JPS5875451A - 直流機の電機子 - Google Patents
直流機の電機子Info
- Publication number
- JPS5875451A JPS5875451A JP17272481A JP17272481A JPS5875451A JP S5875451 A JPS5875451 A JP S5875451A JP 17272481 A JP17272481 A JP 17272481A JP 17272481 A JP17272481 A JP 17272481A JP S5875451 A JPS5875451 A JP S5875451A
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- JP
- Japan
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- coil
- coils
- brush
- rectification
- armature
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/26—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
- H02K23/38—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having winding or connection for improving commutation, e.g. equipotential connection
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流機の電機子に係り、特に整流作用１ を改
善し得る直流機の電機子に関する。
善し得る直流機の電機子に関する。
従来の直流機の電機子は、鑞磯子鉄心に多数のスロット
を設け、これらスロットのそｎぞれに上および下コイル
からなる電機子巻線を巻装している。また上および下コ
イルの端部は整流子片に接続される。
を設け、これらスロットのそｎぞれに上および下コイル
からなる電機子巻線を巻装している。また上および下コ
イルの端部は整流子片に接続される。
第１図に上コイルのコイル辺数が２の場合の電機子の概
略構成を示す。図において、８は一機子鉄心のティース
、９ａ１，９ａ２はスロットである。
略構成を示す。図において、８は一機子鉄心のティース
、９ａ１，９ａ２はスロットである。
１０は酸磯子巻線で、１０ａ、、ＩＯＣ，はその上コイ
ル、１’Ｏｂ、、１０ｄ１は下コイルでろ−る。１１は
整流子、１１ａ〜ｌｉｅは整流子片、１３はブラシであ
る。
ル、１’Ｏｂ、、１０ｄ１は下コイルでろ−る。１１は
整流子、１１ａ〜ｌｉｅは整流子片、１３はブラシであ
る。
ブラシ１３の位置がＡの点では上、下コイル１０ａ、−
ＩＱｂ、の整流が終了し、Ｂの点では上、下コイルＩＯ
Ｃ，−１０ｄ、の整流が終了するが、Ａ１点とＢ点では
整流終了時の実効インダクタンスに差異が生ずる。すな
わち、ブラシ１３がＡ点の場合、上コイル１０ａ１ と
下コイル１０ｂ。
ＩＱｂ、の整流が終了し、Ｂの点では上、下コイルＩＯ
Ｃ，−１０ｄ、の整流が終了するが、Ａ１点とＢ点では
整流終了時の実効インダクタンスに差異が生ずる。すな
わち、ブラシ１３がＡ点の場合、上コイル１０ａ１ と
下コイル１０ｂ。
の整流電流によって生ずるスロット情、れ磁束φｔの変
化は、同一スロット内にある上コイル１０Ｃ１と下コイ
ル１０ｄ、がブラシ１３で短絡されて短絡回路を形成し
、漏れ磁束の変化を抑制するために、コイル１０ａ１−
１０ｂ、の実効インダクタンスが小さくなる。これに対
し、ブラシ１３の位置がＢ点の場合、同一スロット内に
プランで短絡されたコイルがなく、コイルＩＯＣ，−１
０ｄ。
化は、同一スロット内にある上コイル１０Ｃ１と下コイ
ル１０ｄ、がブラシ１３で短絡されて短絡回路を形成し
、漏れ磁束の変化を抑制するために、コイル１０ａ１−
１０ｂ、の実効インダクタンスが小さくなる。これに対
し、ブラシ１３の位置がＢ点の場合、同一スロット内に
プランで短絡されたコイルがなく、コイルＩＯＣ，−１
０ｄ。
の整流電流によるスロット漏れ磁束が通り易いため、実
効インダクタンスが大きくなる。
効インダクタンスが大きくなる。
第２図はこれらの現象を簡単な等価回路で示し７’ｃモ
ので、第２図（イ）は第１図のコイル１０ａ、 −１０
ｂ１の整流終了時を示し、整流子片１１ａと１１ｂ間の
ブラシでの短絡・開放をスイッチＳｌの開放で表わしで
ある。この場合、同一スロット内のコイルｌ０Ｃ１−１
０ｄ１がブラシで短絡されているので、自己インダクタ
ンスＬｔｋ有する短絡回路で示しである。この時の実効
インダクタンスＬ、１は次式で示される。なお、コイル
１０ａ。
ので、第２図（イ）は第１図のコイル１０ａ、 −１０
ｂ１の整流終了時を示し、整流子片１１ａと１１ｂ間の
ブラシでの短絡・開放をスイッチＳｌの開放で表わしで
ある。この場合、同一スロット内のコイルｌ０Ｃ１−１
０ｄ１がブラシで短絡されているので、自己インダクタ
ンスＬｔｋ有する短絡回路で示しである。この時の実効
インダクタンスＬ、１は次式で示される。なお、コイル
１０ａ。
−１０ｂ、の自己インダクタンスヲＬ１、両コイルの相
互インダクタンスをＭとする。
互インダクタンスをＭとする。
Ｌｓｌ ＝Ｌ、 −Ｍ２Ｂ５ ・・・・・・・
・・・・・・・・（１）次に第２図（ロ）はコイルｌ
Ｏｃ、 −Ｉ Ｑ ｄ、の整流終了時を示すが、この時
には同一スロットにブラシで短絡されたコイルが存在し
ないので、実効インダクタンスＬａ２は次式で示さｎる
。
・・・・・・・・（１）次に第２図（ロ）はコイルｌ
Ｏｃ、 −Ｉ Ｑ ｄ、の整流終了時を示すが、この時
には同一スロットにブラシで短絡されたコイルが存在し
ないので、実効インダクタンスＬａ２は次式で示さｎる
。
Ｌ、２＝Ｌ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・川・・・・・（２）通常Ｌ １＝
Ｌ ｔであるから、Ｌ、Ｉとり、２ではＬ ａ １＜Ｌ
＠ ２となシ、整流火花はコイルＩＯＣ，−１０ｄ１
から発生しやすくなり、整流子片面に火花痕が生じる。
・・・・・・・・・川・・・・・（２）通常Ｌ １＝
Ｌ ｔであるから、Ｌ、Ｉとり、２ではＬ ａ １＜Ｌ
＠ ２となシ、整流火花はコイルＩＯＣ，−１０ｄ１
から発生しやすくなり、整流子片面に火花痕が生じる。
このため、コイル辺数が２の場合は整流子片の一枚間隔
毎に火花痕が生じるので、ブラシの摺動状態が悪化し、
整流子荒損が顕著に進み、整流子を補修する回数が多く
なるとともに、ブラシ摩耗が天きぐなる欠点があった。
毎に火花痕が生じるので、ブラシの摺動状態が悪化し、
整流子荒損が顕著に進み、整流子を補修する回数が多く
なるとともに、ブラシ摩耗が天きぐなる欠点があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、１
スロツト内に複数本のコイル辺が挿入されている場合、
各整流コイルの実効インダクタンスを均一化して、整流
火花発生の不均一化をなくし、整流子荒損やブラシ摩耗
の少ない直流機の鑞Ｘ機子を提供することにある。
スロツト内に複数本のコイル辺が挿入されている場合、
各整流コイルの実効インダクタンスを均一化して、整流
火花発生の不均一化をなくし、整流子荒損やブラシ摩耗
の少ない直流機の鑞Ｘ機子を提供することにある。
この目的を達成するため本発明は、回転子鉄心のスロッ
ト内に設けられた複数本のコイル辺のうちで、スロット
内の最後に整流が終るコイル辺を有するコイルと、この
スロットに隣接するスロット内の最初に整流が終るコイ
ル辺を有するコイルとを磁性材からなる磁気回路で囲与
、これらのコイルを磁気的に結合させたことを特徴とす
る。
ト内に設けられた複数本のコイル辺のうちで、スロット
内の最後に整流が終るコイル辺を有するコイルと、この
スロットに隣接するスロット内の最初に整流が終るコイ
ル辺を有するコイルとを磁性材からなる磁気回路で囲与
、これらのコイルを磁気的に結合させたことを特徴とす
る。
以下、本発明の一実施例を第３図ないし第５図について
説明する。
説明する。
第３図は本発明が適用される直流電動機の一例を示す。
これらの図において、１は継鉄、２，３は継鉄１に固着
された界磁妖心と界磁巻線、４は継鉄１の両開口端部に
取付けらｎたエンドブラケットで、これらの各部分１〜
４により固定子が構成されている。５は前記エンドブラ
ケット４に軸受６を介し、て支承されたシャフト、７は
シャフト５に固着された電機子鉄心で、その外周部に多
数のティース８およびスロット９が形成されている。
された界磁妖心と界磁巻線、４は継鉄１の両開口端部に
取付けらｎたエンドブラケットで、これらの各部分１〜
４により固定子が構成されている。５は前記エンドブラ
ケット４に軸受６を介し、て支承されたシャフト、７は
シャフト５に固着された電機子鉄心で、その外周部に多
数のティース８およびスロット９が形成されている。
１０はスロット９円に巻装された電機子巻線、１１はシ
ャフト５に固着された整流子で、これらの各部分７〜１
１により回転子が構成されている。
ャフト５に固着された整流子で、これらの各部分７〜１
１により回転子が構成されている。
また、１２はエンドブラケット４に取付けられた７１ラ
シ保持器で、ブラシ１３を整流子１１に摺接するように
保持している。
シ保持器で、ブラシ１３を整流子１１に摺接するように
保持している。
外部からブラシ１３および整流子１１’に介して電機子
巻線１０に電力を供給すると同時に、界磁巻線３に励磁
電流を流して主磁束を発生させると、主磁束と鴫磯子巻
線１０に流れる゛成層との相互作用により駆動力を生じ
るが、電機子巻線１０に流れる岨泥はブラシ１３による
整流区間、つまり、電機子巻線１０が接続されている整
流子片間がブラシ１３で短絡され始めてから、短絡が開
放される期間内で反転する。この時の整流コイルの実効
インダクタンスが大きいと整流終了時のリアクタンスシ
圧が大きくなってブラシ１３から火花を発生する。この
実効インダクタンスは同一スロット中でも各整流コイル
で値が異なる。
巻線１０に電力を供給すると同時に、界磁巻線３に励磁
電流を流して主磁束を発生させると、主磁束と鴫磯子巻
線１０に流れる゛成層との相互作用により駆動力を生じ
るが、電機子巻線１０に流れる岨泥はブラシ１３による
整流区間、つまり、電機子巻線１０が接続されている整
流子片間がブラシ１３で短絡され始めてから、短絡が開
放される期間内で反転する。この時の整流コイルの実効
インダクタンスが大きいと整流終了時のリアクタンスシ
圧が大きくなってブラシ１３から火花を発生する。この
実効インダクタンスは同一スロット中でも各整流コイル
で値が異なる。
そこで、本実施例では第４図に示すような電機子構造と
する。すなわち、この実施例のようにコイル辺数が２の
場合は同一スロット中９ａ、で最後に整流が終るコイル
ＩＯＣ１ｍ−１０ｄ、 と、隣シのスロット９ａ２中
で最初に整流が終るコイル１０ ａ、 −１’Ｏｂ２と
を磁気的に結合するように、スロット数と等しい数の磁
性材からなる磁気短絡管１４會全コイル長の少なくとも
一部分、例えば一方のコイルエンド部に設ける構造とし
ている。
する。すなわち、この実施例のようにコイル辺数が２の
場合は同一スロット中９ａ、で最後に整流が終るコイル
ＩＯＣ１ｍ−１０ｄ、 と、隣シのスロット９ａ２中
で最初に整流が終るコイル１０ ａ、 −１’Ｏｂ２と
を磁気的に結合するように、スロット数と等しい数の磁
性材からなる磁気短絡管１４會全コイル長の少なくとも
一部分、例えば一方のコイルエンド部に設ける構造とし
ている。
いま、コイル１０Ｃ１−１０ｄ、の整流が終了するブラ
シ１３の位置がＢ点になるときは隣接スロットのコイル
１０ａ２−１０ｂ２が接続さｎる整流子片１１Ｃとｌｉ
ｄがブラシで短絡されている。したがって、コイルＩＯ
Ｃ，−１０ｄ、の電流変化によって生ずる漏れ磁束はス
ロット’に囲むφｔの磁気短絡管１４中で両コイルを囲
むように生じる漏れ磁束φ′ｔとになる。この結果、コ
イル１０ ａ、 −１０ｂ、にはこの漏れ磁束を抑制す
る方向に相互誘導作用が働き、コイル１０ａ、−１０ｂ
。
シ１３の位置がＢ点になるときは隣接スロットのコイル
１０ａ２−１０ｂ２が接続さｎる整流子片１１Ｃとｌｉ
ｄがブラシで短絡されている。したがって、コイルＩＯ
Ｃ，−１０ｄ、の電流変化によって生ずる漏れ磁束はス
ロット’に囲むφｔの磁気短絡管１４中で両コイルを囲
むように生じる漏れ磁束φ′ｔとになる。この結果、コ
イル１０ ａ、 −１０ｂ、にはこの漏れ磁束を抑制す
る方向に相互誘導作用が働き、コイル１０ａ、−１０ｂ
。
と１０Ｃ，−１０ｄ、の実効インダクタンスの値を近づ
けることができる。
けることができる。
第５図は第４図に示した本発明の一実施汐りの現象説明
の等価回路を示す。すなわち、第５図（イ）は５ＩｐＪ
４図に示した整流子片１１ａ、ｌｌｂに対し、ブラシ１
３による短絡が翔放さ扛た時の等価回路で、Ｌｌ はコ
イルｌＱａ、−１ｏｂ、 のスｏ７ト漏れ自己インダク
タジス、ＬＩはｄ１気短絡管１４の漏れ磁束φシによる
コイルｌＯａ、−１０ｂ。
の等価回路を示す。すなわち、第５図（イ）は５ＩｐＪ
４図に示した整流子片１１ａ、ｌｌｂに対し、ブラシ１
３による短絡が翔放さ扛た時の等価回路で、Ｌｌ はコ
イルｌＱａ、−１ｏｂ、 のスｏ７ト漏れ自己インダク
タジス、ＬＩはｄ１気短絡管１４の漏れ磁束φシによる
コイルｌＯａ、−１０ｂ。
の磁気短絡管部の漏れインダクタンスである。なお、Ｌ
２はコイルＩＯＣ，−１０ｄ、の自己インダクタンスで
あり、この時整流子片１ ｌｂ、 ＩＩＣ間がブラシで
短絡（Ａの位置）されている。したがって、’ＬＩ
とＬ２間には相互誘導作用が働く。
２はコイルＩＯＣ，−１０ｄ、の自己インダクタンスで
あり、この時整流子片１ ｌｂ、 ＩＩＣ間がブラシで
短絡（Ａの位置）されている。したがって、’ＬＩ
とＬ２間には相互誘導作用が働く。
今、第５図（イ）の等価回路の実効インダクタンスは次
式で示される。
式で示される。
Ｌａ＋＝Ｌ＋十ＬｒＭ２／Ｌ２””””””（３）次に
、第４図のコイルＩＯＣ，−１０６，の整流が終る場合
は、隣りのスロット９ａ２に挿入されているコイル１０
ａ２−１０ｂ２と磁気短絡管１４で磁気的に結合してい
るので、スロットの中にブラシで短絡されたコイルが存
在しなくても相互誘導作用が働く。したがって、第５図
（ロ）の等価回路における実効インダクタンスＬｅ２は
次式で示される。
、第４図のコイルＩＯＣ，−１０６，の整流が終る場合
は、隣りのスロット９ａ２に挿入されているコイル１０
ａ２−１０ｂ２と磁気短絡管１４で磁気的に結合してい
るので、スロットの中にブラシで短絡されたコイルが存
在しなくても相互誘導作用が働く。したがって、第５図
（ロ）の等価回路における実効インダクタンスＬｅ２は
次式で示される。
Ｌ−ｔ ”Ｌｘ ＋ Ｌ≦−Ｍ”／ Ｌｌ ・・・
・・・・・・・・・（４）（３）、（４）式でそれぞれ
の自己インダクタンスがＬ１＝Ｌ２＝Ｌで＝Ｌ≦、相互
インダクタンスがＭ−Ｍ′に近い値とすると、Ｌ、１キ
Ｌａ２とすることができる。すなわち、本発明の一実施
例の場合は斉整流コイルの実効インダクタンスをほぼ等
しくすることができるので、各コイルの整流性能が同一
となり、ブラックバー等の発生がなくなって整流子荒損
やブラシ摩耗を低減することができる。
・・・・・・・・・（４）（３）、（４）式でそれぞれ
の自己インダクタンスがＬ１＝Ｌ２＝Ｌで＝Ｌ≦、相互
インダクタンスがＭ−Ｍ′に近い値とすると、Ｌ、１キ
Ｌａ２とすることができる。すなわち、本発明の一実施
例の場合は斉整流コイルの実効インダクタンスをほぼ等
しくすることができるので、各コイルの整流性能が同一
となり、ブラックバー等の発生がなくなって整流子荒損
やブラシ摩耗を低減することができる。
本発明は隣接したスロット内の最後に整流が終るコイル
と最初に整流が終るコイルとを磁性材からなる磁気回路
で囲むことにより磁気的に結合して相互誘導作用を有す
るようにしたので、同一スロット中の各整流コイルの実
効インダクタンスを均一化することができる。−゛この
結果、整流子片により整流火花が出たり、出なかったシ
がなくなるので、ブラシの摺動状態が改善でき、整流子
荒損を少くすることができる。このため、整流子荒損の
補修の期間が長くなると共にブラシ摩耗も少くすること
ができる。
と最初に整流が終るコイルとを磁性材からなる磁気回路
で囲むことにより磁気的に結合して相互誘導作用を有す
るようにしたので、同一スロット中の各整流コイルの実
効インダクタンスを均一化することができる。−゛この
結果、整流子片により整流火花が出たり、出なかったシ
がなくなるので、ブラシの摺動状態が改善でき、整流子
荒損を少くすることができる。このため、整流子荒損の
補修の期間が長くなると共にブラシ摩耗も少くすること
ができる。
第１図は従来の１機子のコイル辺数が２の場合される直
流機の一例を示す上半部縦断側面図、第４図は本発明の
一実施例に係る電機子の整流状態金示す説明図、第５図
は本発明の一実施例に係る電機の各整流状態を示す等価
回路図である。 ８・・・電機子鉄心のティース、９ａ、９ａ２・・・電
機子鉄心のスロット、１０・・・ｔｒｉ子巻線、ｌＯ”
ｌ＋１０２２、ＩＯＣ，・・・上コイル、１０ ｂ、
、 １０ｂ２゜１０ｄ１ ・・・下コイル、１１ａ〜ｌ
ｉｅ・・・整流子片、第 １１０ １０ （イ） （Ｄ）
流機の一例を示す上半部縦断側面図、第４図は本発明の
一実施例に係る電機子の整流状態金示す説明図、第５図
は本発明の一実施例に係る電機の各整流状態を示す等価
回路図である。 ８・・・電機子鉄心のティース、９ａ、９ａ２・・・電
機子鉄心のスロット、１０・・・ｔｒｉ子巻線、ｌＯ”
ｌ＋１０２２、ＩＯＣ，・・・上コイル、１０ ｂ、
、 １０ｂ２゜１０ｄ１ ・・・下コイル、１１ａ〜ｌ
ｉｅ・・・整流子片、第 １１０ １０ （イ） （Ｄ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 多数のスロットを有する回転子鉄心と、この回転
子鉄心のスロット内に巻装された複数本のコイル辺を有
する上コイルおよび下コイルからなる電機子巻線とを備
えたものにおいて、スロット内に設けられた複数本のコ
イル辺のうち、最後にブラシでの短絡が開放されるコイ
ル辺を有するコイルと、このスロットに隣接するスロッ
ト内に設けられた複数本のコイル辺のうち、最初にブラ
シでの短絡が開放されるコイル辺を有するコイルとを磁
性材からなる磁気回路で囲んだことを特徴とする直流機
の電機子。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記磁気回路は管
状をなし、前記スロットの数と等しい数だけ設けられて
いることを特徴とする直流機の電機子。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
磁気回路を前記電機子巻線の少なくとも一方のコイルエ
ンド部に設けたことを特徴とする直流機の電機子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17272481A JPS5875451A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 直流機の電機子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17272481A JPS5875451A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 直流機の電機子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875451A true JPS5875451A (ja) | 1983-05-07 |
Family
ID=15947148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17272481A Pending JPS5875451A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 直流機の電機子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875451A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203856A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 整流子機 |
| FR2687860A1 (fr) * | 1992-02-25 | 1993-08-27 | Rahban Thierry | Neutralisation des surtensions generees dans les bobinages de phase par la reaction magnetique d'induit. |
| FR2688358A1 (fr) * | 1992-03-04 | 1993-09-10 | Rahban Thierry | Convertisseur alternatif-continu pour alternateur a phases independantes. |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17272481A patent/JPS5875451A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203856A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 整流子機 |
| FR2687860A1 (fr) * | 1992-02-25 | 1993-08-27 | Rahban Thierry | Neutralisation des surtensions generees dans les bobinages de phase par la reaction magnetique d'induit. |
| FR2688358A1 (fr) * | 1992-03-04 | 1993-09-10 | Rahban Thierry | Convertisseur alternatif-continu pour alternateur a phases independantes. |
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