JPS5922782Y2 - ２極コンデンサランモ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は広範囲の２種変速を可能にした２極コンテ゛ン
サランモータに関するものである。

コンデンサランモータは、第１図のように主巻線１と運
転コンデンサ２を接続した補助巻線３及び変速巻線４を
具備し、主巻線１と運転コンデンサ２の接続点は一方の
電源端子５ａに接続され、主巻線１と変速巻線４の接続
点から高速運転用端子６が導出されまた変速巻線４と補
助巻線３の接続点から低速運転用端子７が導出され、こ
れらの端子６，７は適時切換子８で切換接続され他方の
電源端子５ｂに接続して構成される。

上述のような電気回路において高速運転接続時切換子８
は高速運転用端子６に接続され変速巻線４に補助巻線３
の電流を通じコンデンサランモータを高速運転させ低速
運転接続時切換子８は低速運転用端子７に接続され変速
巻線４に主巻線１の電流を通じコンデンサランモータを
低速運転させるものである。

さてこのように主巻線と補助巻線との割合を変えること
によって変速切換えを行う２極コンテ゛ンサランモータ
において、従来、主巻線１と補助光線３は各巻軸を電気
角９０°異にして巻かれかつ変速巻線４が補助巻線３の
巻軸を同一にして巻かれていた。

従って高速運転接続時変速巻線４に補助巻線３に流れる
電流を通じ主巻線１による主磁力と変速巻線４と補助巻
線１による補助磁力で高速回転させる高トルクを発生さ
せる。

ただしこの時主磁軸と補助磁軸は電気角９０°で対称と
なっている。

低速運転接続時、変速巻線４に主巻線１に流れる電流を
通し主巻線１と変速巻線４による主磁力と補助光線３に
よる補助磁力で低速回転するような低トルクを発生せし
めが、このとき主磁軸と補助磁軸は電気角９０°以上の
非対称となる。

従ってこのような従来のコンデンサランモータは低速運
転接続設定低速回転数を同期回転数の６０％以下に設定
すると、補助巻線３の巻軸を同一とする変速巻線４に流
れる主巻線１電流による磁束が主巻線１及び補助巻線３
に強く影響を及ぼしコンデンサランモータの磁束分布を
著しく乱し主巻線１は変速巻線４と合せて巻線を多くし
たにもかかわらず大きいインピーダンスを取ることがで
きないので、主巻線１の電流が大きくなって効率が悪く
なるとともに巻線温度が上昇して使用に耐えられなくな
った。

特に回転子に連動して冷却用ファンを駆動している場合
はそれが顕著であった。

また磁束分布の乱れによる磁気騒音も顕著に現われるよ
うになる。

従って、従来においては同期回転数の６０％程度までの
減速しかできないものであるが、本考案は更に低速度の
減速を可能としたものであり、以下に本考案を詳説する
。

主巻線１と運転コンデンサ２を接続した補助巻線３及び
変速巻線４の電気的接続は第１図と同様である。

そしてコンテ゛ンサランモータの固定子において、主巻
線１と補助巻線３は各巻軸を電気角９０°異にして配置
され、変速巻線４は、主巻線１の巻軸を変速巻線４の巻
軸として巻かれていて高速運転接続時補助巻線３の電流
を通じ変速巻線４と補助巻線３による補助磁軸と主巻線
１による主磁軸を非対称となし、低速運転接続時主巻線
１の電流を通じ補助巻線３による補助磁軸と変速巻線４
と主巻線１による主磁軸を対称となるように構成される
。

本考案の動作を２極固定子スロツト２４のコンデンサラ
ンモータにおいて説明する。

ただし図面においてＸ−Ｘは主巻線１（◎印）の巻軸、
Ｙ−ｙは補助巻線３（○印）の巻軸で変速巻線４（口部
）は巻軸Ｘ−Ｘを同一にして巻かれている。

また第２図の◎、○９ロ印内の「・」及び丁×」は電流
の方向を示し「・」は紙面の裏から表へ、「×」は紙面
の表から裏へ流れているものとする。

第２図イは切換子８を高速運転用端子６に接続して高速
運転接続し変速巻線４に補助巻線３の電流を通している
ときで、変速巻線４は補助巻線３と空間的に電気角９０
゜異にして巻かれ変速巻線４及び補助巻線３に流れる補
助巻線電流による補助磁軸は主巻線１の主巻線電流によ
る主磁軸に対し電気角１０５°の相差角をもって非対称
となすと共に主磁力及び補助磁力が大きく第３図トルク
特性曲線において実線で示されるような高トルクを持つ
非対称軸コンデンサランモータとして運転される。

第２図口は切換子８を低速運転用端子７に接続して低速
運転接続し変速巻線４に主巻線１に流れる電流を通じて
いるときで、この時変速巻線４と主巻線１は空間的に電
気角０°の同位相で゛巻かれているので変速巻線４と主
巻線１に流れる主巻線電流による主磁軸と補助巻線３に
流れる補助巻線電流による補助磁軸が電気角９０°の相
差角をもって対称となりかつ主磁力及び補助磁力か小さ
くなって第３図トルク特性曲線において破線で示される
ような低ｌ・ルクを持つ対称軸コンデンサランモータと
して運転される。

そして第３図においてファン等の負荷特性曲線か１点鎖
線に示すような曲線をとるものとすれば、高速運転接続
特高トルク特性曲線と負荷特性曲線が交差するＮ１の回
転数で高速回転し、低速運転接続特低Ｉ・ルク特性曲線
と負荷特性曲線が交差するＮ２の回転数で低速回転する
。

このように主巻線１と変速巻線４との巻軸を同一にした
場合、低速運転接続時従来の如き磁束分布の乱れがなく
、主巻線１と変速巻線４によるインピーダンスが充分大
きくなるので、主巻線１の電流が従来に比してずつと小
さくなる。

従って、低速回転数を同期回転数の６０％以下に設定し
ても巻線温度があまり上昇せず充分使用できる。

又本考案においては従来よりも巻数の少ない変速巻線４
で低速運転接続低Ｉ・ルクが得られるので適当に巻数を
設定すれば、コンテ゛ンサランモータとしての特性を低
下させることがなく磁気騒音も問題にならない。

また低速運転接続時の、電源電圧１００ Ｖ電源周波数
６０ Ｈｚのときの従来及び本考案を実施した２極コン
デンサランモータにおける回転数に対する電流特性曲線
は第４図のとおりで、イは電源電流、口は主巻線電流、
ハは補助巻線電流特性で、実線は従来を、破線は本考案
を示す。

第４図口を検討してみるに主巻線電流は回転数の減少と
共に増加するが従来における主巻線電流の増加の傾向は
本考案に比べ非常に大きく、従って従来では低速運転接
続時の設定低速回転数が２３００ ｒｐｍで巻線温度上
昇が８５℃になってしまうが、本考案においては設定低
速回転数１６０Ｏｒｐｍであっても巻線温度上昇は８０
℃に押えられる。

即ち、本考案の構成によれば、高速運転接続特上磁軸と
補助磁軸を非対称となし、高トルクを有する非対称軸コ
ンデンサランモータとして高速回転でき、更には本考案
において各巻線の巻数及び各空間的な配置を適当に設定
すれば主磁軸と補助磁軸を電気角１０５°の非対称とな
し従来の高速運転接続時よ１）大きい出力か得られる。

又、低速運転接続時、従来の如き磁束分布の乱れがなく
インピーダンスが充分大きくなるので主巻線電流は適正
な値を呈し低速運転時の設定低速回転数の下限を更に低
めることができかつコンデンサランモータの消費電力か
゛減少して効率を改善することができる。

なお空調送風機等において本考案の２極コンチンサラン
モータを用いれば、コンデンサランモータにおいて最高
同期回転数附近の３５０Ｏｒｐｍの高速回転から同期回
転数の５０％附近の１５０Ｏｒｐｍの低速回転をしてそ
の減速回転数巾を大きくすることができ実用的な面で本
考案の利点が生かされ、そしてこの低速回転数は従来の
４極コンテ゛ンサランモータの同期回転数附近に相当す
るものであるが、本考案は２極−４極の極数変換形コン
デンサランモータに比べ極めて簡単な構成で減速回転中
の大きいコンデンサランモータが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンデンサランモータの電気回路図、第２図は
本考案の実施例における固定子巻線分布図、第３図は本
考案における実施例の１〜ルク特性曲線図、第４図は低
速運転接続時における従来例と本考案の実施例の回転数
に対する電流特性を示し、イは電源電流、町よ主巻線電
流、ハは補助巻線電流の電流特性曲線図である。 １・・・・・・主巻線、２・・・・・・運転コンデンサ
、３・・・・・・補助巻線、４・・・・・・変速巻線、
Ｘ−Ｘ・・・・・・主巻線１の巻軸、Ｙ−ｙ・・・・・
・補助巻線３の巻軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主巻線と、コンデンサを接続した補助巻線とを互いに電
   気角π／２ずれた位置に分布すると共に変速巻線を設け
   た２極コンデンサランモータにおいて、 主巻線と巻線を同じくして変速巻線を設け、且つ、高速
   運転時変速巻線に補助巻線の電流を通じ、低速運転時変
   速巻線に主巻線の電流を通じるスイッチ機構を設けた２
   極コンテ゛ンサランモータ。