KR860001240B1 - Induction motor - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 배경이 되는 종래의 통전제어회로를 포함한 유도전동기회로의 일례를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing an example of an induction motor circuit including a conventional energization control circuit which is the background of the present invention.
제2도는 제1도의 종래예에 있어서 고조파왜곡이 발생하는 것을 나타낸 전압-전류파형도.2 is a voltage-current waveform diagram showing that harmonic distortion occurs in the conventional example of FIG.
제3도는 제1도의 종래 회로에 있어서 전압에 대해서 전류의 위상이 지연되는 것을 나타내는 전압-전류파형도.3 is a voltage-current waveform diagram showing that the phase of current is delayed with respect to voltage in the conventional circuit of FIG.
제4도는 종래의 유도전동기회로의 다른 예를 나타내는 회로도.4 is a circuit diagram showing another example of a conventional induction motor circuit.
제5도는 본 발명의 실시예를 나타내는 회로도.5 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
제6도는 제5도 실시예에 의하면 고조파왜곡이 없어지고 또한 전류의 전압에 대한 위상지연이 없어지는 것을 나타내는 전압-전류파형도.6 is a voltage-current waveform diagram showing that harmonic distortion is eliminated and phase delay with respect to the voltage of the current is eliminated according to the fifth embodiment.
제7도 및 제8도는 제5도 실시예의 동작을 설명하기 위한 벡터도로서,7 and 8 are vector diagrams for explaining the operation of the fifth embodiment.
제7도는 제1도의 종래예.7 is a conventional example of FIG.
제8도는 제5도 실시예.8 is a fifth embodiment.
제9도는 제5도 실시예의 효과를 설명하기 위한 그래프(가로축=주파수, 세로축=유기전압의 적분).9 is a graph for explaining the effect of the embodiment of FIG. 5 (horizontal axis = frequency, vertical axis = integration of organic voltage).
제10도는 제5도 실시예의 효과를 설명하기 위한 그래프(가로축=회전수, 세로축=소음레벨).FIG. 10 is a graph for explaining the effect of the embodiment of FIG. 5 (horizontal axis = rotational speed, vertical axis = noise level).
제11도는 제5도 실시예에 따른 유도전동기의 고정자의 일례를 나타내는 사시도.11 is a perspective view showing an example of the stator of the induction motor according to the fifth embodiment.
제12도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 회로도.12 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.
제13도는 본 발명의 기타의 실시예를 나타내는 회로도.Fig. 13 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.
제14도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 회로도.14 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention.
제15도는 제14도 실시예의 효과를 설명하기 위한 전압-전류파형도.FIG. 15 is a voltage-current waveform diagram for explaining the effect of the FIG. 14 embodiment.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
(1) : 교류전원 (3) : 스위치(1): AC power source (3): Switch
(4) : 계자권선 (5), (10) : 콘덴서(4): field winding (5), (10): capacitor
(9) : 제어권선 (20) : 통전제어회로(9): control winding (20): energization control circuit
(41) : 주권선 (42) : 보조권선(41): Sovereignty (42): Secondary winding
(201) : 트라이악201: triac
본 발명은 일반적으로는, 유도전동기에 관한 것이다. 보다 특정적으로는, 본 발명은 교류전원에서 위상제어회로나 초퍼회로를 통해서 그 실효치가 제어된 전압이, 그 계자권선에 인가되도록 한 유도전동기에 관한 것이다.The present invention relates generally to induction motors. More specifically, the present invention relates to an induction motor in which an effective voltage whose voltage is controlled through a phase control circuit or a chopper circuit in an AC power source is applied to the field winding.
이와 같은 유도전동기의 종래예인 회로도를 표시한 제1도에 의해서 설명한다. 교류전원(1)은, 통전제어회로(2) 및 스위치(3)를 통해서 유도전동기의 계자권선(4)에 인가된다. 계지권선(4)은 주권선(41)과 보조권선(42)을 포함하고, 보조권선(42)에는 다시 콘덴서(5)가 직렬접속된다. 계자권선(4)에서 도시하지 않았으나, 회전자가 관련적으로 착설된다. 이와 같이 해서, 제1도 도시의 회로를 콘덴서(5)에 의해서 진상전류(進相電流)가 흐르므로서 시동토오크를 발생하여, 시동후도 콘덴서가 끊어지지 않는, 소위 콘덴서운전모우터로서 구성되어 있다. 통전제어회로(2)는, 스위칭소자(21)로서 제어전극이 붙은 2방향 도통소자(트라이악)를 포함하고, 이 트라이악(21)의 게이트에 트리거회로(도시하지 않음)가 접속된다. 또한, 트라이악(21)에는 병렬적으로, 저항(22)과 콘덴서(23)와의 직렬회로가 접속되어 있어서, 이 직렬회로는 트라이악(21)의 오점호(誤點弧)나 트리거미스를 방지하기 위한 것이다. 스위치(3)를 온하므로서 계지권선(4)에는 통전제어회로(2)에 의해서 그 도통위상이 제어된 교류전압(제2도의 실선 V로 표시함)이 인가된다. 트리거회로(도시하지 않음)에서 부여되는 트리거펄스의 위상을 바꾸므로서 계자자속의 크기와 또한 회전속도를 무단계적으로 변화시킬 수가 있다.FIG. 1 shows a circuit diagram which is a conventional example of such an induction motor. The
제1도에 나타낸 종래의 유도전동기회로에 있어서는, 통전제어회로(2)에 의해서 교류전압이 급격히 도통되기 때문에, 제2도에 실선 V로 표시하는 바와 같이, 트라이악(21)의 도통시에 파형왜곡이 생기고 있었다. 이 왜곡된 파형에 포함되는 고조파성분에 의해서, 모우터에 진동이 발생하고 혹은 모우터로부터 소음이 발생한다는 문제점이 있었다. 또 계자권선(4)은 인덕턱스성분을 갖기때문에, 트라이악(21)의 반전시의 서어지전압이 높고, 그때문에 보호회로를 필요로 함과 동시에 제3도에 나타낸 바와 같이, 자계코일(4)을 흐르는 전류 I가 인가전압 V에 대해서 위상지연이 생겨서 효율이나 역율이 그다지 좋지않았다. 즉, 계자전류 I는 제3도에 나타낸 바와 같이, 전압 V에 대해서 α(=wt : w는 교류전원(1)의 각(角) 주파수를 나타낸다)가 지연되며, 이 지연이 역율의 저하를 초래하고 있었다.In the conventional induction motor circuit shown in FIG. 1, since the AC voltage is rapidly conducted by the
상술한 바와 같은 소음은, 이와 같은 모우터가 선풍기나 유사한 팬의 구동원으로서 사용될때, 매우 문제가 되는 것이다. 즉, 통전제어회로(2)에 의해서 계자권선(4)에 부여되는 실효전압을 작게 해서 회전수를 저하시켰을 때, 팬에 의한 바람소리는 당연히 저하되고, 따라서 고조파왜곡에 의한 소음이 한층 귀에 거슬리게 되는 것이다.Noise as described above is very problematic when such a motor is used as a driving source for a fan or similar fan. In other words, when the effective voltage applied to the field winding 4 is reduced by the
제4도는 다른 종래의 유도전동기회로를 나타낸 회로이다. 이 제4도의 종래예는, 예를 들면 1969년 8월 12일자로 공급된 일본국 특허공보 소화 44-18415호에 기재된 것으로서, 계자권선(4)에 대해서 전기적으로 결합되는 3차권선 내지 제어권선(6)을 착설하고, 이 제어권선(6)과 콘덴서(7)에 의해서 탱크회로를 구성한다. 그리고, 탱크회로에, 콘덴서(7)와 직렬 또는 병렬로, 가변저항기(8)를 접속한다. 이 가변저항기(8)의 저항치를 조정하므로서, 탱크회로에의 입력전류를 제어하고, 그것에 의해서 속도제어를 행할 수 있다. 이 제4도에 도시한 종래예에서는 통전제어를 사용하지 않으므로 제1도의 종래에와 같은 고조파왜곡에 의한 소음의 발생은 없으나, 계자자속의 파고치 자체를 탱크회로에의 입력전류를 제어하므로서 변화하기 때문에, 전동기의 효율은 나빠짐과 동시에, 경우에 따라서는 소망하는 시동토오크가 얻어지지 않는다는 등의 다른 문제가 생긴다. 또, 제4도의 종래예는, 통전제어에 의한 속도제어가 아니기때문에, 제1도의 종래예에서 생기고 있던 소음에 대해서 하등의 배려도 되어있지 않는 것을 당연한 것이며, 제4도와 같은 회로를 그대로 제1도에 나타낸 회로에 적용할 수는 없다. 왜냐하면, 제4도에서는, 가변저항기(8)에 의해서 속도제어를 하는 것에 대해서, 제1도의 회로에서는 통전제어회로(2)에 의해서 속도제어를 행하도록 하고 있는 것이기 때문이다.4 is a circuit diagram showing another conventional induction motor circuit. The prior art example of FIG. 4 is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 44-18415, supplied on August 12, 1969, and is a tertiary winding or control winding electrically coupled to the field winding 4. (6) is installed and a tank circuit is comprised by this control winding 6 and the condenser 7. As shown in FIG. The variable resistor 8 is connected to the tank circuit in series or in parallel with the capacitor 7. By adjusting the resistance value of the variable resistor 8, the input current to the tank circuit can be controlled, whereby the speed control can be performed. Since the energizing control is not used in the conventional example shown in FIG. 4, no noise is generated due to harmonic distortion as in the prior art of FIG. 1. However, the crest value of the magnetic field flux is changed by controlling the input current to the tank circuit. As a result, the efficiency of the electric motor is deteriorated, and other problems occur such that a desired starting torque is not obtained in some cases. In addition, since the conventional example of FIG. 4 is not the speed control by the energization control, it is a matter of course that no consideration is given to the noise generated in the conventional example of FIG. 1, and the circuit shown in FIG. It is not applicable to the circuit shown in the figure. This is because in FIG. 4, the speed control is performed by the
그러므로, 본 발명의 주된 목적은, 통전제어회로에 의해서 인가전압이 제어되는 유도전동기로서, 발생하는 소음을 가급적 저감할 수 있는 개량된 유도전동기를 제공하는 것이다.It is therefore a main object of the present invention to provide an improved induction motor which can reduce noise generated as much as possible as an induction motor whose applied voltage is controlled by an energization control circuit.
본 발명에 따른 유도전동기는, 통전제어회로를 통해서 교류전원에 접속되는 계자권선과, 이 계자권선과 전자적으로 결합되는 제어권선과, 이 제어권선에 유도전류를 흐르게하기 위한 폐루우프수단을 포함한다.The induction motor according to the present invention includes a field winding connected to an AC power source via an energization control circuit, a control winding electronically coupled to the field winding, and closed loop means for flowing an induction current through the control winding. .
본 발명에 의하면, 통전제어회로에 의해서 교류전압이 급격히 도통되는 것에 기인해서 생기고 있던 고조파성분을 대폭 감소할 수가 있으므로, 모우터에서 발생되는 소음이 효과적으로 저감될 수 있다.According to the present invention, since the harmonic component generated due to the rapid conduction of the AC voltage by the energization control circuit can be greatly reduced, the noise generated in the motor can be effectively reduced.
본 발명은 원리적으로는, 모든 유도전동기에 적용할 수가 있다. 따라서, 콘덴서운전모우터 뿐만 아니라, 콘덴서시동형 유도전동기, 세이딩코일을 가진 유도전동기 혹은 분상시동형 유도전동기등에, 본 발명은 이용할 수가 있다. 본 발명은 또, 단상 유도전동기 뿐만 아니라, 3상 유도전동기에도 이용이 가능하다.In principle, the present invention can be applied to all induction motors. Therefore, the present invention can be used not only for a condenser operation motor but also for a condenser start type induction motor, an induction motor having a shading coil, or a split phase start type induction motor. The present invention can also be used not only for single-phase induction motors, but also for three-phase induction motors.
이하 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
제5도는 본 발명의 일실시예를 나타내는 회로도이다. 유도전동기의 계자권선(4)은 통전제어회로(20) 및 스위치(3)를 통해서 교류전원(1)에 접속된다. 계자권선(4)은 주권선(41)과 보조권선(42)을 포함하고, 보조권선(42)에는 콘덴서(5)가 직렬접속된다. 주권선(41)에는, 전자적으로, 3차권선 내지 제어권선(9)이 결합된다. 제어권선(9)은 임피이던스 수단의 일례로서의 콘덴서(10)와 함께 폐루우프를 구성한다.5 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. The field winding 4 of the induction motor is connected to the
통전제어회로(20)는, 이 실시예에서는 위상제어회로로서 구성되어 있어서, 트라이악(201)을 포함한다. 트라이악(201)에는, 병렬적으로, 이 트라이악(201)의 오점호나 트리거미스를 방지하기 위한 저항(202) 및 콘덴서(203)의 직렬회로가 접속되어 있다. 교류전원(1)에 대해서 실질적인 병렬적으로, 가변저항기(204), 저항(205) 및 콘덴서(206)의 직렬회로가 접속되어, 저항(205)과 콘덴서(206)와의 직렬접속접은 2단자 쌍방향부(負)성 저항소자(다이악)(207)를 통해서 트라이악(201)의 게이트에 접속되어 있다.The
가변저항기(204)에는 병렬적으로, 반고정저항기(208)가 접속된다. 가변저항기(204)의 저항치를 변화시키므로서, 다이악(207)의 최저한계 전압에 이르는 시간이 변화한다. 따라서 트라이악(201)의 게이트에 점호펄스가 가해지는 위상을 바꿀 수 있다. 이와 같이 해서, 통전제어 회로(20)에 의해서 교류전원(1)으로부터의 교류전압의 도통위상을 제어하고, 계자권선(4)에 인가되는 전압의 실효치를 변화시키고, 유도전동기의 속도제어를 행한다. 가변저항기(204)의 접동자는 스위치(209)와 연동하고, 가변저항기(204)의 접동자가 저항치를 최소로 하는 위치에 가져오게 되었을때, 이 스위치(209)가 온되어, 결과적으로 통전제어회로(20)가 실질적으로 무효화되어서 유도전동기는 최고속도로 운전된다.The semi-fixed resistor 208 is connected to the variable resistor 204 in parallel. By changing the resistance of the variable resistor 204, the time to reach the minimum limit voltage of the diaak 207 changes. Therefore, the phase in which the firing pulse is applied to the gate of the triac 201 can be changed. In this manner, the
상술한 바와 같이, 통전제어회로(20)를 통해서 계자권선(4)에 전압이 인가되면, 주권선(41)을 흐르는 전류 IM와 보조권선(42)을 흐르는 전류 IA에 의해서 만들어진 회전자계가, 제어권선(9)에 유기전압을 발생케한다. 제어권선(9)은 콘덴서(10)와 함께 폐루우프를 구성하고 있기 때문에, 이 유기전압에 의해서 제어권선(9)에는 진상전류가 흐른다. 이 제어권선(9)에 흐르는 유도진상전류에 의해서, 트라이악(201)의 도전시의 전압-전류특성은, 제6도에 나타낸 것과 같이 되며, 계자권선(4)이 교류전원(1)에 대해서 순수저항부하가 된다.As described above, when a voltage is applied to the field winding 4 through the
즉, 제어권선(9)에 흐르는 유도전류는, 이 권선(9)에 의해서 형성되는 용량성분 및 폐루우프에 개삽된 콘덴서(10)에 의해서, 진상전류가 되고, 이 진상전류에 의해서 트라이악(201)이 도통했을 때의 전압-전류특성은 제6도에 나타낸 바와 같이 되고 전류의 위상지연이 없어진다.That is, the induction current flowing through the control winding 9 becomes a fast current by the
이와 같이 해서, 제5도 실시예에서는 제1도에 나타낸 종래의 회로에서 발생하고 있던 전류의 전압에 대한 위상지연이 해소되고, 결과적으로 계자권선(4)이 교류전원(1)에 대해서 순저항부하가 된다. 이일에 대해서, 이하 제7도 및 제8도의 벡터도를 참조해서 좀더 상세히 설명한다.Thus, in the embodiment of FIG. 5, the phase delay with respect to the voltage of the current generated in the conventional circuit shown in FIG. 1 is eliminated, and as a result, the field winding 4 causes the forward resistance to the
제7도는 제1도의 종래 회로에 의한 전압과 전류의 관계를 나타낸 벡터도이며, 제8도는 제5도 실시예에 의한 전압과 전류의 관계를 나타내는 벡터도이다. 제1도의 종래회로 즉 제어권선(9)을 포함한 폐루우프(제5도)가 없을 경우에는, 주권선(41)에 흐르는 전류 IM가 전압에 대해서 지연되고, 보조권선(42)을 흐르는 전류 IA가 전압에 대해서 빠르게 된다. 따라서, 계자권선(4) 전체에 흐르는 전류 IT는, 제7도에 나타낸 바와 같이 전압에 대해서 지연된 것이된다. 이 결과 전압-전류특성은 제3도에 나타낸 것과 같이 되는 것은, 전술한 바와 같다. 이것에 대해서, 제5도 실시예에 의하면, 주권선(41)과 제어권선(9)과의 상호 유작용의 결과, 제어권선(9)에 의한 용량성분과 콘덴서(10)의 용량에 기인해서 제어권선(9)에 흐르는 진상전류 IC에 의해서, 주권선(41)을 흐르는 전류 IM가, 제8도에 표시한 IM과 같이 진행함에 따라서, 이 전류 IM와 보조권선(52)을 흐르는 전류 IA와의 합성전류 IT는, 결과적으로 제8도에 나타낸 바와 같이 전압 V과 같은 상이 된다. 이와 같이, 계자권선(4)에 인가되는 전압 V과 그곳을 흐르는 합성전류 I가 같은 상이 되는 결과, 전압-전류특성은 제6도에 표시한 것과 같이 된다.FIG. 7 is a vector diagram showing the relationship between voltage and current by the conventional circuit of FIG. 1, and FIG. 8 is a vector diagram showing the relationship between voltage and current according to FIG. When there is no closed loop (FIG. 5) including the conventional winding of FIG. 1, that is, the control winding 9, the current I M flowing through the main winding 41 is delayed with respect to the voltage and the current flowing through the auxiliary winding 42. I A becomes fast with respect to voltage. Therefore, the current I T flowing through the entire field winding 4 is delayed with respect to the voltage as shown in FIG. As a result, the voltage-current characteristics are as shown in FIG. 3 as described above. On the other hand, according to the fifth embodiment, as a result of the interaction between the main winding 41 and the control winding 9, due to the capacitance component of the control winding 9 and the capacitance of the
또한 제어권선(9)은 주권선(41)과 전자적으로 결합될 경우에 대해서 설명하였으나, 보조권선(42)과 또는 주, 보, 양권선에 걸쳐서 전자적으로 결합되어도 된다. 즉, 계자권선과 제어권선이 전자적으로 결합하면 된다.In addition, the case in which the control winding 9 is electronically coupled to the main winding 41 has been described. However, the control winding 9 may be electronically coupled to the auxiliary winding 42 or throughout the main, beam and both windings. That is, the field winding and the control winding may be electronically combined.
또한, 제어권선(9)과 함께 폐루우프를 구성하기 위한 임피이던스수단으로서는, 이 제5도 실시예에 나타낸 바와 같은 콘덴서라도 좋으나, 다시 본 발명자의 실험에 의하면, 제어권선(9)에 용량성분이 존재하는한, 제어권선(9)의 양단이 직접 접속되어도 되고, 혹은 저항성분을 통해서 접속되어도 된다는 것이 확인되어 있다는 것을 미리 지적해둔다.In addition, the impedance means for forming the closed loop together with the control winding 9 may be a capacitor as shown in the fifth embodiment, but according to the experiments of the present inventors, the capacitance component is added to the control winding 9. It is pointed out in advance that as long as it exists, it is confirmed that both ends of the control winding 9 may be directly connected or may be connected via a resistance component.
한편, 유도전동기의 계자의 진동은 그곳에 발생하는 자속의 왜곡에 의해 생기는 것이다. 그래서, 본 발명자는, 본 발명의 폐루우프에 의해서 소음의 원인이 되는 자속의 파형왜곡이 감소되는 것을 계자권선(4)에 의한 유기전압의 적분파형)자속파형)을 주파수분석하므로서, 확인하였다. 그 결과가 제9도에 표시되어 있다. 이 제9도에 있어서 실선 A이 제1도 회로와 같이 폐루우프가 전혀 없는 경우를 나타내며, 점선 B가 제5도 실시예의 경우를 나타낸다. 또한, 제9도에 있어서 일점쇄선 C는 뒤의 제12도 실시예의 결과를 나타내는 것임을 미리 지적해 둔다. 이 제9도에서 알 수 있는 바와 같이, 제5도 실시예에 의하면, 자속파형의 고조파왜곡성분이 감소하고 있다. 이것은, 상술한 전류의 위상지연이 해소되는 것 외에 다음과 같은 이유에 의한 것이라고 추측된다. 즉, 일반적으로 통전제어회로(20)에 의해서 위상제어를 행하였을 경우에는, 계자권선(4)에 대한 여자전류 즉 기자력이 단속하여, 커다란 고조파성분을 포함하게 되나, 본 발명의 폐루우프를 흐르는 전류가 주권선(41)(계자권선 4)과 상이한 위상으로 흐르게 되므로서, 계자기자력의 공백을 보충하기 때문이라고 생각된다.On the other hand, the vibration of the field of the induction motor is caused by the distortion of the magnetic flux generated therein. Therefore, the present inventors confirmed that the closed loop of the present invention reduces the waveform distortion of the magnetic flux causing the noise by performing frequency analysis on the integral waveform of the induced voltage (magnetic flux waveform) by the field winding 4). The results are shown in FIG. In FIG. 9, the solid line A shows the case where there is no closed loop like the first circuit, and the dotted line B shows the case of the FIG. In addition, in FIG. 9, it is pointed out beforehand that the dashed-dotted line C shows the result of the following FIG. 12 Example. As can be seen from FIG. 9, according to the fifth embodiment, the harmonic distortion component of the magnetic flux waveform is reduced. This is inferred to be due to the following reasons, in addition to eliminating the phase delay of the current described above. That is, in general, when the phase control is performed by the
상술한 바와 같이, 계자자속의 고조파성분이 저감되므로서, 종래 생기고 있던 모우터로부터의 소음이, 제10도에 나타낸 바와 같이 대폭적으로 저감할 수 있었다. 제10도에 있어서, 실선 D은 제1도의 종래회로의우경를 나타내고, 점선 E는 제5도 실시예의 경우를 나타낸다. 또한, 제10도에 있어서, 일점쇄선 D'는 제1도의 종래 회로에 있어서, 계자권선의 선직경등을 바꿔서 측정한 결과를 나타낸다. 제10도에서 명백한 바와 같이, 특히 회전수가 낮을 경우 본 발명에 관한 폐루우프에 의한 소음의 개선효과가 현저하다. 즉, 최소회전영역에 있어서는 약 8dB라는 개선을 보았다. 그리고, 이와 같은 저속영역에 있어서의 소음저감효과는, 유도전동기가 선풍기나 천정선풍기에 이용되었을 경우, 특히 유효하다.As described above, the harmonic content of the field magnetic flux is reduced, so that the noise from the motor which has occurred conventionally can be greatly reduced as shown in FIG. In FIG. 10, the solid line D shows the right diameter of the conventional circuit of FIG. 1, and the dotted line E shows the case of the FIG. 5 embodiment. In addition, in FIG. 10, the dashed-dotted line D 'shows the result of measuring by changing the wire diameter etc. of the field winding in the conventional circuit of FIG. As is apparent from FIG. 10, especially when the rotation speed is low, the effect of improving the noise by the closed loop according to the present invention is remarkable. That is, the improvement of about 8dB in the minimum rotational area was seen. The noise reduction effect in such a low speed region is particularly effective when an induction motor is used in a fan or a ceiling fan.
제11도는 본 발명에 따른 제어권선을 가진 고정자의 일례를 나타낸 사시도이다. 고정자철심(100)은, 복수의 철심판(10)을 적층해서 형성된다. 고정자철심(100)에는, 그 주위 가장자리에 주위단부로부터의 직경방향의 거리를 달리하는 제1슬롯(102a) 및 제2슬롯(102b)이 각각 릴형상으로 소정 개수씩 형성된다. 또, 고정자철심(100)에는, 그곳에 금속파이프(103)가 압입고정되는 중심구멍과, 복수의 통풍구멍(104)을 가지고 있다. 고정자철심(100)의 각 슬롯내벽에는 절연피막이 형성되고, 철심(100)의 단부면에도 마찬가지로 절연피막이 형성된다. 그리고, 주권선(41)과 보조권선(42)은 각각 슬롯(102a)와 (102b)에 권회된다. 제어권선(9)은 주권선(41)이 권회될때에 동일슬롯(102a)내에 권회된다. 이와 같이, 주권선(41)과 제어권선(9)을 동일슬롯내에 권회하도록 하면, 제조공정의 간략화가 도모된다는 이점이 있다.11 is a perspective view showing an example of a stator having a control winding according to the present invention. The
또한, 본 발명에 관한 폐루우프에 의해서, 자속파형의 고조파성분을 저감할 수 있고, 그것에 의해서 소음저감효과를 올릴 수 있다는 것은 전술한 바와 같으나, 폐루우프는 다시 부수적으로 효율이나 역율의 개선을 가져온다. 그것은, 제6도 및 제8도에 나타낸 바와 같은, 전류 IT의 전압 V에 대한 위상지연이 개선되기 때문이다. 본 발명자는 폐루우프는 구성하는 임피이던스수단 즉 콘덴서(10)(제5도)의 용량에 따라서 효율 및 역율이 개선되는 것을 하기의 표와 같이 실험의 결과 확인하였다.In addition, although the closed loop according to the present invention can reduce the harmonic components of the magnetic flux waveform and thereby increase the noise reduction effect, the closed loop additionally brings about an improvement in efficiency and power factor. . This is because the phase delay with respect to the voltage V of the current I T as shown in FIG. 6 and FIG. 8 is improved. The present inventors confirmed that the efficiency and power factor of the closed loop is improved according to the impedance of the constituting impedance means, that is, the capacity of the condenser 10 (FIG. 5), as shown in the following table.
실험에는, 이하의 정격치를 가진 20극의 콘덴서운전모우터에 부하로서 팬을 접속한 것을 사용하였다.In the experiment, a fan connected as a load to a 20-pole condenser operation motor having the following ratings was used.
권선방식 : 주권선 0.28ø; 145T×20Winding method: main winding 0.28ø; 145T × 20
보조권선 0.25ø; 185T×20Auxiliary winding 0.25 °; 185T × 20
제어권선 0.28ø; 145T×20Control winding 0.28 °; 145T × 20
콘덴서(5) : 4.0μFCapacitor (5): 4.0 μF
콘덴서(10) : 4.0, 8.0, 12μFCapacitor (10): 4.0, 8.0, 12μF
전 압 : 120VVoltage: 120V
주 파 수 : 60HZFrequency: 60HZ
[표][table]
상기 표에서, 제어권선(9)을 포함한 폐루우프를 착설했을 경우, 역율 및 효율이 개선되고, 또한 콘덴서(10)의 용량을 적당히 선정하므로서 역율을 1로 할 수가 있다는 것을 알 수 있다.In the above table, when the closed loop including the control windings 9 is installed, the power factor and the efficiency are improved, and the power factor can be set to 1 while the capacity of the
제12도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 회로도이다. 본 실시예는, 제어권선(9)과 협동해서 폐루우프를 구성하는 임피이던스수단으로서 콘덴서가 아니라 저항(11)을 사용하였다는 것이 제5도 실시예와 다르다.12 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the fifth embodiment in that the resistor 11 is used instead of the capacitor as an impedance means for cooperating with the control winding 9 to form a closed loop.
폐루우프를 구성하는 임피이던스수단이 대략 0인 경우 즉 제어권선(9)의 양단을 직접 연속하였을 경우에도, 제5도 실시예와 같이, 소음저감효과를 갖는다는 것이, 본 발명자의 실험에 의해서 확인되고 있다. 이것은 제어권선(9)에 부수하는 용량성분에 의해서, 자속파형의 고조파성분을 유효하게 제거할 수가 있기 때문이다.When the impedance means constituting the closed loop is approximately zero, that is, even when both ends of the control winding 9 are directly continuous, it is confirmed by the experiments of the present inventors that, as in the fifth embodiment, it has a noise reduction effect. It is becoming. This is because the harmonic components of the magnetic flux waveform can be effectively removed by the capacitive components accompanying the control winding 9.
이 제12도 실시예에 있어서는, 임피이던스수단으로서 저항(11)을 개삽하고, 제어권선(9)에 의한 발열을 방지한다. 상술한 바와 같이 임피이던스수단의 임피이던스를 대략 0으로 했을 경우, 제어권선이나 계자권선의 선직경이 슬롯에 대한 점적을 과의 관계로 너무 굵게 할 수 없으므로, 권선저항이 커지고, 그것으로 인하여 발열이 생기는 일이 있다. 이것에 대해서, 제12도 실시예서는, 저항(11)을 개삽하고, 저항(11)에 의해서 발열을 일으키게 하여, 제어권선(9)의 발열을 저감하고 있다. 또한, 이와 같이, 제어권선(9)과 함께 폐루우프를 구성하는 임피이던스 수단으로서 저항(11)을 사용했을 경우에는, 모우터로부터 발생하는 소음은 한층 감저할 수 있다. 저항(11)을 사용하므로서, 제9도의 일점쇄선 C로 표시한 바와 같이, 자속파형의 고조파왜곡을 더욱 저감할 수 있고, 따라서 소음이 한충 저감되는 것이다.In the twelfth embodiment, the resistance 11 is inserted as an impedance means, and heat generation by the control winding 9 is prevented. As described above, when the impedance of the impedance means is set to approximately 0, since the wire diameter of the control winding or the field winding cannot be too thick in relation to the drop of the slot, the winding resistance is increased, resulting in heat generation. There is a thing. On the other hand, in the twelfth embodiment of the present invention, the resistor 11 is inserted, the heat is generated by the resistor 11, and the heat generated by the control winding 9 is reduced. In this way, when the resistor 11 is used as the impedance means for forming the closed loop together with the control winding 9, the noise generated from the motor can be further reduced. By using the resistor 11, as indicated by the dashed-dotted line C in FIG. 9, harmonic distortion of the magnetic flux waveform can be further reduced, and noise is thus significantly reduced.
제13도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 회로도이다. 이 실시예는, 소위 세이팅코일 유도전동기에 본 발명의 폐루우프를 적용한 실시예이다. 즉, 계자권선(4)에 관련해서 세이딩코일(12)이 착설되고, 이 세이딩코일(12)은 시동토오크를 발생시킨다. 계자권선(4)에는 제어권선(9)이 전자적으로 결합되고, 이 제어권선(9)은 콘덴서(10)와 같은 임피인던스수단과 협동해서 폐루우프를 구성한다. 이 제13도 실시예에 있어서도, 제5도 혹은 제12도 실시예와 마찬가지의 소음저감효과를 올리는 것이 실험에 의해서 확인되고 있다.13 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. This embodiment is an embodiment in which the closed loop of the present invention is applied to a so-called seating coil induction motor. That is, the
제14도는 본 발명의 기타의 실시예를 나타내는 회로도이다. 이 실시예는, 통전제어회로(20')가 앞서의 실시예인 통전제어회로(20)와 다르다. 통전제어회로(20')는, 브리지형 정류회로(211)와, 이 정류회로(211)에 접속되는 트랜지스터(212)를 포함한다. 트랜지스터(21)의 베이스이미터 사이에는 펄스회로(도시하지 않음)로부터의 제어펄스가 부여된다. 그리고, 이 제어펄스가 높은 레벨의 시간기간 t1과 낮은 레벨의 시간기간 t2-t1을 바꾸므로서, 제15도에 나타낸 바와 같이 해서, 계자권선(4)에 인가되는 실행전압을 변화해서, 그것에 의해서 유도전동기의 회전속도를 제어할 수가 있다.14 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the
이 제14도 실시예에 있어서도 제어권선(9)을 포함한 폐루우프의 작용에 의해서, 전압 V에 대한 전류 I의 지연을 개선할 수 있으며, 또한 고조파의 발생을 방지할 수 있고, 그것에 의해서 소음을 저감시킬수가 있다. 또 전류의 상승도 전압파형과 동일하게 되므로 진동소음을 높게 설정할 수가 있고 통전제어회로(20')의 제어주파수에 수반하는 진동소음까지도 귀에 거술리는 주파수이상으로 할 수가 있다.Also in this FIG. 14 embodiment, by the action of the closed loop including the control winding 9, the delay of the current I with respect to the voltage V can be improved, and the generation of harmonics can be prevented, thereby reducing noise. Can be reduced. In addition, since the rise of the current becomes the same as the voltage waveform, vibration noise Can be set high, and even the vibration noise accompanying the control frequency of the energization control circuit 20 'can be made higher than the frequency of the ear.
상술한 실시예에서는, 소위 콘덴서운전모우터 및 세이딩코일 유도 전동기에 대해서 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 그밖에 콘덴서 시동형 유도전동기, 분상시동형 유도전동기 등 각종의 유도전동기에 적용할 수 있는 것이다.In the above embodiment, the so-called condenser operation motor and the shading coil induction motor have been described. However, the present invention can be applied to various induction motors, such as condenser starting type induction motors and divided phase starting type induction motors.
또, 본 발명은 단상유도전동기 뿐만이 아니고, 다상(3상) 유도전동기에도 적용할 수 있는 것이다.The present invention is applicable not only to single-phase induction motors, but also to multiphase (three-phase) induction motors.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (3)
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