KR100628008B1 - 부분 권선 기동을 구비하는 커패시터 기동 단상 유도 전동기 - Google Patents
부분 권선 기동을 구비하는 커패시터 기동 단상 유도 전동기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100628008B1 KR100628008B1 KR1020027010126A KR20027010126A KR100628008B1 KR 100628008 B1 KR100628008 B1 KR 100628008B1 KR 1020027010126 A KR1020027010126 A KR 1020027010126A KR 20027010126 A KR20027010126 A KR 20027010126A KR 100628008 B1 KR100628008 B1 KR 100628008B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pole
- winding
- main winding
- switch
- main
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/04—Asynchronous induction motors for single phase current
- H02K17/06—Asynchronous induction motors for single phase current having windings arranged for permitting pole-changing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/04—Asynchronous induction motors for single phase current
- H02K17/08—Motors with auxiliary phase obtained by externally fed auxiliary windings, e.g. capacitor motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/42—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
전동기는 고정자 코어, 고정자 코어와 회전 관계인 회전자, 및 코어상에 주 권선을 구비한다. 주 권선은 4-극 구조 및 8-극 구조를 구비하고, 전동기는 코어상에 4-극 보조 권선을 갖는다. 스위칭 회로는, 8-극 구조의 주 권선에 전압을 가하기 위한 전동기를 기동할 때, 주 권선의 4-극 구조 및 4-극 보조 권선의 부분에만 선택적으로 동시에 전압을 가한다. 다른 형태는 2/4 극 전동기, 4/6/8 극 전동기, n/m 극 전동기, 및 n/m/p 극 전동기를 포함하고, 여기서 n, m, 및 p 는 우수 정수 이고, n〈 m〈 p 이다.
커패시터 기동 단상 유도 전동기, 부분 기동 권선
Description
발명의 배경
기술 분야
본 발명은 통상적으로 커패시터 기동 단상 유도 전동기에 관한 것으로, 특히 부분 2 극 권선 기동을 이용하는 2/4 극 전동기, 및 부분 4 극 권선 기동을 이용하는 4/6/8 극 전동기에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
2 개 이상의 극을 갖는 커패시터 기동 단상 유도 전동기는 다속도 (multi-speed) 어플리케이션에 유용하다. 예를 들어, 4/6/8 극 커패시터 기동 단상 유도 전동기는 복잡하고 비싼 가변 주파수 제어기의 도움없이 일정한 속도 범위 내에서 각종 사이클의 속도를 조절할 수 있기 때문에, 일부 세탁기는 그러한 전동기를 이용한다. 저가의 재료 및 제조 비용으로 운전 및 기동에 있어 양질의 성능을 제공하기 위해 그러한 전동기를 설계할 계속적인 필요성이 있다. 운전 성능은 토크, 속도, 전류, 온도 상승, 효율성, 크기등의 요소로 평가한다. 기동 성능은 전동기의 속도 - 토크 그래프로 평가한다. 영과 브레이크다운 토크 사이의 속도에서 최소 토크 및 토크딥은 기동에 대한 제한적인 요소가 될 수 있다. 때로는, 운전 성능, 기동 성능, 재료 비용, 도구, 및 기타 요소들을 조정할 필요가 있다.
제조시에 일부의 4/6/8 극 전동기는 기본적으로 독립적인 4-극, 6-극, 8-극 주 권선과 4-극 보조 권선을 이용한다. 일부의 6-극 권선은 4-극 권선과 공유된다. 전동기의 사이즈를 감소시키며, 활성 물질을 절약하기 위해, 4-극과 8-극 권선을 공유하려는 새로운 방법이 개발되었고, 1999 년 5 월 20 일자로 출원되었으며 발명의 명칭이 "SINGLE PHASE THREE SPEED MOTOR WITH SHARED WINDINGS" 로서 공동발명과 공동양도된 PCT 출원번호 제 PCT/US99/11235 호에 개시되며, 전체 개시된 것은 본 명세서에서 참조로서 포함한다. 공유 권선 방법의 한가지 장점은 재료 비용의 증가없이 운전 성능을 향상시킨다는 점이다. 그러나, 4-극 구조으로부터 8-극 구조까지, 또는 그 반대로, 주 권선을 재접속하기 위해, 단극 단투 (single throw) 스위치와 같은 하나이상의 접점이 기동 스위치의 부분이거나 전동기의 외부 회로의 부분일 필요가 있다. 부가 접점이 기동 스위치의 부분으로 제공되는 경우, 기동 스위치는 3 개의 스위치와 4 개의 접점을 요구한다. 이러한 방법은 기동 스위치를 재정비하고 제조하는데 더욱 복잡하고 많은 비용을 요구한다. 반면, 부가 접점이 전동기의 외부 회로의 부분으로 제공되는 경우, 부가 접점은 타이머 또는 계전기 (relay) 의 형태로 된다. 그러나, 4-극 내지 8-극 재접속이 외부 회로에 의해 제공되므로, 전동기는 기동 성능에 영향을 주지 않고 8-극 운전에 4-극 기동을 이용할 수 없다. 6-극 기동을 이용하는 것이 이러한 문제를 피할 수 있다 (상술한 PCT/US99/11235 참조). 그러나, 전동기는 6-극 기동과 4-극 운전을 이용할 때, 토크 딥이 6-극 으로부터 4-극으로 전환동안 발생한다. 딥을 상쇄시키기 위해, 시간 지연 계전기가 회로의 6-극 보조 권선을 기동부터 운전으로 전환동안 40㎳ 더 길게 유지할 필요가 있다. 계전기는 부가적인 비용을 초래하는 부가 구성요소이다.
상술한 문제들을 피하기 위해, 4-극 기동을 이용하는 4/8 극 전동기 및 4/6/8 극 전동기에 대한 필요성이 있다. 또한, 상술한 문제들을 피하기 위해, 2-극 기동을 이용하는 2/4 극 전동기에 대한 필요성이 있다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 부분 권선 기동을 이용하는 커패시터 기동 단상 유도 전동기의 재료 비용을 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 그 운전 전동기의 성능을 향상시키는 동시에 재료 비용을 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재정비 기동 스위치의 필요성 없이 커패시터 기동 단상 유도 전동기에서 부분 권선 기동을 이용하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 4/8 극 및 4/6/8 극 커패시터 기동 단상 유도 전동기에서 단일 4-극 보조 권선만을 이용하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 독립적인 8-극 권선이 없도록 4/8 극 및 4/6/8 극 커패시터 기동 단상 유도 전동기에서 4-극 구조 주 권선의 일부로서 전체적인 8-극 구조의 주 권선을 이용하는 것이다.
하나의 형태로, 본 발명은 고정자 코어, 고정자 코어와 회전 관계인 회전자, 적어도 4-극 구조 및 8-극 구조를 갖는 코어상의 주 권선, 코어상의 4-극 보조 권 선, 및 스위칭 회로를 구비하는 전동기이다. 스위칭 회로가 8-극 구조에서 주 권선에 전압을 가하기 위한 전동기를 기동할 때, 스위칭 회로는 주 권선의 4-극 구조의 부분과 4-극 보조 권선에 선택적으로 동시에 전압을 가한다.
또 다른 형태로, 본 발명은 고정자 코어, 고정자 코어와 회전 관계인 회전자, 적어도 2-극 구조 및 4-극 구조를 갖는 코어상의 주 권선, 코어상의 2-극 보조 권선, 및 스위칭 회로를 구비하는 전동기이다. 스위칭 회로가 4-극 구조에서 주 권선에 전압을 가하기 위한 전동기를 기동할 때, 스위칭 회로는 주 권선의 2-극 구조의 부분과 2-극 보조 권선에 선택적으로 동시에 전압을 가한다.
또 다른 형태로, 본 발명은 고정자 코어, 고정자 코어와 회전 관계인 회전자, 적어도 n-극 구조 및 m-극 구조를 갖는 코어상의 주 권선, 여기서 n 과 m 은 우수이고 n〈 m 이고, 코어상의 n-극 보조 권선, 및 스위칭 회로를 구비하는 전동기이다. 스위칭 회로가 m-극 구조에서 주 권선에 전압을 가하기 위한 전동기를 기동할 때, 스위칭 회로는 주 권선의 n-극 구조의 부분과 n-극 보조 권선에 선택적으로 동시에 전압을 가한다. 이하, 다른 목적과 특징을 상세히 설명한다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명에 따른 기동 스위치의 접속을 나타내는 8-극 운전용 부분 4-극 권선 기동을 구비하는 4/6/8 극 전동기의 하나의 바람직한 실시형태의 전기 회로의 개략 다이어그램.
도 2 는 4/6/8 극 전동기의 4-극 및 6-극 기동 구조에서 풀 4-극 주 권선에 의해 형성되는 기자력 (magnetic motive force) 분포를 나타내며, 수평의 x 축은 극을 나타내고 수직의 y 축은 기자력을 나타내는 그래프.
도 3 은 본 발명에 따른 도 1 의 4/6/8 극 전동기의 8-극 기동 구조에서 부분 4-극 주 권선에 의해 형성되는 기자력 분포를 나타내며, 수평의 x 축은 극을 나타내고 수직의 y 축은 기자력을 나타내는 그래프.
도 4 는 본 발명에 따른 부분 4-극 권선 기동과 풀 4-극 권선 기동을 나타내며, 수평의 x 축은 oz-ft 단위로 토크 (T) 를 나타내고 수직의 y 축은 4/6/8 극 전동기의 RPM 인 속도/토크 곡선을 나타내는 그래프.
도 5 는 본 발명에 따른 기동 스위치의 접속을 나타내는 4-극 운전용 부분 2-극 권선 기동을 구비하는 2/4 극 전동기의 하나의 바람직한 실시형태의 전기 회로의 개략 다이어그램.
대응하는 참조 문자는 도면의 대응하는 부분을 나타낸다.
발명의 상세한 설명
통상적으로, 본 발명에 따른 전동기는 고정자 코어, 고정자 코어와 회전 관계에 있는 회전자, 및 코어상의 권선을 구비한다. 도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 4/6/8 극 전동기 (100) 의 하나의 바람직한 실시형태의 전기 회로에 대한 개략 다이어그램을 나타낸다. 이 회로는 4-극 기동 권선과 유일한 보조 권선이 있는 코어상에 단일 보조 권선 (102) 을 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 전동기 (100) 는 바람직하게 2 개의 4/8 극 주 권선들 (108L 및 108R/114) 과 4P 주 권선 (110) 을 구비하는 공유 주 권선 (104) 을 구비한다. 또한, 전동기 (100) 는 6-극 권선 (106) 을 구비한다. 또한, 전동기 (100) 는 각종 주 권선을 4-극 구조, 6-극 구조, 또는 8-극 구조중 어느 하나에 선택적으로 접속하는 3 개의 스위치 (SW1, SW2, SW3) 를 구비한다.
4-극 구조에서, 스위치 (SW1) 는 업 상태 (4P) 에 있고, 스위치 (SW3) 는 다운 상태 (4/6P), 즉 닫혀 있다. 스위치 (SW2) 는 4-극 구조에서 어느 위치에 있을 수 있다. 4-극 기동 구조에서, 권선들 (108L, 108R/114) 을 갖는 4-극 주 권선 (104) 은 4-극 보조 권선에 따라 전압이 가해진다. 4-극 운전 구조에서, 2 개의 4/8 극 주 권선들 (108L, 108R/114) 은 서로 병렬로 접속되고, 4P 주 권선 (110) 과 직렬로 접속된다. 6-극 주 권선 (106) 은 원심 기동 스위치 (112) 를 통하는 개방회로이고, 이하에서 더 상세히 설명한다.
6-극 구조에서, 스위치 (SW1) 는 다운 상태 (6/8P) 에 있고, 스위치 (SW2) 는 왼쪽 상태 (6P) 에 있고, 스위치 (SW3) 는 다운 상태 (4/6P),즉 닫혀있다. 6-극 기동 구조에서, 권선들 (108L, 108R/114, 및 110) 을 갖는 4-극 주 권선 (104) 은 4-극 보조 권선 (102) 에 따라 전압이 가해진다. 이것은 4-극 기동 구조와 동일한 구조이다. 6-극 운전 구조에서, 6-극 주 권선 (106) 은 4/8 극 주 권선 (108R/114) 의 상부 (114) 에 따라 전압이 가해진다. 4/8 극 주 권선들 (108R/114 및 108L) 은 루프를 형성하고, 4P 주 권선 (110) 은 기동 스위치 (112) 에 의해 개방 회로가 된다.
8-극 구조에서, 스위치 (SW1) 는 다운 상태 (6/8P) 에 있고, 스위치 (SW2) 는 오른쪽 상태 (8P) 에 있고, 스위치 (SW3) 는 업 상태 (8P),즉 개방 되어 있다. 8-극 기동 구조에서, 4-극 주 권선 (104) 의 부분만, 즉 권선들 (108R/114 및 110) 만이 4-극 보조 권선 (102) 에 따라 전압이 가해진다. 8-극 운전 구조에서, 4/8 극 주 권선 (108L) 이 4/8 극 주 권선 (108R/114) 과 직렬이고, 4P 주 권선 (110) 및 6-극 주 권선 (106) 은 기동 스위치 (112) 및 스위치 (SW2) 에 의해 개방 회로가 된다.
기동 스위치 (112) 는 단일 극, 쌍투 스위치 (116) 및 단일 극, 단투 스위치 (118) 를 갖는 3 개의 접점만을 구비하는 표준 기동 스위치이다. 4-극 기동 구조 (권선들 ; 108L, 108R/114 및 110), 6-극 기동 구조 (권선들 ; 108L, 108R/114 및 110), 및 8-극 기동 구조 (권선들 ; 108R/114 및 110) 에서, 기동 스위치 (112) 는 보조 권선 (102) 및 상술한 주 권선 (104) 의 부분에 선택적으로 전압을 가한다. 4-극 운전 구조 (권선들 ; 108L, 108R/114 및 110), 6-극 운전 구조 (권선들 ; 106 및 114), 및 8-극 운전 구조 (권선들 ; 108L 및 108R/114) 에서, 기동 스위치 (112) 는 주 권선 (104) 에 선택적으로 전압을 가한다.
특히, 4-극 기동 또는 업 구조에서, 기동 스위치 (112) 의 스위치 (116) 는 스위치 (SW1) 의 단자 (6/8P) 에 접속한다 (개방회로). 스위치 (SW1) 의 4P 단자는 4-극 주 권선 (104) 에 전압을 가하기 위해 닫히고, 기동 스위치 (112) 의 스위치 (118) 는 4-극 보조 권선 (102) 에 전압을 가하기 위해 닫힌다. 4-극 운전 또는 다운 구조에서, 스위치 (116) 는 스위치 (SW1) 의 개방 회로 단자 (6/8P) 를 스위치 (SW2) 에 접속하고, 스위치 (118) 는 4-극 보조 권선 (102) 이 개방회로가 되도록 개방된다.
6-극 기동 또는 업 구조에서, 기동 스위치 (112) 의 스위치 (116) 는 스위치 (SW1) 의 가압된 6/8P 단자를 4-극 주 권선 (104) 에 접속한다. 6-극 기동 또는 업 구조에서, 기동 스위치 (112) 의 스위치 (118) 는 4-극 보조 권선 (102) 에 전압을 가하기 위해 닫힌다. 6-극 운전 또는 다운 구조에서, 스위치 (116) 는 6P 위치에서 스위치 (SW1) 의 가압된 6/8P 단자를 스위치 (SW2) 를 통해 6-극 주 권선 (106) 에 접속하고, 스위치 (118) 는 4-극 보조 권선 (102) 이 개방회로가 되도록 개방된다.
8-극 기동 또는 업 구조에서, 기동 스위치 (112) 의 스위치 (116) 는 스위치 (SW1) 의 가압된 6/8P 단자를 4P 주 권선 (110) 에 접속하고, 기동 스위치 (112) 의 스위치 (118) 는 4-극 보조 권선 (102) 에 전압을 가하기 위해 닫힌다. 8-극 운전 또는 다운 구조에서, 스위치 (116) 는 8P 위치에서 스위치 (SW1) 의 가압된 6/8P 단자를 스위치 (SW2) 를 통해 4/8 극 주 권선 (108L) 에 접속한다. 스위치 (118) 는 4-극 보조 권선 (102) 이 개방회로가 되도록 개방된다.
하기 테이블은 기동 스위치 (112) 의 각종 접속을 나타낸다:
6P | 4P | 8P | 기 준 |
L1 TO W | L1 TO W | L1 TO W | |
L2 TO R & OR | L2 TO R &BU | L2 TO R & OR | 타이머/SW-1 단일 - 극 쌍투 |
점퍼 W/V & V | 점퍼 W/OR & V | 타이머/SW-2 단일 - 극 쌍투 | |
점퍼 W/OR & W/BK | 점퍼 W/OR & W/BK | 타이머/SW-3 단일- 극 쌍투 |
기동 커패시터 (즉, 270 ㎌, 110V) 는 황색 (Y) 와이어와 백색/흑색 (W/BK) 와이어 사이에 접속된다. 시계방향으로 회전을 위해, 스위치는 황색 (Y) 와이 어와 적색 (R) 와이어를 교차함으로써 역회전을 초래한다.
주 권선 (104) 은, 주 권선 (104) 의 부분 (권선;108L, 108R/114) 이 4-극 운전 구조와 8-극 운전구조에 이용되고, 4P 주 권선 (110) 이 8-극 운전 구조의 부분이 아니므로, 주 권선 (104) 의 부분 (권선 ; 110) 은 8-극 운전 구조에 이용될 수 없기 때문에, 공유 주 권선이라 언급된다. 그 결과, 전체적인 8-극 운전 구조의 권선 (108L, 108R/114) 은 4-극 구조 권선 (108L, 108R/114, 및 110) 의 부분이므로, 어떠한 독립적인 8-극 권선도 없다.
본 발명의 전동기 (100) 는 8-극 구조에서 운전시에 기동을 위해 부분 4-극 주 권선을 이용하기 때문에 부분 권선 기동이라 언급된다. 특히, 풀 4-극 주 권선 (104) 은 4-극 기동 구조 및 6-극 기동 구조에 선택적으로 동시에 전압이 가해지는 제 1 권선 (108R/114), 제 2 권선 (108L), 제 3 권선 (110) 을 구비한다. 반대로, 도 1 에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 부분 4-극 권선 기동은 8-극 구조에서 운전시에 전동기 (100) 를 기동하기 위해 선택적으로 동시에, 즉 주 권선 (104) 의 8-극 부분 (권선들 ; 108L 및 108R/114) 에 전압이 가해지는 제 1 권선 (108R/114) 및 제 3 권선 (110) 만 이용한다. 그러므로, 풀 4-극 주 권선 (104) 의 부분, 즉 권선 (108R/114 및 110) 만이 8-극 구조에서 운전시에 기동동안 이용되므로, 도 1 에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 전동기 (100) 는 부분 4-극 권선 기동을 가진 커패시터 기동 단상 유도 전동기로서 언급된다. 그 결과, 기동 스위치 (112) 는, 제 2 권선 (108L) 및 제 3 권선 (108R/114) 에 전압이 가해지는 8-극 구조에서 운전시 전동기 (100) 를 기동하기 위해 주 권선 (104) 의 4-극 기동 구조의 부분 (단지 제 1 권선 및 제 3 권선 ; 108R/114 및 110) 에 선택적으로 동시에 전압을 가하기 위한 스위칭 회로를 구비한다.
또한, 도 1 이 4/6/8 극 전동기를 나타내지만, 그것은 본 발명은 4/8 극 전동기를 구비한다는 것을 의미한다. 4/8 극 전동기의 경우에, 보라색 와이어 (V) 를 계속적으로 권선 (108L) 에 접속하기 위해 보라색 와이어 (V) 가 백색/주황색 (W/OR) 와이어에 접속되도록, 6-극 주 권선 (106) 및 스위치 (SW2) 는 도 1 에서 제거할 수 있다.
도 2 는 부분 권선 기동을 이용하지 않는 4/6/8 극 전동기의 4-극 기동 구조 및 6-극 기동 구조에서 풀 4-극 주 권선에 의해 형성되는 기자력 (mmf) 분포를 나타낸다. 도면에서 나타낸 바와 같이, mmf 파형은 실질적으로 대칭이다. 본 발명의 4/6/8 극 전동기 (100) 의 8-극 기동 구조에서 부분 4-극 주 권선에 의해 형성되는 mmf 분포는 도 3 에서 나타낸 파형이다. 이 파형의 비대칭적인 측면은 강한 제 2 의 진동 (harmonic) mmf 의 존재를 나타낸다. 특히, 4P 로 라벨이 붙여진 음영 영역은 4P 주 권선 (110) 에 의해 제공된 mmf 를 나타내고, 음영 영역 (4P) 아래에 있는 영역 (4/8p) 은 4/8 극 주 권선 (108R/114) 에 의해 제공된 mmf 를 나타낸다.
도 4 는, 수평의 x 축은 oz-ft 단위로 토크를 나타내고 수직의 y 축은 115 볼트에서의 4/8 극 전동기의 RPM 인 속도/토크 곡선을 나타낸다. 8-극 기동 구조에서 부분 4-극 주 권선 (108R/114 및 110) 및 4-극 보조 권선 (102) 에 동시에 전압이 가해질 때, 곡선 (120) 은 본 발명에 따른 부분 4-극 권선 기동에 대한 속도/토크 곡선을 나타낸다. 4-극 기동 구조 및 6-극 기동 구조에서 풀 4-극 주 권선 (108L, 108R/114 및 110) 및 4-극 보조 권선 (102) 에 동시에 전압이 가해질 때, 곡선 (122) 은 부분 권선 기동이 없는 속도/토크 곡선을 나타낸다. 따라서, 곡선 (120) 에 의해 나타낸 부분 권선 기동은 토크 커스프 (cusp) (TC) 를 도입한다. 보조 권선 (102) 의 mmf 가 정규 정현파 파형 (미도시) 을 근사화함에도 불구하고, 이 토크 커스프 (TC) 는 존재한다. 제 2 진동 토크, 즉 제 2 진동 mmf 에 의해 형성된 토크의 영 교차점은 약 900 rpm 에서 발생하고, 토크 커스프 (TC) 에서의 최소 토크는 약 1100 rpm 에서 발생한다. 8-극 부하 속도는 약 850 rpm 이고, 부분 주 권선 기동 (파형 (120) 을 나타냄) 을 가진 기동 토크는, 기동 스위치 (112) 가 작동되고 약 950 rpm 에서 다운 또는 운전 위치로 이동되는 한, 회전자의 속도를 8-극 부하 속도로 하는 것은 충분하다.
도 4 는, 부분 4-극 주 권선 기동의 토크/속도 곡선 (120) 과 비교할 때, 풀 4-극 주 권선 기동의 토크/속도 곡선 (122) 이 토크 커스프 (TC) 를 갖고 있지 않다는 것을 나타낸다. 기동 스위치 (112) 의 작동에 대한 토크 커스프 (TC) 의 효과를 최소화하기 위해, 스위치 (112) 의 기동/운전 스위칭 속도는 토크 커스프 (TC) 의 속도 범위 (1000 내지 2000 rpm) 이하이어야 한다. 예를 들어, 1100 rpm 의 기동/운전 스위칭 속도는 토크 커스프 (TC) 의 속도 범위내에서 발생하고, 약 18 oz-ft 토크 (파형 (120) 의 1100 rpm 참조) 를 형성하고, 이것은 전동기가 부하로 기동을 걸 때, 기동 스위치 (112) 를 활성화하는데 불충분하다. 기동/운전 스위칭 속도를 950 rpm 으로 낮춤으로써, 동작은 약 40 oz-ft 토크 (파형 (120) 의 950 rpm 참조) 를 갖는 속도 범위에서 발생하고, 그것은 기동 스위치 (112) 를 활성화하는데 충분하다. 기동/운전 스위칭 속도를 토크 커스프 (TC) 의 속도 범위 이하로 변경함으로써, 타임 지연 중계기, 또는 부가 접점을 필요로 하는 기동 스위치와 같은 부가적인 구성요소의 필요성을 제거한다.
도 5 를 참조하면, 본 발명에 따른 2/4 극 전동기 (200) 에 대한 하나의 바람직한 실시형태의 전기 회로의 개략적인 다이어그램을 나타낸다. 이 회로는, 2-극 기동권선과 유일한 보조 권선이 있는 코어상에 단일 보조 권선 (202) 을 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 전동기 (200) 는 바람직하게 2 개의 2/4 극 주 권선 (208L 및 208R) 및 2P 주 권선 (210) 을 갖는 공유 주 권선 (204) 를 구비한다. 또한, 전동기 (200) 는 각종 주 권선을 2-극 구조 또는 4-극 구조중 어느것에 선택적으로 접속하는 2 개의 스위치 (SW11,SW13) 를 구비한다.
2-극 구조에서, 스위치 (SW11) 는 업 위치 (2P) 에 있고, 스위치 (SW13) 는 다운 위치 (2P),즉 닫혀 있다. 2-극 기동 구조에서, 권선들 (208L, 208R, 및 210) 을 구비하는 2-극 주 권선 (204) 은 2-극 보조 권선 (202) 에 따라서 전압이 가해진다. 2-극 운전 구조에서, 2 개의 2/4P 주 권선 (208L 및 208R) 은 서로 병렬로 접속되며, 2P 주 권선 (210) 과 직렬로 결합한다.
4-극 구조에서, 스위치 (SW11) 는 다운 위치 (4P) 에 있고, 스위치 (SW13) 는 업 위치 (4P) 또는 개방되어 있다. 4-극 기동 구조에서, 2-극 주 권선 (204) 의 부분, 즉 권선 (208L 및 210) 만이 2-극 보조 권선 (202) 에 따라서 전압이 가해진다. 4-극 운전 구조에서, 2/4 극 주 권선 (208L) 은 2/4 주 권선 (208R) 과 직렬이며, 2P 주 권선 (210) 은 기동 스위치 (212) 에 의해 개방 회로가 된다.
기동 스위치 (212) 는 단일 극, 쌍투 스위치 (216) 및 단일 극, 단투 스위치 (218) 를 구비하는 단지 3 개의 접점을 갖는 표준 기동 스위치이다. 기동 스위치 (212) 는 2-극 기동 구조 (권선들 ; 208L, 208R, 및 210) 와 4-극 기동 구조 (권선들 ; 208L 및 210) 에서 보조 권선 (202) 과 상술한 주 권선 (204) 의 부분에 선택적으로 전압을 가한다. 기동 스위치 (212) 는 2-극 운전 구조 (권선들 ; 208L, 208R, 및 110) 와 4-극 운전 구조 (권선들 ; 208L 및 208R) 에서 주 권선 (204) 에 선택적으로 전압을 가한다.
주 권선 (204) 은, 주 권선 (204) 의 부분 (권선;208L 및 208R) 이 2-극 운전 구조와 4-극 운전구조에 이용되고, 2P 주 권선 (210) 이 4-극 운전 구조의 부분이 아니므로, 주 권선 (204) 의 부분 (권선;210) 은 4-극 운전 구조에 이용될 수 없기 때문에 공유 주 권선이라 언급된다. 그 결과, 전체적인 4-극 운전 구조의 권선 (208L 및 208R) 은 2-극 구조 권선 (208L, 208R, 및 210) 의 부분이므로, 어떠한 독립적인 4-극 권선도 없다.
본 발명의 전동기 (200) 는 4-극 구조에서 운전시에 기동을 위해 부분 2-극 주 권선을 이용하기 때문에 부분 권선 기동을 갖는것으로 언급된다. 특히, 풀 2-극 주 권선 (204) 은 2-극 기동 구조에서 선택적으로 동시에 전압이 가해지는 제 1 권선 (208L), 제 2 권선 (208R), 제 3 권선 (210) 을 구비한다. 반대로, 도 5 에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 부분 2-극 권선 기동은 4-극 구조에서 운전시에 전동기 (200) 를 기동하기 위해 선택적으로 동시에, 즉 주 권선 (204) 의 4-극 부분 (권선 ; 208R 및 208L) 에 전압이 가해지는 제 1 권선 (208L) 및 제 3 권선 (210) 만 이용한다. 그러므로, 풀 2-극 주 권선 (204) 의 부분, 즉 권선 (208L 및 210) 만이 4-극 구조에서 운전시에 기동동안 이용되므로, 도 5 에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 전동기 (200) 는 부분 2-극 권선 기동을 가진 커패시터 기동 단상 유도 전동기로서 언급된다. 그 결과, 기동 스위치 (212) 는, 제 2 권선 (208R) 및 제 3 권선 (208L) 에 전압이 가해지는 4-극 구조에서 운전시 전동기 (200) 를 기동하기 위해 주 권선 (204) 의 2-극 기동 구조의 부분 (단지 제 1 권선 및 제 3 권선 ; 208L 및 210) 에 선택적으로 동시에 전압을 가하기 위한 스위칭 회로를 구비한다.
일반적으로, 주 권선 (104) 은, n 및 m 이 우수이고 n〈 m (도 5 에서 나타낸 바와 같이, n=2 및 m=4, 또는 n=4 및 m=8, 또는 n=8 및 m=16 등등) 인 n-극 구조 및 m-극 구조를 적어도 구비한다. 부가적으로, 주 권선 (104) 은, n, m, 및 p 가 우수이고 n〈 p〈 m (도 1 에서 나타낸 바와 같이, n=4, p=6 ,및 m=8, 또는 n=8, p=12,및 m=16 등등) 인 n-극 구조, m-극 구조, 및 p-극 구조를 적어도 구비한다.
상기의 관점에서, 본 발명의 몇가지의 목적들이 성취되고, 다른 바람직한 결과들이 달성됨을 알 수 있다.
각종 변경이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상술한 제품 및 방법으로 가능할 때, 상술한 설명 및 첨부된 도면에 포함된 모든 문제는 본 발명의 범위를 제한하는 의미가 아니라, 예시적으로 해석될 수 있다.
Claims (12)
- 고정자 코어;고정자 코어와 회전 관계인 회전자;n 및 m 이 우수이고 n〈 m 이며, 적어도 n-극 구조 및 m-극 구조를 갖는 코어상의 주 권선;코어상의 n-극 보조 권선; 및주 권선 중의 n-극 구조 및 n-극 보조 권선의 부분에만 선택적으로 동시에 전압을 가함으로써 m-극 구조에서 전동기를 동작하도록 기동하기 위한 스위칭 회로를 구비하는 것을 특징으로 전동기.
- 제 1 항에 있어서,스위칭 회로는 n-극 구조의 주권선에 선택적으로 전압을 가하고,스위칭 회로는 m-극 구조의 주권선에 선택적으로 전압을 가하는 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항에 있어서,주 권선은 p-극 구조를 구비하되, n〈 p〈 m 이며 p 는 우수이고;스위칭 회로는 p-극 구조의 주 권선에 선택적으로 전압을 가하는 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 3 항에 있어서,n=4, p=6, 및 m=8 인 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항에 있어서,n-극 보조 권선은 유일한 보조 권선인 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항에 있어서,어떠한 독립적인 m-극 권선도 존재하지 않도록, 전체적인 m-극 구조의 주 권선은 n-극 구조 주 권선의 부분인 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항에 있어서,주 권선이, n-극 구조 및 m-극 구조 양자에서 이용되는 부분을 구비하는, 공유 주 권선인 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항에 있어서,전동기의 속도/토크 곡선은 속도 범위내에 토크 커스프 (TC) 를 포함하고;상기 스위칭 회로는 토크 커스프의 속도 범위 이하에 기동/운전 스위칭 속도를 갖는 원심 기동 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항에 있어서,n-극 구조의 주 권선은 제 1 권선, 제 2 권선, 및 제 3 권선을 구비하고;m-극 구조의 주 권선에 전압을 가하기 위한 전동기를 기동할 때, 스위칭 회로는 제 1 권선, 제 3 권선, 및 n-극 보조 권선에 동시에 전압을 가하는 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,n=4 및 m=8 인 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 10 항에 있어서,스위칭 회로는 단지 3 개의 접점과 약 950 rpm 의 기동/운전 스위칭 속도를 갖는 원심 기동 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기.
- 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,n=2 및 m=4 인 것을 특징으로 하는 전동기.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/500,105 | 2000-02-08 | ||
US09/500,105 US6271639B1 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Capacitor start single phase induction motor with partial winding starting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20020074501A KR20020074501A (ko) | 2002-09-30 |
KR100628008B1 true KR100628008B1 (ko) | 2006-09-26 |
Family
ID=23988049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020027010126A KR100628008B1 (ko) | 2000-02-08 | 2001-01-24 | 부분 권선 기동을 구비하는 커패시터 기동 단상 유도 전동기 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6271639B1 (ko) |
KR (1) | KR100628008B1 (ko) |
CN (1) | CN100391089C (ko) |
AU (1) | AU2001234537A1 (ko) |
BR (1) | BR0108089A (ko) |
MX (1) | MXPA02007634A (ko) |
TW (1) | TWI263398B (ko) |
WO (1) | WO2001059916A1 (ko) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6777844B2 (en) * | 2000-10-24 | 2004-08-17 | Rexair, Inc. | Brushless motor |
US6815926B2 (en) * | 2002-02-06 | 2004-11-09 | Emerson Electric Co. | Single phase induction motor with partially shared windings |
US6707214B1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-16 | Emerson Electric Co. | PSC motor having a 4/6-pole common winding and having an additional 4-pole winding |
KR100823920B1 (ko) * | 2003-07-23 | 2008-04-22 | 엘지전자 주식회사 | 하이브리드 인덕션 모터의 구동회로 및 방법 |
KR20060055046A (ko) * | 2004-11-17 | 2006-05-23 | 삼성전자주식회사 | 단상유도전동기 및 그 소음 저감 방법 |
BRPI0703400A2 (pt) * | 2007-08-15 | 2009-03-31 | Whirlpool Sa | método de acionamento de motor monofásico, sistema para acionamento de um motor monofásico e motor monofásico |
US7911175B2 (en) * | 2008-08-18 | 2011-03-22 | Emerson Electric Co. | Two speed induction motor with tapped auxiliary winding |
CN201328057Y (zh) * | 2008-11-20 | 2009-10-14 | 艾默生电气公司 | 具有4/6极共用绕组的psc电动机 |
CN102290940B (zh) | 2010-06-18 | 2015-08-19 | 艾默生电气公司 | 三相多速电动机的3t-y绕组连接 |
CN107070015A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-18 | 安徽美芝制冷设备有限公司 | 电机和具有其的压缩机 |
CN107302295B (zh) * | 2017-08-25 | 2023-07-04 | 亿德机电科技(福建)有限公司 | 具有切断绕组功能的永磁同步电机转子 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2946941A (en) * | 1959-05-07 | 1960-07-26 | Gen Ind Co | Electric motors |
US4103213A (en) * | 1976-09-16 | 1978-07-25 | Emerson Electric Co. | Two speed single phase induction motor |
US4103212A (en) * | 1976-09-16 | 1978-07-25 | Emerson Electric Co. | Two speed single phase induction motor |
GB2031660A (en) * | 1978-08-30 | 1980-04-23 | Glynwed Group Services Ltd | Pole changing induction electrical machines |
ES473471A1 (es) * | 1978-09-19 | 1979-05-01 | Automatismo Control Y Medicion | Perfeccionamientos en la construccion de transformadores. |
US4322665A (en) * | 1979-07-09 | 1982-03-30 | Emerson Electric Co. | Two speed single phase motor |
DE3010621C2 (de) * | 1980-03-20 | 1983-10-20 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Drehzahlumschaltbarer Einphasen-Kondensatormator |
JPS5815459A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 極数変換型単相誘導電動機 |
US4467257A (en) * | 1982-10-07 | 1984-08-21 | A. O. Smith Corporation | Multiple speed induction motor |
US4473788A (en) * | 1983-04-11 | 1984-09-25 | Westinghouse Electric Corp. | Single phase two pole/six pole motor |
US4463303A (en) * | 1983-04-11 | 1984-07-31 | Westinghouse Electric Corp. | Six pole/eight pole single-phase motor |
US4476422A (en) * | 1983-04-11 | 1984-10-09 | Westinghouse Electric Corp. | Single phase four pole/six pole motor |
JPS62230388A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-09 | Toshiba Corp | 電気洗たく機 |
JPS63228946A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-22 | Toshiba Corp | 極数変換電動機 |
US4947098A (en) * | 1988-05-26 | 1990-08-07 | Lennox Industries, Inc. | Regulator mechanism for a two-speed motor |
US5883488A (en) * | 1996-07-26 | 1999-03-16 | Emerson Electric Co. | Method and apparatus for multispeed hybrid start switch for a motor |
US5825111A (en) * | 1996-11-12 | 1998-10-20 | Emerson Electric Co. | Single-phase induction motor 4/6 pole common winding connection with magnetic motive force symmetrically distributed |
US6175209B1 (en) * | 1999-07-08 | 2001-01-16 | Emerson Electric Co. | 2/4-pole PSC motor with shared main winding and shared auxiliary winding |
-
2000
- 2000-02-08 US US09/500,105 patent/US6271639B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-24 KR KR1020027010126A patent/KR100628008B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-01-24 CN CNB018034349A patent/CN100391089C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-24 MX MXPA02007634A patent/MXPA02007634A/es active IP Right Grant
- 2001-01-24 WO PCT/US2001/002258 patent/WO2001059916A1/en active Application Filing
- 2001-01-24 BR BR0108089-0A patent/BR0108089A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-01-24 AU AU2001234537A patent/AU2001234537A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-01 TW TW090102049A patent/TWI263398B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR0108089A (pt) | 2002-10-29 |
WO2001059916A9 (en) | 2002-09-06 |
WO2001059916A1 (en) | 2001-08-16 |
AU2001234537A1 (en) | 2001-08-20 |
MXPA02007634A (es) | 2002-12-13 |
CN1394380A (zh) | 2003-01-29 |
US6271639B1 (en) | 2001-08-07 |
TWI263398B (en) | 2006-10-01 |
KR20020074501A (ko) | 2002-09-30 |
CN100391089C (zh) | 2008-05-28 |
WO2001059916B1 (en) | 2002-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6255755B1 (en) | Single phase three speed motor with shared windings | |
US5254894A (en) | Dual-stator induction synchronous motor | |
AU652822B2 (en) | Synchronous motor with two permanent magnet rotor portions | |
KR100628008B1 (ko) | 부분 권선 기동을 구비하는 커패시터 기동 단상 유도 전동기 | |
US5760567A (en) | Induced voltage reduction method and an induced voltage reduction apparatus for an induction motor | |
JP2788038B2 (ja) | 低・高速出力切り換え形交流スピンドルモータとその低・高速出力切り換え方法 | |
CA2026095A1 (en) | Y-delta conversion switches on dual stator induction motor | |
MXPA06014068A (es) | Motor de induccion de una sola fase de 2/6 polos que tiene devanados compartidos. | |
MXPA05002085A (es) | Motor psc que tiene un devanado comun de 4/6 polos y que tiene un devanado de 4 polos adicional. | |
US4472670A (en) | Simplified connections to control speed relating to electrical rotating machinery | |
KR0169433B1 (ko) | 극수변환형 단상유도전동기 | |
JPH1118382A (ja) | 極数切換回転電機システム | |
EP1267473B1 (en) | AC induction motor and method of starting same | |
KR970055126A (ko) | 극수변환형 단상유도전동기 | |
KR0182646B1 (ko) | 극수변환형 단상유도전동기 | |
JPH1098859A (ja) | 2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法 | |
SU1728938A1 (ru) | Двухскоростной асинхронный двигатель | |
KR900003986B1 (ko) | 극수변환형 유도모우터의 고정자 권선방법 | |
KR100643082B1 (ko) | 스위치드 리럭턴스 모터 | |
US20070229020A1 (en) | Multi-speed permanent split capacitor motors | |
JPH05137301A (ja) | 単一巻線極数変換電動機 | |
CN116436370A (zh) | 一种可变绕组切换控制系统及方法 | |
JPS5829718B2 (ja) | 誘導電動機の極数切換装置 | |
JPH0732557B2 (ja) | 三相電機子巻線 | |
KR20190101204A (ko) | 단상전원용 극수변환 유도전동기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110905 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |