KR910007678B1

KR910007678B1 - 정류자형 전기회전기계 및 전기자의 권선방법

Info

Publication number: KR910007678B1
Application number: KR1019890010633A
Authority: KR
Inventors: 야스오 다가
Original assignee: 야스오 다가
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1991-09-30
Also published as: DK373289A; EP0353918A2; IL91036A0; AU3821989A; KR900004079A; DK373289D0; CN1039935A; JPH02142348A; BR8903841A; EP0353918A3; DD284105A5

Abstract

내용 없음.

Description

정류자형 전기회전기계 및 전기자의 권선방법

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 모우터의 구성을 표시한 도면이며,

제2a,b,c,d도는 본 발명의 1실시예에 관계된 모우터의 구성을 표시한 도면.

제3도는 제2a도에서 제2d도에 표시된 모우터의 특성과 종래의 모우터의 특성을 비교하기 위한 그래프이다.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 정류자형(整流子型)의 전동기, 발전기등의 전기(電機)회전기계의 개량 및 정류자형의 전기회전 기기의 전기자(電機子)의 권선방법의 개량에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래의 전기자의 권선방법에 있어서는, 어떤 슬롯트에서 다른 슬롯트로 권선을 인도할 때에는, 권선을 회전축의 우측 혹은 좌측만을 지나고 있었다.

[발명이 해결하려는 관계]

전기회전기기는 그 효율(출력/입력)을 보다 개선하는 것이 소망되어 있다. 또한, 종래의 정류자형 교류 모우터에서는 전압정류가 사용되고 있는데, 정류가 별로 잘 행하여지지 않으며, 입력전압 혹은 출력전압이 높아지면, 또는 회전수가 높아지면 정류가 곤란하여지는 문제가 있다. 그러므로, 종래 예컨대, 고압 교류용의 정류자형 모우터 혹은 고전압용의 유니버셜 모우터의 실용화는 곤란하였다.

본 발명의 목적은 정류가 바람직하게 행하여지며, 효율이 좋은 정류자형의 전기회전기기를 제공하는 것 및 효율이 좋은 전기 회전기기를 제공할 수 있는 전기자의 권선방법을 제공하는 것이다.

[발명의 구성]

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관계되는 전기 회전기기에서는, 전기자권선이 정류자편마다 마련되며, 일단이 대응하는 정류자편에 접속되며, 타단이 상기 대응하는 정류자편에 인접하는 정류자편에 접속되며, 대응하는 한쌍의 슬롯트에 복수회 감기며, 일방의 슬롯트(22 또는 21)에서 타방의 슬롯(21 또는 22)로 인도되는 부분이 회전축의 우측을 지나는 회수와 회전축의 좌측을 지나는 회수의 차가 1 또는 0이 되도록 상기 전기자에 감기도록 하였다. 또한, 본 발명에 관한 권선방법은 권선중의 일방의 슬롯트(22)에서 타방의 슬롯트(21)로 인도되는 부분이 회전축의 우측을 지나는 회수와 회전축의 좌측을 지나는 회수의 차가 1 또는 0이 되도록 권선을 감도록 하였다.

[작용]

본 발명에 관한 전기회전기기에서는, 종래에 비하여 정류가 잘 행하여지며, 그 효율이 높다. 따라서, 예컨대, 고압교류용 모우터 고전압용의 유니버셜 모우터등도 비교적 용이하게 실현될 수 있다.

[실시예]

이하 제1도를 참조하여 본 발명의 1실시예에 관한 정류자형 모우터의 권선방법을 설명한다.

제1도와 같이 계자편이 2극, 슬롯트수가 22의 모우터의 전기자에 11피치로 권선을 감는 경우를 생각한다. 이 경우, 본 실시예에서는 예컨대, 슬롯트 A와 슬롯트 B에 권선을 감을때에, 권선을 중심(회전)축 0의 우측과 좌측을 동일 방향으로 동일 회수씩 감는다. 다른 슬롯트에 권선을 감는 경우에는 똑같이 중심축0의 우측과 좌측을 동일 방향으로 거의 동일 회수씩 감는다.

제2a도에서 제2d도를 참조하여 상기 권선방법을 유니버셜 모우터(교류, 직류 양용모우터)를 예로 구체적으로 설명한다. 제2a도는 전기자(1)를 브러시측(정면측)에서 보았을때의 도면이며, 회전측(3)를 끼고 대향하는 2조의 슬롯트(21)에서 (24), 브러시(11)(12), 정류자편(31)에서 (33) 및 그들의 주변부분을 표시한다. 브러시 (11)(22)에는 직류전원(13) 또는 교류전원(14)이 접속된다. 제2b도는 제2a도의 전기자를 반대측(배면측)에서 본 도면이다. 제2c도는 제2a도의 회전자를 측면에서 본 도면이다. 제2d도는 전기자의 사시도이며, 이해를 용이하게 하기 위하여 슬롯트 (21)(22) 및 정류자편, 권선의 일부만디 표시되어 있다. 또한, 제2a도에서 제2d도에서는 표시되지 않으나, 전기자를 끼고 통상 알려진 한쌍(2극)의 계자편이 제1도와 같이 배치되어 있다.

이하 본 실시예의 권선방법을 구체적으로 설명한다. 본 실시예에서는 각 슬롯트의 8회 권선을 감는 것으로 한다. 브러시(11)에 의해 단락되어 있는 정류자편의 하나(31)에서 인출된 권선(W1)은 대응하는 슬롯트(21)로 인도되며 (제2a도, 제2d도), 슬롯트(21)내를 감기우고(슬롯트(21)내를 붙어서 뻗어지도록 한다), 슬롯트(21)에서 회전축의 우측(제2B도)를 지나서 슬롯트(21)로 인도되며, 슬롯트(22)내를 감기우고, 슬롯트(22)에서 회전축의 우측(제2a도,제2d도)를 지나서 슬롯트(21)로 인도된다. 2회째의 권선(W2)은 슬롯트(21)내를 감기우며, 슬롯트(21)에서 회전축의 우측(제26도)을 지나서 슬롯트(22)로 인도되고, 슬롯트(22)내를 감기우며, 슬롯트(22)에서 회전축의 좌측(제2a도,제2d도)를 지나서 슬롯트(21)로 인도된다. 제3회째의 권선(W3)은 슬롯트(21)내를 붙어서 뻗어지게 하며, 슬롯트(21)에서 회전축의 좌측(제2B도)을 통하여 슬롯트(22)로 인도되고, 슬롯트(22)내를 감기우며, 슬롯트(22)에서 회전축의 좌측(제2a도,제2d도)를 지나서 슬롯트(21)로 인도된다. 제4회째의 권선(W4)은 슬롯트(21)내를 감기우고, 슬롯트(22)에서 회전축의 좌측(제26도)를 지나서 슬롯트(22)로 인도되며 슬롯트(22)내를 감기우고 슬롯트(22)에서 회전축의 우측(제2a도,제2d도)를 지나서 정류자편(31)의 인접 정류자편(32)에 접속된다.

정류자편(32)에서 인출된 권선(W5)은 슬롯트(23)로 인도되며(제2a도), 슬롯트(23)내를 감기우고, 슬롯트(23)에서 회전축의 우측(제2b도)를 지나서 슬롯트(24)로 인도되며, 슬롯트(24)내를 감기우며, 슬롯트(24)에서 회전축의 우측(제2A도)를 지나서 슬롯트(24)에서 회전축의 우측(제2a도)를 지나서 슬롯트(23)로 인도된다. 제 2회째의 권선(W6)은 슬롯트(23)내를 감기우며, 슬롯트(23)에서 회전축의 우측(제2a도)을 지나서 슬롯트(24)로 인도되며, 슬롯트(24)내를 감기우고 슬롯트(24)에서 회전축의 좌측(제29도)를 지나서 슬롯트(23)으로 인도된다. 제 3회째의 권선(W7)은 슬롯트(23)내를 붙어서 뻗어지게 되며, 슬롯트(23)에서 회전축의 좌측(제2b도)를 지나서 슬롯트(24)로 인도되며, 슬롯트(24)내를 감기우고, 슬롯트(24)에서 회전축의 좌측 (제2a도)을 지나서 슬롯트(23)로 인도된다. 제 4회째의 권선(W8)은 슬롯트(23)내를 감기우며, 슬롯트(23)에서 회전축의 좌측(제2b도)를 지나서 슬롯트(24)로 인도되며, 슬롯트 (24)내를 감기우고, 슬롯트(24)에서 회전축의 우측(제2a도)을 지나서 정류자편(32)의 인접 정류자편(33)에 접속된다.

이후, 똑같이 하여 모든 정류자편에 대해서 똑같은 권선을 감는다. 그 결과 각 슬롯트에는 4회씩 2회 권선이 감아지게 되며, 최종적으로 8도체가 각 슬롯트에 배치된다. 권선이 종료한 상태에서의 회전자의 형상이 제2c도에 표시되어 있다.

상기 구성으로 함으로서, 어떤 슬롯트에서 다른 슬롯트로 인도되는 권선이 중심축의 우측을 지나는 회수와 좌측을 지나는 회수의 차는 0 또는 1로 된다. 또한, 우,좌는 모우터를 보는 방향 회전자의 회전각에 의해 변화한다. 그러나, 전기자의 평탄한 부분상에서 권선이 뻗는 방향을 중심으로 생각하면, 본 발명의 이해가 용이하게 된다. 예컨대, 제2a도시와 같이 슬롯트(22)에서 슬롯트(21)로 인도되는 권선중 둘(W2,W3)은 회전축의 좌측을 하나(W1)는 회전축의 우측을 지나며, 그 차는 1이다. 또한, 제2b도시와 같이 슬롯트(21)에서 슬롯트(22)으로 인도되는 권선은 중심축의 좌우를 동일회수(2회씩) 통과하게 되어 차는 0이 된다. 또한, 각 슬롯트내의 도체수가 예컨대, 6의 경우, 각 슬롯트에는 3회씩 2회 권선이 감겨진다. 이 경우, 전기자의 전면측에서 슬롯트(22)에서 슬롯트(21)로 인도되는 권선이 회전축의 좌측을 통과하는 회수와 회전축의 우측을 통과하는 회수의 차는 0이 된다. 또한, 전기자의 배면측에서 슬롯트(21)에서 슬롯트(22)로 인도되는 권선이 중심축의 좌측을 통과하는 회수와 우측을 통과하는 회수의 차는 1로 된다.

상기 구성의 브러시 사이에 교류전압 또는 직류전압을 인가하면 예컨대, 제1도시와 같이 각 슬롯트내의 권선을 흐르는 전류의 방향은 종래와 완전히 동일하게 된다. 똑같이 회로 도상의 권선의 접속도 종래와 동일하게 되며, 모우터는 회전한다.

이와 같은 권선 구성으로 하면, 정류가 양호하게 행하여지며, 보극(補極)을 마련할 필요성, 정류축을 중성축에 대하여 기울게 할 필요성등이 감소한다. 또한, 모우터 자체의 효율도 향상한다.

실험

상기 구성을 채용한 모우터의 특성을 체크하기 위하여 실험을 하였다. 실험은 다음 조건하에서 실시하였다.

전기자의 슬롯트수는22, 1 슬롯트내의 도체수는 24, 전기자 권선의 굵기는 0.45㎜로 하였다.

이 조건하에서 종래의 제1모우터, 종래의 제2모우터, 본 발명의 1실시예에 관계된 모우터에 대해서 실험을 하였다. 제1의 종래 모우터는 정류축을 중성축에 일치시키며, 제2의 종래 모우터는 정류축을 회전방향의 반대방향으로 후진시키며, 본원의 모우터는 정류축을 중성축에 일치시켰다. 세 개의 모우터의 부하로서 전혀 동일한 팬을 사용하였다. 실험결과를 제3도에 표시한다. 또한, 종래의 제1모우터, 즉 정류축을 중성축에 일치시킨 종래의 권선이 감겨진 모우터의 경우에는, 브러시 근방에서 불꽃이 심하여 데이터는 취득할 수 없었다. 또한, 본원의 모우터에서는 불꽃의 발생은 없었다.

제3도의 실험결과에서는, 종래의 제2모우터보다도 본 실시예에 관계된 모우터쪽이 효율이 좋으며, 본 실시예에 의하면, 모우터의 효율이 개선되는 것이 확인되었다.

본 발명에 관한 권선방법에 의하면, 정류가 양호하여짐으로, 보극을 마련하는 것, 정류축을 중성축에 대하여 기울게 하는 것등의 필요성이 감소한다. 그러므로, 고압교류용 모우터를 보극을 마련하지 않고도 실현할 수 있다. 본 실시예에 의거 실제로 작성된 고압교류 모우터의 입출력 특성의 1예를 표 1에 표시한다.

실험에 사용한 모우터에는 보극은 마련되어 있지 않으며, 정류축은 중성축에 대하여 기울어져 있지 않다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 실시예에서는 22 슬롯트의 전기자에 11피치로 권선을 감은 경우를 생각하였는데, 슬롯트수, 피치수는 다른 값으로도 무방하다. 예컨대, 24 또는 20슬롯트수의 전기자에 10 또는 9피치로 권선을 달 경우에도 본 발명은 유효하다. 단, 본 발명은 2극이며, 회전축을 끼고 거의 대향하는 두 개의 슬롯트에 권선을 달 경우에 특히 유효하다. 또한, 권선이 중심축의 우와 좌를 통과하는 순번은 특별히 문제가 되지 않는다. 최종적으로 중심축의 우와 좌를 통과하는 회수의 차가 0 또는 1이 되도록 권선을 감으로면 좋은 것이다.

권선 와이어는 정류자마다 절단되어도 좋으며, 전부 또는 일부의 정류자에 대하여 한줄의 연속되는 와이어를 사용하여도 좋다.

본 실시예에서는 제2a도시와 같이 브러시는 정류자편 두 개분의 크기를 가지며, 이것으로 불꽃이 저감되어 있다. 또한, 상기 설명에서는 유니버셜 모우터를 중심으로 설명하였는데, 본 실시예는 직류모우터, 단상교류모우터등에 응용할 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는 모우터를 중심으로 설명하였는데, 본 발명은 정류자형의 발전기에도 똑같이 적용할 수 있다.

[발명의 효과]

이상 설명과 같이 본 발명에 의하면, 정류가 양호하게 이루어진다. 그러므로, 보극을 마련할 필요성, 정류축을 중성축에 대하여 기울게 할 필요성등이 감소하며, 모우터의 효율을 향상할 수 있다. 또한, 고압교류모우터도 실시할 수 있다.

Claims

회전축과 복수의 슬롯트와 복수의 정류자편을 구비한 전기자(1)와 상기 정류자편에 접한 한쌍의 브러시(11),(13)와 상기 전기자를 끼고, 대향하여 배치된 한쌍의 계자편(N,S)과 상기 정류자편 마다에 마련되며, 일단이 대응하는 정류자편(31)에 접속되며, 타단이 상기 대응하는 정류자편에 인접한 정류자편(32)에 접속되고, 대응하는 한쌍의 슬롯트(21),(22)에 복수회 감기우며, 일방의 슬롯트에서 타방의 슬롯트로 인도되는 부분이 회전축의 일방을 통과하는 회수와 회전축의 타방을 통과하는 회수의 차가 1 또는 0이 되도록 상기 전기자에 감기워져 있는 권선(W1···W8)과를 구비한 것을 특징으로 하는 정류자형 전기회전기기.
회전축과 복수의 슬롯트를 보유하는 전기자의 슬롯트의 쌍에 복수회 권선을 감는 전기자의 권선방법에 있어서, 권선중 일방의 슬롯트(22)에서 타방의 슬롯트(21)로 인도되는 부분이 회전축의 일방을 통과하는 회수와 회전축의 타방을 통과하는 회수의 차가 1 또는 0이 되도록 권선을 감는 것을 특징으로 하는 전기자의 권선방법.