KR820000529B1 - 극수변환이 가능한 삼상권선 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

극수변환이 가능한 삼상권선

제1도는 종래의 π/3 범위의 권선배열방법에 의한 제1쌍극수 P₁의 상에 속하는 권선의 상대역 설명도.

제2a,b도는 2P₁=8 또는 10에서 각각 제P₂=6으로 변화되는 권선 상대역폭과 변화한 상표시도.

제3도는 P₂=3n에 대해 코일변 성형(coil side star)을 기본 권선과 0분기간 구획으로 분합한 상태도.

제4도는 G:N=9:1이며 6개의 단자와 병렬접속된 0분기와, Y³/Y³으로 접속된 기본권선의 권선절결도.

제5도는 G:N이 3:2인 경우에 대한 제4도와 같은 권선절결도.

제6도는 G:N이 3:2이면서 직렬접속된 0분기 일때의 제4도와 같은 권선절결도.

제7a,b,c도 및 제8도, 제9도는 0분기가 병렬접속되고, 기본권선 분기는 Δ/Δ³나 Y/Δ³로 접속된 큰 극수범위에 대한 상이한 권선절결도.

제10a,b,c,d,e도는 외부접속된 0분기에서의 전류의 상과, 이에 의해 π/6 전위된 권선축을 갖는 가능한 설계에.

제11a,b,c도와 제12a,b,c도는 내부직렬 접속된 동일한 권선코일과 0분기가 Δ/Δ³나 Y/Δ로 접속된 상이한 결선도.

제13도 제23도는 제1극수의 상권선의 코일변의 공간적인 분포와, 기본권선과 0분기의 각 권선분기와의 상관관계와 코일피치가 다른 이중권선에 대한 조오지의 다각형 극표시법에서 존재하는 자계형 및 코일변 성형이 상세하게 표시한 것으로,

제13a∼e도는 2π/3 범위의 상대역을 갖는 최소권선슬롯이 Z_N=45인 10/6 극수변환.

제14a∼c도 및 제15a∼c도는 다발상자화된 Z_N=90 슬롯의 10/6 극수권선의 두 가지 변형.

제16a∼d도는 Z_N=90 슬롯인 10/12 극수권선.

제17a∼d도, 18a∼d도, 19a∼b도는 Z_N=63과 126 슬롯인 경우에 대한 여러 가지의 14/12 극수권선.

제20a∼e도는 Δ/Δ³나 Y/Δ³전환배열에 유리한 Z_N=72 슬롯인 20/6 극수권선.

제21a∼23b도는 b는 외측직렬 접속되고, π/6 전위되거나 평형인 0분기.

제24a,b도는 삼측대칭의 간이표시법과 조오지의 다각형 표시법과의 차이점.

본 발명은 일반적인 극수변환 삼상권선, 특히 제1, 제2쌍극수 P₁과 P₂의 비가 분수(부정수)인 극수변환 삼상권선에 관한 것이다.

즉 P₁:P₂=(3m±):3n이고 P₂=3m은 상수의 정수배이며, 여기에서의 m과 n은 +의 정수들이다.

삼상회전기계, 특히 비동기 능형전동기에 있어 요구되는 회전수의 단계적인 변화는, 실효극수를 적절히 변화시킴으로써 얻어지며, 경제적인 측면에서 볼 때 다음의 두 가지 방법에 의해서 얻어질 수 있다.

첫째 방법은 각각의 필요한 극수를 위해, 별도의 고정자권선을 사용하는 것이다.

이 방법은 실제 필요한 임의의 극수비를 갖는 권선을 자유로히 설계할 수 있으며, 특히 회전수의 변화 단계를 크게 할 수 있다.

단지 슬롯단면적의 일부만이 각각의 권선에 사용될 수 있기 때문에, 상당한 동손의 손실과 토오크의 감소 및 권선의 냉각불량이 야기된다.

따라서, 이러한 기계의 효용도는 극히 감소되어지며 또한 각각의 독립권선을 갖는 고정자의 제조비용은 상당히 비싸다.

이러한 전기회전기계의 효율적인 사용은, 여러 단계의 회전수를 위해 단 하나의 극수변화권선을 사용함으로써 얻어질 수 있다.

여러 극수비에 대해 이는, 상권선의 한쪽 절반에서 언제나 전류가 역류하는 원리를 이용함으로써 가능하게 된다.

단지 6개의 단자로써 2단계의 회전수 조절을 하기 위해서는 별도의 가변 Y점 브리지뿐만이 아니라 삼극쌍투스위치가 필요하다.

이러한 극수전환 삼상권선의 대표적인 예는 가장 흔히 사용되고 있는 극수비가 2:1인 다알랜더회로(Dahlander circuit)이다.

극수비가 2:1이 아닌 고정자권선은 일명 자극진폭변조방식의 고정자권선 또는 PAM 권선으로 알려져 왔다.(참조:H. Scheteling R. Weppler의 PAM 권선에 의한 극수전환 삼상농형전동기-ETZ-A 제92권(1971년), 제10호 576∼179페이지 및 여기에 인용된 특허문헌)

PAM 권선에 있어서도, 각 상권선은 똑같게 2등분되며, 상의 한족 절반에서의 전류의 방향이 반대가 되므로써 극수가 변환된다.

일반적으로 개개의 극과 상권선에서의 각각의 코일의 수는 극에 따라 다르다.

PAM 권선의 경우, 극상수의 하나가 3의 배수일 경우, 삼상권선의 코일배열도 또한 달라진다.

대개 이런 경우 코일피치가 동일한 이중권선이 사용되며 코일피치는 대개 큰 극수의 피치직경으로 설계된다.

이러한 PAM 권선에 있어서는, 계자형상의 대칭성이 상실되어, 부분적으로 강하게 생긴 발전된 원치 않는 짝수의 고조파와 부고조파는 제거될 수 없었다.

시이퀸즈의 “전기회전기계의 권선” 제3권(스프링거 버래그출판사 발행, 뷔엔나, 1956)에서는, 이와 같은 고조파를 피하기 위하여, 매극 매상당 동일한 코일수를 갖는 완전한 대칭인 권선이 추구되어 왔는데, 이는 상당히 많은 단자수와 이에 따르는 값비싼 스위치장치를 갖춘 상당히 복잡한 권선을 필요로 한다.

자계의 부고조파와 짝수의 고조파는 가능한 피해야 하며, 특히 작은 공극을 갖는 비동기회전기계에 있어서는 소음과 진동, 토우크, 고조파, 측전압(shaft voltage)과 같은 기생효과가 발생할 수 있다.

그러나 이는 쌍극수 비가 2:1인 다알랜더 회로의 경우를 제외하고는, 상권선(PAM 권선)의 한쪽 절반에서의 전류의 방향이 역전되는 원리에 의해서는 얻어질 수 있다.

이를 위해서는 각각의 권선분기를 회로상으로 재편성하여, 삼상권성에 대한 배정을, 주기적으로 교환되는 순서로 변화시켜야 한다.

이를 위해서는 상당히 많은 6개 이상의 단자와 값비싼 부대 스위치장치가 필요하다(이에 대해서는 특히 상기의 시이퀸즈 문헌을 참도).

독일연방공화국 특허 제656,277호에 의하면 극수비가 3:2로 변환되는 권선에 있어서는 적어도 12개의 단자점이 필요하며, 독일연방공화국 특허공개 제1,022,306호에 있어서도 한 개의 권선을 위해 9개의 단자점과 스위치 수단이 필요하다.

위의 두 경우에 있어 극수가 변한 후, 대칭으로 배열된 삼상권선의 각각의 권선분기는 재조합되어, 주기적으로 서로 교환되는 상배정에 따라 극수가 변화된다.

독일연방공화국 특허공개 제2,107,232호에서는 단지 6개의 단자점을 갖는 극수변환 삼상권선이 알려져 있는데, 극수변환은 위와 마찬가지로 주기적으로 서로 교환되는 상의 배정에 따라 이루어진다.

그러나, 여기에서는 Y 각각의 권선분기는 양 극수단계에 대해 삼중결선으로 되어 있으며 반드시 권수가 서로 다른 권선이나 권선군으로 구성되어야만 한다.

필요한 코일권수는, 삼각함수로 나타내어지는 공간적인 위치를 고려한, 필요한 극수의 함수로써 결정되어야 하며, 이는 매우 많은 노력을 요하며 이러한 권선의 제작도 상당히 어렵다.

실제에 있어 권수는 정수이어야만 하므로, 실제 계산된 수치는 사사오입된다.

따라서 병렬권선분기의 경우 비대칭성이 존재하게 되어, 순환전류가 야기된다.

독일연방공화국 특허공개 제1,022,306호의 권선에 있어서는, 부수적으로 내부보상전류가 생긴다.

왜냐하면 삼중삼각결선에 의해, 극수단계에 있어 병렬로 접속된 권선분기는 서로 다른 상을 가지기 때문이다.

독일연방공화국 특허공개 제2,107,232호와 유사한 회로가 “레뷰·제네럴 데 에레크트릭트”지 제82권(1973년), 5호 323∼329페이지에 소개되어 있다.

이곳에 취급된 여섯 개의 접속점만을 가진 6/4-극수의 삼상권선은, 통상 6개 이상의 접속점을 필요로 하는, 소위 상변조권선의 특수한 경우이다.

이 삼상권선은, 실제 유효한 즉 전류가 흐르는 독립 Y접속점으로, 구성된 삼중 Y접속의 제1권선 부분과, 제1권선부분의 서로 묶여진 끝에 접속되고, 6극 운전시에만 전류가 흐르는 제2권선부분으로 되어 있다.

4극권선의 상권선은 근본적으로 3개의 동일한 모양의 병렬분기로 분할할 수 없기 때문에, 이 잘 알려진 극수변환 삼상권선에 있어서는 4극운전시에는 강력한 고조파를 함유한 회전자계(rotaling filed)와 뚜렷한 부고조파(Y=1/2,5/2,7/2 등)와 짝수의 고조파가 생성된다.

이러한 고조파자계는 운전상태에 불리한 영향을 주며, 특히 비교적 작은 공극을 갖는 비동기 기계에서는, 소음이나 진동, 토오크고조파 또는 측전압과 같은 기생효과가 발생할 수 있다.

각각의 권선분기에 교대적으로 상을 바꿔주므로써 극수를 변화시키는 경우에 있어, 권선수를 두 극수에 대해 유효하게끔 적용시키는 것은 단지 코일을 비교적 좁은 범위에서 코일을 코딩(chording)함으로써만 가능한데, 이는 언제나 계자곡선모양의 변형을 수반한다.

계자형의 관점에서 가장 좋은 코일피치는 대부분의 경우, 보다 높은 극수의 코일피치이다.

반면, PAM 권선에 있어서는, 코일의 코딩의 가능성 외에도, 다알랜더 회로에서 알려진 바와 같은 Y나 삼각, 이중 Y 및 이중삼각결선에 있어서의 변형의 가능성 때문에 적용은 보다 쉬워진다.

본 발명의 목적은, 앞에서 언급한 바와 같이, 다양한 극수조합이 가능한 극수변환 삼상권선을 제공하는 것이다.

이 권선은 단지 6개나 9개 정도의 적은 단자수와, 간단한 스위치장치의 보완으로 충분하며, 양쪽 자계의 대칭성이 서로 방해받지 않으면서도 상당히 자유롭게 꽤 큰 극수범위까지도, 단순하면서도 종래 설계와 거의 동일한 권선코일을 사용함으로써 만들어질 수 있다.

이외에도 상기한 삼상권선은 적어도 양극수에 대해 완전한 대칭성을 가져야 한다.

그래야만 어떠한 내부보상전류가 생길 수 없으며, 또한 계자고조파나 부고조파도 가능한 한 완전히 억제된다.

본 발명에 의하면, 이 문제는 다음과 같이 하여, 성공적으로 해결된다. 제1극수(2P₁)에 있어서 각 상권선을 2P₁/t개의 동일한 권선분리기로 구성하며 이 중 3으로 나누어지는 (G)의 소위 기본권선분기에 전류를 흘려, 극수(2P₁)와 (2P₂)를 구성하는 한편 제2극수(2P₂)의 경우에는 이 (G)개의 기본권선의 매 3분지 1씩을 각각의 3상권선에 배정하고, 나머지 (N)개의 0권선분기는 제2극수와는 상관없는 일명 0분기로 설계하여, 기본권선분기와 0분기가 2P₁/t의 관계로 분할되게끔 한다.

여기에서 (t)는 제1극수(2P₁)의 양의 제수(除數)이다.

따라서, (G)와 (N) 권선분기로의 분할에 있어 필요한 조건은, 제1극수의 경우 2P₁/t개의 같은 상권선분기에 의해 형성되는 상권선에 속하는 코일은 3으로 나누어지는 제2극수(2P₂)의 코일변 성형의 외주전체에 걸쳐서 간극이나 중첩됨이 없이 상에 대해 부채꼴로 퍼져야 한다.

이는, 통상 사용되는 상대역이 π/3인 권선배열을 위한 짝수대 홀수형의 극수비에 대한 경우인데 반해 극수비가 이중홀수형일 경우 제1극수(P₁)의 상대역(phase band)은 2π/3 이상으로 확장되어야 한다.

이를 위해, 3상대역권선이나 적절한 다발상자화(phase inter spersing)가 사용될 수 있다.

특색있는 것은 소위 0분기로서 제1극수(2P₁)에 대해서만 동일한 권선분기를 구성하고 3으로 나누어지는 제2극상에 대해서는 사용되지 않는다.

기본권선과 동일위상으로 설계된 제1극수(2P₁)에서의 0분기는, 제2극수(2P₂) 운전시 유도된 코일전압을 항상 0으로 보완한다.

P₂=3n인 코일변 성형내에는 기본권선 분기가 점유하고 있는 폭(ø)인 부채꼴 사이에 교대로 놓여 있는 폭이 (φ)인 0분기 부채꼴인 3축 대칭구조의 상대역(phase band) 또는 부채꼴 배열이 있다.

기본권선분기와 0분기의 분배비에 따라서, 이 부채꼴 각은 ø+φ=2π/3의 관계내에서 다음과 같은 값을 갖는다. ø/φ=G/N. 여기에서 0 및 기본권선 분기에 속하는 부채꼴들은 또한 다발상자화로 배열된 단위 부채꼴로도 구성될 수 있다.

2P₂=3n의 관계를 갖게 하는 코일변 성형과 상대역의 분배계획은 실제, 코일을 각 분기에 배열하는 권선설계에 있어 중요한 수단이 된다.

본 발명은 제1극수(2P₁)에 대해서는 통상적인 권선분배로부터 시작되었기 때문에 코일피치와는 무관하게 제1극 쌍수에 대해서는 완전하게 대칭이 된다.

2차극수단계에서는 기본권선만이 작용을 한다.

3상대역권선 배열 때문에, 제2쌍극수(P₂)에 대해 직경코일이 놓일 경우에만 어떤 짝수의 고조파도 나타나지 않는다.

따라서 피치를 달리하는 배열은 제2쌍극수(P₂)의 자계대칭성에 나쁜 영향을 준다.

코일피치를 변화시키는 것은 코오딩요소(chording factor)로 인해 양극수의 유효권수에 영향을 주지만, 코일피치가 최적치인 W=τ₂에 항상 놓일 수 있는 경우에는 다발상자화법에 의해 상호 독립적으로 확정될 수 있다.

특히 매 극과 매 상마다의 슬롯수가 큰 경우 많은 변형이 제1극수의 다발상자화에 의해 얻어질 수 있으며, 이에 의해 공극유도비인 분배와 권선인자는 회로를 변경하지 않고도 넓은 범위에 대해 변할 수 있다.

권선상대역 폭 π/3 가 2π/3 정도로 2배 이상 부채꼴로 퍼진 권선다발 상자화는 매우 중요한 경우를 나타내고 있다.

왜냐하면 이러한 권선에 의해, 특히 유리한 자계대칭성이 얻어지기 때문이다.

제1극수(2P₁)에 있어서의 (G)개의 기본권선분기가 삼중 Y접속으로, 제2차 극수의 접속점인 3개의 독립된 중립점에 고정 접속될 경우, 상당히 간단한 종류의 극수변환이 단지 6개의 접속단자와 한개의 삼극스위치만 가지고 얻어질 수 있다.

권선수가 접합하게 채택된 0분기는 기본권선과 자유로이 병렬이나 직렬로 접속될 수 있다.

후자의 경우, 만일에 제1쌍극수(P₁)이, 3의 배수인 제1쌍극수(P₂)보다 크면 제1극수에 대한 유효권수는 증가하며, 이는 공극유도의 보상이라는 관점에서는 추천할 만하다.

코일 내에서의 동일전류밀도와 동일 mmf라는 관점에서 볼 때는 0분기의 권수 (WN)은 기본권선의 권수(WG)에 대해 1/3로 감소되어야 하며, 그 도체의 단면적은 3배로 증가되어야 한다.

만일에 송풍기의 구동기에서처럼 배율이 상당히 다를 경우, 높은 극수를 위해 직렬로 연결된 0분기의 과열위험성이 없이 비교적 큰 전류밀도가 허용된다.

즉, 단면적은 감소되고 권수는 대신 증가될 수 있다.

0분기의 권수를 증가시키지 않고, 이를 감소시킬 수도 있는, 극단의 경우 WN=0까지, 즉 0분기를 전혀 없앨 수도 있다.

그러나 두 경우 모두 자기대칭성의 교란이 야기되며, 부고조파를 수반한 전계리플을 상당히 증가시킨다.

0분기를 사용하지 않아 비워진 슬롯공간은 다른 극수를 위한 보조권선을 배열하는데 사용될 수 있어, 제1극수의 직렬로 연결된 것과 마찬가지로 제2쌍극수(P₂)의 유효권수를 증가시킨다.

삼상권선에 있어, 기본권선이 삼중 Y/삼중 Y결선으로 접속된 본 발명에 의하면, 권선수는 다중병렬분기 때문에 Δ/이중 Y결선이나 Y/이중 Y결선을 갖는 잘 알려진 PAM 권선의 경우보다 커진다.

따라서 식별할 수 있는 정수의 권수에 의해 미세단계의 전압정합이 가능하며, 높은 전력을 갖는 저전압의 기계에의 적용이 가능해진다.

유효권수의 정합을 위해 0분기를 선택적으로 직렬이나 병렬로 접속하거나 다발상자화로 코일피치를 변화시키는 방법들은 극수확장이나 송풍기모우터와 같은 경우에서는 부적합하다.

왜냐하면, 적은 극수에서의 비교적 적은 권선요소가 허용되야만 하며, 이는 기계에의 적용을 나쁘게 만든다.

이러한 경우 기본권선에 대해서는 Δ/삼중 Δ나 Y/삼중 Δ결선을 사용하고, 0분기에 대해서는 권수를 이에 맞게 설정하여, 병렬이나, 내부 또는 외부의 직렬접속에 의해 기본권선에 연결시키는게 바람직하다.

설계에 따라 필요단자수는 9나 12로 증가되며 Δ접속을 위한 브리지접속의 개폐를 위해 만들어져야만 한다.

6개의 단자를 갖고 삼중성형/삼중성형으로 접속된 기본권선에 비해 “다수극/소수극”인 상권선수의 비는 Δ/삼중 Δ 접속의 경우 3배로, Y/삼중 Δ접속의 경우에는

배로 증가한다.

이 비는 0분기가 내부직렬접속된 경우 제1쌍극수(P₁)과 제2쌍극수(P₂)이 P₁≫P₂인 경우에 한해 (1+N/G)배 만큼 더 증가될 수 있다.

여기에서 0권선분기나 기본권선 분기의 모든 권선코일을 동일한 권수 또는 도일한 권선단면적으로 이루어진다.

“내부”와 “외부”의 직렬접속간의 차이점은, 내부직렬속에 있어서는 0분기와 기본권선분기가 각 상권선에 직렬로 직접 연결되며, 3상은 Δ나 Y로 접속되어지는 반면, 외부직렬연결에 있어서는 0분기는 각기 기본권선의 삼각형 꼭지점에 접속되어진다.

따라서 0분기에는 상전류의 3만큼의 전류가 흐르게 되므로, 동일한 전류밀도를 위해서는 증가된 도체단면적과 같은 비율만큼 감소된 권수가 요구된다.

동시에 상차가 π/6만큼 생기므로 π/6만큼 전이된 중심축을 갖는 0분기를 만드는게 바람직하다.

본 발명에 따른, 극수가 변환될 수 있는 삼상권선의 실제 설계에 있어서는 동일한 폭을 갖는 코일로 된 이중권선이 적합하다.

동일한 권선분기에 속해 있는, 최소한 두 개의 코일 변이 나란히 놓인 권선배열에 있어서는, 이중권선은 동심원의 코일군으로 결합될 수 있다.

이를테면, 이는 표 12에 나타난 경우, a,b,l에 있어 가능하며, 여기에서는 두 개의 각기 집접 연결된 코일변은 동심원상에 배열된 이중 코일로 결합될 수 있다.

이러한 동심원의 코일군으로 된 권선의 설계는 전체적인 코일전압의 상을 변경하지 않고도 외부와 내부 코일에 있어, 여러 도선수를 허용한다. 이와 같은 방법으로 각각의 코일은, 홀수인 제2쌍극수(P₂=3n인)에 있어 평균피치직경을 갖는 코일군에 있어서는 매층마다의 도선수가 번갈아가며 다르게 설계될 수 있다.

이를테면 슬롯마다 4+5개이 도선을 갖는 코일보다 높은 극쌍수의 유효권수를 증가시킬 것인가, 아니면 낮은 쪽을 증가시킬 것인가에 따라 내부 또는 외부의 코일이 보다 많은 권수를 갖게 되며, 두 권수간의 차는 하나보다 클 수 있다.

하나의 차이는 통상의 반바퀴권수를, 예를 들면 위의 예에서는 4,5권수를 말한다.

동일피치의 코일이면서 도선수가 다르다는 경우는 제2쌍극수(P₂)의 극피치에서 벗어난 코일피치를 사용함으로써 실현될 수 있다.

만일에 이러한 이중권선에서 시작하면, 모든 제2코일, 즉 이중동심원 코일의 내부나 외부코일은 제거하고 그 대신 나머지 코일은 두배의 권수로 만들면 한개의 단층권선이 얻어지는데 있는 2층권선보다는 다소 큰 고조자계를 가지나 상당히 간단한 설계로도 구성될 수 있다.

단층권선이나 동심원의 코일군으로 이루어딘 이러한 권선에 대한 필요조건은 필요한 최소 슬롯수보다 2배 이상 증가된 슬롯수를 사용하는 것이다.

격식대로 설계된 0권선분기를 갖는 본 발명의 이층권선은 P₂=3n+1에서 존재하는 고조파계자의 과정에서는 비다발상자화를 갖는 통상의 삼상권선에 해당한다.

다발상자화법에 의하여 권선인자는 회로변경없이도 유리한 유효권선수비나 유리한 자속밀도 관계를 얻기 위해 비교적 넓은 범위내에서 변할 수 있다.

그러나 이에 의해 증가된 고조파성분이 생성될 수 있다.

이러한 고조파계는 이를테면 비동기회전기계의 운전상태에 나쁜 영향을 주므로, 이의 제거나 감소는 큰 회전기에서는 특히 중요하다.

이러한 목적으로 두 개의 서로 상쇄되었거나 다르게 디자인된 부권선이 위에 포개어질 수 있으며 개개의 권선분기는 직렬로 연결된다. 독일연방공화국 특허공개 제2,221,115호와 유사하게 개개의 코일을 이미 잘 알려진 방법으로 결합되어 이로부터 소위 상대역이 중첩된 이중권선이 쉽게 만들어진다.

대칭으로 전개된 0분기에 있어, 양 극수의 고조파계는 비코오딩(chorded)되거나 2/3코오딩된 코일에서와 같은 크기로 감소될 수 있으며, 유리한 코오딩의 경우는 비극수변환 2층권선이 된다.

코일피치를 달리함으로써, 추가로 감소된 고조파 함량을 지닌 권선(저고조파권선)을 얻는다. 부권선을 상쇄한다는 것은 고조파를 감소하기 위해 코일을 코오딩하는 것과 동일하다.

이러한 권선의 제작비는 독립된 권선의 경우처럼 많으나, 이러한 기계의 유용도는 훨씬 좋다.

상기한 바와 같이 단지 1개 국수에만 유효한 0분기를 없앨 수도 있다. 그러나 이러한 기본권선만을 가진 권선의 설계에 있어서는 균일한 슬롯을 만드는데 있어 유용한 단면적의 단자G/(G+N)만이 사용될 수 있다. 슬롯의 불리한 부분권선을 피하고 자기회로의 보다 효율적인 사용을 위해 슬롯의 모양과 사이즈를 각기 코일의 점유면적에 일치시킬 수 있다. 그러나 제1쌍극수 P₁=3m±1에 있어서 개개의 극에 대한 권선부위의 분할은 여기에 있어서는 대칭이 아니기 때문에 짝수의 고주파 뿐만이 아니라 분수의 자계고조파를 야기시킨다.

그러나 고조파함량의 악화는 제1극 쌍수, P₁=3m±1인 경우에만 일어난다.

제2쌍극수 P₂=3m의 자계의 모양은 고조파의 영향을 받지 않는다. 또한, 이제까지의 논의에서 가정된, 모든 병렬로 접속된 권선분기의 대칭성은 그렇지 않을 경우 나타날 보상전류가 허용된다면, 요구되지 않을 수 있다. 이런 경우에 있어서는 적은 슬롯을 위한 극수변환 삼상권선이 사용될 수 있다.

또한 잘 알려진 방법대로 2쌍극수의 한쪽에만 더 낮은 전압을, 특히 직렬로 된 초크코일이나 유도전압분배기에 의해, 공급하는게 가능하다. 제2쌍극수(P₂)에만 전류를 공급해주는 0권선분기 대신에 다른 제1쌍극수(P₁)을 위한 독립된 추가권선이 주어질 수 있다.

균일하게 분배된 2차권선은, 문제의 극 쌍수의 단자에 고정 결합된 양극쌍수중의 하나를 위해 배열되어질 수 있다.

기본권선이 Y/삼중 Y결선으로 된 본 발명에 의한 권선의 특히 유용한 적용가능성은 높은 마력의 정격펌프저장기계에 있다. 여기에 있어서는 적절한 극수변환 삼상권선(BBC 보고서 7/74, 327∼331페이지 참조)이 없어 지금까지는 독립권선이 필요했었다. 발전기나 전동기 운전시 이러한 목적을 위해 요구되었던 비교적 적은 극수차에 대해 본 발명에 따른 삼상권선은 상당히 장점이 있는 것으로 나타났다.

3으로 나누어지는 극 쌍수를 위한 피치직경으로 디자인된 코일은 다른 극수를위해서는 최적코딩을 가지고 있어서 고조파를 줄이는 권선법을 위하여 두개의 상호 오프셋 보조권선을 포개는 등의 별도의 조치 없이도 최소의 고조파 함량이 얻어진다.

극수변환 비동기회전자에 사용될 경우 이제까지 알려진 PAM 권선보다도 더 큰 마력수의 범위까지도 카바할 수 있다. 왜냐하면, 더 좋은 권선대칭성과 더 적은 자계고조파 함량을 얻을 수 있기 때문이다.

다른 한편으로는, 더 많은 수의 평행한 권선분기들과 상자화의 가능성 때문에, 유효권수의 필요단계에 따라 훨씬 미세한 자화의 정합이 얻어질 수 있다.

본 발명은 선형 또는 부채꼴형의 이동자계 기계뿐만이 아니라, 회전기계의 회전자나 고정자의 삼상권선에도 동일한 잇점을 가지고 적용될 수 있다.

이외에도 본 발명, 특히 이런 삼상회로의 여러 다른 실시예의 기본원리등을 다음에 도표 및 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다음에 사용될 용어들은 다음과 같이 정의된다.

권선분기(분권)는 동일한 수의, 각각 직렬로 연결된 코일로 구성된다. 각상에 대한 상권선은 다수의 권선분기로 구성된다.

슬롯성형은 전기각도로 표시한 각각의 슬롯의 상을 나타내며, 상용하는 극수에 해당한다.

코일변 성형(슬롯성형과 같은 수를 갖는)이란 간극층에 놓인 각각의 코일변을 말한다.

권선상대역(winding phase bands)은 동일한 상권선이나 권선분기(즉, 기계에 있어서의 둘레부분이나 코일변 성형에서는 부채꼴인)의 코일 쪽에 의해 점유되어지는 부분이다.

부위측은 권선부위의 대칭성이다.

○, △, □기호본 기는권선을

는 0분기를 나타낸다. 동일한 기호로 표시된 기본권선 분기들은 제2극수, (2P₂)를 위한 각기 동일한 상권선에 속해 있다.

본 발명에 따르면 극수변환 권선의 기본전계는, 제1극수(2P₁)을 위한 동일상인 각각의 권선부위들이 제2극수(2P₂)를 위해서는 상에 있어 슬롯이나 코일변 성형의 원주상에 걸쳐 간극이나 중복됨이 없이 부채꼴 모양으로 분포된다는 것이다.

공간적인 개념으로 말하면, 언급된 권선부위는 극피치, τ₁만큼 떨어져서 원주상에 균일하게 분포되어 있다.

종래에 설계된 비-다발상자화식의 정수형 슬롯권선에 있어서는 권수부위는 인접한 슬롯이 차지하는 q=Z_N/6P₁인 코일변으로 구성되었다. 연속된 권선부위는 번갈아가며 직접 연결되어 있다.

이는 제1도에 홀수의 부위측에 대해서는 화살표를 중심에서 바깥쪽으로 짝수에 대해서는 화살표를 중심쪽으로 표시하여 나타내져 있다. 부위폭은 제1쌍극수(P₁)의 경우 π/3이고 제2쌍극수에 대해서는 극 쌍비율에 따라 β=(π/3)(P₂/P₁)와 같은 관계로 변한다. 제1극수 쌍수에 대해 전기각 π만큼 떨어져 있는 그 다음의 부위측은 8/6극수변환의 경우 제2a도에, 10/6극수변환의 경우 제2b도에서처럼 각도 α=π(P₂/P₁)를 갖게 된다. 바로 인접한 부위측간의 각각의 각도는 α′으로 나타내진다.

권선부위 슬롯성형의 전 원주에 걸쳐 간극이나 중복됨이 없이 부채꼴로 분포되기 위해서는 β/α′는 정수이어야만 한다. 그러나 제1극수(2P₁)이 π/3의 부위폭을 갖는 원래의 권선을 위해서는 쌍극수비 P₁:P₂또는 P₂:P₁이 짝수 홀수비인 경우뿐이다.

(제2b도)

한편, 홀수 홀수 극 쌍비(이중홀수비)의 경우에는 β:α′는 분포가 2인 비율이어서(제2b도), 부위 폭이 π/3인 제1쌍극수에 의해서는, 간극이나 중복없이 코일변 성형의 전원주를 꽉 채워야 하는 조건은 제2쌍극수 P₂=3n인 경우에는 만족되지 않는다.

따라서 이러한 경우 2배 넓이의 권선 상대역수 2π/3의 절반으로 삼상부위권선을 만들던지, 그러나 이는 동일상권선분포기로의 분할의 가능성을 제한하지만, 또는 무한한수의 병렬분기로 만드는 것인데, 이는 상대역범위의 2배에 걸쳐 다발상자화를 필요로 하며 다음에 자세하게 실시예를 참고로 하여 설명한다.

만일에 양극 쌍수가 공통분모 U를 가지면, 2P₁/U개나 P₁/U개의 상이한 상부위측에 의해 U배의 동일한 성형이 생긴다. 여기에서 U는 승수이며, 이에 따라 보다 적은 극수의 권선이 기계의 둘레에 실제 U회 반복된다.

본 발명에 의한 권선의 특징은 제1극수의 각각의 상권선이 2P₁/t개의 동일한 상권선분기로 나누어진다는 것이다.

이 중에서 3으로 나누어지는 수(G)는 소위 말하는 기본권선을 형성하며, 이는 양 극수에 대해 유효하며, 이 중의 1/3은 3개의 각 상권선에 대해 제2극수(2P₂)로의 극수변환을 위해 재결선된다.

나머지 N개의 권선분기는 일명 0분기로 사용되며, 이는 단지 제1쌍극수(P₁)에 대해서만 유효하다.

그러나 제2극수가 2P₂=3n일 때는 기본권선분기에서 유도된 전압은 상보상되어 0으로 된다.

특징적으로 말하면 각각의 권선분기내의 코일은 이러한 목적을 위해 다음과 같이 배열된다.

즉 제3도에 따른 삼측대칭인 부채형 배열이 상으로 볼 때, 2P₂=6n을 위한 코일변 성형 전체둘레에 걸쳐 부채꼴로 분포되는 권선상부위를 위해 얻어진다. 기본권선 ○, △, □에 의해 형성된 폭 ø인 부채꼴 사이에는 0분기에 의해 형성된 폭 φ인 부채꼴이 각각 놓인다. 기본권선과 0분기로의 분할에 의한 부채꼴각의 비는 ø/φ=G/N이며 ø/φ=2π/3이다.

제3도에 표시한 부채꼴분할 이외에도 다발상자와의 분할로 제2쌍극수 P₂=3n일 때 가능하며 부채꼴 ø와 φ는 더 분할되어 서로 바뀌면서 배열된다. 이는 다음에 실시예를 참조하여 상세하게 설명된다. 각각의 0분기는 제3도의 3개의 0분기 부채꼴

에 해당되는 3개의 직렬로 연결된 권선구획으로 구성되어 있다.

이는 서로 2π/3만큼씩 전이되거나 특히 기본권선이 제2극수의 접속점을 형성할 3개의 독립된 중립점에 의해 잘 알려진 방법으로 삼중 Y접속될 경우 단지 6개의 단자와 1개의 삼극스위치만으로도 간단한 극수변환이 가능하다.

0분기는 마찬가지 방법으로 Y접속되어 기본권선에 병렬로 연결된다. π/3 상부위로 분포된 정수의 슬롯군선은 기껏해야 2P₁개의 동일한 병렬로 된 분기로 나누어질 수 있으므로, 다음의 관계가 각기 기본분권과 0분권을 형성하는 권선부위의 수에 적용된다.

G+N=2P₁/t이고 여기서 t는 2P₁의 양의 제수이다.

2P₁=10인 극성권선은 이를테면 10개나 5개의 동일상권선으로 나누어질 수 있다.

양 극수에 있어서의 기본권선분기의 수(G)는 3이거나 3으로 나누어지는 수이므로, 제4도에 따라 G/N=9:1인 분할이 10개의 동일상분기의 경우에 있어 채택될 수 있다.

병렬로 접속된 0분기의 코일은 이러한 목적을 위해 3배의 권수로 구성되야 한다.

그러나 5개의 동일상분기에서 볼 때는 모든 코일은 동일한 권수가 주어질 수 있으며 제5도에서와 같이 병렬로 접속될 수 있다. 이 경우 0분기는 전권선의 2/5를 차지한다.

0권선이 병렬로 접속되어 있으므로, 동일한 권수 W₁=W₂는 양 극수단계에 대해 유효하다.

이 결선은 특히 동일전압에서 운전시 다음과 같은 관계의 동일한 공극자속밀도를 얻기 위하여 쌍극수(P₁)과 (P₂)가 근접해야 할 경우 적합하다.

제6도에 의하면 0분기도 동일한 단자수에 의해 기본권선과, 직렬로 접속된다.

이는 제1극수(2P₁)의 유효권수를 증가시키므로, 이러한 변형된 결선은(P₁)＞(P₂)이거나 극수차가 큰 경우, 공극에서의 자속밀도를 서로 일치시키기 위해 바람직하다.

제6도에 의한 결선은 이를테면 극수를 10에서 6으로 변환시키는 권선에 적합하다.

여기서는 기본권선과 0분기코일의 권선는 2P₁=10에 있어서 동일한 전류밀도와 등가코일 mmf의 관점에서 볼 때 3:2의 비를 가져야 한다.

표 1은 여러 다른 제1극수 2P₁=4∼56에 있어서 전체의 권선을 (G)개의 기본권선과 (N)개의 0분기로의 가능한 분할에 대한 체계적인 편집을 보여준다.

수(G)와 (N)은 상대숫자이며 각 경우에 있어 병렬분기의 최대가능수에 해당된다.

a_max=N+G=2P₁, 0분기가 기본권선에 병렬이나 직렬로 접속되는데 따라 제4도, 제5도, 제6도의 결선에 있어서의 기본권선과 0분기 코일에 상이한 수의 권수가 요구된다.

한 상에 속하는 모든 권선분기가 동상이고 이 결선에 있어 동일한 권선인자를 갖는데 반해 0권선분기와 기본권선분기는 대개 상이한 수의 코일로 구성된다.

등전압의 관점에서 보면, 병렬접속이 되며 이때 필요한 권수는 W_N(II)=G/3N.W_G.a_N이고 직렬접속의 경우에는 삼중코일전류 때문에 W_N(--)=(1/3) W_G:aN이 필요하게 된다. 여기에서 W_G와 W_N은 가능한 0분기 평행통로들의 기본권선과 0분기로 일의 권수이다.

a_N배의 0분기 병렬접속에 의해, 필요한 권수는 W_N이 이만큼 곱해진다. 예로, a_N=2인 병렬 0분기가, 동일한 W_N=W_G의 권수가 없어진다는 것을 제5도에 도시하였다.

최대로 가능한 0분기수, aN_max는 G와 N에 대한 표 1에 주어지는 가장 큰 공통분모(t)에 의해 결정된다.

극수비가 크거나, 펌프나 송풍기를 구성하기 위한 전동기와 같은 특수한 적용 경우, 따라서 높은 극수의 유효권수를 증가시키는게 바람직하다.

이를테면 P₁≫P₂인 16/6이나 20/6극수인 기계의 경우 제7도에서처럼 기본권선에 대해 Δ/Δ³결선을 사용할 수 있다.

이에 따라 권수가 정해지는 0분기는 3개의 직렬로 접속된 0분기의 병렬로 접속된다. 상기한 결선의 관계와는 달리, 이는 권수를 3배 증가시킨다.

W_N(II)Δ=(G/N)W_G.a_N, u, V, W와 같은 기호를 사용하여, 제1쌍극수(P₁)에서의 삼상권선의 삼관관계에 관한 참조가 되어 있다.

앞의 6개의 단자대신에 9개의 단있가 요구되어지는 경우, 제7b도와 제7c도에 결선도가 표시되어 있으며 여기에서 제1극수(2P₁)에 대해서는 병렬 0분기를 갖는 Δ결선이고 제2극수(2P₂)에 대해서는 각기 G/3개이 기본권선분기를 갖는 삼중 Δ결선으로 되어 있고 0분기는 단락된 즉 사용되지 않는다.

반대로 P₂≫P₁인 경우, 예로 4/18극처럼, 권선분기는 제8도에 의해 접속될 수 있다.

6개의 단자로 된 다중성형 접속에서처럼 동일한 권수 W_N(II)으로 균일하게 이루어진 0분기는 2개의 추가단자를 필요로 한다. 높은 극수단계에 있어 접속은 단자(1),(4),(7)에 행해지며, 여기에서는 단자 Δ접속 기본권선만 전류가 통하여, 단락된 0분기는 사용되지 않는다.

낮은 극수단계에 있어서는 결선계통은(1),(2),(3)으로 이루어졌으며 4중 Δ결선을 위해 단자(1)-(4)-(7)과, (2)-(5)-(8)-(10), (3)-(6)-(9)-(11) 사이에 8개이 브릿지 접점이 필요하다.

후술하는 변형의 경우처럼 0분기가 제외될 경우나 3으로 나누어지는 제2극쌍수(P₂)의 기본권선에 병렬로 접속되지 않고 추가권선이 배열될 경우 결선은 제7도에서처럼 9개의 단자로 단순화된다.

P₁≫P₂인 경우 제7도와 유사한 제9도에 표시한 바와 같이 10개의 단자로써 기본권선이 Y/삼중 Δ접속될 수 있다.

단자(10)은 브릿지접속이 (1)-(4)-(7)과 연관하여 삼중 Δ접속에 근접하기 위해 제1쌍극수단계가 P₂=3n일 때 요구된다.

반대의 쌍극수의 P₂≫P₁이나 Y/사중 Δ접속일 경우 2개의 0분기 단자가 제8도에서처럼 필요하게 된다.

필요한 단자수와 이에 의해 얻어지는 병렬로 접속된 0분기의 권수비가 표 2에 종합되어 있다.

모든 경우에 있어서 제7도∼제9도에서의 0분기의 병렬접속 대신에 기본권선의 Δ접속점에 외부 직렬접속이 행해질 수도 있다.

제7b도와 제7c도의 결선도에 있어 0분기는 (R),(S),(T) 사이에 삽입되며, 단자(1),(4),(7)은 각기 단자(1),(2),(3)에 삽입되므로 총 12개의 단자가 필요하게 되며, 0분기는 상전류의

배 만큼의 전류가 흐르므로 코일은 이의 역수

만큼의 권수가 감소된다.

π/6만큼 전이된 상 때문에 0분기는 제10b도에서처럼 π/6만큼 축을 이동하여 만드는게 좋다. 한 예로서 제10도는 제1극수(2P₁)을 위한 삼상권선의 상부위측(u),(v),(w)를 보여준다.

이 권선은 비다발형이고, π/3의 상부위를 가지며 가 상부위는 (G)개의 동상 기본권선분기를 나타낸다.

예로, 상(u)의 경우에 있어 동일상권선은 상이한 상부권선 상부위(홀수번호가 붙여진)와 하부권선 상부위(짝수번호가 붙여진)로 구성되며 이는 제1도에 나타난 제3도에 따른 권선상 부위의 분할에서 볼 수 있다.

제10b도의 Δ결선에 따른 기본권선의 외부 직렬접속에 적합한, π/6상만큼 전이된 0분기들의 필요한 조합에 있어서의 두가지 가능성이 제10d도 및 제10e도에 표시되어 있다.

제10d도에 있어, 0분기는 3개의 2π/3만큼 퍼진 상부위에 배열되어 있고, 2개의 직접 인접한 보조부위들은 항상 0분기 부위에 결합되어 있다.

보조부위(-u),(-v),(-w)에서는 통상 음의 삼상전류가 흐르나, 여기서는 전류의 방향은 반대로 된다. 각각의 보조부위가 2분등되면 6개의 π/3만큼 퍼진 상부위가 제10e도에서처럼 형성될 수도 있다.

그러나 각 부위에서의 다른 코일 쪽의 수는 짝수이어야 한다. 같은 방법으로 0분기는 제1극수를 위해 2π/3 상부위나 상다발 권선배열로 구성될 수 있다.

총 12개의 접속단자에 의해, 내부직렬접속된 0분기가 Δ/Δ³의 경우 제11도에서처럼 Y/Δ³접속의 경우 제12도에 표시한 것과 같이 만들어질 수 있다.

이를 위해서는 모든 권선코일들은 완전히 동일하게 제작되어야 하며, 0권선과 기본권선분기들은 동일상으로 짝지워져야 한다. 이런 두가지 결선은 특히 제1극수(2P₁)가 3으로 나누어지는 제2극수보다 훨씬 큰 경우 특히 알맞는 것이다.

0권선의 직렬접속 때문에 권수비 W₁/W₂는 (1+N/G)배 만큼 증가된다.

제1극수(2P₁)에 대한 결선도는 제11b도와 제12b도에 제2극수(2P₂)로 변환시키기 위해 필요한 브릿지접속점은 제11c도와 제12c도에 표시되어 있다.

이때의 각기의 0권선은 단락된다. 기본원리를 설명할 때 고려된 정수슬롯 권선 이외에도 부정수슬롯 권선도 존재할 수 있다.

정수슬롯 권선에 있어서는 코일변의 배열은 매극마다 되풀이되므로 다른 극수에 존재하는 상을 정하는데 있어 제2도에서처럼 단지 부위측만 고려해도 충분하다. 코일변 성형을 구성하기 위해 보충될 때, 부위측의 성형내의 각각의 벡터는 슬롯(g₁)에 해당하는 코일변 수를 갖는 대칭의 벡터 묶음을 나타낸다.

이와는 대조적으로 부정슬롯 권선에 있어서의 권선부위는 여러수의 코일변으로 구성되며 이 코일변의 배열은 u극 피치분할 다음마다 되풀이되며 여기에 u는 일명 권선의 기본체계라 불리운다. 부정수의 슬롯수(g)는 가상의 수이며 매극과 매상의 서로 상이한 코일변수의 평균값이다.

상대측 자체만으로는, 코일변 성형 대칭성을 판단하는데 충분하지 못하며, 특히 제1극수가 홀수인 경우에 더욱 그러하다. 이러한 경우는 표 3에 종합되어 있다. 부정수를 슬롯권선에 대한 권선상대의 넓이나 범위는 제1극수(2P₁) 극수의 코일변 성형에 관련지워진다.

비 다발상자화된 정수슬롯 권선의 경우 상대넓이와 범위는 동일하다. 권선상대의 범위는 다발상자화에 의해 임의로 확장될 수 있다.

특히 중요한 경우는 π/3넓이의 권선상태가 정확하게 넓이의 두 배에 걸쳐 부채꼴로 펴지는 다발상자화 배열이다. 이러한 권선배열은 2π/3넓이의 권선보다는 홀수대 홀수의 극수비의 경우 훨씬 유리하다. 이는 바람직하지 못한 짝수의 고조파가 발생되지 않기 때문이다.

표 3에 따르면 2π/3범위의 권선상대가 홀수의 제1극 쌍극수(P₁)에 대해 필요하다.

이중홀수의(홀수대 홀수) 극비의 경우에서도 마찬가지이며, 이는 그렇지 않을 경우 제2b도에서와 같이 β/α′넓이의 상대역은 거의 없어지기 때문이다.

홀수의 제1극 쌍수(P₁)은 소수(P^*)이거나 3보다 큰 몇 개의 소수의 곱이다.

기본권선과 0분기에 대한 동일상의 권선분기로의 필요한 분할의 관점에서 보면 g=Z/2인 단지 절반 홈권선만이 소수인(P₁)에 대해 실현될 수 있으며, 두 배 넓이의(2π/3) 권선상대역을 위해서는 균일하고 3축 대칭인 코일변 슬롯 성형이 필요하다.

제1쌍극수(P₁)가 3보다 큰 소수(P^*)의 곱일 경우 슬롯수가 q₁=2/2p^*인 경우에도 위와 마찬가지이다.

매극 매상당의 슬롯수인 규칙적으로 실현될 수 있는 슬롯수(q₁)과 (q₂)가 양 극수에 대해 유용해야 된다는 사실을 고려하면 필요한 최소 슬롯수(Z_N)을 얻게 된다.

Z_N=18×P₁×u/t=9(G+N)×u/t 단, n

3k 즉 P₂3,6,12,15……이거나 Z_N=54×P₁×u/t=27(G+N)×u/t이다. n=3k 즉 =9,18,27……일 경우 두 번째 식은 P₂=9k인 권선의 제한된 실현가능조건으로부터 유도되었으며, 여기에서는 단지 q₂=Z/2k인 부정수 슬롯수만이 가능하다.

제1쌍극수(P₁)와 제2쌍극수(P₂)가 소거되기 위해서는 두 식에 있어서의 인자(u)는 치환되어야만 한다.

즉 P₁=u×P₁′이고 P₂=u×P₂′처럼 이것은 P₁:P₂′비에 있어 변화할 수 있는 권선배열이 원주상에 u회 반복되었음을 의미한다.

정해진 최소의 슬롯수를 구하는 식은 제3도의 P₂=3n인 코일변에서 유도될 수 있다.

기본권선과 0분기가 차지하는 부채꼴의 슬롯각(ø),(φ)는 ø+φ=2π/3이면서 G/N=ø/φ을 만족하는 분할의 선정에 따라 달라진다.

권선의 최소단위는 코일 하나이며 코일변 성형에서 한개의 벡터로 나타난다.

기본권선과 0분기의 분할의 선정에 따라 3×(G+N)/t에 해당하는, 균일하게 분포된 최소한의 벡터가 필요하게 된다.

벡터의 수는 하나의 상권선의 전원주상에, 상에 대해 분포된 상층 코일변에 해당하기 때문에 슬롯의 최소수는 3배, 즉 9(G+N)/t이어야 한다.(n≠3일 때)

n=3k와 경우에 있어, 다시 3배 더 증가된 슬롯수 27(G+N)/t은 실제 존재할 수 없는 1/3이나 1/6슬롯권선과 같은 것을 피하기 위해 필요하다.

표 4에 P₁:P₂또는 P₂:P₁이 3인, 실제 존재하는 극 쌍극수비들이 기재되어 있다.

원주상에 수회 되풀이되는 권선배열은 수치 u(P₁/P₂)로 표시되며, 여기서 u는 승수이다.

표 4에서 “I”로 표시된 영역은 π/3퍼진 상부위를 가지며, 실제 존재할 수 있는 극쌍수비가 홀수/홀수인 경우임을 표시한다. 또한, 여기에서 제1극쌍수비가 소수(P₁ ^*)라면, π/3퍼진 권선상부위는 표 3에서의 정수슬롯 권선일 경우에만 존재할 수 있다.

반쪽 슬롯선이며 극 쌍수비가 홀수/홀수인 경우는 “II”로 표시되었으며, 이러한 권선은 2π/3퍼진 상부위가 필요하다.

“-”로 표시한 극쌍수비는 실제 존재할 수 있다.

표 5에 제2극수(2P₂)가 (6),(12),(18),(24)로 변환될 수 있는 권선에 대해, 최소로 필요한 슬롯수가 집계되어 있다.

기본권선과 0분기의 분할에 있어서는 표 1의 (G),(N)값중 최대 공통분모(t)를 갖는 (G),(N)이 채택되었다.

밑줄친 예들은 제1극쌍수(P₁)이 2π/3퍼진 상부위를 가진 권선배열로 된 경우이다.

그러나, 여기에 있어, π/3퍼진 상부위권선도, 제2극수가 짝수이거나, 슬롯수가 짝수인 경우 존재할 수 있다.

실제 존재하는 더 큰 슬롯수는 정해진 최소 슬롯수를 곱하거나 표 1에서 기본권선과 0분기의 새로운 분할을 택하므로서 얻어진다. 따라서 20/18-극권선의 경우 다음으로 큰 가능한 슬롯수는, G:N=3:2 분할인 경우, Z_N=27(3+2)=135이다. 극수가 증가하면, 명백히 필요한 최소슬롯수도 증가한다. 특히, 제2쌍극수가 P₂=(9),(18),(27)……일 경우에 슬롯수가 크며, 제1쌍극수(P₁)이 순소수일 경우에도 마찬가지이다.

왜냐하면 분모에 있지 않거나 2로 나누어질 수 있는 수들이 (G)와 (N)에 포함되었기 때문이다.

그러나, 홀수인 제1쌍극수(P₁)이 3보다 큰 두개의 소수(P^*)의 급일 경우 상황은 달라진다.

이를테면, P₁=5×5=25, P₁=5×7=35, P₁=7×7=49.

여기에서는, 분모에 두배된 소수의 제수를 갖는 분수 슬롯수가 있을 수 있다.

이를테면 G=30, N=20의 권선분기로 분할되며 Z_N=45 슬롯수이며 50/48-극수변환권선이 이미 존재할 수 있었다면, 슬롯수를 두배하여 Z_N=90으로 하면, G:N=9:1 즉 G=45, N=5로 분할되고 코일변 성형에 π/3퍼진 상부위를 갖는 권선의 결합이 가능하게 된다.

제13도에 G:N=3:2로 분할되고, 필요한 최소슬롯수가 Z_N=45인 10/6극수변환권선이 제시되어 있다.

이 경유, 2π/3 퍼진 권선상부위를 갖는 원 결합이 필요하게 되며, 이에 대해 2P₁=10극인 상권선의 상부층 코일변이 제13a도에 표시되어 있다.

그 밑에 있는 제13b도에 제2극수 제2p₂=6의 상부위측이 표시되어 있다.

제13c도에 있어, G:N=3:2로 분할된 두 개의 상이한 6-극 결합(α),(β)가 가능하다.

제13a도의 코일변의 상부에 있는 개개의 상권선에 대한 보정기호가 이러한 목적으로 선택적으로 적용될 수 있다.

결합(α)는 제3도에 나타난 상부위 배열에 해당되며, 결합(β)는 삼중으로 나눠지고, 부채꼴로 퍼진 기본권선 상부위(각각 하나의 코일변에 해당)를 갖는 대칭으로 산재된 한 변형에 해당한다.

각각의 코일변에 의해 구성되는 0분기 보조부채꼴 ①과 ②가 그 사이에 위치하게 된다.

제3도에 나타난 완전한 부채꼴 형과는 대조적으로, 제13c도에 퍼질각(ø)인 하나의 기본권선 상부위와 이와 인접하며 직선으로 전개했을 경우의 퍼짐각(φ)(즉 2p₂극 상부의 평면의 1/3만의 합계인)을 갖는 0분기 보조부채꼴 틀로 된 하나의 기본권선 상부위의 단지 한 영역만 나타나 있다.

공급에서의 자속밀도를 서로 동일하게 하기 위해 제6도와 같은 직렬접속의 0분기가 추천된다.

코일피치에 따라 권선인자와 자속밀도 상관관계가 표 6과 같이 얻어진다. 이에 상응하는 m,m,f 다각형이 제13d도와 제13e도에 표시되어 있다.

최소롯수가 Z_N=32,45와 같이 선택되었을 경우 극 피치는 τ₆=7.5 슬롯과 τ₁₀=4.5슬롯이다.

τ₆가장 가까운 코일폭 1:8(w=7)이 선택된 경우, 코일은 다른 극수에 대해 w/τ₁₀=7/4.5=1.56인 너무 긴 코드를 갖게 되므로 권선인자(τ₁₀)은 상당히 작아진다. 따라서 코일폭을 1:7이거나 1:6(w=6이나 w=5)로 짧게 하는 것이 보다 유리하다.

양쌍극수(P₁)과 (P₂)가 모두 홀수이므로 1:23인 스팬(w=22)을 선정할 수도 있다. 이는 회전기 둘레의 절반에 해당하며 양 극수에 대해 가능한 최소 코딩을 최소 코딩을 제공하며, 2P₂=6일 경우 극피치의 3배(3τ₆)가 되는 코일피치 w가 2P₂=10일 경우에는 5배되는(5τ₁₀) 코일피치가 각 경우에 있어 슬롯피치의 절반만큼 변화될 수 있다.

그러나 이러한 권선은 상당히 긴 권선을 필요로 한다.

제13d도와 제13e도에, w=6, w=5, w=7인 경우에 대한 군(α),(β)와, w=22인 m,m,f 곡선(조오지의 다각형)의 극선도(Polar Diagram)가 2p₁=10일 때와 2p₂일 때에 대해, 표시되어 있다.

이에 상응하는 권선인자와 자속밀도비 B₆/B₁₀값들이 표 6에 기재되어 있다.

제13d,e도의 대칭의 비극성인 조오지의 다각형을 보면, 짝수의 고조파는 최소슬릿수가 Z_N=45일 때 나타남을 알 수 있으며, 슬롯수가 2배가되면, 즉 Z_N=이면 피할 수 있다.

이러한 목적으로 두 개의 권선은 제13a도에서처럼 산재(inter sper sed)될 수 있다.

여기에서는 한 권선의 코일변은(한쪽 절반) 홀수의 슬롯만 차지하고, 다른 권선(다른쪽 절반)은 짝수의 슬롯만 차지하여, 두개의 절반부는 회전기계의 반둘레 만큼 전이되어 서로 반대방향의 전류가 흐르게 된다. 이러한 권선은 제14도에 나타나 있으며, 두 번째 절반의 코일변은 점선으로 표시되어 있다.

권선분기로의 배정은 제13c도의 변형(α)에 따라 행해진다. 따라서 대칭으로 상이 산재되어 두 배로 확장된 π/3의 상대역 넓이를 갖는 권선이 얻어진다.

코일피치가 w=10인(스팬 1∼10) 코일에 대한 권선인자와 자속밀도 비는 표 6에 있는 스팬 1∼6의 α군(첫째줄) 코일피치가 w=1로 확장하면,

ξ₁₀=0.793, ξ₆=0.861 B₆/B₁₀=0.921의 값이 갖게 되며

코일피치가 W=9로 감소되면 ξ₁₀=0.844, ξ₆=0.762 B₆/B₁₀=1.11의 값을 갖게 되고,

두 경우에 있어서, 제6도에서의 0분기의 직렬접속은 변하지 않은 것으로 가정되었다.

W=10(조오지의 다각형)에 상응하는 m,m,f 곡선은 제14b,c도에 나타나 있으며, 코일피치에 상관없이 양 극수에 있어 6축에 대해 반사대칭이다.

왜냐하면 상대역 범위가 두 배인 2π/3으로 되었기 때문이다.

다발상자화에 의해 2π/3에 걸쳐 부채꼴로 퍼진 권선상대역은 동일상 권선분기의 수에 제한을 두지 않으므로, 슬로수가 Z_N=90인 10극 권선도 제15a도와 같이 G:N=9:1비로 분할될 수 있다.

제15b도는 2P₂=6일 때의 상응하는 코일변 성형을 보여주고 있으며 홀수의 슬롯에 위치한 첫 번째 부분계의 코일변은 원 밖에 그리고 두 번째 부분계의 코일변은 음의 전류방향을 가진 원의 내부에 기입되어 있다. 상이한 코일피치에서 얻어지는 권선인자와 자속밀도비가 조오지의 다각형에서의 값과 비교되어, 표 7에 기재되어 있다.

0분기는 기본권선분기와 선택적으로 직렬이나 병렬로 접속될 수 있다. 제4도의 병렬접속에 있어서는 0분기코일은 기본권선 분기코일의 권수의 3배로 만들어져야 하며, 반면 직렬접속에 있어서는 기본권선 분기코일 권수의 1/3이면 된다.

이의 조오지의 다각형이 6극 운전인 경우에 대해 제15c도에 나타나 있으며, 3축(triaxial)의 주기성을 표시하고 있다.

10극 운전일 경우, 다각형은 제14c도에서와 같이 6축 대칭이 된다.

제15b도에서는 동일한 수의 코일변이 항상 각각의 부분계의 개개의 권선분기(제15a도에 실선과 점선으로 표시된 코일변을 갖는 상권선절반)에 할당되며, 좀 더 자세히 말하면 원 내부에 표시된 5개이 기본권선과 원 외부에 놓인 기본권선 4개 및, 한개의 코일변이 0분기에 각기 할당된다(부채꼴 ø와 φ).

제3도에서와 마찬가지로 G/N=(ø₁+φ₂)/φ의 관계에 있다. 두 부분계의 동일상에 의해 상이한 분할이 얻어질 수도 있다. 중첩된 부채꼴(U)에 있어, 개개의 코일변의 할당위치는 권선인자(ξ₆)과 (ξ₁₀)를 변화시키지 않으면서도, 서로 바뀔 수 있다.

예를 들면 (55)와 (-10) 또는 (57)과 (-12)

그러나 이는 6극 운전시에는 자계고조파와 상대칭에 영향을 끼쳐서, 제15c도에서 존재하는 3축 주기성이 상실되며, 조오지의 다각형은 전체적으로 더 불규칙해진다.

또 다른 예로서, 10극에서 12극으로 변환되는 권선에 대해 슬롯수가 Z_N=90인 10극 상권선의 상부층 코일변이 종래의 권선상대가 π/3 넓이인 경우는 제16a도에 2/3, π에 걸쳐 부채꼴로 퍼진 다발상자화된 권선상대는 제16b도에 주어져 있다.

상관부호로 표시된 각각의 권선분기와의 관계로 6극 코일변 성형에 있어 선정된 분할비 G:N=9:1에 따른 부채꼴 폭 φ=180°와 φ=12°를 갖는, 동일한 군이 두 경우에 대해 만들어진다.

표 8에 코일피치가 W=7과 W=8인 경우에 대해 대응하는 권선인자가 자속밀도 관계가 0분기의 병렬접속과 직렬접속인 경우에 대해 표기되어 있다.

두 코일피치는 극피치 τ₁₂=7.5와는 홈피치의 절반만큼 차이가 있어 동일한 권선인자가 ξ₁₂=0.855인, 전역에 걸쳐 얻어진다.

제16c,d도의 조오지의 다각형으로부터, 제16b도에 의한 먼저번의 군은 12극 운전(제16d도)에 있어 더 적은 고조파가 더 나은 권선대칭을 가짐을 알 수 있다.

여기에서, 다각형 열(polygon trains)들은 3측 대칭이며 좀 더 밀접하게 배열된다.

반면, 제16c도에서의 다각형 선들은 단일축 대칭만 가지며, 내부와 외부의 다각형 루우프는 비교적 더 벌어지게 된다.

단일축만의 대칭이란 상이하게 그루우프 지워진 상권선을 가리킨다. 모든 경우에 있어 다각형은 2회전 후에만 닫혀지며, 이는 극선의 절반인 부고조파가 여기되었음을 나타낸다.

14/12 극수변환권선에 대한 2π/3 넓이의 상대를 갖는 2P₁=14인 한 상에서의 상부층 코일변이 제17a도에 표시되어 있다.

선택된 최소홈수, Z_N=63에 있어서는 슬롯수는 매극 매상에 대해 q₁₄=1.5과 q₁₂=1.75이다.

코일변과 각각의 권선분기와의 정해지는 관계는 제17b도에서와 같이 12극수 코일변 성형에 의해 발전될 수 있으며, 여기에서 G:N=ø:φ=6:1이 기본권선과 0분기의 분할로 고정된다.

0분기는 Y³/Y³결선의 기본권선에 병렬이나 직렬로 접속될 수 있다. 병렬접속일 때에는 기본권선분기의 권수는 두 배로 증가된다.

코일피치가 W=5와 W=4인 경우에 대해(τ₁₄+1/2에 해당), 표 9에 있는 수치들이 얻어지며 제17c,d도에서처럼 조오지의 다각형이 얻어진다.

여기에서, 2P₁=14이면서 0분기가 제외된 경우도 보여지고 있다.

슬롯수를 Z_N=126으로 두 배로 함으로써, 두 극수의 짝수인 자계고조파(조오지의 다각형의 극성대칭이 결핍된)와 2P₂=12일 때의 부조고파(다각형 열의 갈라짐)가 상대역을 두 배 카바하는 다발상자화된 원래의 군일 경우, 상당히 감소할 수 있다.

제18a도에 있어 14극 상의 코일변의 공간적인 위치가 나타나 있으며 2P₂=12인 경우의 대응하는 코일변 성형이 제18b도에 나타나 있다. 원 밖에 위치한 짝수의 코일변에는 +의 전류가 흐르고, 다른쪽은 -의 전류가 흐르게 한다.

두 부분계의 축은, 슬롯피치(αN)의 절반에 해당하는 각도 δ=αN/2=60°/7만큼 서로 전이한다.

표 9에서 값과 비교하면, 코일피치가 서로 동일한 경우 권선인자(ξ₁₂)는 cosδ/2배만큼 감소된다.

또한 δ=3αN/2인 더 큰 각도를 선택할 수도 있다.

제18a도에 점선으로 표시된 -의 전류가 흐르는 코일변은 개개의 분기에 각기 다르게 할당된다.

예로 δ=3αN/2일 경우 이 할당은 연속되는 권선상대역에 대해 쌍으로 같다.

즉 코일변(11),(13),(15)들은 코일변(2),(4),(6)과 동일한 순서로 각각의 분기에 배열되고, 코일변(29),(31),(33)과 (20),(22),(24)도 위와 마찬가지이다.

제18a,b도의 권선에 적용되는 m,m,f 곡선이 코일피치가 W=10, W=9일 때에 대해 제18c도와 d도에 나타나 있다.

제17c,d도에서의 폭(1)∼(11)에 대한 다각형과 폭(1)∼(6)에 대한 것을 비교해 보면, 명백히 계자형이 개선되었다.

두 경우에서의 상대코일피치는 다음과 같이 동일하다.

W/τ₁₄=10/9이고, W/τ₁₂=20/21슬롯수가 Z_N=126일 경우 q₁₄=3.5이다.

따라서, 제1국수가 2P₁=14일 경우, 종래의 π/3 넓이의 상대역 배열이 제19a도에서와 같이 존재할 수 있다.

권선인자(ξ₁₄)가 높아지는 반면, 12극 운전시의 계자형은 불리해진다.

제16a,c도의 12/10극수변환 권선에 있어서의 제19b도에 나타난 바와 같은, 대응하는 조오지의 다각형은 단지 단일축 대칭으로 된다.

14,12주 운전에 대해 제19b도에 나타난 두개의 m,m,f 다각형이 코일폭이 (1)∼(11)인 경우에 대해 적용된다.

표 10에 자속밀도비가 권선인자 및 계자형에 대한 참고가 여러 코일 피치에 대해 종합되어 있다.

제13도∼제16도에서 표시된 실시예에 있어 기본권선의 9결의 분기가 Y³로만 배열되어 있으므로, 권수는 양 단계에 있어 동일하다.

양 극수를 위해 유효한 권수에 대한 가능한 적용은, 단지 다발상자화가 코일피치를 변화시키고, 0분기를 P₁=3m±1인 제1극쌍수와 1병렬이나 직렬로 접속시킴으로써만 실현될 수 있다.

송풍기 모터와 같이 넓은 극수범위인 경우, 기본권선은 Δ/Δ³나 Y/Δ³결선으로하고, 이에 따라 권수가 정해지는 0분기는 제7도 제12도에서와 같이 기본권선에 접속되거나 내부나 외부의 직렬접속에 의해 접속되는 것이 유리하다.

이에 대한 예로써, 슬롯수가 Z_N=72인 20/6 극수변환권선이 제20도∼제23도에 나타나 있다.

제20a도에는, 이 경우 존재하는 부정수 슬롯수 q₁=72/(3×20)=1.2를 갖는 2P₁=20인 제1극수의 상권선(U)에 속하는 상부층 코일변의 공간적인 위치가 그루우프도식(1)-(1)-(1)-(1)-2)에 의한 각각의 극에 대해 분포되어 있음을 보여 주고 있다.

그 아래에는 2P₂=6인 제2극 쌍수에 대한 상대측이 표시되어 있으며(제20b도), 이에 의해 제20a도에서와 같은 각 권선분기의 할당이 제20c도에서처럼 보여진다.

양극수에 대한 각기의 코일변의 상은 2P₁=20일 경우에는 제20d도에, 제2극수가 2P₂=6일 경우에는 제20e도에 표시된 코일변으로부터 알 수 있다.

각각의 경우에 있어 이는 제1도와 제3도에서의 비다발상자화된 상대역 배열이며, 기본권선과 0분기와의 분할은 G:N=ø:φ=3:1로 된다.

코일피치는 1:13이나 1:12 또는 1:11과 같이 유리한 쪽으로 고정된다.

1:13인 첫째 경우에 있어서의 코일피치는 정확하게 극피치 τ₁에 해당하며 극피치 τ₁의 3배와 비슷하다.(3τ₁=3×3.6=10.8).

표 11의 상단에 보인 것처럼, 이 경우 큰 권선인자(ξ₂₀)과 (ξ₆)가 존재하게 된다.

0분기의 결선과 구성에 따라, 언급된 유도비 B₂₀/B₆가 공극에서 얻어진다.

0분기에 대한 그때마다의 상대적인 권수비와 필요한 권수도 또한 주어져 있다.

직렬결선의 경우 코인들의 전류밀도는 전체적으로 일정한 것으로 가정된다.

그러나 원리상으로는 이로부터 벗어난 권수(WN)도 가능하다.

0분기는 위와 마찬가지로 제외될 수 있다.

제20도에 나타난 코일상과 관계에 의하면 기본권선과 상이 동일한 0분기가 있다.

제21도에 0분기에 속하는 코일변이 다시 보여지고 있으며 제21a도에는 2P₁=20인 제1극수가, 제21b도에는 2P₂=6인 제2극수에 대한 것이 표시되어 있다.

제21b도를 보면, 확실히 유도된 전압은 6극 운전시 0으로 보완되므로, 0분기에는 전류가 흐르지 않어 단락된 상태가 될 수 있다.

이와는 반대로 제22도나 제23도에서와 같이 외부직렬접속된 0분기의 경우는 위와 같이 되지 않는다.

제22b도와 제23b도에서, 합력(R) 방향으로 표시되는 잔여전압이 남음을 알 수 있다.

이 전압은 모든 3상에 대해 동일한 크기를 갖기 때문에 나머지 0분기 단자들은 함께 접속될 수 있으나, 0분기의 처음과 끝의 단락은 피해야 한다.

제1극수에서 각각의 0분기 코일은 서로 결합되어 0분기측은 항상 기본권선의 상측에 대해 π/6만큼 전이된다.

실선으로 표시되어, 제10e도에서의 π/3 넓이의 상대 0분기배열에 대한 0분기코일이(u-W) 재23a도에 표시되어 있으며, 제10d도에서의 2π/3넓이의 상대 0분기 배열이 제23a도에 표시되어 있다.

제1극수(2p₁)에 대해 다발상자화에 의해 가능한 변형의 가지수는 슬롯수의 증가에 따라 급격히 증가한다.

표 12에 한 예로 매국 매상의 슬롯수가 q₁=6인 π/3 넓이의 상대역을 가진 삼상권선이 제시되고 있다.

a)에서 l)항에 이르기까지 제2극수(2p₁) 극수단계에 대한 상이하게 다발상자화된 상대역군이 기재되어 있으며, 모두가 본 발명에 따른 극수변환에 적합하며, 제3도에서의 동일한 제2극수(2p₂)극 균이나, 이것의 변형인 다발상자화에 적용될 수 있다.

오른쪽 난에는 각각의 부위인수들이 주어져 있다.

(a)에서 (g)까지의 군은 대칭이나 (h)-(l)까지는 비대칭이다. 표 12에 점선과 원으로 표시되어 있는 것과 같이 변형 (h)-(k)는 다음과 같이 배열함으로써 얻어진다.

예를 들면, 홀수형 슬롯수에서는 다발상자화되고, 짝수형 슬롯수에서는 슬롯수절반, q₁′=3에 대해 비다발상자화된 부그루우프로 배열된 변형(1)은 슬롯수를 두배로 함으로써 q₁′=3에 대해 가능한 비대칭군으로부터 직접 얻어지며, 대칭의 군의 경우에 있어, 변형(a),(b),(c),(d)는 (1),(3),(5),(7) 슬롯만큼 전이된 두 개의 비다발상자화 부그라우프로부터 만들어질 수 있으며, 변형(d)와 (e)는 두 배를 카버하게 비다발상자화(2π/3)되고 1 또는 3슬롯만큼 전치된 슬롯수의 절반의 두 개의 대칭인 부그루우프로부터 만들어진다.

표 12에서, q₁=1로 가능한 상대역그루우프의 수치는 결코 완전하지는 않다.

비대칭부 그루우프를, 각도(q)만큼 전이되어 배열된 q₁′=3인 절반의 슬롯수에 대한 대칭군과 결합함으로써 또 다른 비대칭의 다발상자화 방식이(표 13) 얻어질 수 있다.

q₁′=3에 대해, 반사대칭으로 결합된 비대칭 부그루우프로부터, 얻어지는 또 다른 다발상자화 방식이 표 12의 밑부분에 제시되어 있다.

표 12와 표 13에 의한 이러한 모든 다발상자화방식은 q₁=6/5인 슬롯수 Z_N=72인 20/6 극수변환권선에 대해서도 실현될 수 있다. 그러나 제시된 상대역분포는 표 12의 변형(a)의 비다발상자화에 해당하는 각각의 5극(제20d도 참조)의 합으로써만 얻어진다.

앞에서 언급한 바와 같이, 다발상자화그루우프는 3으로 나누어지는 제2극쌍수로도 가능하다.

이는 계수(K)만큼 증가된 최소슬롯수를 갖으며, (K)만큼 상호전이된 그루우프 단위에 의해 형성될 수 있다.

예로 G:N+3:1인 분할에 있어서는, 표 14의 상단에 표시된 대로 12개의 이려한(30°/k) 넓이의 단위 부채꼴이 마련되야 하며, 이로부터 상이하게 다발상자화된 상대배열이 유도될 수 있다.

이러한 단위그루우프는 φ=π/2이고 φ=π/6인 제3도의 기본배열에 해당한다.

동일한 기본권선상대역에 속한 (30°/k)의 전기폭을 갖는 3개의 인접한 단위부채꼴의 상대역 분포계수는 따라서

의 값을 갖는다.

네번째 부채꼴은 항상 0분기에 할당된다. (K)개의 이러한 단위그루우프의 상호간의 변위에 의해 K=2와 3인데 대한 각각의 변형들이 표 14에 나타나 있다.

단위그루우프의 상호변위를 증가시키면 분포계수(ξZ)는 점점 나빠진다.

각각의 단위그루우프간의 변위각의 변화에 따른 변위계수(ξV)는 표 14에 기재되었다.

이러한 다발상자화그루우프는 상당히 많은 슬롯수를 전제로 한다. 반면 제3도의 비다발상자화된 그루우프는 매극당 최소슬롯수가 Z_N/2P₂+6일 때 가능하며 표 14에 의한 그루우프는 k=2인 경우 매극당 Z_N/2P₂=12의 슬롯수를 필요로 한다.

표 14의 K=3일 때의 변형(α)-(n)는 매극당 최소한 Z_N2P₂=18의 슬롯수를 필요로 한다.

일반적으로, 기본권선과 0분기 권선비가 G:N=3:1이고, (k)번 세분되어진 단위그루우프를 위한, 제2쌍극수가 P₂=3n인 경우 최소한 Z_n/2P₂=6k/극의 슬롯수가 필요하다.

다른 분포계수, 특히 N＞2인 경우 K=3n에서의 다발상자와의 가능한 경우 수는 상당하게 더 증가한다.

예로, G:N=3:2인 경우 제13c도에 주어진 2개의 상이한 단위그루우프(α)와 (β)가 필요한 최소슬롯수 Z_N=45로써 실현될 수 있다.

이 두가지 방법으로 더 큰 슬롯수인 경우, 다발상자화와 상호 결합에 의해 순수하게 증가되는 변형들을 얻을 수 있다.

다발상자화에 의해, 나머지 극과는 상관없이 양 극수의 유효권수를 결정할 수 있다.

각각의 코일피치는 가장 유리한 값 w=τ₂에 놓일 수 있기 때문에, 코일코드를 변화시켰을 경우에 비해 이 방법은 계자대칭성(표 15 참조)의 붕괴가 수반되지 않는다.

공극유도의 관점에서 보면 더 많은 극수가 필요하며 더 많은 유효권 수가 존재한다.

따라서, 단지 6개의 단자만 가지며, 병렬의 0분기가 다중 Y결선된 적은 극수에 대해 다발상자화를 응용하게 된다.

표 15에 나타난 바와 같이 상대역폭과 코일피치는 양극수에 있어서 계자모양과 대칭성에 영향을 끼친다.

대칭성의 기준으로는 조오지의 다각형의, 주기성을 지닌 축의 수(Z)로써 각 경우에 대해 사용되며, 이에 의해 자계고조파의 서수가 V=KZ±1에 따라 정해진다.

주기성과 대칭성의 차이는 제24도 참조하면 명확히 알 수 있다. 3축 주기성을 가진 다각형에 대한 실례가 제15c도의 경우이다. 6축 주기성의 다각형이, 제1극수(2P₁)과 비대칭의 다발상자화에 대해 얻어진다.

6축다각형의 경우, 주기성은 극대칭성과 동일하다.

다발상자화나 대칭으로 다발상자화되지 않은 π/3 넓이의 상대역권선은 코일피치와 상관없이 6축대칭성이 항상 존재한다.

제2극수(P₂=3n)인 경우, 단지 기본권선만이 사용된다. 기본권선의 3개의 상대억권선 때문에 제2극수(2P₂)에 대해 직경피치가 사용되는 경우, 어떠한 짝수의 자계고조파도 발생하지 않는다.

제1쌍극수(P₁)에 π/3 넓이의 권선상대를 갖는 본래의 권선과 상이한 피치의 경우, 제2쌍극수(P₂)에 대한 조오지의 다각형은 대개 단지 한 측에 대해서만 대칭이 된다.

0분기가 제외되었거나, 직렬로 접속되고, 0분기가 제외되었거나, 직렬로 접속되고, 0분기의 상이 전이되었거나 혹은 상이한 코일연결이 행해졌을 경우 계자형은 점점 나빠지고 부고조파가 나타난다.

조오지의 다각형은 단지 몇 개의 그루우프마다 닫혀지며, 나머지 대칭축수는 절반으로 된다.

2π/3상대역을 카버하는 다발상자화된 원래의 군에 대한 특히 중요한 경우가 있다.

이는 짝수의 제1쌍극수(P₁)에 대해 3축대칭이 되게 하며 이는 원래의 삼상대역권선에 있어 항상 그러하다.

홀수대 홀수의 극수비에 있어서, 권선은 제14도 제18도에서와 같이 2개의 보조시스템으로 세분될 수 있으며, 이 각각은 슬롯수 절반에 대해 2π/3 넓이의 상대역권선에 해당한다.

기본권선과 0분기의 분할이 두 고조시스템에 동일하고, 동일상으로 그루우프 지워질 때, 6개의 대칭축이 코일피치에 상관없이(제14c도) 얻어진다.

제1보조시스템과 제2보조시스템에 의해 각각의 권선분기에 할당되는 코일의 수만 일정한 분할인 경우, 3개의 대칭 또는 주기축이 존재한다. 다른 분할인 경우 대칭성은 상실된다.

첨부된 표는 다음 사항을 기록하고 잇다.

표 1은 m=1∼9이고 2P₁=4∼56인 여러 경우에 대해 가능한(G) 기본권선과(N) 0분기의 체계적인 분할.

표 2는 병렬접속된 0분기를 갖는 여러 결선에 대해 필요한 단자수와 권수비.

표 3은 기수의 제1쌍극수에 대해 2π/3의 상대역폭을 필요로 하는 변형의 예.

표 4는 P₁=52, P₂=36까지의 가능한 여러가지 극수조합.

표 5는 2P₂=6,2,18,24인 권선의 필요한 최소슬롯수.

표 6∼11은 여러 코일피치와 권선접촉에 대한 제13도∼제23도에 관한 권선인자, 자속밀도 상관관계, 자계형을 나타냄.

표 12와 표 13은 매극 매상에서의 슬롯수가 q₁=6인 한 예에 대한 제1극수의 다발상자화한 그의 계통표.

표 14는 G:N=3:1인 단위그루우프로부터 출발한 제2극수의 여러 가지 다발상자화 배열.

표 15는 양 극수에 대한 자계형과 대칭성에 대한 상대역폭과 코일피치의 영향.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

[표 8]

[표 9]

[표 10]

[표11]

[표 12]

[표 13]

[표 14]

[표 15]

Claims (1)

1. 제1, 제2쌍극수, (P₁),(P₂)의 비가 분수인(부정수), [즉 P₁:P₂=(3m±1):3n이고, P₂=3n은 상수의 정수배이며, (m)과 (n)은 양의 정수] 극수변환 3상권선이 3상의 각각에 대해 총 2P₁/t개의 동일한 권선분기가 사용되며, 이중 3으로 나누어지는 수(G)는 기본권선을 구성하는 동일한 권선분기로 하고, 나머지 수(N)는 0분기를 구성하는 동일한 권선분기로 하며, 기본권선과 0분기의 분할은 G+N=2P₁/t의 관계에 따라 행하여지고, (t)는 제1극수의 정수의 제수로 되고, 제1극수(2P₁)을 구성하는데 있어, 각각의 (G)개의 기본권선분기 그루우프에 3상을 결선하고, 제2극수를 구성하는데 있어 (G)개의 기본권선분기에 3상을 결합하는 방법으로, 각 그루우프에서의 G권선의 1/3마다 각기 동일한 상에 결합되는 것과, 제2극수(2P₂)에 대해서는 작용을 하지 않는 기본권선 분기에 접속되는 분기로 된 것을 특징으로 하는 한 극수변환이 가능한 3상권선.

Images