JPH0368628B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0368628B2 JPH0368628B2 JP21005985A JP21005985A JPH0368628B2 JP H0368628 B2 JPH0368628 B2 JP H0368628B2 JP 21005985 A JP21005985 A JP 21005985A JP 21005985 A JP21005985 A JP 21005985A JP H0368628 B2 JPH0368628 B2 JP H0368628B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- commutator
- winding
- field
- magnetic flux
- armature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は直流機に係り、特に圧延機などに使用
される大形直流電動機の整流特性を改善するため
の固定構造に関する。
される大形直流電動機の整流特性を改善するため
の固定構造に関する。
直流機には回転数の増加に伴つて無火花帯位置
が過整流側へ移動する無火花帯移動現象があるこ
とが古くから知られており、小形の直流機では特
に問題とはならないが、大形の直流機、例えば圧
延機用直流電動機などでは、この無火花帯移動現
像に起因してブラシ火花が発生するため、その対
策として、回転数に対して補極分路電流を調整す
る方法や、直流励磁機を用いる方法が提案されて
いる（日立評論第51巻第10号の第１頁）。
が過整流側へ移動する無火花帯移動現象があるこ
とが古くから知られており、小形の直流機では特
に問題とはならないが、大形の直流機、例えば圧
延機用直流電動機などでは、この無火花帯移動現
像に起因してブラシ火花が発生するため、その対
策として、回転数に対して補極分路電流を調整す
る方法や、直流励磁機を用いる方法が提案されて
いる（日立評論第51巻第10号の第１頁）。
前者の方法を第３図及び第４図について説明す
る。第３図において、１は直流機で、通常、負荷
電流IMは電機子２−補極巻線３−補償巻線４を通
つて流れる。一方、第４図に示すように回転数の
増加に伴つて無火花帯位置が過整流側へ移動する
直流機１においては、何らかの対策を施こさない
と、回転数の増加により図中のＡ点からブラシ火
花が発生して無火花整流を達成できない。そこ
で、第３図に示すように、電機子２の回転数を回
転検出器５で検出して、その検出出力をコンタク
タ制御器６に入力し、このコンタクタ制御器６に
よりコンタクタ８Ａ，８Ｂを開閉制御して、補極
巻線３および補償巻線４の両端間に接続された補
極分路回路、すなわち直流リアクトル７とこれに
各別に直流接続された抵抗９Ａ，９Ｂからなる２
つの分路回路を制御するように構成されている。
したがつて、回転数が上昇して第１の所定値に達
すると、まずコンタクタ８Ａがオンしてリアクト
ル７、コンタクタ８Ａおよび抵抗９Ａからなる一
方の分路回路が閉成し、さらに回転数が上昇して
第２の所定値に達すると、コンタクタ８Ｂもオン
してリアクトル７、コンタクタ８Ｂおよび抵抗９
Ｂからなる他方の分路回路も閉成する。このた
め、第４図の破線で示すように、回転数の上昇に
伴つて補極分路電流IBの大きさが段階的に変化
し、直流機１を常に無火花整流で運転することが
できる。
る。第３図において、１は直流機で、通常、負荷
電流IMは電機子２−補極巻線３−補償巻線４を通
つて流れる。一方、第４図に示すように回転数の
増加に伴つて無火花帯位置が過整流側へ移動する
直流機１においては、何らかの対策を施こさない
と、回転数の増加により図中のＡ点からブラシ火
花が発生して無火花整流を達成できない。そこ
で、第３図に示すように、電機子２の回転数を回
転検出器５で検出して、その検出出力をコンタク
タ制御器６に入力し、このコンタクタ制御器６に
よりコンタクタ８Ａ，８Ｂを開閉制御して、補極
巻線３および補償巻線４の両端間に接続された補
極分路回路、すなわち直流リアクトル７とこれに
各別に直流接続された抵抗９Ａ，９Ｂからなる２
つの分路回路を制御するように構成されている。
したがつて、回転数が上昇して第１の所定値に達
すると、まずコンタクタ８Ａがオンしてリアクト
ル７、コンタクタ８Ａおよび抵抗９Ａからなる一
方の分路回路が閉成し、さらに回転数が上昇して
第２の所定値に達すると、コンタクタ８Ｂもオン
してリアクトル７、コンタクタ８Ｂおよび抵抗９
Ｂからなる他方の分路回路も閉成する。このた
め、第４図の破線で示すように、回転数の上昇に
伴つて補極分路電流IBの大きさが段階的に変化
し、直流機１を常に無火花整流で運転することが
できる。
しかし、この方法では、直流機１のほかに回転
数検出器５、コンタクト制御器６、直流リアクト
ル７、コンタクタ８Ａ，８Ｂおよび抵抗９Ａ，９
Ｂからなる整流補償装置を必要とし、この整流補
償装置は直流機１の据付現場に応じて直流機１と
は離れた適当位置に別個に配置されるため、整流
補償装置を直流機１に接続する配線作業を現地で
行なわなければならず、現地での据付作業の時間
が長くなるとともに、設置面積も大きくなる。ま
た、頻繁に可逆運転を行なう直流機ではコンタク
タの開閉動作も多くなるため、コンタクタ接点の
寿命が問題で、その保守も面倒である、という欠
点があつた。
数検出器５、コンタクト制御器６、直流リアクト
ル７、コンタクタ８Ａ，８Ｂおよび抵抗９Ａ，９
Ｂからなる整流補償装置を必要とし、この整流補
償装置は直流機１の据付現場に応じて直流機１と
は離れた適当位置に別個に配置されるため、整流
補償装置を直流機１に接続する配線作業を現地で
行なわなければならず、現地での据付作業の時間
が長くなるとともに、設置面積も大きくなる。ま
た、頻繁に可逆運転を行なう直流機ではコンタク
タの開閉動作も多くなるため、コンタクタ接点の
寿命が問題で、その保守も面倒である、という欠
点があつた。
本発明の目的は、前記した欠点をなくし、直流
機とは別個の整流補償装置を要することなく、直
流機本体の内部構造を改造するだけで無火花帯移
動現像を防止し得る直流機を提供することにあ
る。
機とは別個の整流補償装置を要することなく、直
流機本体の内部構造を改造するだけで無火花帯移
動現像を防止し得る直流機を提供することにあ
る。
この目的を達成するため、本発明は、主極鉄心
と補極鉄心の間で界磁巻線および補極巻線より電
機子側に片寄つた位置においてほぼ周方向に延在
する補極磁束調整磁性部材を設け、この補極磁束
調整磁性部材に、強め界磁である低速運転時には
漏洩補極磁束を少なく流通させ、弱め界磁である
高速運転時には漏洩補極磁束を多く流通させて補
極から電機子へ流通する補極磁束量を回転数に応
じて自動的に変化させるようにしたことを特徴と
する。
と補極鉄心の間で界磁巻線および補極巻線より電
機子側に片寄つた位置においてほぼ周方向に延在
する補極磁束調整磁性部材を設け、この補極磁束
調整磁性部材に、強め界磁である低速運転時には
漏洩補極磁束を少なく流通させ、弱め界磁である
高速運転時には漏洩補極磁束を多く流通させて補
極から電機子へ流通する補極磁束量を回転数に応
じて自動的に変化させるようにしたことを特徴と
する。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図
について説明する。
について説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る両方向回転形
の直流機の要部展開図である。第１図において、
１０は環状をなす継鉄で、その内周側には主極１
１と補極１２が設けられている。主極１１は磁極
片部１３Ａを有する主極鉄心１３と界極巻線１４
からなり、固定子内部で回転する電機子２の電機
子巻線１５に主磁束を与える役目をする。また、
補極１２は補極鉄心１６と補極巻線１７からな
り、電機子巻線１５内を流れる電流が反転する整
流現象時に整流起電力を発生させるための補強磁
束を与える役目をする。
の直流機の要部展開図である。第１図において、
１０は環状をなす継鉄で、その内周側には主極１
１と補極１２が設けられている。主極１１は磁極
片部１３Ａを有する主極鉄心１３と界極巻線１４
からなり、固定子内部で回転する電機子２の電機
子巻線１５に主磁束を与える役目をする。また、
補極１２は補極鉄心１６と補極巻線１７からな
り、電機子巻線１５内を流れる電流が反転する整
流現象時に整流起電力を発生させるための補強磁
束を与える役目をする。
このような構造は従来と同様であるが、本実施
例では、さらに主極鉄心１３の磁極片面１３Ａ側
面と補極鉄心１６の電機子２側近傍の側面間にわ
たつてこれらの間を磁気的に連絡する磁性材料か
らなる補極磁束調整磁性部材１８Ａ，１８Ｂが図
示しない取付金属を用いて溶接などにより固着さ
れている。
例では、さらに主極鉄心１３の磁極片面１３Ａ側
面と補極鉄心１６の電機子２側近傍の側面間にわ
たつてこれらの間を磁気的に連絡する磁性材料か
らなる補極磁束調整磁性部材１８Ａ，１８Ｂが図
示しない取付金属を用いて溶接などにより固着さ
れている。
以上のように構成された直流機の低速運転時と
高速運転時の動作を第２図イ，ロについて詳細に
説明する。
高速運転時の動作を第２図イ，ロについて詳細に
説明する。
まず第２図イの低速運転時においては、強め界
磁であるから界磁巻線１４によつて発生する主極
束φMP1が大で、主極鉄心１３と継鉄１０の磁束密
度が高く、磁気的に飽和状態となる。また補極巻
線１７によつて発生し補極鉄心１６を通る補極束
φIP1〜φIP3のうち一部は主極１１と補極１２の異
極間に設けられた補極磁束調整磁性部材１８Ｂを
経由して磁極片部１３Ａから主極鉄心１３へと漏
洩する。ここで、前記したように主極鉄心１３と
継鉄１０が磁気的に飽和しているので、前記漏洩
磁束量はφIP1のみと少なく、残りの補極磁束φIP2，
φIP3が電機子２側へ入射して整流起電力を発生す
るための補極磁束として働く。
磁であるから界磁巻線１４によつて発生する主極
束φMP1が大で、主極鉄心１３と継鉄１０の磁束密
度が高く、磁気的に飽和状態となる。また補極巻
線１７によつて発生し補極鉄心１６を通る補極束
φIP1〜φIP3のうち一部は主極１１と補極１２の異
極間に設けられた補極磁束調整磁性部材１８Ｂを
経由して磁極片部１３Ａから主極鉄心１３へと漏
洩する。ここで、前記したように主極鉄心１３と
継鉄１０が磁気的に飽和しているので、前記漏洩
磁束量はφIP1のみと少なく、残りの補極磁束φIP2，
φIP3が電機子２側へ入射して整流起電力を発生す
るための補極磁束として働く。
つぎに、第２図ロの高速運転時においては、弱
め界磁であるから界磁巻線１４による主磁束φMP2
が小で、主極鉄心１３と継鉄１０の磁束密度が低
く、磁気的に未飽和状態となる。このため、補極
磁束調整磁性部材１８Ｂを介して補極磁束が主極
鉄心１３へ漏洩し易くなり、補極磁束φIP1〜φIP3
のうち、φIP1，φIP2が主極鉄心１３への漏洩磁束
量となり、残りのφIP3のみが電機子２側へ入射し
て整流起電力を発生するための補極磁束として働
く。
め界磁であるから界磁巻線１４による主磁束φMP2
が小で、主極鉄心１３と継鉄１０の磁束密度が低
く、磁気的に未飽和状態となる。このため、補極
磁束調整磁性部材１８Ｂを介して補極磁束が主極
鉄心１３へ漏洩し易くなり、補極磁束φIP1〜φIP3
のうち、φIP1，φIP2が主極鉄心１３への漏洩磁束
量となり、残りのφIP3のみが電機子２側へ入射し
て整流起電力を発生するための補極磁束として働
く。
したがつて、低速運転時の漏洩磁束量φIP1と高
速運転時の漏洩磁束量（φIP1＋φIP2）は必然的に
φIP1＜（φIP1＋φIP2）となり、逆に補極鉄心１６か
ら電機子２側へ入射する整流起電力を発生するた
めの補極磁束量は低速運転時が（φIP2＋φIP3）、高
速運転時がφIP3で、必然的に（φIP2＋φIP3）＞φIP3
となる。このように高速運転時の補極磁束量が低
速運転時の補極磁束量より小さくなるので、直流
機本体のみで無火花帯移動現象を防止することが
できる。
速運転時の漏洩磁束量（φIP1＋φIP2）は必然的に
φIP1＜（φIP1＋φIP2）となり、逆に補極鉄心１６か
ら電機子２側へ入射する整流起電力を発生するた
めの補極磁束量は低速運転時が（φIP2＋φIP3）、高
速運転時がφIP3で、必然的に（φIP2＋φIP3）＞φIP3
となる。このように高速運転時の補極磁束量が低
速運転時の補極磁束量より小さくなるので、直流
機本体のみで無火花帯移動現象を防止することが
できる。
なお、前記実施例では、補極磁束調整磁性部材
の両端部を主極鉄心と補極鉄心の側面に密着させ
た状態で固着しているが、補極磁束調整磁性部材
の少なくとも一端部を主極鉄心および補極鉄心の
側面に対して空隙をあけた状態で固着してもよ
い。
の両端部を主極鉄心と補極鉄心の側面に密着させ
た状態で固着しているが、補極磁束調整磁性部材
の少なくとも一端部を主極鉄心および補極鉄心の
側面に対して空隙をあけた状態で固着してもよ
い。
また、この際、直流機の無火花帯移動量の大き
さに応じて前記漏洩磁束量の大きさを調整するた
め、前記空隙の寸法を変えたり、あるいは補極磁
束調整磁性部材の断面積を変えたりすることもで
きる。
さに応じて前記漏洩磁束量の大きさを調整するた
め、前記空隙の寸法を変えたり、あるいは補極磁
束調整磁性部材の断面積を変えたりすることもで
きる。
以上説明したように、本発明によれば、主極鉄
心と補極鉄心の間で界磁巻線および補極巻線より
電機子側に片寄つた位置においてほぼ周方向に延
在する補極磁束調整磁性部材を設け、この補極磁
束調整磁性部材に、強め界磁である低速運転時に
は漏洩補極磁束を少なく流通させ、弱め界磁であ
る高速運転時には漏洩補極磁束を多く流通させて
補極から電機子へ流通する補極磁束量を回転数に
応じて自動的に変化させるようにしたので、従来
のような直流機本体とは別個の整流補償装置を要
することなく、直流機本体の内部構造をわずかに
改造するだけで無火花帯移動現象を防止すること
ができる。その結果、現地での据付作業時間を短
縮化でき、また設置面積も少なくてすむ。
心と補極鉄心の間で界磁巻線および補極巻線より
電機子側に片寄つた位置においてほぼ周方向に延
在する補極磁束調整磁性部材を設け、この補極磁
束調整磁性部材に、強め界磁である低速運転時に
は漏洩補極磁束を少なく流通させ、弱め界磁であ
る高速運転時には漏洩補極磁束を多く流通させて
補極から電機子へ流通する補極磁束量を回転数に
応じて自動的に変化させるようにしたので、従来
のような直流機本体とは別個の整流補償装置を要
することなく、直流機本体の内部構造をわずかに
改造するだけで無火花帯移動現象を防止すること
ができる。その結果、現地での据付作業時間を短
縮化でき、また設置面積も少なくてすむ。
第１図は本発明の一実施例に係る直流機の要部
展開図、第２図イ，ロは第１図に示した直流機の
低速運転時と高速運転時の動作説明図、第３図は
従来の整流補償装置のブロツク回路図、第４図は
回転数に対する無火花帯移動現象を示す特性図で
ある。 ２……電機子、１０……継鉄、１１……主極、
１２……補極、１３……主極鉄心、１４……界磁
巻線、１５……電機子巻線、１６……補極鉄心、
１７……補極巻線、１８Ａ，１８Ｂ……補極磁束
調整磁性部材。
展開図、第２図イ，ロは第１図に示した直流機の
低速運転時と高速運転時の動作説明図、第３図は
従来の整流補償装置のブロツク回路図、第４図は
回転数に対する無火花帯移動現象を示す特性図で
ある。 ２……電機子、１０……継鉄、１１……主極、
１２……補極、１３……主極鉄心、１４……界磁
巻線、１５……電機子巻線、１６……補極鉄心、
１７……補極巻線、１８Ａ，１８Ｂ……補極磁束
調整磁性部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電機子及び整流子を有する回転子と、継鉄、
この継鉄の内周側に取り付けられた主極鉄心と界
磁巻線からなる複数の主極、前記継鉄の内周側で
前記主極の間に取り付けられた補極鉄心と補極巻
線からなる複数の補極、及び前記整流子と摺接す
るブラシを有する固定子とを備え、低速運転時に
は強め界磁を行ない、高速回転時には弱め界磁を
行なう直流機において、前記主極鉄心と前記補極
鉄心との間で前記界磁巻線及び補極巻線より前記
電機子側に片寄つた位置においてほぼ周方向に延
在し、かつ強め界磁である低速運転時には漏洩補
極磁束を少なく流通させ、弱め界磁である高速運
転時には漏洩補極磁束を多く流通させて前記補極
から前記電機子へ流通する補極磁束量を回転数に
応じて自動的に変化させる補極磁束調整磁性部材
を設けたことを特徴とする直流機。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記補極磁
束調整磁性部材は、前記主極鉄心および補極鉄心
の少なくともいずれか一方に対して空隙をあけた
状態で支持されていることを特徴とする直流機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21005985A JPS6271463A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 直流機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21005985A JPS6271463A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 直流機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271463A JPS6271463A (ja) | 1987-04-02 |
| JPH0368628B2 true JPH0368628B2 (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=16583133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21005985A Granted JPS6271463A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 直流機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6271463A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5015905A (en) * | 1988-05-27 | 1991-05-14 | Hitachi, Ltd. | DC dynamoelectric machine with interpoles having magnetic flux bypassing members |
| JPH01298937A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Hitachi Ltd | 直流機 |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP21005985A patent/JPS6271463A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6271463A (ja) | 1987-04-02 |
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