JPS63224636A - 補償巻線付直流電動機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は補償巻線付直流電動機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の補償巻線付直流電動機の主極鉄心寸法は速度特性
あるいは整流性能から電機子に面する円周方法の寸法が
決定されており、補償巻線スロット位置は電機子反作用
を打ち消せるよう適宜に決定されていた。このため直流
電動機は補償巻線により過渡時の整流性能が向上する反
面主極鉄心にスロットを設けるため、・主極鉄心下の磁
束密度が一様とならず磁気歪が生じる。この磁気歪があ
るため、主極鉄心と電機子鉄心との間に働く磁気吸引力
が対向する主極鉄心間あるいは隣り合う主極鉄心間等に
磁気吸引力の不平衡が生じ、磁気音や振動が生じること
があった。

なお、この種磁気吸引力の不平衡が原因となって生じる
磁気音、振動の対策としては例えば実開昭５７−４７８
８１号公報がある。

（発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術で実開昭５７−４７８８１号公報は隣り合
う主極鉄心に磁気吸引力の不平衡が生じることを避ける
ため、補償巻線スロット位置を電機子周上に沿った全周
を奇数等分した位置に配置することにしているが、１つ
の主極鉄心の左右での磁気吸引力の不平衡の点について
配慮されておらず、主極鉄心が振動を起こす問題があっ
た６本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、主極
鉄心の両端の歯と電機子鉄心の歯との間に働く磁気吸引
力の差をなくし、主極鉄心の振動抑制を可能とした補償
巻線付直流電動機を提供することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、主極鉄心の両端の歯の電機子鉄心の宿に面
する周方向の長さを、夫々電機子鉄心周上に換算した長
さが電機子鉄心のスロットピッチの整数倍となるように
することにより、達成される。

〔作用〕

主極鉄心と電機子鉄心との間に働く磁気吸引力Ｆは、主
極空隙の磁束密度をＢ、主極鉄心に対向する電機子鉄心
の面積をＳ、Ｋを定数とした場合に次式で表わされる。

Ｆ＝ＫＸＢ２ＸＳ この式で示されるように、磁気吸引力Ｆは主極鉄心に対
向する電機子鉄心の面積Ｓに比例する。

この場合に、補償巻線術の場合は主極鉄心の歯と電機子
鉄心の歯とが対向している面積が上式のＳに相当する。

ところで主極鉄心の最も外側の歯の周方向の長さを任意
に決定した場合、主極鉄心の右端と左端との歯すなわち
両端の歯に電機子鉄心の歯と対向する面積に差が生じ、
磁気吸引力に不平衡が生しる。この状態で電機子が回転
した場合主極鉄心の両端の歯に働く磁気吸引力は交互に
大きな力を受けるため、主極鉄心が周方向に振動し、磁
気音も発生する。本発明では主極鉄心の両端の歯の電機
子鉄心の歯に面する周方向の長さを、夫々電機子鉄心周
上に換算した長さが電機子鉄心のスロットピッチの整数
倍となるようにしたので、主極鉄心の両端の歯と電機子
鉄心の歯との対向面積は電機子回転中のいずれの瞬間で
も等しくなる。従って磁気吸引力がバランスし、振動も
磁気音も生じなくなるのである。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図には本発明の一実施例が示されている。同図に示さ
れているように補償巻線付直流電動機はスロットを有す
る主極鉄心１および電機子鉄心２を備えており、主極鉄
心１は軸方向からみて左右対称である。このような主極
鉄心１および電機子鉄心２を備えた補償巻線付直流電動
機で、本実施例では主極鉄心１の両端の歯の長さＬを、
夫々電機子鉄心周上に換算した長さが電機子鉄心２のス
ロットピッチＳＰの整数倍となるようにした。このよう
にすることにより主極鉄心１の両端の歯と電機子鉄心２
の歯との間に働く磁気吸引力の差がなくなり、主極鉄心
１の振動が抑制されるようになって、主極鉄心１の両端
の歯と電機子鉄心２の歯との間に働く磁気吸引力の差を
なくし、主極鉄心１の振動抑制を可能とした補償巻線付
直流電動機を得ることができる。

すなわち同図は補償巻線付直流電動機の主極鉄心１と電
機子鉄心２とを互いの虞の対向面積について考え易くす
るため、実際の円弧あるいは円から直線状に書き替えた
ものである。この場合に図の横方向の長さは主極鉄心１
．電機子鉄心２共に電機子周上の長さに換算しである。

図中電機子鉄心２の実線は電機子が回転している時のあ
る瞬間の位置関係を示し、破線は実線時の位置に対し電
機子周上の距離でΔＸだけ回転した時の位置を示す。同
図でＬは上述の主極鉄心１の両端の歯の電機子鉄心２の
歯に面する夫々の長さを示し、Ｑは電機子鉄心２の歯の
電機子表面上の長さ、ＳＰは上述のスロットピッチが示
されている。本実施例では主極鉄心１の両端の歯の電機
子鉄心２の歯に面する夫々の長さＬと電機子鉄心２のス
ロットピッチＳＰとを、Ｌ＝ＳＰとしたので、図中実線
の位置から破線の位置に電機子スロット位置が移動して
も常に電機子鉄心２の歯１本分の長さＱだけが主極鉄心
１の両端の歯と夫々対向している。破線の位置から更に
回転して現在対向している電機子鉄心２の歯がそれまで
対向していた主極鉄心１の歯の下から外れていくと、次
の電機子鉄心２の歯が主極鉄心１の歯の下に電機子鉄心
２の歯が外れていくのと同じ面積だけ入り込んでいく。

従って電機子が回転している全ての瞬間で、主極鉄心１
の両端の歯は夫々電機子鉄心２の歯１本分の面積だけ対
向することになる。このため主極鉄心１の両端の歯に働
く磁気吸引力は両端で常に等しくなり、主極鉄心１は磁
気吸引力による振動を生じない。

このように本実施例によれば主極鉄心１の両端の歯に働
く磁気吸引力の不平衡をなくすことができるので、主極
鉄心１の振動が原因となって生じる磁気枠の振動あるい
は磁気音をなくすことができる。

なお、本実施例では主極鉄心１の両端の歯の電機子鉄心
２の歯に面する周方向の長さＬを、電機子鉄心２のスロ
ットピンチＳＰの１倍、すなわちＬ＝ＳＰとしたが、こ
れのみに限るものではなくＬ＝ｋＸＳＰ　（ｋは整数）
としてもよいことは云うまでもない。例えばｋを２とす
れば電機子が回転している全ての瞬間で、主極鉄心１の
両端の歯は夫々電機子鉄心２の歯２本分の面積だけ対向
することになる。

第２図には本発明の他の実施例が示されている。

本実施例では主棒鉄心１ａの両端の市の端部を切欠き、
電機子鉄心２の歯に面する夫々の長さを電機子鉄心２の
スロットピンチの整数倍とした。この場合も前述の場合
と同様な作用効果を奏することができる。

なお、以上各実施例で補償巻線スロット数を４としてい
るが、これのみに限るものではなくスロット数はいくつ
を選んでもよい。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は主極鉄心の両端の田と電機子鉄心
の歯との間に働く磁気吸引力の差をなくし、主極鉄心の
振動が抑制できるようになって、主極鉄心の両端の歯と
電機子鉄心の歯との間に働く磁気吸引力の差をなくし、
主極鉄心の振動抑制を可能とした補償巻線付直流電動機
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の補償巻線付直流電動機の一実施例の主
極鉄心、電機子鉄心要部の正面図、第２図は本発明の補
償巻線付直流電動機の他の実施例の主極鉄心要部の正面
図である。 １．１ａ・・・主極鉄心、２・・・電機子鉄心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、スロットを有する主極鉄心および電機子鉄心を備え
   、前記主極鉄心は軸方向からみて左右対称である補償巻
   線付直流電動機において、前記主極鉄心の両端の歯の電
   機子鉄心の歯に面する周方向の長さを、夫々電機子鉄心
   周上に換算した長さが電機子鉄心のスロットピッチの整
   数倍となるようにしたことを特徴とする補償巻線付直流
   電動機。