JPH10174330A - 三相電機子巻線 - Google Patents
三相電機子巻線Info
- Publication number
- JPH10174330A JPH10174330A JP33652296A JP33652296A JPH10174330A JP H10174330 A JPH10174330 A JP H10174330A JP 33652296 A JP33652296 A JP 33652296A JP 33652296 A JP33652296 A JP 33652296A JP H10174330 A JPH10174330 A JP H10174330A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- auxiliary
- main
- main winding
- magnet wire
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- Pending
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固定子スロット内での巻線の占積率が低く、
巻線間の隙間や巻線とスロット壁との隙間が電動機のト
ルクや温度などの運転特性に寄与せず、1次銅損の増加
や効率低下の要因になっている。又、巻線間に隙間が存
在してワニスを介しての熱伝達が悪くなり、巻線の温度
上昇が高くなる要因にもなっている。 【解決手段】 固定子スロット内にマグネット・ワイヤ
ーを乱巻きに巻回し収納した三相電機子巻線において、
前記マグネット・ワイヤーを主巻線とし、この主巻線に
対し直径が1/10〜154/1000の補助マグネッ
ト・ワイヤーから成る補助巻線を主巻線と並列に接続し
ながら主巻線間の隙間に配設する。
巻線間の隙間や巻線とスロット壁との隙間が電動機のト
ルクや温度などの運転特性に寄与せず、1次銅損の増加
や効率低下の要因になっている。又、巻線間に隙間が存
在してワニスを介しての熱伝達が悪くなり、巻線の温度
上昇が高くなる要因にもなっている。 【解決手段】 固定子スロット内にマグネット・ワイヤ
ーを乱巻きに巻回し収納した三相電機子巻線において、
前記マグネット・ワイヤーを主巻線とし、この主巻線に
対し直径が1/10〜154/1000の補助マグネッ
ト・ワイヤーから成る補助巻線を主巻線と並列に接続し
ながら主巻線間の隙間に配設する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定子スロット内
にマグネット・ワイヤーを乱巻きに巻回し収納した三相
電機子巻線に関する。
にマグネット・ワイヤーを乱巻きに巻回し収納した三相
電機子巻線に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のマグネット・ワイヤーを乱巻きに
巻回した巻線を、固定子スロット内に収納した状態断面
図を図4に示す。図において、固定子鉄心(図示しな
い)の固定子スロット1内には絶縁物2が敷かれ、この
絶縁物2の内側にマグネット・ワイヤーを乱巻きに巻回
した巻線3が収納されている。そして、固定子スロット
1のオープニング部に絶縁楔4を打ち込み、巻線3を固
定子スロット1内に位置決めし巻線3端を糸縛り後に図
示しないワニス処理装置により固定子鉄心全体をワニス
含浸して、固定子スロット1内に巻線3を固定する。こ
の巻線3を構成するマグネット・ワイヤーは同一線径で
本数は例えば34本である。そして、ワニス処理後の固
定子スロット1内ではマグネット・ワイヤーとスロット
壁との隙間にワニス5が充填されている。
巻回した巻線を、固定子スロット内に収納した状態断面
図を図4に示す。図において、固定子鉄心(図示しな
い)の固定子スロット1内には絶縁物2が敷かれ、この
絶縁物2の内側にマグネット・ワイヤーを乱巻きに巻回
した巻線3が収納されている。そして、固定子スロット
1のオープニング部に絶縁楔4を打ち込み、巻線3を固
定子スロット1内に位置決めし巻線3端を糸縛り後に図
示しないワニス処理装置により固定子鉄心全体をワニス
含浸して、固定子スロット1内に巻線3を固定する。こ
の巻線3を構成するマグネット・ワイヤーは同一線径で
本数は例えば34本である。そして、ワニス処理後の固
定子スロット1内ではマグネット・ワイヤーとスロット
壁との隙間にワニス5が充填されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、固定子スロット1内での巻線3を構成す
るマグネット・ワイヤーの占める導体占積率が低く、マ
グネット・ワイヤー間の隙間やマグネット・ワイヤーと
スロット壁との隙間が、電動機のトルクや温度などの運
転特性に寄与せず、1次銅損の増加や効率低下の要因に
なっている。また、これらの隙間は一般的に小さいため
にワニス処理されたワニスが充分に浸透せず、マグネッ
ト・ワイヤー間には隙間が存在してワニス5を介しての
熱伝達が悪くなり、巻線3の温度上昇が高くなる要因に
もなっている。
うな構成では、固定子スロット1内での巻線3を構成す
るマグネット・ワイヤーの占める導体占積率が低く、マ
グネット・ワイヤー間の隙間やマグネット・ワイヤーと
スロット壁との隙間が、電動機のトルクや温度などの運
転特性に寄与せず、1次銅損の増加や効率低下の要因に
なっている。また、これらの隙間は一般的に小さいため
にワニス処理されたワニスが充分に浸透せず、マグネッ
ト・ワイヤー間には隙間が存在してワニス5を介しての
熱伝達が悪くなり、巻線3の温度上昇が高くなる要因に
もなっている。
【0004】本発明はこれらの課題を解決するもので、
固定子スロット内での導体占積率を高くすもと共に巻線
の温度上昇を低くする。また電動機停止中の巻線の水滴
付着防止をする等を目的とする三相電機子巻線を提供す
る。
固定子スロット内での導体占積率を高くすもと共に巻線
の温度上昇を低くする。また電動機停止中の巻線の水滴
付着防止をする等を目的とする三相電機子巻線を提供す
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明における三相電機
子巻線は、請求項1では固定子スロット内にマグネット
・ワイヤーを乱巻きに巻回し収納した三相電機子巻線に
おいて、前記マグネット・ワイヤーを主巻線とし、この
主巻線に対し直径が1/10〜154/1000の補助
マグネット・ワイヤーから成る補助巻線を主巻線と並列
に接続しながら主巻線間の隙間に配設することを特徴と
する。
子巻線は、請求項1では固定子スロット内にマグネット
・ワイヤーを乱巻きに巻回し収納した三相電機子巻線に
おいて、前記マグネット・ワイヤーを主巻線とし、この
主巻線に対し直径が1/10〜154/1000の補助
マグネット・ワイヤーから成る補助巻線を主巻線と並列
に接続しながら主巻線間の隙間に配設することを特徴と
する。
【0006】このように構成すると、固定子スロット内
における巻線の占める占積率が向上し、1次巻線の発生
する1次銅損が低下し電動機効率が向上する。また主巻
線相互間に補助巻線を収めるので熱伝達率が向上し1次
銅損低下の相乗作用で電動機温度上昇が低下する。
における巻線の占める占積率が向上し、1次巻線の発生
する1次銅損が低下し電動機効率が向上する。また主巻
線相互間に補助巻線を収めるので熱伝達率が向上し1次
銅損低下の相乗作用で電動機温度上昇が低下する。
【0007】次に請求項2では、前記主巻線と補助巻線
の夫々の回路の接続端子をモータ外部に出したので、主
巻線と補助巻線を並列接続した場合と、主巻線のみに電
源を接続する場合の2種類の特性が得られる。
の夫々の回路の接続端子をモータ外部に出したので、主
巻線と補助巻線を並列接続した場合と、主巻線のみに電
源を接続する場合の2種類の特性が得られる。
【0008】また請求項3では、前記補助巻線を電動機
停止時にスペース・ヒーターとして単相電流加熱で使用
するので、主巻線を使用する場合に比べ小電流で結露防
止ができる。更に請求項4及び5では、前記補助巻線を
主巻線とは異なる抵抗の材質とする或いは抵抗を主巻線
より低抵抗としたので、更に1次銅損の低下が可能とな
る。
停止時にスペース・ヒーターとして単相電流加熱で使用
するので、主巻線を使用する場合に比べ小電流で結露防
止ができる。更に請求項4及び5では、前記補助巻線を
主巻線とは異なる抵抗の材質とする或いは抵抗を主巻線
より低抵抗としたので、更に1次銅損の低下が可能とな
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明の第1実施例について
図1及び図2を参照し、従来構成と同じものは同じ符号
を使用して説明する。図1は、従来と同じマグネット・
ワイヤーを乱巻きに巻回して主巻線とし、この主巻線よ
り線径が小で成る補助巻線を固定子スロット内に収納し
た状態断面図である。図において、固定子鉄心(図示し
ない)の固定子スロット1内には絶縁物2が敷かれ、こ
の絶縁物2の内側に主マグネット・ワイヤーを乱巻きに
巻回して成る主巻線13が収納されている(マグネット
・ワイヤーの本数は例えば34本である)。そして、隣
接する主巻線13相互間で形成される空間に、主巻線1
3を形成する主マグネット・ワイヤーより線径が154
/1000の補助マグネット・ワイヤーを主巻線13と
同数巻回して形成される補助巻線15を収める。
図1及び図2を参照し、従来構成と同じものは同じ符号
を使用して説明する。図1は、従来と同じマグネット・
ワイヤーを乱巻きに巻回して主巻線とし、この主巻線よ
り線径が小で成る補助巻線を固定子スロット内に収納し
た状態断面図である。図において、固定子鉄心(図示し
ない)の固定子スロット1内には絶縁物2が敷かれ、こ
の絶縁物2の内側に主マグネット・ワイヤーを乱巻きに
巻回して成る主巻線13が収納されている(マグネット
・ワイヤーの本数は例えば34本である)。そして、隣
接する主巻線13相互間で形成される空間に、主巻線1
3を形成する主マグネット・ワイヤーより線径が154
/1000の補助マグネット・ワイヤーを主巻線13と
同数巻回して形成される補助巻線15を収める。
【0010】この後、固定子スロット1のオープニング
部に絶縁楔4を打ち込み、主巻線13と補助巻線15を
固定子スロット1内に位置決めし、夫々の巻線端を糸縛
りした後に図示しないワニス処理装置により固定子鉄心
全体をワニス含浸して、固定子スロット1内に主巻線1
3と補助巻線15を固定する。そして、ワニス処理後の
固定子スロット1内では主,補助マグネット・ワイヤー
と固定子スロット1壁との隙間にワニス5が充填されて
いる。
部に絶縁楔4を打ち込み、主巻線13と補助巻線15を
固定子スロット1内に位置決めし、夫々の巻線端を糸縛
りした後に図示しないワニス処理装置により固定子鉄心
全体をワニス含浸して、固定子スロット1内に主巻線1
3と補助巻線15を固定する。そして、ワニス処理後の
固定子スロット1内では主,補助マグネット・ワイヤー
と固定子スロット1壁との隙間にワニス5が充填されて
いる。
【0011】尚、補助巻線15の収納は、主巻線13相
互間または主巻線13と固定子スロット1壁との空間
(この場合は補助マグネット・ワイヤーが複数本の塊り
となる)と、更には主巻線13と固定子スロット1壁と
の空間だけでもよい。
互間または主巻線13と固定子スロット1壁との空間
(この場合は補助マグネット・ワイヤーが複数本の塊り
となる)と、更には主巻線13と固定子スロット1壁と
の空間だけでもよい。
【0012】このように固定子スロット1内に収納され
た主巻線13と補助巻線15は、例えば図2に示すよう
に並列回路のY結線に接続される。図2は2極の場合の
接続図で、R1は主巻線13の1極1相分の抵抗で、R
2は補助巻線15の1極1相分の抵抗である。そして、
主巻線13と補助巻線15は各相とも並列接続されてい
るので、1相分の抵抗値Raは2×(R1×R2)/
(R1+R2)となる。これに対し従来の1相分の抵抗
値Rbは2×R1である。
た主巻線13と補助巻線15は、例えば図2に示すよう
に並列回路のY結線に接続される。図2は2極の場合の
接続図で、R1は主巻線13の1極1相分の抵抗で、R
2は補助巻線15の1極1相分の抵抗である。そして、
主巻線13と補助巻線15は各相とも並列接続されてい
るので、1相分の抵抗値Raは2×(R1×R2)/
(R1+R2)となる。これに対し従来の1相分の抵抗
値Rbは2×R1である。
【0013】ここで、主巻線13の抵抗(1極1相分)
R1=1Ωとすると、補助巻線15の抵抗(1極1相
分)R2はマグネット・ワイヤーの直径比の2乗に逆比
例するので、 R2=1×[(1000/154)/1]2 =42.4
Ω となる。このR1=1ΩとR2=42.2Ωを用いて従
来の1相分の抵抗値Rbを求めると、Rb=2×1=2
Ωとなる。
R1=1Ωとすると、補助巻線15の抵抗(1極1相
分)R2はマグネット・ワイヤーの直径比の2乗に逆比
例するので、 R2=1×[(1000/154)/1]2 =42.4
Ω となる。このR1=1ΩとR2=42.2Ωを用いて従
来の1相分の抵抗値Rbを求めると、Rb=2×1=2
Ωとなる。
【0014】これに対し本実施例の1相分の抵抗値Ra
を求めると、 Ra=2×(1×42.2)/(1+42.2)=1.
95Ω となり、従来に対し1次銅損を約(1.95/2)×1
00=97.6%に低減できる。
を求めると、 Ra=2×(1×42.2)/(1+42.2)=1.
95Ω となり、従来に対し1次銅損を約(1.95/2)×1
00=97.6%に低減できる。
【0015】このように、補助巻線15を主巻線13の
相互間に収めることにより、従来空隙であった部分に導
体(補助マグネット・ワイヤー)が入るので、固定子巻
線の1次銅損による発生熱が補助巻線15を介して伝達
され固定子鉄心への熱伝達が良くなる。そして、1次銅
損の減少によりモータ効率も向上する相乗作用でモータ
温度上昇が低下する。
相互間に収めることにより、従来空隙であった部分に導
体(補助マグネット・ワイヤー)が入るので、固定子巻
線の1次銅損による発生熱が補助巻線15を介して伝達
され固定子鉄心への熱伝達が良くなる。そして、1次銅
損の減少によりモータ効率も向上する相乗作用でモータ
温度上昇が低下する。
【0016】次に第2実施例について図3を参照して説
明する。図3は2極の場合の接続図で、第1実施例と異
なるところは補助巻線25に夫々の口出端子があって、
主巻線23の口出端子と接続することにより第1実施例
と同様の効果が得られる。即ち、図において、Mu,M
v,Mwは主巻線23の口出端子であり、Au,Av,
Awは補助巻線25の口出端子である。これらの各口出
端子であるMuとAu,MvとAv,MwとAwを夫々
接続すると、図2と同様の2極の接続図が形成されるの
で、第1実施例と同様の作用効果が得られる。又、主巻
線23の口出端子Mu,Mv,Mwだけを電源端子に接
続すると第1実施例とは異なるモータ特性が得られ、接
続変更するだけで2種類のモータ特性が得られる電動機
を提供することができる。
明する。図3は2極の場合の接続図で、第1実施例と異
なるところは補助巻線25に夫々の口出端子があって、
主巻線23の口出端子と接続することにより第1実施例
と同様の効果が得られる。即ち、図において、Mu,M
v,Mwは主巻線23の口出端子であり、Au,Av,
Awは補助巻線25の口出端子である。これらの各口出
端子であるMuとAu,MvとAv,MwとAwを夫々
接続すると、図2と同様の2極の接続図が形成されるの
で、第1実施例と同様の作用効果が得られる。又、主巻
線23の口出端子Mu,Mv,Mwだけを電源端子に接
続すると第1実施例とは異なるモータ特性が得られ、接
続変更するだけで2種類のモータ特性が得られる電動機
を提供することができる。
【0017】続いて第3実施例を図3を参照して説明す
る。第3実施例は補助巻線25回路を電動機内部の結露
防止のスペース・ヒータとして使用する事例である。図
において、補助巻線25の補助マグネット・ワイヤーを
主巻線23マグネット・ワイヤーの線径の154/10
00とし、R1=1Ωとした場合はR2=42.2Ωと
なる。ここで補助巻線25に単相電流加熱をする。単相
電流加熱の計算式は、W=2×I2 R(Rは1相分)で
電動機の大きさよってWは一般的に決められる為、Rの
大きさにより単相電流が変わることになる。よって、補
助巻線25回路を単相電流加熱する場合は、主巻線23
回路に比べて電流がR1/R2の平方根の比で小さくな
り、低電流で単相電流加熱が可能となる。このように単
相電流加熱することにより電動機内部は暖かくなり、電
動機の停止中に電動機内部で内気と外気との差で発生す
る結露を防止することができ、補助巻線25回路が結露
防止用のスペース・ヒータ作用を小電流でする効果があ
る。
る。第3実施例は補助巻線25回路を電動機内部の結露
防止のスペース・ヒータとして使用する事例である。図
において、補助巻線25の補助マグネット・ワイヤーを
主巻線23マグネット・ワイヤーの線径の154/10
00とし、R1=1Ωとした場合はR2=42.2Ωと
なる。ここで補助巻線25に単相電流加熱をする。単相
電流加熱の計算式は、W=2×I2 R(Rは1相分)で
電動機の大きさよってWは一般的に決められる為、Rの
大きさにより単相電流が変わることになる。よって、補
助巻線25回路を単相電流加熱する場合は、主巻線23
回路に比べて電流がR1/R2の平方根の比で小さくな
り、低電流で単相電流加熱が可能となる。このように単
相電流加熱することにより電動機内部は暖かくなり、電
動機の停止中に電動機内部で内気と外気との差で発生す
る結露を防止することができ、補助巻線25回路が結露
防止用のスペース・ヒータ作用を小電流でする効果があ
る。
【0018】更に第4実施例を説明する。第1実施例の
補助巻線15を形成する補助マグネット・ワイヤーの材
質を主巻線13のマグネット・ワイヤー材質より低抵抗
のものを使用する。即ち、補助巻線15を形成する補助
マグネット・ワイヤーにアルミニウム(導電率γ=36
m/Ωmm2 )を使用し、主巻線13のマグネット・ワ
イヤーに銅(導電率γ=58m/Ωmm2 )を使用す
る。そして、第1実施例と同一条件(R1=1Ω)でR
2を計算すると、 R2=1×[(1000/154)/1]2 ×(36/
58)=26.2Ω となり、図2の1相分の抵抗値Rcを求めると、 Rc=2×[(1×26.2)/(1+26.2)]=
1.92Ω となる。これは、従来の2Ωに対して1次銅損を約
(1.93/2)×100=96.3%に低減できる。
その他の作用効果は第1実施例と同様である。
補助巻線15を形成する補助マグネット・ワイヤーの材
質を主巻線13のマグネット・ワイヤー材質より低抵抗
のものを使用する。即ち、補助巻線15を形成する補助
マグネット・ワイヤーにアルミニウム(導電率γ=36
m/Ωmm2 )を使用し、主巻線13のマグネット・ワ
イヤーに銅(導電率γ=58m/Ωmm2 )を使用す
る。そして、第1実施例と同一条件(R1=1Ω)でR
2を計算すると、 R2=1×[(1000/154)/1]2 ×(36/
58)=26.2Ω となり、図2の1相分の抵抗値Rcを求めると、 Rc=2×[(1×26.2)/(1+26.2)]=
1.92Ω となる。これは、従来の2Ωに対して1次銅損を約
(1.93/2)×100=96.3%に低減できる。
その他の作用効果は第1実施例と同様である。
【0019】以上の実施例に対し、主巻線のマグネット
・ワイヤー本数に対する補助巻線の補助マグネット・ワ
イヤー本数を、2倍,3倍と複数本とする場合も可能
で、この場合は更に効果が良くなる。
・ワイヤー本数に対する補助巻線の補助マグネット・ワ
イヤー本数を、2倍,3倍と複数本とする場合も可能
で、この場合は更に効果が良くなる。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定子ス
ロット内にマグネット・ワイヤーを乱巻きに巻回し収納
した三相電機子巻線を有する電動機で、1次銅損が小さ
くて高効率の温度上昇が低い良好な特性の電動機が提供
できると共に、低電流単相加熱が可能で且つ2種類の特
性が得られる三相電動機を提供できる。
ロット内にマグネット・ワイヤーを乱巻きに巻回し収納
した三相電機子巻線を有する電動機で、1次銅損が小さ
くて高効率の温度上昇が低い良好な特性の電動機が提供
できると共に、低電流単相加熱が可能で且つ2種類の特
性が得られる三相電動機を提供できる。
【図1】本発明の一実施例を示す固定子スロット内に巻
線を収納した断面図、
線を収納した断面図、
【図2】本発明の一実施例を示す主巻線と補助巻線の接
続図、
続図、
【図3】本発明の他の実施例を示す図2相当図、
【図4】従来の図1相当図、
【図5】従来の図2相当図。
1…固定子スロット、 13,23…主巻線、 15,25…補助巻線。
Claims (5)
- 【請求項1】 固定子スロット内にマグネット・ワイヤ
ーを乱巻きに巻回し収納した三相電機子巻線において、
前記マグネット・ワイヤーを主巻線とし、この主巻線に
対し直径が1/10〜154/1000の補助マグネッ
ト・ワイヤーから成る補助巻線を主巻線と並列に接続し
ながら主巻線間の隙間に配設することを特徴とする三相
電機子巻線。 - 【請求項2】 前記主巻線と補助巻線の夫々の回路の接
続端子をモータ外部に出す請求項1記載の三相電機子巻
線。 - 【請求項3】 前記補助巻線を電動機停止時にスペース
・ヒーターとして単相電流加熱で使用する請求項1記載
の三相電機子巻線。 - 【請求項4】 前記補助巻線を主巻線とは異なる抵抗の
材質とする請求項1乃至3記載の三相電機子巻線。 - 【請求項5】 前記補助巻線の抵抗は主巻線より低抵抗
である請求項1乃至4記載の三相電機子巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33652296A JPH10174330A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 三相電機子巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33652296A JPH10174330A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 三相電機子巻線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174330A true JPH10174330A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18300007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33652296A Pending JPH10174330A (ja) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | 三相電機子巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10174330A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20040031886A (ko) * | 2002-10-07 | 2004-04-14 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 차량용 교류발전기 |
| WO2014188466A1 (ja) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | 三菱電機株式会社 | 固定子及びこの固定子を使用する電動機 |
| WO2018087889A1 (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の回転子 |
| WO2019163021A1 (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、圧縮機および空気調和装置 |
| US10411540B2 (en) | 2014-04-22 | 2019-09-10 | Secop Austria Gmbh | Stator of an electric motor |
| JPWO2019220610A1 (ja) * | 2018-05-18 | 2020-12-10 | 三菱電機株式会社 | 固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和装置 |
| CN118646176A (zh) * | 2024-08-14 | 2024-09-13 | 浙江永昌电气股份有限公司 | 一种降噪降功耗且抑谐波的电磁驱动装置及制造方法 |
| CN118739681A (zh) * | 2024-08-30 | 2024-10-01 | 浙江永昌电气股份有限公司 | 一种定子结构及绕线方法、电机、转子制造模具 |
-
1996
- 1996-12-17 JP JP33652296A patent/JPH10174330A/ja active Pending
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