JPS639259Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は極数を切換えて二段以上の運転速度を
得る多速度誘導電動機に係り、特に同一鉄心内に
設けた単一巻線の接続変更のみで２対３の極数変
換可能な多速度誘導電動機に関する。

（従来の技術） 誘導電動機の回転速度Ｎは次式で示される。

Ｎ＝120／Ｐ・（１−ｓ） 但し、Ｎ；毎分の回転数、Ｐ；極数、；電源
周波数、ｓ；すべり 通常は上記の式で定まる一定回転数で運転する
が、負荷の都合により同一電動機で負荷との機械
的結合を変えることなく回転速度を変えたい場合
が生ずる。その方法の一つに極数変換方式があ
り、同一鉄心上に極数の異なる夫々独立した巻線
を設けるものと、単一巻線を設けるものとがあ
る。前者の場合は一方の巻線を使用する時は他方
は遊ばせておく。速度比選定は任意で特性は良好
であるが２組の巻線は同一鉄心溝内に納めるため
に機械寸法が大きくなる欠点がある。又巻線接続
にΔ又は2XY接続を使用した場合、使用しない
側の巻線に電圧を誘起し循環電流が流れる。後者
の場合２：１の速度比に使用され、単一巻線で済
むので機械寸法が小さくなる利点がある。この単
一巻線で１対２の極数変換を行なう一例について
図面を参照しながら簡単に説明する。第１図ａ，
ｂは同じ巻線の一相分のみ図示した展開図であ
る。第１図ａにおいては巻線を全部直列にして４
極を得、第１図ｂにおいてはこれらを２回路に並
列にして８極を得ることができることを示してい
る。

（考案が解決しようとする問題点） このように変換する極数が倍数関係にある場合
は、単一巻線で容易に極数変換が可能であるが、
２対３の関係に極数変換するものの殆どは各々の
極数の巻線を独立に設けている。このため前記し
た如く電機子が大形となり、且つ運転していない
巻線に電圧が誘起されるため、この巻線の接続の
方法により巻線間に循環電流が流れ電機子巻線を
焼損する危険もあつた。

従つて本考案は上述の如き欠点を改良し単一巻
線で２対３の関係に極数変換可能な三相誘導電動
機を得ることを目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案は２対３の極数変換を巻線の接続変更に
より行なうものに於いて、溝数が36個で重ね巻方
式お単一電機子巻線で、連続コイ数４個と同２個
で構成される第１及び第２の巻線群で一相目の巻
線を形成し、この一相目の巻線に対し位相は異な
るが巻線群は同構成の巻線群で二相目を形成し、
前記一相目及び二相目の巻線に対し位相は異なり
連続コイル数２個の３組で構成される第３及び第
４の巻線群で三相目の巻線を形成し、これらの巻
線で形成された全ての極が実極とすることを特徴
とする極数変換電動機に関する。

（作用） この様に構成されているので、形成された極は
全て実極でイメージ極がなく、起磁力波形は改善
され電動機特性の改善された極数変換電動機が得
られる。

（実施例） 以下本考案による極数変換誘導電動機の一実施
例について図面を参照しながら詳細に説明する。
第２図ａは４極と６極の極数変換の場合の電機子
巻線配列接続図で、溝数は36、巻線方式は重ね巻
である。巻線全体を６群に分ける。即ち第１の巻
線群はＡ３（連続コイル数４個）（以下（）内は
連続コイル数を示す。）、Ａ４（２個）で構成さ
れ、第２の巻線群Ａ１（４個）、Ａ２（２個）で
構成され、第１及び第２の巻線群でＵ相巻線を構
成する。同様にＶ相巻線は第３の巻線群Ｂ１（２
個）、Ｂ２（２個）、Ｂ６（２個）と第４の巻線群
Ｂ３（２個）、Ｂ４（２個）、Ｂ５（２個）とで構
成する。更にＷ相巻線は第５の巻線群Ｃ１（２
個）、Ｃ２（４個）と第６の巻線群Ｃ３（２個）、
Ｃ４（４個）とで構成される。そして各群の相互
接続を図の如く行ない、口出しをＵ１，Ｕ２，Ｖ
１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２とする。この接続は第２図
ｂに示す相間接続図通りである。

この様に巻線を構成し、次に運転は次の如くに
行なう。即ち６極の運転の場合は口出し端子Ｕ
１，Ｖ１，Ｗ１を各々電源へ接続し、もう１組の
口出端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２は開放とする。すると
1XY接続、巻線ピツチは＃１〜＃８／＃１〜
＃７で116.66％のオーバーピツチで運転される。
この時の起磁力波形を図示すると第３図ａの如く
になる。図は三相各相電流波形において、Ｕ相電
流が正の最大値従つてＶ，Ｗ相は負でＵ相の1/2
電流値の時点でのＵ，Ｖ，Ｗ相の起磁力波形と、
これらの合成起磁力波形Φ0を各溝番号に対応さ
せてそれぞれ示してある。図で明らかなように起
磁力波形は６極を形成している。次に小さい極数
即ち４極で運転の場合は一方の組の口出端子Ｕ
１，Ｖ１，Ｗ１を短絡し、電源は他方の組の口出
端子Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に接続印加する。すると
2XY接続、巻線ピツチは＃１〜＃８／＃１〜
＃10で77.77％のシヨートピツチで運転される。
この時の起磁力波形は第４図に示す如くなる。図
は三相各相電流波形において、Ｕ相電流は負の最
大値、従つてＶ，Ｗ相は正でＵ相の1/2電流値の
時点でのＵ，Ｖ，Ｗ相の起磁力波形とこれらの合
成起磁力波形Φ0を各溝番号に対応させてそれぞ
れ示してある。図で明らかな如く起磁力波形は４
極を形成している。この様に本実施例ではＵ，Ｗ
相の巻線群をそれぞれ４個、２個、４個、２個の
構成として、Ｖ相の巻線群を２個、２個、２個、
２個、２個、２個の構成としてイメージ極のない
全て実極として形成されるようにしてあるので、
第３図および第４図に示した６極、４極の場合の
合成起磁力波形からも明らかなようにその波形の
改善を図ることができる。また、このような巻線
構成の電機式巻線はその接続は変えるだけで単一
巻線にて２対３の極数変換が可能なことがわか
る。同様にして次の如き場合も本考案を実施でき
る。即ち (イ) 電機子溝数72個で４極、６極の極数変換（前
記実施例の巻線の連続コイル数を各々２倍にす
る。） (ロ) 溝数72個で８極、12極の極数変換（前記実施
例の方式を２回繰り返す。） (ハ) 巻線方式が重ね巻きでなく、波巻、同心巻の
場合。

(ニ) 大きい極と小さい極の接続が並列回路数の変
化も含めてＹ接続とΔ接続の組合せの場合。

(ホ) 巻線ピツチの変更。

以上記載の本考案によれば、三相巻線の二つの
相の巻線群をそれぞれ４個、２個、４個、２個の
構成とし、残り一組の巻線群を２個、２個、２
個、２個、２個、２個の構成としてイメージ極の
ない全て実極として形成するようにしたので、歪
みの少ない起磁力波形に改善することができる。
また単一の電機子巻線の接続を電動機外部のスイ
ツチで切り換えるだけで単一巻線では従来不可能
であつた２対３の極数変換ができるので、電動機
機械寸法が小さくなり、且つ二種以上独立した巻
線を設けた場合考慮しなければならない不使用側
巻線の循環電流を考慮する必要が無いので、経済
的でコイル焼損の恐れの少ない極数変換電動機が
得られる。

［考案の効果］ 以上の様な巻線構成を単一巻線で形成し、接続
変更により極数変換を行い形成された極は全て実
極の改善された極数変換電動機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の極数変換電動機の一例の
一相分のみの電機子巻線展開略図、第２図ａは本
考案による２：３に極数変換可能な電動機の電機
子巻線展開接続図、第２図ｂは第２図ａの巻線の
位相関係を示す接続図、第３図及び第４図は第２
図の実施例を６極運転と４極運転とした場合の
夫々起磁力波形図である。 Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
Ｂ４，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，；巻線群、Ｕ１，
Ｕ２・Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２；口出し。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２対３の極数変換を巻線の接続変更により行う
   ものに於いて、溝数が36個で重ね巻方式の単一電
   機子巻線で、連続コイル数４個と同２個で構成さ
   れる第１及び第２の巻線群で一相目の巻線を形成
   し、この一相目の巻線に対し位相は異なるが巻線
   群は同構成の巻線群で二相目を形成し、前記一相
   目及び二相目の巻線に対し位相は異なり連続コイ
   ル数２個の３組で構成される第３及び第４の巻線
   群で三相目の巻線を形成し、これらの巻線で形成
   された全ての極が実極とすることを特徴とする極
   数変換電動機。