JPS6077661A - ユニバ−サルモ−タ - Google Patents
ユニバ−サルモ−タInfo
- Publication number
- JPS6077661A JPS6077661A JP18302183A JP18302183A JPS6077661A JP S6077661 A JPS6077661 A JP S6077661A JP 18302183 A JP18302183 A JP 18302183A JP 18302183 A JP18302183 A JP 18302183A JP S6077661 A JPS6077661 A JP S6077661A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- armature
- capacitor
- coils
- suppression
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明はユニバーサルモータに関し、特にユニバーサル
モータの整流改善装置に関するものである。この種モー
タは、家庭用電気品、例えば電気掃除機、ジューサ・ミ
キサ、あるいは電動工具等り駆動源として使用される。
モータの整流改善装置に関するものである。この種モー
タは、家庭用電気品、例えば電気掃除機、ジューサ・ミ
キサ、あるいは電動工具等り駆動源として使用される。
ユニバーサルモータは直流直巻′電動機とその電−サル
モータは前記直流直巻電動機に比し、界唖コイルの巻数
を少なくシ、電機子の導体数あるいはコイル巻数を大き
く設計している。
モータは前記直流直巻電動機に比し、界唖コイルの巻数
を少なくシ、電機子の導体数あるいはコイル巻数を大き
く設計している。
しかも、本発明が適用される家庭用電気品用のユニバー
サルモータにおいては、補極を設けず、ブラシの位置を
電愼子の回転方向と逆方向にずらし、補極作用を桶って
いるのみで必るので、補極作用が不完全でラシ、整流に
伴うリアクタンス電圧は前記直流直巻電動機に比し者し
く高い値になる。我々発明者の実験によれば、前記リア
クタンス電圧は、整流期間の終端において、通常数十ボ
ルトのパルス状区圧でろることが確認された。このパル
ス状電圧の前記値はこの種ユニバーサルモータで用いら
れている高抵抗ブラシにより無火花整流を維持する限度
値をはるかに越えているものである。
サルモータにおいては、補極を設けず、ブラシの位置を
電愼子の回転方向と逆方向にずらし、補極作用を桶って
いるのみで必るので、補極作用が不完全でラシ、整流に
伴うリアクタンス電圧は前記直流直巻電動機に比し者し
く高い値になる。我々発明者の実験によれば、前記リア
クタンス電圧は、整流期間の終端において、通常数十ボ
ルトのパルス状区圧でろることが確認された。このパル
ス状電圧の前記値はこの種ユニバーサルモータで用いら
れている高抵抗ブラシにより無火花整流を維持する限度
値をはるかに越えているものである。
次に、従来のユニバーサルモータの構成を第１図および
第２図に基づいて説明する。これらの図面に示されるも
のは、補償巻線および補極を持たない二極単相交流直巻
整流子電動機の例である。
第２図に基づいて説明する。これらの図面に示されるも
のは、補償巻線および補極を持たない二極単相交流直巻
整流子電動機の例である。
図面において、１は交流電源、２は一対の固定子磁極で
固定子磁極２間の磁路を形成するヨークと共に、プレス
にて打抜かれた積層硅素鋼板で形成されている。３およ
び４はこの固定子磁極２に巻装された界曾コイルで前記
交流電源１に接続されている。５は図示しないブラケッ
トや軸受によりて回転自在に支承されたｔ＝子である。
固定子磁極２間の磁路を形成するヨークと共に、プレス
にて打抜かれた積層硅素鋼板で形成されている。３およ
び４はこの固定子磁極２に巻装された界曾コイルで前記
交流電源１に接続されている。５は図示しないブラケッ
トや軸受によりて回転自在に支承されたｔ＝子である。
６および７は電機子５に備えられている整流子（図示せ
ず）に駆動接触する一対のブラシで、運転中の゛ａＴ、
＋１子反作用を考慮して電機子の反回転方向に僅かだけ
ずらして設けらｎでいる。又、ブラシ６．７の回転方向
幅は整流子片ピッチの約２倍で必ｐ１−個のブラシに二
個の整流子片が同時に接触するようになされている。こ
れにより、二つの電機子単位コイルが同時に整流状態に
なるものでおる。８゜９は電機子コイルで特に前記ブラ
シ６により整流状態に必る電機子単位コイルをそれぞれ
示す。同じ＜１０．１１は前記グラ７７によシ整流状態
におる電機子単位コイルをそれぞれ示すものである。
ず）に駆動接触する一対のブラシで、運転中の゛ａＴ、
＋１子反作用を考慮して電機子の反回転方向に僅かだけ
ずらして設けらｎでいる。又、ブラシ６．７の回転方向
幅は整流子片ピッチの約２倍で必ｐ１−個のブラシに二
個の整流子片が同時に接触するようになされている。こ
れにより、二つの電機子単位コイルが同時に整流状態に
なるものでおる。８゜９は電機子コイルで特に前記ブラ
シ６により整流状態に必る電機子単位コイルをそれぞれ
示す。同じ＜１０．１１は前記グラ７７によシ整流状態
におる電機子単位コイルをそれぞれ示すものである。
声、
１２は前記磁極コイル３，４および前記整流状態におる
電機子単位コイル８，９，１．０．１１の電流によって
生じる磁束、１３は整流中電機子単位コイル８，９によ
って磁極片付近に生ずる漏れ磁束、１４は同じく整流中
電機子単位コイル１０゜１１によって磁極片付近に生ず
る漏れ磁束である。
電機子単位コイル８，９，１．０．１１の電流によって
生じる磁束、１３は整流中電機子単位コイル８，９によ
って磁極片付近に生ずる漏れ磁束、１４は同じく整流中
電機子単位コイル１０゜１１によって磁極片付近に生ず
る漏れ磁束である。
第２区は第１図に示した整流状態時の電機子回路を示す
ものである。この図から明らかなように醒戦子回路は、
電機子単位コイル８−１５−１６−・・・−Ｎｌ−１１
の直列回路と、同じく電機子単位コイル１０−１７−１
８−・・・Ｎ２−９の直列回路が並列接続されて構成さ
れている。同、前記１５．１６．Ｎ１．１７，１８．Ｎ
２は整流を受けていない電戟子単位コイルを示す。又、
１９゜２０はそれぞれ電慨子単位コイルから、それぞれ
引出されたコイル端末に接続する整流子片を模擬的に示
すものである。そして、このように直列接続された電機
子コイルは固定子内に生じる磁束を介して、相互インダ
クタンスを構成する。
ものである。この図から明らかなように醒戦子回路は、
電機子単位コイル８−１５−１６−・・・−Ｎｌ−１１
の直列回路と、同じく電機子単位コイル１０−１７−１
８−・・・Ｎ２−９の直列回路が並列接続されて構成さ
れている。同、前記１５．１６．Ｎ１．１７，１８．Ｎ
２は整流を受けていない電戟子単位コイルを示す。又、
１９゜２０はそれぞれ電慨子単位コイルから、それぞれ
引出されたコイル端末に接続する整流子片を模擬的に示
すものである。そして、このように直列接続された電機
子コイルは固定子内に生じる磁束を介して、相互インダ
クタンスを構成する。
さて、この種ユニバーサルモータで整流に伴う電機子コ
イルに流れる電流は、ブラシ６から電機子単位コイル８
（整流子片１９）が離れるとへ、およびブラシ７から電
機子単位コイル１０（整流子片２０）が離れるとき、す
なわち整流期間の終端において急激に変化する。このと
き一つのブラシに接している整流子片が偶数のためにブ
ラシ６゜７において同じ現象が同時に発生する。又、前
記のように両者が相互インダクタンス結合になっている
ので、各巻線に急激に変化する電流ｔ’、ｌｂ ＩＪア
クタンス醒圧は増幅され、ブラシ６と７間にパルス状の
電機子端子電圧が生じる。この値は時として１００ボル
トを越すこともめる。この現象は電機子単位コイル１０
につ一ハても同様でめる。
イルに流れる電流は、ブラシ６から電機子単位コイル８
（整流子片１９）が離れるとへ、およびブラシ７から電
機子単位コイル１０（整流子片２０）が離れるとき、す
なわち整流期間の終端において急激に変化する。このと
き一つのブラシに接している整流子片が偶数のためにブ
ラシ６゜７において同じ現象が同時に発生する。又、前
記のように両者が相互インダクタンス結合になっている
ので、各巻線に急激に変化する電流ｔ’、ｌｂ ＩＪア
クタンス醒圧は増幅され、ブラシ６と７間にパルス状の
電機子端子電圧が生じる。この値は時として１００ボル
トを越すこともめる。この現象は電機子単位コイル１０
につ一ハても同様でめる。
整流性能はブラシ間電圧が高い程悪化する。従来のよう
にｌＯＯボルトを越す筒区圧がブラシ間に現われると、
整流性能の低下はもとよシ、火花が激しく発生する。
にｌＯＯボルトを越す筒区圧がブラシ間に現われると、
整流性能の低下はもとよシ、火花が激しく発生する。
整流時に火花が発生すると、家庭で用いられる他の電気
器機に電波障害や雑音障害を起だ丁ものであり、モータ
自身ではブラシの早期摩滅という問題を有している。前
者の問題の解決策としては一般に雑音吸収用のフィルタ
回路が用いられるが、その効果は満足なものではなく、
又、満足なものを得るためには大容量のコンデンサを使
わなければならず、小形化や低廉化を志向する家庭用電
気品に用いられるモータとしては不向きなものとなって
しまう。
器機に電波障害や雑音障害を起だ丁ものであり、モータ
自身ではブラシの早期摩滅という問題を有している。前
者の問題の解決策としては一般に雑音吸収用のフィルタ
回路が用いられるが、その効果は満足なものではなく、
又、満足なものを得るためには大容量のコンデンサを使
わなければならず、小形化や低廉化を志向する家庭用電
気品に用いられるモータとしては不向きなものとなって
しまう。
我々発明者は、電戟子内において、急減にその値が変化
するパルス状電圧を抑制できれば整流性変化電流を抑制
する抑制コイルおよびコンデンサを具備させることを発
明したものでるる。
するパルス状電圧を抑制できれば整流性変化電流を抑制
する抑制コイルおよびコンデンサを具備させることを発
明したものでるる。
本発明は前記諸点に着目してなされたもので、本発明の
目的は整流時のパルス状電圧を減少することによシ火花
の発生および電波障害を減少し、更ニブラシの寿命を大
幅に延長するユニバーサルモータを提供することである
。
目的は整流時のパルス状電圧を減少することによシ火花
の発生および電波障害を減少し、更ニブラシの寿命を大
幅に延長するユニバーサルモータを提供することである
。
喘コイルと畳重するようにそれぞれ抑制コイルを巻装し
、こｎらの抑制コイルとコンデンサの閉回路を形成し、
この閉回路の直列共振周波数を電機子コイルに流れる電
流の高調波成分の周波数にほぼ一致せしめ、レンツの法
則により電機子巻線電流の高調波成分を選択的に抑制す
ることによシ、整流の改善を計るように構成したもので
ある。
、こｎらの抑制コイルとコンデンサの閉回路を形成し、
この閉回路の直列共振周波数を電機子コイルに流れる電
流の高調波成分の周波数にほぼ一致せしめ、レンツの法
則により電機子巻線電流の高調波成分を選択的に抑制す
ることによシ、整流の改善を計るように構成したもので
ある。
本発明の構成の−Ｓを第３図に示す。図面におするよう
に巻装した抑制コイルでめる。２３はコンデンサで前記
抑制コイル２１．２２と直列閉回路を１４成するように
゛接続さｎでいる。従来のものと相違するのは、抑制コ
イル２１．２２およびコンデンサ２３を設けたことであ
る。
に巻装した抑制コイルでめる。２３はコンデンサで前記
抑制コイル２１．２２と直列閉回路を１４成するように
゛接続さｎでいる。従来のものと相違するのは、抑制コ
イル２１．２２およびコンデンサ２３を設けたことであ
る。
啄
この構成において、磁極コイル３，４の導体線径が０．
６５ （ａｍ ） 、磁極毎の巻回数が７０でろる。
６５ （ａｍ ） 、磁極毎の巻回数が７０でろる。
これに対して抑制コイル２１．２２とコンデンサ２３の
閉回路の発振周波数は電淡子コイルに流れるパルス状電
流の高調波成分に合わせるようにその仕様が決定される
。前記仕様の界嚇コイルに対して、本発明による抑制コ
イル２１．２２の導体線径は０．２（ａｍ）、巻回数は
３０とされ、又、コンデンサ２３の静電容量は工（μＦ
）とされる。
閉回路の発振周波数は電淡子コイルに流れるパルス状電
流の高調波成分に合わせるようにその仕様が決定される
。前記仕様の界嚇コイルに対して、本発明による抑制コ
イル２１．２２の導体線径は０．２（ａｍ）、巻回数は
３０とされ、又、コンデンサ２３の静電容量は工（μＦ
）とされる。
前記仕様の抑制コイル、コンデンサを具備したモータを
実際に運転した結果、リアクタンス電圧が従来に比し約
半分に低下し、他の器機に対する雑音障害も顕著に低下
するのが確認された。
実際に運転した結果、リアクタンス電圧が従来に比し約
半分に低下し、他の器機に対する雑音障害も顕著に低下
するのが確認された。
しかも入力や力率に対する影響はみらｒｔず、抑制コイ
ルとコンデンサの直列共振回路がパルス状畦流を吸収す
ることに専ら機能していることが併せ確認されたもので
ある。
ルとコンデンサの直列共振回路がパルス状畦流を吸収す
ることに専ら機能していることが併せ確認されたもので
ある。
第４図（Ａ）＞よび第４図（Ｂ）はそれぞれ電イ辰子電
圧波形を示す図でらシ、第４図（Ａ）は従来のもの、第
４図ＣＢ）は本発明のものを示すものである。これらの
図面から本発明のパルス状波形のピーク値が従来に比し
大幅に減少していることが理解される。
圧波形を示す図でらシ、第４図（Ａ）は従来のもの、第
４図ＣＢ）は本発明のものを示すものである。これらの
図面から本発明のパルス状波形のピーク値が従来に比し
大幅に減少していることが理解される。
第５図（Ａ）および第５図（Ｂ）は前記第４図（Ａ）お
よび第４図ＣＢ）の積分波形である。この積分波形は整
流中における電機子コイル電流のりアクタンス電圧に対
する影１＃度、つ−１エネルギー量を示すものである。
よび第４図ＣＢ）の積分波形である。この積分波形は整
流中における電機子コイル電流のりアクタンス電圧に対
する影１＃度、つ−１エネルギー量を示すものである。
前述の第４図（Ａ）、 （Ｅ）、第５図（Ａ）、 （Ｂ
）から明らかなように、本発明に２いては電機子端子電
圧に含まれるパルス状電圧のピーク値、およびそのエネ
ルギー量のいずれも大幅に減少するので、大幅な整流の
改善を計ることができる。
）から明らかなように、本発明に２いては電機子端子電
圧に含まれるパルス状電圧のピーク値、およびそのエネ
ルギー量のいずれも大幅に減少するので、大幅な整流の
改善を計ることができる。
前記した特性を得るため、抑制コイルやコンデく、冷却
効果を１５ｉ１４することもない。また、コンデンサの
静電容量も１（μＦ）程度で小さく、端子電圧も約２０
（Ｖ）にすぎない、父、抑制コイルとコンデンサを含む
抑制回路は接地する必要は全くないので、製作性の点で
も問題ない。
効果を１５ｉ１４することもない。また、コンデンサの
静電容量も１（μＦ）程度で小さく、端子電圧も約２０
（Ｖ）にすぎない、父、抑制コイルとコンデンサを含む
抑制回路は接地する必要は全くないので、製作性の点で
も問題ない。
前記コンデンサや抑制コイルの仕様は適用されるモータ
の仕様に合わせ、その共振周波数を選ぶようにする。
の仕様に合わせ、その共振周波数を選ぶようにする。
尚、本発明は従来の補極やフィルタ回路の併用を阻害す
るものではなく、価格や特別の仕様においては併用され
ることもある。
るものではなく、価格や特別の仕様においては併用され
ることもある。
ように巻装し、コンデンサを前記抑制コイルと閉回路を
形成するように構成したので、整流時のパルス状電圧を
減少することによシ火花の発生および電波障害を減少し
、更に、ブラシの寿命を大幅に延長したユニバーサルモ
ータを提供することができるものである。
形成するように構成したので、整流時のパルス状電圧を
減少することによシ火花の発生および電波障害を減少し
、更に、ブラシの寿命を大幅に延長したユニバーサルモ
ータを提供することができるものである。
第１図は従来のユニバーサルモータを示す図、第２図は
同じ〈従来のユニバーサルモータの電機子巻線回路を示
す図、第３図は本発明の一実施例を示すユニバーサルモ
ータを示す図、第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）はそれ
ぞれ従来と本発明の電機子端子′電圧波形図、第５図（
Ａ）および第５図（Ｂ）は前記第４図（Ａ）、 （Ｂ）
に示す電機子端子電圧波形の積分波形を示すものである
。 ぴぺ ２・・・固定子磁極、３，４・・・界葛コイル、５・・
・電機子、２１．２２・・・抑′１ｌｉＩｊコイル、２
３・・・コンデンサ。 第 １ 目 第 ２ 口 第 ３巳 ３ 暦４０（Ａ） 丸」−辷人し、 第 ５ＩＩＤ（Ａ）
同じ〈従来のユニバーサルモータの電機子巻線回路を示
す図、第３図は本発明の一実施例を示すユニバーサルモ
ータを示す図、第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）はそれ
ぞれ従来と本発明の電機子端子′電圧波形図、第５図（
Ａ）および第５図（Ｂ）は前記第４図（Ａ）、 （Ｂ）
に示す電機子端子電圧波形の積分波形を示すものである
。 ぴぺ ２・・・固定子磁極、３，４・・・界葛コイル、５・・
・電機子、２１．２２・・・抑′１ｌｉＩｊコイル、２
３・・・コンデンサ。 第 １ 目 第 ２ 口 第 ３巳 ３ 暦４０（Ａ） 丸」−辷人し、 第 ５ＩＩＤ（Ａ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、固定子磁極と、この固定子磁極に巻装された声、 界幡コイルと、固定子磁極間に回転自在に配置さ ″れ
た電機子と、この電機子に巻装された電機子コイルと、
同じく電１表子に設けられ、かつ前記電機子コイルに接
続された多数の整流子片と、前記界臥 鴬コイルを通して前記電機子コイルに゛電流を流すため
に前記整流子片に接触させたブラシとから磁極に抑制コ
イルを巻装し１この抑制コイルにコンデンサをこの抑制
コイルと閉回路を形成するように接続し、これらの抑制
コイルとコンデンサ閉回路の共振周波数を整流時に電機
子端子電圧として現われるパルス状区圧を抑制する周波
数に設定したことを特徴とするユニバーサルモータ。 ２、前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、抑
制コイルとコンデンサの共振周波数を前記ペルス状電圧
の高調波成分に相当するものとしたことを特徴とするユ
ニバーサルモータ。 予を小とすると共に、巻回数を少なくしたものでわるこ
とを特徴とするユニバーサルモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18302183A JPS6077661A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | ユニバ−サルモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18302183A JPS6077661A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | ユニバ−サルモ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077661A true JPS6077661A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH0442901B2 JPH0442901B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=16128349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18302183A Granted JPS6077661A (ja) | 1983-10-03 | 1983-10-03 | ユニバ−サルモ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01114355A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-08 | Matsushita Electric Works Ltd | リラクタンスモータ |
| JP4865111B1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-02-01 | 新日本製鐵株式会社 | フランジ盤が溶接された鋼管 |
-
1983
- 1983-10-03 JP JP18302183A patent/JPS6077661A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01114355A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-08 | Matsushita Electric Works Ltd | リラクタンスモータ |
| JP4865111B1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-02-01 | 新日本製鐵株式会社 | フランジ盤が溶接された鋼管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442901B2 (ja) | 1992-07-14 |
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