JPH049025B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 交流回転機例えば水車発電機などの多相波巻結
線は１回巻コイルの多極機で、毎極毎相当りの溝
数が整数である場合には極間の渡り線が少なくな
るため採用されることが多いが、毎極毎相当りの
溝数が分数の分数溝巻のときにはその結線手順が
画一的でないため極間の渡り線が多く結線が複雑
になる場合がありその適用に限界があつた。

本発明は交流２層巻回転機の電機子の毎極毎相
当りの溝数が分数の分数溝巻による多相波巻結線
法に関する。

本発明は分数溝巻の波巻結線を簡単な極間の渡
り線で行なう方法を追求したもので、この方法に
よれば従来にくらべて極間渡り線の数および長さ
を大幅に軽減できて、簡易な構造で低価格の交流
回転機の分数溝巻における多相波巻結線法を提供
することを目的とする。

従来の交流回転機の分数溝巻における多相波巻
結線では隣接極間の同相の上下溝数が異る場合
（これを溝数不連続という）には極間の渡り線は
必ず発生する。

第１図は、従来の分数溝巻における波巻結線を
示す巻線配列等価図で極数１４、相数３、電機子
総溝数１５０、毎極毎相当りに溝数β＝３４／７の 場合を示す。図は通常の巻線の結線図を等価的に
表記したものであり、その意味するところは次の
とおりである。

まず、発電機の巻線は鉄心部と２つのエンド部
とから構成されており、２つのエンド部について
水車などの原動機側をＤ側、他方の励磁機側をＢ
側と称し、電気出力を取り出す端子は図中に矢印
で示している。以下説明を簡単にするため出力端
子入口側は必ずＢ側のエンド部から入るものとす
る。第１図では溝３５の下溝導体に入口端子が結
線され、Ｄ側のエンド部に向かい隣接している磁
極の溝２６の上溝導体にこのエンド部にて結線さ
れている。なお丸印は溝内に収容されている導体
を表している。以下順次溝１４の下溝導体にＢ側
で、溝５の上溝導体にＤ側でそれぞれ結線されて
波巻結線がされていることを示している。また、
図中に記載されている破線は渡り巻線部を示して
いる。

この図からわかるように１相で14極当り６本の
極間の渡り線が発生していた。（但し口出線もそ
れぞれ1/2の渡り線として数える。） 従来の波巻結線では溝数不連続を避ける方法と
して上下寄せがあるがこれはβの値によつては全
く効果がない。

上下寄せについては電気学会回転機研究会資料
RM80−15 1980年２月発行に記載されている。

そこで従来の溝相配置に僅かの変更を加えるこ
とによつて巻線係数の基本波成分を殆ど変えずに
溝数不連続の数を低減できて極間渡り線を減ら
し、渡り線の長さも短くできる溝相配置の決め方
を追求した。

本発明によれば、毎極毎相当りの溝数が分数の
交流２層巻回転機の各溝の溝相配置を分布巻係数
の基本波成分が最大となるように定めた後、上下
寄せを行なう多相波巻結線において、隣り合う極
の上層の巻線と下層の巻線との間を基本ピツチに
より基礎結線を行なつて基礎結線できない下浮遊
溝と上浮遊溝とを定めて、下浮遊溝の巻線をすべ
て他の相に移しその代りに他の相から得た下溝巻
線と自相の上浮遊溝とによつて基本ピツチにより
基礎結線を行なつて溝相配置を決めるか、または
上浮遊溝の巻線をすべて他の相に移しその代りに
他の相から得た上溝巻線と自相の下浮遊溝巻線と
によつて基本ピツチにより基礎結線を行なつて溝
相配置を決めることによつて達成される。

次に本発明の実施例について説明する。

極数をＰ，相数をｎ，電機子総溝数をN₁，毎
極毎相当りの溝数をβとすればβ＝N₁／nP＝K_i＋ K_u／K_bで表わされる。但しK_i，K_u，K_bは非負の
整数でかつK_uとK_bとは互に素であり、K_bはＰの
約数であることが必要である。

説明を容易にするため、対象を３相２層巻機に
限定しかつ極数Ｐは Ｐ＝K_b…K_bが隅数のとき Ｐ＝2K_b…K_bが奇数のとき とする。

Ｐ＝mK_b（ｍ＝１，２…）の場合には以下の説
明のｍ回の繰返しとなるので一般性を失うことは
ない。また１相（ｍ相）についてのみ説明する
が、３相はＵ，Ｖ，Ｗ相の周期的な繰返しとな
る。

次に用語について説明する。

ア 2mod（3K_u，K_b）＞K_bを満足するβのときこ
の巻線を増加列と呼び、2mod（3K_u，K_b）
K_bを満足するβのときこの巻線を減少列と呼
ぶ。但しmod（ｘ，ｙ）はｙをmodとしたｘの
値をあらわしmod（ｘ，ｙ）＝ｘ−ｙ×〔ｘ／ｙ〕
であり〔 〕はガウス記号をあらわす。

イ 増加列のときはW_p＝〔3Kβ〕＋１を基本ピツ
チとし、減少列のときはW_p＝〔3β〕を基本ピツ
チとする。

本発明の手順について説明する。

１ まず第１極から第K_b極の範囲で上溝導体の
相は分布巻係数の基本波成分が最大となるよう
に定めて、さらにこれを繰返して全極にわたり
溝相配置を決めた後に、下溝導体の相はコイル
ピツチにより溝相配置をきめて、上下寄せを行
なう。

第２図は第１図の巻線配列に従来例による上
下寄せを行つた後の結線を示すものである。こ
の例では巻線は2mod（3K_u，K_b）＝2mod（３×
４、７）＝10＞７なので増加例である。第２図
は奇数極の溝を上寄せしたものである。

２ 次いで第Ｋ−１極下溝と第Ｋ極上溝とを基本
ピツチW_pにより可能な限り結線して、この上
下の溝を単位として結線して基礎結線図を作成
する。このとき基礎結線することができなくて
遊んでいる溝を浮遊溝と呼び上溝に属する浮遊
溝を上浮遊溝、下溝に属する浮遊溝を下浮遊溝
と呼ぶ。第３図は第２図の巻線についての本発
明の実施例による基礎結線図で、斜線を施した
溝は浮遊溝をあらわす。第３図において基本ピ
ツチはW_p＝〔3β〕＋１＝11である。

３ 次に下浮遊溝の巻線をすべて他の相に移し、
その代りに他の相から得た下溝巻線と自相の上
浮遊溝巻線とによつて溝相配置を決める。逆に
上浮遊溝の巻線をすべて他の相に移し、その代
りに他の相から得た上溝巻線と下浮遊溝巻線と
によつて基礎結線を行なつて溝相配置を決める
ことができる。これらの変換を上下変換とよ
ぶ。

第４図は第３図の基礎結線に基づいて上下変
換を行なつて溝相配置を決めた結線図である。

第４図において、斜線を施した溝は自相の浮
遊溝、横線を施した溝は他相から得た浮遊溝を
あらわす。

第４図においては極間の渡り線は３本となり
従来にくらべて渡り線の数は半減した。

４ なお第２項の記載とは逆に、基本ピツチによ
り第Ｋ−１極上溝と第Ｋ極下溝とを基本ピツチ
により基礎結線を行なつて基礎結線できない下
浮遊溝と上浮遊溝とを定めて上下変換を行なつ
た後基本ピツチにより基礎結線を行なつて溝相
配置を決めることも有効である。

このように本発明によれば従来の溝相配置に僅
かの変更を加えることによつて、巻線係数の基本
波成分を殆ど変えず溝数不連続の数を低減でき
て、極間渡り線の本数を減らし、渡り線の長さも
短くできる溝相配置を決めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の分数溝巻における波巻結線を示
す巻線配列の等価図、第２図は第１図の巻線配列
に従来例による上下寄せを行つた結線図、第３図
は第２図の巻線についての本発明の実施例による
基礎結線図、第４図は第３図の基礎結線に基づい
て本発明の実施例により上下変換を行つた結線を
示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 毎極毎相当りの溝数が分数の交流２層巻回転
   機の各溝の溝相配置を分布巻係数の基本波成分が
   最大となるように定めた後上下寄せを行なう多相
   波巻結線法において、隣り合う極の上層の巻線と
   下層の巻線との間を基本ピツチにより基礎結線を
   行なつて、基礎結線できない下浮遊溝と上浮遊溝
   とを定めて、下浮遊溝巻線または上浮遊溝巻線の
   いずれかをすべて他の相に移し、そのかわりに他
   の相から得た下浮遊溝巻線と自相の上浮遊溝巻線
   との間、または他の相から得た上浮遊溝巻線と自
   相の下浮遊溝巻線との間を基本ピツチにより基礎
   結線を行なつて溝相配置を決めることを特徴とす
   る交流回転機の多相波巻結線法。