KR20000060740A

KR20000060740A - 유도 전동기의 고정자 권선방법

Info

Publication number: KR20000060740A
Application number: KR1019990009311A
Authority: KR
Inventors: 박선우
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-10-16

Abstract

본 발명은 유도전동기의 고정자 권선방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 유도전동기의 고정자 권선방법에 의하면, 슬롯(S5, S2, S6, S1)을 차례로 거쳐 연결되는 제1주권선(M1)과, 슬롯(S8, S11, S7, S12)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제2주권선(M2)과, 슬롯(S17, S14, S12, S18, S13)을 차례로 거쳐 연결되는 제3주권선(M3)과, 슬롯(S20, S23, S19, S24)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제4주권선(M4)과, 슬롯(S8, S5, S9, S4)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제1보조권선(S1)과, 슬롯(S11, S14, S10, S15)을 차례로 거쳐 연결되는 제2보조권선(S2)과, 슬롯(S20, S17, S21, S16)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제3보조권선(S3)과, 슬롯(S23, S2, S22, S3)을 차례로 거쳐 연결되는 제4보조권선(S4)을 구성하고, 주권선(M1~M4) 및 보조권선(S1~S4)을 각각 직렬로 접속하되 주권선의 짝수번째 권선(M2,M4)과 보조권선의 홀수번째 권선(S1,S3)을 정접속 또는 역접속시키는 것에 의하여 4극 또는 8극으로 극수를 변환시켜 줄 수 있으므로, 유도 전동기의 극수변환 범위를 넓힐 수가 있기 때문에 유동 전동기의 회전수 제어 범위를 확장시킬 수 있으며, 그에 따라서 유도 전동기의 다양한 기기에 적용시킬 수가 있다.

Description

유도 전동기의 고정자 권선방법{Method for winding stator coil of induction motor}

본 발명은 유도 전동기의 고정자 권선 방법에 관한 것이다.

유도 전동기는, 손쉽게 전원을 얻을 수 있고, 구조가 간단하고 튼튼하며, 가격이 저렴한 장점 때문에 여러 가지 전동기 중에서 가장 많이 사용되고 있는데, 전술한 유도 전동기는 고정자 및 회전자가 각각 독립된 권선 구조로 형성되어 상호간의 전자 유도 작용에 의해 전동기를 구동시키도록 되어 있다.

전술한 유도 전동기는 극수(極數)에 따라 생기는 자계가 반주기마다 다음 극으로 옮겨지는 작용에 의하여 동기 속도로 회전한다. 따라서 슬립이 없다고 했을 때 동기속도 N은 극수 P, 전원의 주파수 f [㎐]에 대하여,

의 식으로 표현된다.

즉, 유도전동기의 회전속도는 전원의 주파수에 비례하고, 극수에 반비례하므로, 전원의 주파수가 일정한 상태에서 극수를 바꿈으로서 그 회전속도를 변화시킬 수가 있다.

전술한 유도 전동기의 속도를 제어하는 방법중 극수를 2극 혹은 6극으로 변환시켜 유도 전동기의 속도를 변환시키는 방법은 특허공고 제90-117호에 제안되어 있다.

전술한 종래 기술은, 24개의 슬롯을 갖는 고정자에 주권선 및 보조권선을 상호 교번적으로 권회시켜주되, 제1주권선(MC1)은 단자(a)로부터 슬롯 을 차례로 단자 b에 연결되고, 제2주권선(MC2)은 단자 b로부터 슬롯을 차례로 거쳐 단자 c에 연결되며, 제1보조권선(AC1)은 단자 d로부터 슬롯을 거쳐 단자 e에 연결되고, 제2보조권선(AC2)은 단자 e로부터 술롯을 차례로 통과해서 단자 f에 연결된 구조를 갖는다.

이러한 구조를 갖는 종래의 고정자 권선 방법은, 각 주권선 및 보조권선의 배열을 달리해 줌으로써, 즉 각 단자 a~f의 접속 방법을 달리해 줌으로써, 고정자가 6극 또는 2극으로 극수가 변환되는 것인데, 극수가 6극과 2극으로 변환되기 때문에 회전수의 변화폭이 좁은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 회전수 제어 범위를 넓힐 수 있도록 고정자 권선을 4개의 주권선과 4개의 보조권선의 구비하고 각 권선의 연결 방법에 따라 고정자의 극수를 8극과 4극으로 변환시킬 수 있는 유동 전동기의 고정자 권선 방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 유도 전동기의 고정자 권선 방법의 설명도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유동 전동기의 4극 권선 방법의 설명도이다.

도 3은 본 발명에 따른 유도 전동기의 8극 권선 방법의 설명도이다

도 4는 본 발명에 따른 유도 전동기의 고정자 권선의 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1~41:단자 M1:제1주권선

M2:제2주권선 M3:제3주권선

M4:제4주권선 M2':제2주권선의 역접속

M4':제4주권선의 역접속 S1:제1보조권선

S2:제2보조권선 S3:제3보조권선

S4:제4부조권선 S1':제1보조권선의 역접속

S3':제3보조권선의 역접속

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 유도 전동기의 고정자 권선 방법은, 유도전동기의 고정자 권선 방법에 있어서, 24개의 슬롯(S1~S24)을 갖는 고정자에, 슬롯(S5, S2, S6, S1)을 차례로 거쳐 연결되는 제1주권선(M1)과, 슬롯(S8, S11, S7, S12)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제2주권선(M2)과, 슬롯(S17, S14, S12, S18, S13)을 차례로 거쳐 연결되는 제3주권선(M3)과, 슬롯(S20, S23, S19, S24)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제4주권선(M4)과, 슬롯(S8, S5, S9, S4)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제1보조권선(S1)과, 슬롯(S11, S14, S10, S15)을 차례로 거쳐 연결되는 제2보조권선(S2)과, 슬롯(S20, S17, S21, S16)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제3보조권선(S3)과, 슬롯(S23, S2, S22, S3)을 차례로 거쳐 연결되는 제4보조권선(S4)을 구성하고, 주권선(M1~M4) 및 보조권선(S1~S4)을 각각 직렬로 접속하되 주권선의 짝수 번째 권선(M2,M4)과 보조권선의 홀수 번째 권선(S1,S3)을 정접속 또는 역접속시키는 것에 의하여 4극 또는 8극으로 극수를 변환시켜 줄 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 양호한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

극수를 변환시키기 위한 본 발명에 따른 유도 전동기의 고정자는 24개의 슬롯을 구비하며 슬롯에는 주권선과 보조권선이 4극 또는 8극의 극수를 가지도록 권선된다.

먼저 주권선은 크게 네 부분으로 나뉘는데, 슬롯 S5, S2, S6, S1을 차례로 권회하는 제1주권선(M1)과, 슬롯 S8, S11, S7, S12를 차례로 권회하며 정접속과 역접속이 가능한 제2주권선(M2)과, 슬롯 S17, S14, S12, S18, S13을 차례로 권회하는 제3주권선(M3)과, 슬롯 S20, S23, S19, S24를 차례로 권회하며 정접속과 역접속이 가능한 제4주권선(M4)으로 나뉜다.

그리고, 보조 권선도 마찬가지로 크게 네부분으로 나뉘는데, 슬롯 S8, S5, S9, S4를 차례로 권회하며 정접속과 역접속이 가능한 제1보조권선(S1)과, 슬롯 S11, S14, S10, S15를 차례로 권회하는 제2보조권선(S2)과, 슬롯 S20, S17, S21, S16을 차례로 권회하며 정접속과 역접속이 가능한 제3보조권선(S3)과, 슬롯 S23, S2, S22, S3을 차례로 권회하는 제4보조권선(S4)으로 나뉜다.

본 발명에 따른 고정자의 권선방법은 전술한 각 주권선과 보조권선의 접속에 따라 4극과 8극의 구조를 가지는데 다음과 같다.

먼저 도 2를 참조하여 4극(P1~P4) 결선 구조를 살펴보면, 제1주권선~제4주권선이 차례(M1-M2-M3-M4)로 접속되어 주권선이 슬롯(S5, S2, S6, S1, S8, S11, S7, S12, S17, S14, S18, S13, S20, S23, S19, S24)을 차례로 상호 교번적으로 권회된다.

그리고 보조권선 역시 제1보조권선~제4보조권선이 차례(S1-S2-S3-S4)로 접속되어 보조권선이 슬롯(S8, S5, S9, S4, S11, S14, S10, S15, S20, S17, S21, S16, S23, S2, S22, S3)을 차례로 권회된다.

한편 도 3을 참조하여 8극(P1~P8) 결선구조를 살펴보면, 주권선은 4극권선의 접속에서 제2주권선과 제4주권선이 반대로 접속되어, 즉 M1-M2'-M3-M4'로 접속되어 주권선이 슬롯(S5, S2, S6, S1, S12, S7, S11, S8, S17, S14, S18, S13, S24, S19, S23, S20)을 차례로 상호 교번적으로 권회된다.

이때 M2'는 제2주권선 M2를 역접속시킨 것이며, M4'는 제4주권선 M4를 역접속시킨 것이다. 그리고, 보조권선은 보조권선의 4극 권선 접속에서 제1보조권선(S1)과 제3보조권선(S3)이 각각 S1'와 S3'으로 역접속된다.

즉, 보조권선은 S1'-S2-S3'-S4로 접속되어 보조권선이 슬롯(S11, S14, S10, S15, S16, S21, S17, S20, S23, S2, S22, S3, S4, S9, S5, S8)을 차례로 권회된다. 이때 S1'은 S1을 역접속시킨 것이며, S3'는 S3을 역접속시킨 것이다.

전술한 주권선과 보조권선을 등가 회로적으로 도시하면, 도 4에 도시한 바와 같이 되는데, 제2주권선과 제4주권선의 정접속이 M2와 M4이며 단자절환에 의한 그것의 역접속이 M2'와 M4'이다. 그리고 제1보조권선과 제3보조권선의 정접속이 S1과 S3의 이며, 단자절환에 의한 그것의 역접속이 S1'과 S3'이며 편의상 정접속과 역접속을 같이 표시하였다.

즉, 주권선 M2의 단자(12,13)는 M2'의 단자(15,14)이며, M4의 단자(18,19)는 M4'의 단자(21,20)이다. 그리고 보조권선 S1의 단자(31,31)는 S1'의 단자(34,33)이며, S3의 단자(37,38)는 S3'의 단자(40,39)가 된다.

도 4를 참조하여 4극 접속을 살펴보겠다.

먼저, 주권선의 4극 접속은, 제1주권선(M1)의 단자(11)와 제2주권선(M2)의 단자(12)를 접속시키고, 제2주권선(M2)의 단자(12)와 제3주권선(M3)의 단자(16)를 접속시킨다. 또한 제3주권선(M3)의 단자(17)를 제4주권선(M4)의 단자(18)와 접속시키고, 제4주권선(M4)의 단자(19)를 전원(Vi)에 접속된 단자(22)와 접속시킨다. 그리고 보조권선의 4극 접속은, 전원(Vi)의 일측과 접속되는 단자(3)와 제1보조권선(S1)의 단자(31)를 접속시키고, 제1보조권선(S1)의 단자(32)를 제2보조권선(S2)의 단자(35)와 접속시킨다. 또한 제2보조권선(S2)의 단자(36)를 제3보조권선(S3)의 단자(37)를 접속시키고, 제3보조권선(S3)의 단자(28)를 제4보조권선(S4)의 단자(41)와 접속시킨다. 그러면 본 발명에 따른 유도전동기의 고정자는 4극 고정자가 된다.

만약 전술한 각 권선의 연결에 의한 4극 결선을 8극 결선으로 변환시킬 때는 다음과 같다.

주권선의 8극 결선은, 전술한 4극결선에서 제2주권선(M2)과 제4주권선(M4)을 역접속시키면 되는데, 제1주권선(M1)의 단자(11)를 M2'의 단자(14)에 접속시키고 M2'의 단자(15)는 제3주권선(M3)의 단자(16)에 접속시킨다. 또한 제3주권선(M3)의 단자(17)를 M4'의 단자(20)와 접속시키고, M4'의 단자(21)를 전원(Vi)에 접속된 단자(22)와 접속시킨다. 그리고 보조권선의 8극 접속은, 전술한 4극결선에서 제1보조권선(S1)과 제3보조권선(S3)을 역접속시키면 되는데, 전원(Vi)의 일측과 접속되는 단자(3)와 S1'의 단자(33)를 접속시키고, S1'의 단자(34)를 제2보조권선(S2)의 단자(35)와 접속시킨다. 또한 제2보조권선(S2)의 단자(36)를 S3'의 단자(39)를 접속시키고, S3'의 단자(40)를 제4보조권선(S4)의 단자(41)와 접속시킨다. 그리하여 고정자는 8극 고정자가 된다.

종합하면, 제1주권선(M1), 제2주권선(M2), 제3주권선(M3), 제4주권선(M4) 및 제1보조권선(S1), 제2보조권선(S2), 제3보조권선(S3), 제4보조권선(S4)을 각각 직렬로 접속하되, 주권선의 짝수번째 권선(제2주권선과 제4주권선)을 혹은 보조권선의 홀수 번째 권선(제1보조권선과 제3보조권선)을 정접속 또는 역접속 시킴으로써 고정자를 8극형 및 4극형으로 극수 변환할 수 가 있다.

그리하여, 유도전동기의 극수변환 범위를 넓힐 수가 있기 때문에 유동전동기의 회전수 제어 범위를 확장시킬 수 있으며, 그에 따라서 유도 전동기의 다양한 기기에 적용시킬 수가 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유도 전동기의 고정자 권선 방법에 의하면, 1주권선(M1)과, 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제2주권선(M2)과, 제3주권선(M3)과, 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제4주권선(M4)과, 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제1보조권선(S1)과, 제2보조권선(S2)과, 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제3보조권선(S3)과, 제4보조권선(S4)을 구성하고, 주권선(M1~M4) 및 보조권선(S1~S4)을 각각 직렬로 접속하되 주권선의 짝수 번째 권선(M2,M4)과 보조권선의 홀수 번째 권선(S1,S3)을 정접속 또는 역접속시키는 것에 의하여 4극 또는 8극으로 극수를 변환시켜 줄 수 있으므로, 유도 전동기의 극수변환 범위를 넓힐 수가 있기 때문에 유동 전동기의 회전수 제어 범위를 확장시킬 수 있으며, 그에 따라서 유도 전동기의 다양한 기기에 적용시킬 수가 있다.

Claims

유도 전동기의 고정자 권선 방법에 있어서,

24개의 슬롯(S1~S24)을 갖는 고정자에, 슬롯(S5, S2, S6, S1)을 차례로 거쳐 연결되는 제1주권선(M1)과, 슬롯(S8, S11, S7, S12)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제2주권선(M2)과, 슬롯(S17, S14, S12, S18, S13)을 차례로 거쳐 연결되는 제3주권선(M3)과, 슬롯(S20, S23, S19, S24)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제4주권선(M4)과, 슬롯(S8, S5, S9, S4)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제1보조권선(S1)과, 슬롯(S11, S14, S10, S15)을 차례로 거쳐 연결되는 제2보조권선(S2)과, 슬롯(S20, S17, S21, S16)을 차례로 거쳐 연결되며 정접속과 역접속이 가능하도록 되는 제3보조권선(S3)과, 슬롯(S23, S2, S22, S3)을 차례로 거쳐 연결되는 제4보조권선(S4)을 구성하고, 주권선(M1~M4) 및 보조권선(S1~S4)을 각각 직렬로 접속하되 주권선의 짝수 번째 권선(M2,M4)과 보조권선의 홀수 번째 권선(S1,S3)을 정접속 또는 역접속시키는 것에 의하여 4극 또는 8극으로 극수를 변환시켜 줄 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 고정자 권선 방법.