JPS5833960A - 整流子電動機 - Google Patents

整流子電動機

Info

Publication number
JPS5833960A
JPS5833960A JP13033281A JP13033281A JPS5833960A JP S5833960 A JPS5833960 A JP S5833960A JP 13033281 A JP13033281 A JP 13033281A JP 13033281 A JP13033281 A JP 13033281A JP S5833960 A JPS5833960 A JP S5833960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brush
coil
turns
specific resistance
motor
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.)
Granted
Application number
JP13033281A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6114744B2 (ja
Inventor
Haruo Oharagi
春雄 小原木
Kazuo Tawara
田原 和雄
Nobuyuki Yamashita
信行 山下
Noriyoshi Takahashi
高橋 典義
Masao Hata
畑 征夫
Fumio Joraku
文夫 常楽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP13033281A priority Critical patent/JPS5833960A/ja
Publication of JPS5833960A publication Critical patent/JPS5833960A/ja
Publication of JPS6114744B2 publication Critical patent/JPS6114744B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/26DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
    • H02K23/30DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having lap or loop windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

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】 本発明は、無補極の整流子電動機に係シ、特に電気掃除
機、電動工具用整流子電動惨に好適な整流子電動機に関
する。
家電品である電気掃除機用整流子電動機は、常に小型軽
量、高効率、ブラシの長寿命が要求されている。従来、
ブラシの長寿命化に対しては電動機の整流能力不足によ
り比抵抗が5X10’μΩ−口取上の高抵抗ブラシで対
処していたため、電動機効率が低下していた。しかし、
最近は省エネ化の要求が一段と強まシ、このためブラシ
の長寿命化を維持して電動機の高効率化を図る必要があ
る。
これらの要求を満足するために、電動機損失の中で損失
比率の大きいブラシ損失の低減、すなわちブラシの比抵
抗を104μΩ−m程度に小さくしたが、大幅に電動機
効率を向上できないという実験結果となった。
このことを以下、図面を参照して説明する。
第1図はブラシの比抵抗を変えた場合の電動機効率η1
の変化とブラシ寿命t、の変化を示す。
これに供した電動機は、同一のスロット中にある整流コ
イルであって、電機子の回転方向に対して先に整流を終
える前位のコイルの巻回数N1 と後から整流を終える
後位のコイルの巻回数N2の比N1/N2を最適値の1
.25としたものである。
この結果、第1図に示すように、電動機効率はブラシの
比抵抗を小さくしていくと向上するはずであるが、ブラ
シの比抵抗が2×104μΩ−(7)以下になると逆に
効率低下の傾向を示した。また、この時、ブラシ寿命も
急激に低下することを実験的に確認した。この原因を検
討するために、第2図に示すように、同一スロット中に
ある前位のコイル22A(第4図参照)と後位のコイル
22B(第4図参照)の整流時間TA、TBにおける短
絡電流111A、  1811の値を、ブラシの比抵抗
を変えて測定した。高抵抗ブラシ(比抵抗が8.5X1
04μΩ−Crn)を使用した場合の鎖線で示すコイル
22Aの短絡電流1[iAとコイル22Bの短絡電流i
ssは、N1 /N2を最適値の1.25としているた
めに/11ぼ等しい値となっている。これに対し、比抵
抗が1.5X10’ μΩ−mのブラシを使用した場合
の一点鎖線で示すコイル22Aの短絡電流111’Aと
コイル22Bの短絡電流is’aは、両者の値に差異を
生じている。さらに比抵抗が0.5X10’μΩ−mの
低抵抗ブラシを使用した場合の実線で示すコイル22A
の短絡電流1 sllとコイル22Bの短絡電流18%
の値には、極端な差となってしまった。すなわち、高抵
抗ブラシを使用した場合のN s / N 2の最適値
1.25では、ブラシの比抵抗を小さくしていくと、同
一スロット中で後から整流を受けるコイル22Bの短絡
電流が大きくなり、ブラシからは太き力火花を発生し、
ブラシの比抵抗を2X10’μΩ−α以下にしても電動
機効率が向上せず、かつブラシ寿命が急激に低下する欠
点があった。
本発明の目的は、前述の如き従来技術の欠点を解消し、
ブラシの比抵抗に応じて電機子スロット内の前位のコイ
ルの巻回数と後位のコイルの巻回数の比率を最適値に設
定することにより、比抵抗が2×104μΩ−α以下の
ブラシを適用しても電動機効率の向上を図った整流子電
動機を提供するにある。
本発明発明者は同一スロット中にある先に整流を終える
コイルと後から整流を終えるコイルのコイル中に流れる
短絡電流がブラシの比抵抗に左右され、特にブラシの比
抵抗が2X10’μΩ−α以下になると両コ“イル中に
流れる短絡電流の大きさに差異を生じ、これが電動機効
率、プラン寿命の低下の原因となっていることを見い出
した。これより、ブラシの比抵抗を2X10’μΩ−(
1)以下にして電動機効率を向上するには、前位のコイ
ルの巻回数N、と後位のコイルの巻回数N、の比を許容
範囲内に設定する必要があることを実験的に確認した。
すなわち、本発明によれば、比抵抗を2X10’μΩ−
国のブラシとするとともに、同一スロット内における前
位のコイルの巻回数N、と後位のコイルの巻回数N2と
の比N 1/ N 2を1.6〜2.8の範囲内に選定
することを特徴とする整流子電動機が提供される。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。
第4図は本発明が適用される無補極の整流子電動機の構
造例を示す。ハウジング12内には両端を軸受14A、
14Bで支承されたシャフト16が配置されている。該
シャフトには円周上に複数個のスロット18が形成され
た電機子鉄心20が固定され、該鉄心には各スロット内
に巻回された複数個のコイル22(第4図参照)で構成
された電機子巻線24が巻装されている。シャフト16
の一端には円周方向に配列された複数個の整流子片26
−A、26B・・・・・・(第4図参照)から成る整流
子26が固定されている。整流子26の外周面(表面)
には、ハウジング12に支承されたブラシ28が弾性体
29により圧接搭れている。ハウジング12には、電機
子鉄心20の外周に対応した位置に、固定子鉄心30が
固定され、該固定子鉄心には界磁巻線32が巻回されて
いる。電動機への給電は、界磁巻線32→ブラシ28→
整流子26→電機子巻線24を通して行われる。
第4図は2極機でスロット当シに上下層のそれぞれコイ
ル辺数が2の場合を示し、電機子コイル22A、22B
・・・・・・の各スロ・シト18内への巻装状態を示す
図である。図において、コイル22Aは、コイル始端を
整流子片26Aに接続され、スロット18Bとスロット
18Aに挿入され、コイル終端が整流子片26Bに接続
される。同一のスロット18・Bとスロット18Aに挿
入される他のコイル22Bは、コイル始端を整流子片2
6Bに、コイに終端を整流子片26Cに接続される。同
様にコイル22C,コイル22Dは’スロッ)18Cと
スロッ)18Bに挿入され、コイル始終端を整流子26
に接続している。
ここで、電機子の回転方向を矢印のZ方向とすると、ブ
ラシ28Aとブラシ28Bの゛位置は、コイル22Aと
コイル22Cの整流が終了する時点を示し、電機子が1
整流子片の間隔Tcだけ回転じた場合であるブラシ28
A1とブラシ28B1の位置は、コイル22°Bとコイ
ル22Dの整流が終了する時点を示したものであり、す
なわちコイル22Aとコイル22Bでは、コイル22A
の方が整流を先に終える前位のコブルであり、コイル2
2Bは後から整流を終える後位のコイル′である。
本発明は、同一スロット内に巻装される前位のコイルの
巻回数N1と後位のコイルの巻回数N2との比N1/N
2の値を、比抵抗が2X10’μΩ−ffi以下のブラ
シ28を使用してもブラシの長寿命化を維持して電動機
効率の向上が図れる特定の範囲に限定したものである。
第5図は、巻回数比N、、/N2= 2.43とし、ブ
ラシの比抵抗を変化した場合の電動機効率η2の変化と
ブラシ寿命t2の変化を示す。図に示すように、コイル
の巻回数比Nl/N2を2.43にすることによ如、電
動機効率はブラシの比抵抗を小さくすると向上し、特に
比抵抗を2X10’μΩ−m以下にしても従来よシ1〜
2%電動機効率を向上させることができる。このとき、
ブラシ寿命はコイルの巻回数比N s / N 2を最
適値に設定しているので大幅に低下しない実験結果が得
られた。
第6図はブラシの比抵抗が0.5X10’μΩ−(7)
において、先に整流を終える前位のコイル22Aの巻回
数N1を17ターン、後から整流を終える後位のコイル
22Bの巻回数N2を7ターンに設定した場合の両コイ
ルの整流期間における短絡電流18ムg  isiの変
化を示す。これにより、低抵抗ブラシを適用したにもか
かわらず、従来よシ短絡電流を小さくすることができ、
整流性能の向上と同時に電動機効率が1〜2%向上する
ことが実験的に確認された。
第7図は本発明の効果を明確にするため、1スロツト中
の全導体数を一定にして、前位のコイル22Aの巻回数
N□と後位のコーイル22Bの巻回数N、の比である巻
回数比N、/N2を可変し、比抵抗が2X104μΩ−
mのブラシを使用した場合の電動機効率η3の変化、比
抵抗がo、5xio’μΩ−例のブラシを使用した場合
の電動機効率η4の変化の測定結果を示す。これよシ、
比抵抗が2X10’μΩ−備のブラシを使用する場合は
巻回数比Nt/N、を約1.6〜2.3に設定すれば従
来より電動機効率が1.0〜1.5%向上し、比抵抗が
0.5X10’μΩ−備のブラシを使用する場合は巻回
数比Nl /N、を1.8〜2.8に設定すれば従来よ
シミ動機効率を1〜2%向上できる効果がある。すなわ
ち、本発明によれば、最適な巻−数比N1/N2=1.
6〜2.8に設定すれば比抵抗が2×104μΩ−m以
下のブラシが適用可能となり、電動機効率を1〜2%向
上できる効果がある。
以上述べたように、本発明によれば、比抵抗が2X10
’μΩ−m以下のブラシを適用に際して電機子回転方向
に対して前位のコイルの巻回数Nよと後位のコイルの巻
回数N2の比(Nl /N2 )を最適な1.6〜2.
8に設定することにより、整流性能が向上し、短絡電流
の減少による漂遊損の減少およびプレシミ気損d減少で
きるので電動機効率を従来に比し約1〜2%向上できる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電動機によりるブラシの比抵抗に対する
電動機効率およびブラシ寿命の関係、第2図は整流コイ
ルに流れる短絡電流、第3図は本発明が適用される整流
子電動機の概略縦断面図、第4図は電機子フィルおよび
スロットの位置関係を示す概略説明図、第5図は本゛発
明の電動機におけるブラシの比抵抗に対する電動機効率
およびブラシ寿命の関係、第6図は整流コイルの短絡電
流、第7図は巻回数比N、/N2に対する電動機効率の
関係を示す図である。 16・・・シャフト、18・・・スロット、20・・・
電機子鉄心、22・・・電機子コイル、24・・・電機
子巻線、26・・・整流子、28・・・ブラシ、30・
・・固定子鉄心、X・・・電動機効率、Y・・・ブラシ
寿命、Z・・・電機子同第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、電機子のスロット内に巻回された電機子巻線が複数
    個のコイル辺で構成され、同一スロット内に巻回された
    回転方向前位のコイルの巻回数を回転方向後位のコイル
    の巻回数より大きく1シた整流子電動機において、比抵
    抗を2X10’μΩ−(7)以下の低抵抗ブラシ材とす
    るとともに、前位のコイルの巻回数N、と後位のコイル
    の巻回数N2の比N 、/ N 2を1.6〜2.8の
    範囲にしたことを特徴とする整流子電動機。
JP13033281A 1981-08-21 1981-08-21 整流子電動機 Granted JPS5833960A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13033281A JPS5833960A (ja) 1981-08-21 1981-08-21 整流子電動機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13033281A JPS5833960A (ja) 1981-08-21 1981-08-21 整流子電動機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5833960A true JPS5833960A (ja) 1983-02-28
JPS6114744B2 JPS6114744B2 (ja) 1986-04-21

Family

ID=15031823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13033281A Granted JPS5833960A (ja) 1981-08-21 1981-08-21 整流子電動機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5833960A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61215413A (ja) * 1985-03-20 1986-09-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd エンジンオイル給油装置
JPS6392248A (ja) * 1986-10-03 1988-04-22 Hitachi Ltd 電気掃除機用交流整流子電動機
JPH08298760A (ja) * 1996-01-18 1996-11-12 Hitachi Ltd 電気掃除機用交流整流子電動機
JP2011061940A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Hitachi Appliances Inc 電機子ならびに電動機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61215413A (ja) * 1985-03-20 1986-09-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd エンジンオイル給油装置
JPH0461164B2 (ja) * 1985-03-20 1992-09-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd
JPS6392248A (ja) * 1986-10-03 1988-04-22 Hitachi Ltd 電気掃除機用交流整流子電動機
JPH08298760A (ja) * 1996-01-18 1996-11-12 Hitachi Ltd 電気掃除機用交流整流子電動機
JP2011061940A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Hitachi Appliances Inc 電機子ならびに電動機

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6114744B2 (ja) 1986-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1470095B (zh) 具有集中绕组的刷式直流电机以及交流整流子电机结构
US7856702B2 (en) Method for manufacturing an armature for a dynamo-electric machine
JPS58108950A (ja) 直流モ−タ−
US7352100B2 (en) Direct-current motor
CN106533012A (zh) 具有集中地缠绕的定子线圈的马达
JPS5833960A (ja) 整流子電動機
JP2011019382A (ja) ブラシ付きモータ
US20070132333A1 (en) Self magnetizing motor and method for winding coils on stator thereof
WO2021018063A1 (zh) 一种手持式电动工具用电机
WO2021018064A1 (zh) 一种多段轭宽的电动工具用电机
US4323806A (en) Miniature rotary electric machine
CN113162260A (zh) 定子组件及其绕线方法、双转子电机
CN214543830U (zh) 定子组件和双转子电机
JP2015177637A (ja) 電動モータ
CN202260923U (zh) 四极起动节能型绕线电动机
JP2765830B2 (ja) 電気掃除機用交流整流子電動機
CN108768034B (zh) 39槽12极三相永磁同步电机六层套波绕组绕制嵌放方法
CN211151631U (zh) 一种手持式电动工具用电机
JPS6311864B2 (ja)
JPS63249453A (ja) 交流整流子電動機
Binder Measures to raise brush life of modern DC machines
JPH0442900B2 (ja)
JP2001351758A (ja) ブラシ
JPS6152624B2 (ja)
JPH11178300A (ja) アーマチャ及びそのアーマチャを備えた回転電機