＝　２の場合はｚ−２４とな
るだけであって作用効果は第１図〜第５図に準じたもの
となる。従って、ｎが単数ρときでも同心のコイルをコ
イル群と称すことにする。そして、小さい方の極数Ｐ、
の巻線配列は従来一般（＝用いられている同心巻線方式
と同一で、コイルピッチも従来のものと同じもので、特
性的に本Ｐ、極の巣−極巻線と同じ特性が得られる利点
がある。つまり、標準のＰ、極の電動機と同一寸法で、
微速度の制動性能を有する極数変換三相電動機が得られ
ること（二なる。

実施例２ 第６図に第２の実施例を示す。これはＰ、＝４゜Ｐ、＝
１６の場合である。（１）〜■は溝番号を示し、極数が
増えただけ、コイル数が増したものである。

この場合も実施例１と同様（二、極性の変るｆｘｌのコ
イル群（７）、■、（ロ）と極性の変らない第２のコイ
ル群Ｇυ、＠、（至）を交互に配置することで１対４の
概数変換が可能である。

作用効果は実施例１と同様である。

尚、本発明は上記し、かつ図面に示した実施例のみに限
定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で、
種々変形して実施できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、標準高速極数の
電動機と同一寸法で、号の微速度の制動性能を有する極
数変換電動機用極数変換三相電機子巻線を単一巻線（二
より提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の極数変換三相電機子巻線の第１の実施
例を示すコイル配置展開図、第２図は第１図の２極形成
時の接続図、第３図は第１図の８極形成時の接続図、第
４図は第２図の接続の場合の起磁力波形図、第５図は第
３図の接続の場合の起磁力波形図、第６図は第２の実施
例を示すコイル配置展開図である。 １〜２４・・・溝番号 ３０・・・Ｕ４［１コイル群のコイル ３１・・・Ｕ相第２コイル群のコイル ３２・・・Ｖ４［１コイル群のコイル ３３・・・Ｖ相第２コイル群のコイル ３４・・・Ｗ相ｇｌコイル群のコイル ３５・・−Ｗ相第２コイル群のコイル Ｕ、、Ｕ、、Ｖ１．Ｖ、、Ｗ！、Ｗ、、Ｘ、Ｙ、Ｚ、、
、端子紀号代理人　弁理士　井　上　−男 第１！ｉ 第２図 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単一巻線で端子を切換えることにより、極数比が１対４
   の極数を得る極数変換三相電機子巻線において、高速側
   の極数Ｐ１の則心巻に巻装し、各相のコイルはそれぞれ
   ２１個に分割し、かつコイルを挿入する鉄心の溝数は６
   ｎｐ、個（ｎ＝１．２＋　３・・・・・・とする）とし
   、ｎが単数のときでも同心のコイルをコイル群と称し、
   各相コイル群はそれぞれ低速側に極数変換する時は、極
   性の変わる第１のコイル群と、極性の変らない第２のコ
   イル群とを各相共交互に配置し、第１のコイル群の通電
   方向を反転させるように端子を切換えることを特徴とし
   た極数変換三相ｍａＩ子巻線。