JPH1098859A - 2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法 - Google Patents
2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法Info
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- JPH1098859A JPH1098859A JP8269071A JP26907196A JPH1098859A JP H1098859 A JPH1098859 A JP H1098859A JP 8269071 A JP8269071 A JP 8269071A JP 26907196 A JP26907196 A JP 26907196A JP H1098859 A JPH1098859 A JP H1098859A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 2極動作から4極動作に切り換えても無負荷
電流(励磁電流)が増加しない2極4極切替機能を備え
たファンモータとこのファンモータの速度切換方法を提
供する。 【解決手段】 ファンモータのコイルをスター結線する
3相の各電機子コイルを等価的に二等分し、各コイルの
スター結線接続部N以外の各コイル端部にA、X1、X
2、B、Y1、Y2、C、Z1、Z2の端子を設け、二
等分したコイルを各相A、B、Cごとに3相4極に形成
した磁極の対称2極用スロットに嵌合するように構成し
た。さらに、上記の構造のファンモータの速度切換方法
は、2極駆動の場合は各相A、B、C各2個の励磁コイ
ルA1、A2、B1、B2、C1、C2を直列に接続
し、4極駆動の場合は二等分した励磁コイルA1、A
2、B1、B2、C1、C2の内の外部コイルA1、B
1、C1の接続を反転すると共に、2相の励磁コイルの
電源接続を切り換えるようにした。
電流(励磁電流)が増加しない2極4極切替機能を備え
たファンモータとこのファンモータの速度切換方法を提
供する。 【解決手段】 ファンモータのコイルをスター結線する
3相の各電機子コイルを等価的に二等分し、各コイルの
スター結線接続部N以外の各コイル端部にA、X1、X
2、B、Y1、Y2、C、Z1、Z2の端子を設け、二
等分したコイルを各相A、B、Cごとに3相4極に形成
した磁極の対称2極用スロットに嵌合するように構成し
た。さらに、上記の構造のファンモータの速度切換方法
は、2極駆動の場合は各相A、B、C各2個の励磁コイ
ルA1、A2、B1、B2、C1、C2を直列に接続
し、4極駆動の場合は二等分した励磁コイルA1、A
2、B1、B2、C1、C2の内の外部コイルA1、B
1、C1の接続を反転すると共に、2相の励磁コイルの
電源接続を切り換えるようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機のAC/D
Cコンバータ冷却用ファンモータ等に最適な2極4極切
換機能を備えたファンモータと、このファンモータの速
度切換方法に関するものである。
Cコンバータ冷却用ファンモータ等に最適な2極4極切
換機能を備えたファンモータと、このファンモータの速
度切換方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】航空機に搭載されるAC/DCコンバー
タ冷却用ファンモータとしては、例えば、3相、400
Hz、115ボルトの2極式インダクションモータ(同
期回転速度24,000rpm)が利用されている。上
記のモータは、実回転速度21,000rpmでファン
を回転して強制通風を行っているが、この回転速度が必
要な風量は発熱量が最大になる最悪条件の場合のみであ
って、通常は10,000rpmで充分である。冷却用
ファンは高速で回転すると発生する騒音が増大するの
で、騒音を少なくするために、通常時には風量を大きく
するよりも回転速度を低下させることが要望されるよう
になってきた。
タ冷却用ファンモータとしては、例えば、3相、400
Hz、115ボルトの2極式インダクションモータ(同
期回転速度24,000rpm)が利用されている。上
記のモータは、実回転速度21,000rpmでファン
を回転して強制通風を行っているが、この回転速度が必
要な風量は発熱量が最大になる最悪条件の場合のみであ
って、通常は10,000rpmで充分である。冷却用
ファンは高速で回転すると発生する騒音が増大するの
で、騒音を少なくするために、通常時には風量を大きく
するよりも回転速度を低下させることが要望されるよう
になってきた。
【0003】速度切り換えを可能にするために、2極4
極切換機能を備えた、従来の3相インダクションモータ
の電機子コイル(以下コイルと称す)は、例えば、図7
に示すようにスター結線で形成されている。図7におい
て、AはA相コイルの端部端子を示す。A相コイルは第
1のコイルAaと第2のコイルAbが直列に接続され
て、ニュートラル部Nでその他の相のコイルと接続され
ており、第1のコイルAaと第2のコイルAbの接続点
に中間タップXが設けられている。同様に、BはB相コ
イルの端部端子で、B相コイルは第1のコイルBaと第
2のコイルBbが直列に接続されて、ニュートラル部N
でその他の相のコイルと接続されており、第1のコイル
Baと第2のコイルBbの接続点に中間タップYが設け
られている。また、CはC相コイルの端部端子で、第1
のコイルCaと第2のコイルCbが直列に接続されてニ
ュートラル部Nで上記したA相とB相のコイルと接続さ
れており、第1のコイルCaと第2のコイルCbの接続
点に中間タップZが設けられている。即ち、各相のコイ
ルはスター結線を形成している。
極切換機能を備えた、従来の3相インダクションモータ
の電機子コイル(以下コイルと称す)は、例えば、図7
に示すようにスター結線で形成されている。図7におい
て、AはA相コイルの端部端子を示す。A相コイルは第
1のコイルAaと第2のコイルAbが直列に接続され
て、ニュートラル部Nでその他の相のコイルと接続され
ており、第1のコイルAaと第2のコイルAbの接続点
に中間タップXが設けられている。同様に、BはB相コ
イルの端部端子で、B相コイルは第1のコイルBaと第
2のコイルBbが直列に接続されて、ニュートラル部N
でその他の相のコイルと接続されており、第1のコイル
Baと第2のコイルBbの接続点に中間タップYが設け
られている。また、CはC相コイルの端部端子で、第1
のコイルCaと第2のコイルCbが直列に接続されてニ
ュートラル部Nで上記したA相とB相のコイルと接続さ
れており、第1のコイルCaと第2のコイルCbの接続
点に中間タップZが設けられている。即ち、各相のコイ
ルはスター結線を形成している。
【0004】図7に示すモータの速度切換用の2極4極
切換回路は、図8に示すように構成されている。図8に
おいて、FCは図7に示したコイルを総合的に示し、同
様に、XはA相コイルの中間タップ、AはA相コイルの
端部端子、ZはC相コイルの中間タップ、BはB相コイ
ルの端部端子、YはB相コイルの中間タップ、CはC相
コイルの端部端子である。Sa乃至Sfはリレー等遠隔
操作を可能にした連動する2回路切換用スイッチ機能
(スイッチと称す)であって、S0は上記スイッチの切
換条件を示す付属的な表示スイッチである。即ち、図8
に示す状態は4極動作状態の場合(4Pと記す)であっ
て、これを他方側へ切り換えると2極動作状態(2Pと
記す)になる。また、φAは3相電源の所定の相である
A相の入力回路、φBは3相電源のB相の入力回路、φ
Cは3相電源のC相の入力回路を夫々示している。
切換回路は、図8に示すように構成されている。図8に
おいて、FCは図7に示したコイルを総合的に示し、同
様に、XはA相コイルの中間タップ、AはA相コイルの
端部端子、ZはC相コイルの中間タップ、BはB相コイ
ルの端部端子、YはB相コイルの中間タップ、CはC相
コイルの端部端子である。Sa乃至Sfはリレー等遠隔
操作を可能にした連動する2回路切換用スイッチ機能
(スイッチと称す)であって、S0は上記スイッチの切
換条件を示す付属的な表示スイッチである。即ち、図8
に示す状態は4極動作状態の場合(4Pと記す)であっ
て、これを他方側へ切り換えると2極動作状態(2Pと
記す)になる。また、φAは3相電源の所定の相である
A相の入力回路、φBは3相電源のB相の入力回路、φ
Cは3相電源のC相の入力回路を夫々示している。
【0005】即ち、4極動作状態においては、A相コイ
ルの中間タップXは電源回路φAに接続し、C相コイル
の中間タップZは電源回路φBに接続され、B相コイル
の中間タップYは電源回路φCに接続され、A相コイル
の端部端子A、B相コイルの端部端子B、C相コイルの
端部端子Cは夫々相互に接続される。また、2極動作状
態においては、A相コイルの端部端子Aは電源回路φA
に接続され、B相コイルの端部端子Bは電源回路φBに
接続され、C相コイルの端部端子Cは電源回路φCに接
続し、各相コイルの中間タップ、X、Y、Zは夫々いず
れの回路とも接続されない。
ルの中間タップXは電源回路φAに接続し、C相コイル
の中間タップZは電源回路φBに接続され、B相コイル
の中間タップYは電源回路φCに接続され、A相コイル
の端部端子A、B相コイルの端部端子B、C相コイルの
端部端子Cは夫々相互に接続される。また、2極動作状
態においては、A相コイルの端部端子Aは電源回路φA
に接続され、B相コイルの端部端子Bは電源回路φBに
接続され、C相コイルの端部端子Cは電源回路φCに接
続し、各相コイルの中間タップ、X、Y、Zは夫々いず
れの回路とも接続されない。
【0006】上記の接続における回路の構成と磁極の構
成を図9乃至図12によって説明する。図9は上述した
各スイッチが4極動作状態の場合に各コイルが接続され
た状態を示している。同図において、A相の第1のコイ
ルAaとB相の第1のコイルBa、C相の第1のコイル
Caはスター結線されて、スター結線されるA相の第2
のコイルAbとB相の第2のコイルBb、C相の第2の
コイルCbと並列に接続され、A相の第1のコイルAa
と第2のコイルAbには電源回路φAから交流電流が供
給され、B相の第1のコイルBaと第2のコイルBbに
は電源回路φCから交流電流が供給され、C相の第1の
コイルCaと第2のコイルCbには電源回路φBから交
流電流が供給される。
成を図9乃至図12によって説明する。図9は上述した
各スイッチが4極動作状態の場合に各コイルが接続され
た状態を示している。同図において、A相の第1のコイ
ルAaとB相の第1のコイルBa、C相の第1のコイル
Caはスター結線されて、スター結線されるA相の第2
のコイルAbとB相の第2のコイルBb、C相の第2の
コイルCbと並列に接続され、A相の第1のコイルAa
と第2のコイルAbには電源回路φAから交流電流が供
給され、B相の第1のコイルBaと第2のコイルBbに
は電源回路φCから交流電流が供給され、C相の第1の
コイルCaと第2のコイルCbには電源回路φBから交
流電流が供給される。
【0007】図9に示すように接続された状態における
電機子磁極の形成状態を図10に示している。図10は
電機子を展開し、3相構成からA相を代表して取り出し
て示したものである。同図において、S1乃至S4は電
機子に形成される磁極を示している。即ち、A相の第1
のコイルAaは第4の磁極S4と第1の磁極S1の間に
形成したスロットと、第1の磁極S1と第2の磁極S2
の間に形成したスロットとの間に嵌合し、第2のコイル
Abは第3の磁極S3と第4の磁極S4の間に形成した
スロットと第2の磁極S2と第3の磁極S3の間に形成
したスロットとの間に嵌合している。従って、電源回路
φAから端子Xに電流が流れ込むタイミングにおいて
は、同図の矢印に示すように電流が流れる。従って、各
磁極はその電流によって磁化され、同図に示すように、
第1の磁極S1はS極に、第2の磁極S2はN極に、第
3の磁極S3はS極に、第4の磁極S4はN極になる。
供給電流の位相回転に従って、各磁極の大きさが変化
し、極性が反転する。このモータのB相の磁極、C相の
磁極も上記と同様に機能する。従って、電機子上の磁極
が回転して図示しない回転子を回転駆動するので4極モ
ータとして機能する。
電機子磁極の形成状態を図10に示している。図10は
電機子を展開し、3相構成からA相を代表して取り出し
て示したものである。同図において、S1乃至S4は電
機子に形成される磁極を示している。即ち、A相の第1
のコイルAaは第4の磁極S4と第1の磁極S1の間に
形成したスロットと、第1の磁極S1と第2の磁極S2
の間に形成したスロットとの間に嵌合し、第2のコイル
Abは第3の磁極S3と第4の磁極S4の間に形成した
スロットと第2の磁極S2と第3の磁極S3の間に形成
したスロットとの間に嵌合している。従って、電源回路
φAから端子Xに電流が流れ込むタイミングにおいて
は、同図の矢印に示すように電流が流れる。従って、各
磁極はその電流によって磁化され、同図に示すように、
第1の磁極S1はS極に、第2の磁極S2はN極に、第
3の磁極S3はS極に、第4の磁極S4はN極になる。
供給電流の位相回転に従って、各磁極の大きさが変化
し、極性が反転する。このモータのB相の磁極、C相の
磁極も上記と同様に機能する。従って、電機子上の磁極
が回転して図示しない回転子を回転駆動するので4極モ
ータとして機能する。
【0008】次に、前述した各スイッチが2極動作状態
の場合に各コイルが接続された状態を図11に示してい
る。同図において、A相の第1のコイルAaと第2のコ
イルAbは直列に接続されて電源回路φAから交流電流
が供給され、B相の第1のコイルBaと第2のコイルB
bは直列に接続されて電源回路φBから交流電流が供給
され、C相の第1のコイルCaと第2のコイルCbは直
列に接続されて電源回路φCから交流電流が供給され、
A相の第2のコイルAb、B相の第2のコイルBb、C
相の第2のコイルCbは、夫々前述したようにニュート
ラル接続部Nで相互に接続されてスター結線されてい
る。
の場合に各コイルが接続された状態を図11に示してい
る。同図において、A相の第1のコイルAaと第2のコ
イルAbは直列に接続されて電源回路φAから交流電流
が供給され、B相の第1のコイルBaと第2のコイルB
bは直列に接続されて電源回路φBから交流電流が供給
され、C相の第1のコイルCaと第2のコイルCbは直
列に接続されて電源回路φCから交流電流が供給され、
A相の第2のコイルAb、B相の第2のコイルBb、C
相の第2のコイルCbは、夫々前述したようにニュート
ラル接続部Nで相互に接続されてスター結線されてい
る。
【0009】図11に示すように接続された状態におけ
る電機子磁極の形成状態を図12に示している。図12
は図10と同様に電機子を展開し、3相構成からA相を
代表して取り出して示したものである。従って、各構成
と符号は図10と同一なので、詳細説明は省略する。同
図において、電源回路φAから端子Aに電流が流れ込む
タイミングにおいては、同図の矢印で示すように電流が
流れる。従って、各磁極はその電流によって磁化され、
同図に示すように、第1の磁極S1はN極に、第3の磁
極S3はS極になる。第2の磁極S2と、第4の磁極S
4とは図に示されるように、その両側を同一方向に電流
が流れるので磁化されない。供給電流の位相回転に従っ
て、各磁極の大きさが変化し、極性が反転する。このモ
ータのB相の磁極、C相の磁極も上記と同様に機能す
る。従って、電機子上の磁極が回転して図示しない回転
子を回転駆動するので2極モータとして機能する。な
お、極数変換単相誘導電動機には実開昭58−9007
2号公報に開示のものがある。同公報に開示のものは、
少数極時には主コイルとなって多数極時には補助コイル
となるコイルAと、多数極時には主コイルとなって少数
極時には補助コイルとなるコイルBとを備えた極数変換
単相誘導電動機において、コイルAに対応して多数極か
ら少数極への切り換え時のみに使用する補助コイルCを
設けたものである。
る電機子磁極の形成状態を図12に示している。図12
は図10と同様に電機子を展開し、3相構成からA相を
代表して取り出して示したものである。従って、各構成
と符号は図10と同一なので、詳細説明は省略する。同
図において、電源回路φAから端子Aに電流が流れ込む
タイミングにおいては、同図の矢印で示すように電流が
流れる。従って、各磁極はその電流によって磁化され、
同図に示すように、第1の磁極S1はN極に、第3の磁
極S3はS極になる。第2の磁極S2と、第4の磁極S
4とは図に示されるように、その両側を同一方向に電流
が流れるので磁化されない。供給電流の位相回転に従っ
て、各磁極の大きさが変化し、極性が反転する。このモ
ータのB相の磁極、C相の磁極も上記と同様に機能す
る。従って、電機子上の磁極が回転して図示しない回転
子を回転駆動するので2極モータとして機能する。な
お、極数変換単相誘導電動機には実開昭58−9007
2号公報に開示のものがある。同公報に開示のものは、
少数極時には主コイルとなって多数極時には補助コイル
となるコイルAと、多数極時には主コイルとなって少数
極時には補助コイルとなるコイルBとを備えた極数変換
単相誘導電動機において、コイルAに対応して多数極か
ら少数極への切り換え時のみに使用する補助コイルCを
設けたものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の従来
のものは、その構成上、次のような問題点があった。 (1)2極動作の場合、電源電圧115ボルトを供給し
て2個直列のコイルを流れる励磁電流(略無負荷電流に
等しい値である)が0.2アンペアであると、電源電流
も0.2アンペアである。しかし、4極動作の場合に電
源電圧115ボルトを供給すると、各相のコイルは夫々
1個になっているので、各コイルを流れる励磁電流が2
倍の0.4アンペアになり、並列回路のために電源電流
はさらに、その2倍(当初の4倍)の0.8アンペアに
なる。 (2)そのために、低速運転の場合の4極動作の場合、
2極動作の場合よりも力率と効率が低下する。従って、
4極動作の場合の入力無負荷電流が2極動作の場合の4
倍になるだけではなく、航空機の場合、例えば、定格電
流が0.5アンペアに規定されていると、回転速度を低
下させて騒音を減衰させることができても、定格電流値
を満足させることができない。本発明は従来のものの上
記課題(問題点)を解決し、2極動作から4極動作に切
り換えても無負荷電流(励磁電流)が増加しない2極4
極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの
速度切換方法を提供することを目的とする。
のものは、その構成上、次のような問題点があった。 (1)2極動作の場合、電源電圧115ボルトを供給し
て2個直列のコイルを流れる励磁電流(略無負荷電流に
等しい値である)が0.2アンペアであると、電源電流
も0.2アンペアである。しかし、4極動作の場合に電
源電圧115ボルトを供給すると、各相のコイルは夫々
1個になっているので、各コイルを流れる励磁電流が2
倍の0.4アンペアになり、並列回路のために電源電流
はさらに、その2倍(当初の4倍)の0.8アンペアに
なる。 (2)そのために、低速運転の場合の4極動作の場合、
2極動作の場合よりも力率と効率が低下する。従って、
4極動作の場合の入力無負荷電流が2極動作の場合の4
倍になるだけではなく、航空機の場合、例えば、定格電
流が0.5アンペアに規定されていると、回転速度を低
下させて騒音を減衰させることができても、定格電流値
を満足させることができない。本発明は従来のものの上
記課題(問題点)を解決し、2極動作から4極動作に切
り換えても無負荷電流(励磁電流)が増加しない2極4
極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの
速度切換方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の2極4極切換機
能を備えたファンモータは上記の課題(問題点)を解決
するために、ファンモータのコイルをスター結線する3
相の各電機子コイルを等価的に二等分し、各コイルのス
ター結線接続部以外の各コイル端部に端子を設け、二等
分したコイルを各相毎に3相4極に形成した磁極の対称
2極用スロットに嵌合するように構成した。また、上記
の構造を備えたファンモータの速度切換方法は、2極駆
動の場合は各相各2個の励磁コイルを直列に接続し、4
極駆動の場合は二等分した励磁コイルの内の外部コイル
の接続を反転すると共に、2相の励磁コイルの電源接続
を切り換えるようにした。従って、2極を4極に切り換
えても励磁電流が増加しないので、力率や効率の低下が
発生しない。
能を備えたファンモータは上記の課題(問題点)を解決
するために、ファンモータのコイルをスター結線する3
相の各電機子コイルを等価的に二等分し、各コイルのス
ター結線接続部以外の各コイル端部に端子を設け、二等
分したコイルを各相毎に3相4極に形成した磁極の対称
2極用スロットに嵌合するように構成した。また、上記
の構造を備えたファンモータの速度切換方法は、2極駆
動の場合は各相各2個の励磁コイルを直列に接続し、4
極駆動の場合は二等分した励磁コイルの内の外部コイル
の接続を反転すると共に、2相の励磁コイルの電源接続
を切り換えるようにした。従って、2極を4極に切り換
えても励磁電流が増加しないので、力率や効率の低下が
発生しない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図示する実施の形態によっ
て本発明を具体的に説明する。図1は本発明に基づく2
極4極切換機能を備えた3相インダクションモータのコ
イル(電機子コイル)の構成を示している。同図におい
て、A相コイルは電機子の所定のスロットに嵌合された
状態で詳細を後述するように等しい特性が得られるよう
に等価的に2等分されて、第1のコイルA1と第2のコ
イルA2の2個のコイルによって構成され、第1のコイ
ルA1には第1の端子(A相コイル端子)Aと第2の端
子X1が、第2のコイルA2には第1の端子X2を設け
て反対側の第2の端子はニュートラル部Nでその他の相
のコイルと接続されている。同様に、B相コイルも等価
的に2等分されて、第1の端子(B相コイル端子)Bと
第2の端子Y1を備えた第1のコイルB1と、第1の端
子Y2を備えて第2の端子はニュートラル部Nでその他
の相のコイルと接続されている第2のコイルB2の2個
のコイルによって構成され、C相コイルも等価的に2等
分されて、第1の端子Cと第2の端子Z1を備えた第1
のコイルC1と、第1の端子Z2を備えて第2の端子を
ニュートラル部Nでその他の相のコイルと接続されてい
る第2のコイルC2の2個のコイルによって構成されて
いる。即ち、各相の第2のコイル同士はスター結線を形
成している。
て本発明を具体的に説明する。図1は本発明に基づく2
極4極切換機能を備えた3相インダクションモータのコ
イル(電機子コイル)の構成を示している。同図におい
て、A相コイルは電機子の所定のスロットに嵌合された
状態で詳細を後述するように等しい特性が得られるよう
に等価的に2等分されて、第1のコイルA1と第2のコ
イルA2の2個のコイルによって構成され、第1のコイ
ルA1には第1の端子(A相コイル端子)Aと第2の端
子X1が、第2のコイルA2には第1の端子X2を設け
て反対側の第2の端子はニュートラル部Nでその他の相
のコイルと接続されている。同様に、B相コイルも等価
的に2等分されて、第1の端子(B相コイル端子)Bと
第2の端子Y1を備えた第1のコイルB1と、第1の端
子Y2を備えて第2の端子はニュートラル部Nでその他
の相のコイルと接続されている第2のコイルB2の2個
のコイルによって構成され、C相コイルも等価的に2等
分されて、第1の端子Cと第2の端子Z1を備えた第1
のコイルC1と、第1の端子Z2を備えて第2の端子を
ニュートラル部Nでその他の相のコイルと接続されてい
る第2のコイルC2の2個のコイルによって構成されて
いる。即ち、各相の第2のコイル同士はスター結線を形
成している。
【0013】図1に示すモータの回転速度を切り換える
ための2極4極切換回路は、図2に示すように構成され
ている。図2において、FCは図1に示したコイルを総
合的に示し、Nは各相の第2のコイルがスター結線であ
ることを示している。図1に示したように、X1とAは
A相の第1のコイルA1の両端子、X2はA相の第2の
コイルA2の端子、Z1とCはC相の第1のコイルC1
の両端子、Z2はC相の第2のコイルC2の端子、Y1
とBはB相の第1のコイルB1の両端子、Y2はB相の
第2のコイルB2の端子である。S1乃至S6はリレー
等遠隔操作を可能にした連動する2回路切換用スイッチ
機能(スイッチと称す)であって、S0は各スイッチの
切換条件を示すために設けられる付属的な表示スイツチ
である。即ち、図2に示す状態は4極動作状態の場合
(4Pと記す)、切り換えると2極動作状態(2Pと記
す)になる。また、図8と同様、φAは3相電源の所定
の相であるA相の入力回路、φBは3相電源のB相の入
力回路、さらに、φCは3相電源のC相の入力回路を夫
々示している。
ための2極4極切換回路は、図2に示すように構成され
ている。図2において、FCは図1に示したコイルを総
合的に示し、Nは各相の第2のコイルがスター結線であ
ることを示している。図1に示したように、X1とAは
A相の第1のコイルA1の両端子、X2はA相の第2の
コイルA2の端子、Z1とCはC相の第1のコイルC1
の両端子、Z2はC相の第2のコイルC2の端子、Y1
とBはB相の第1のコイルB1の両端子、Y2はB相の
第2のコイルB2の端子である。S1乃至S6はリレー
等遠隔操作を可能にした連動する2回路切換用スイッチ
機能(スイッチと称す)であって、S0は各スイッチの
切換条件を示すために設けられる付属的な表示スイツチ
である。即ち、図2に示す状態は4極動作状態の場合
(4Pと記す)、切り換えると2極動作状態(2Pと記
す)になる。また、図8と同様、φAは3相電源の所定
の相であるA相の入力回路、φBは3相電源のB相の入
力回路、さらに、φCは3相電源のC相の入力回路を夫
々示している。
【0014】即ち、4極動作状態においては、図3に示
すように、A相コイルの第1のコイルA1は第2の端子
X1を電源回路φAに接続され、また第1の端子Aは第
2のコイルA2の第1の端子X2に接続される。また、
B相コイルの第1のコイルB1は第2の端子Y1を電源
回路φCに接続され、次に第1の端子Bは第2のコイル
B2の第1の端子Y2に接続されている。C相コイルの
第1のコイルC1は第2の端子Z1を電源回路φBに接
続して、さらに第1の端子Cは第2のコイルC2の第1
の端子Z2に接続される。また、2極動作状態において
は、図5に示すようにA相コイルの第1のコイルA1の
第1の端子Aを電源回路φAに接続して第2の端子X1
は第2のコイルA2の第1の端子X2に接続され、B相
コイルの第1のコイルB1の第1の端子Bを電源回路φ
Bに接続して第2の端子Y1は第2のコイルB2の第1
の端子Y2に接続され、C相コイルの第1のコイルC1
は第1の端子Cを電源回路φCに接続して第2の端子Z
1は第2のコイルC2の第1の端子Z2に接続される。
すように、A相コイルの第1のコイルA1は第2の端子
X1を電源回路φAに接続され、また第1の端子Aは第
2のコイルA2の第1の端子X2に接続される。また、
B相コイルの第1のコイルB1は第2の端子Y1を電源
回路φCに接続され、次に第1の端子Bは第2のコイル
B2の第1の端子Y2に接続されている。C相コイルの
第1のコイルC1は第2の端子Z1を電源回路φBに接
続して、さらに第1の端子Cは第2のコイルC2の第1
の端子Z2に接続される。また、2極動作状態において
は、図5に示すようにA相コイルの第1のコイルA1の
第1の端子Aを電源回路φAに接続して第2の端子X1
は第2のコイルA2の第1の端子X2に接続され、B相
コイルの第1のコイルB1の第1の端子Bを電源回路φ
Bに接続して第2の端子Y1は第2のコイルB2の第1
の端子Y2に接続され、C相コイルの第1のコイルC1
は第1の端子Cを電源回路φCに接続して第2の端子Z
1は第2のコイルC2の第1の端子Z2に接続される。
【0015】図3に示すように接続された状態における
電機子磁極の形成状態を図4に示している。図4は、電
機子の展開状態を象徴的に示し、3相構成からA相を代
表して取り出して示したものである。従って、各構成と
符号は従来技術の図10、図12と同一なので、詳細説
明は省略する。A相の第1のコイルA1は第4の磁極S
4と第1の磁極S1の間に形成したスロットと、第1の
磁極S1と第2の磁極S2の間に形成したスロットとの
間に嵌合し、第2のコイルA2は第3の磁極S3と第4
の磁極S4の間に形成したスロットと第2の磁極S2と
第3の磁極S3の間に形成したスロットとの間に嵌合し
ている。従って、電源回路φAから端子X1に電流が流
れ込むタイミングにおいては、同図の矢印で示すように
電流が流れ、各磁極はその電流によって磁化され、同図
に示すように、第1の磁極S1はS極に、第2の磁極S
2はN極に、第3の磁極S3はS極に、第4の磁極S4
はN極になる。供給電流の位相回転に従って、各磁極の
大きさが変化し、極性が反転する。このモータのB相の
磁極、C相の磁極も上記と同様に機能する。従って、電
機子上の磁極が回転して図示しない回転子を回転駆動す
るので4極モータとして機能する。
電機子磁極の形成状態を図4に示している。図4は、電
機子の展開状態を象徴的に示し、3相構成からA相を代
表して取り出して示したものである。従って、各構成と
符号は従来技術の図10、図12と同一なので、詳細説
明は省略する。A相の第1のコイルA1は第4の磁極S
4と第1の磁極S1の間に形成したスロットと、第1の
磁極S1と第2の磁極S2の間に形成したスロットとの
間に嵌合し、第2のコイルA2は第3の磁極S3と第4
の磁極S4の間に形成したスロットと第2の磁極S2と
第3の磁極S3の間に形成したスロットとの間に嵌合し
ている。従って、電源回路φAから端子X1に電流が流
れ込むタイミングにおいては、同図の矢印で示すように
電流が流れ、各磁極はその電流によって磁化され、同図
に示すように、第1の磁極S1はS極に、第2の磁極S
2はN極に、第3の磁極S3はS極に、第4の磁極S4
はN極になる。供給電流の位相回転に従って、各磁極の
大きさが変化し、極性が反転する。このモータのB相の
磁極、C相の磁極も上記と同様に機能する。従って、電
機子上の磁極が回転して図示しない回転子を回転駆動す
るので4極モータとして機能する。
【0016】2極動作状態においては、図5に示すよう
に各相のコイルは夫々直列に接続され、直列接続された
A相コイルの端子(第1のコイルの第1の端子)Aは電
源回路φAに接続され、直列接続したB相コイルの端子
(第1のコイルの第1の端子)Bは電源回路φBに接続
され、直列接続したC相コイルの端子(第1のコイルの
第1の端子)Cは電源回路φCに接続される。次に、上
記の接続における回路の構成と磁極の構成を図6によっ
て説明する。図6は図4と同様に電機子を展開し、3相
構成からA相を代表して取り出して示したものである。
従って、各構成と符号は前述した各図と同一なので、詳
細説明は省略する。同図において、電源回路φAから端
子Aに電流が流れ込むタイミングにおいては、同図の矢
印で示すように電流が流れる。従って、各磁極はその電
流によって磁化され、同図に示すように、第1の磁極S
1はN極に、第3の磁極S3はS極になる。なお、第2
の磁極S2と第4の磁極S4とは図に示すように、その
両側を同一方向に電流が流れるので磁化されない。供給
電流の位相回転に従って、各磁極の大きさが変化し、極
性が反転する。このモータのB相の磁極、C相の磁極も
上記と同様に機能する。従って、電機子上の磁極が回転
して図示しない回転子を回転駆動するので2極モータと
して機能する。
に各相のコイルは夫々直列に接続され、直列接続された
A相コイルの端子(第1のコイルの第1の端子)Aは電
源回路φAに接続され、直列接続したB相コイルの端子
(第1のコイルの第1の端子)Bは電源回路φBに接続
され、直列接続したC相コイルの端子(第1のコイルの
第1の端子)Cは電源回路φCに接続される。次に、上
記の接続における回路の構成と磁極の構成を図6によっ
て説明する。図6は図4と同様に電機子を展開し、3相
構成からA相を代表して取り出して示したものである。
従って、各構成と符号は前述した各図と同一なので、詳
細説明は省略する。同図において、電源回路φAから端
子Aに電流が流れ込むタイミングにおいては、同図の矢
印で示すように電流が流れる。従って、各磁極はその電
流によって磁化され、同図に示すように、第1の磁極S
1はN極に、第3の磁極S3はS極になる。なお、第2
の磁極S2と第4の磁極S4とは図に示すように、その
両側を同一方向に電流が流れるので磁化されない。供給
電流の位相回転に従って、各磁極の大きさが変化し、極
性が反転する。このモータのB相の磁極、C相の磁極も
上記と同様に機能する。従って、電機子上の磁極が回転
して図示しない回転子を回転駆動するので2極モータと
して機能する。
【0017】本発明は以上述べた実施の形態に限定され
るものではなく、上記に説明した技術思想を適用してモ
ータ構造に対応したコイル構造とその構造に対応した速
度切換方法を実現することができる。
るものではなく、上記に説明した技術思想を適用してモ
ータ構造に対応したコイル構造とその構造に対応した速
度切換方法を実現することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明の2極4極切換機能を備えたファ
ンモータでは、そのコイルを上記のように構成し、その
構造を備えたファンモータを上記のような方法で速度切
り換えを行うようにしたので、次のような優れた効果を
有する。 2極動作の場合も4極動作の場合も、各相とも2個の
コイルを直列に接続して並列回路を形成しないようにし
たので、従来のものよりも力率や効率が大幅に増大させ
ることができる。 電力消費の面で比較すると、本発明のものは従来のも
のの電力消費の30〜40%程度となる。
ンモータでは、そのコイルを上記のように構成し、その
構造を備えたファンモータを上記のような方法で速度切
り換えを行うようにしたので、次のような優れた効果を
有する。 2極動作の場合も4極動作の場合も、各相とも2個の
コイルを直列に接続して並列回路を形成しないようにし
たので、従来のものよりも力率や効率が大幅に増大させ
ることができる。 電力消費の面で比較すると、本発明のものは従来のも
のの電力消費の30〜40%程度となる。
【図1】本発明に基づく2極4極切換機能を備えたファ
ンモータの一実施の形態を説明する電機子コイル図であ
る。
ンモータの一実施の形態を説明する電機子コイル図であ
る。
【図2】図1に示す電機子コイルを備えたファンモータ
の速度切り換えのための2極、4極切換回路の接続図で
ある。
の速度切り換えのための2極、4極切換回路の接続図で
ある。
【図3】図2に示す2極、4極切換回路を4極側にした
場合の電機子コイルの接続図である。
場合の電機子コイルの接続図である。
【図4】図3に示す電機子コイル接続状態における所定
タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機子の
展開図である。
タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機子の
展開図である。
【図5】図2に示す2極、4極切換回路を2極側にした
場合の電機子コイルの接続図である。
場合の電機子コイルの接続図である。
【図6】図5に示す電機子コイル接続状態における所定
タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機子の
展開図である。
タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機子の
展開図である。
【図7】従来の2極4極切換機能を備えたファンモータ
を説明する電機子コイル図である。
を説明する電機子コイル図である。
【図8】図7に示す電機子コイルを備えたファンモータ
の速度切り換えのための従来の2極、4極切換回路の接
続図である。
の速度切り換えのための従来の2極、4極切換回路の接
続図である。
【図9】図8に示す2極、4極切換回路を4極側にした
場合の電機子コイルの接続図である。
場合の電機子コイルの接続図である。
【図10】図9に示す電機子コイル接続状態における所
定タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機子
の展開図である。
定タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機子
の展開図である。
【図11】図8に示す2極、4極切換回路を2極側にし
た場合の電機子コイルの接続図である。
た場合の電機子コイルの接続図である。
【図12】図11に示す電機子コイル接続状態における
所定タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機
子の展開図である。
所定タイミングにおけるA相の磁極極性を説明する電機
子の展開図である。
A:A相コイル端子(A相の第1のコイルの第1の端
子) A1、A2:A相コイル B:B相コイル端子(B相の第1のコイルの第1の端
子) B1、B2:B相コイル C:C相コイル端子(C相の第1のコイルの第1の端
子) C1、C2:C相コイル N:スター結線接続部 S1〜S6:2極、4極切換用(速度切換用)スイッチ X1:A相の第1のコイルA1の第2の端子 X2:A相の第2のコイルA2の第1の端子 Y1:B相の第1のコイルB1の第2の端子 Y2:B相の第2のコイルB2の第1の端子 Z1:C相の第1のコイルC1の第2の端子 Z2:C相の第2のコイルC2の第1の端子
子) A1、A2:A相コイル B:B相コイル端子(B相の第1のコイルの第1の端
子) B1、B2:B相コイル C:C相コイル端子(C相の第1のコイルの第1の端
子) C1、C2:C相コイル N:スター結線接続部 S1〜S6:2極、4極切換用(速度切換用)スイッチ X1:A相の第1のコイルA1の第2の端子 X2:A相の第2のコイルA2の第1の端子 Y1:B相の第1のコイルB1の第2の端子 Y2:B相の第2のコイルB2の第1の端子 Z1:C相の第1のコイルC1の第2の端子 Z2:C相の第2のコイルC2の第1の端子
Claims (2)
- 【請求項1】 2極4極切換機能を備えた3相ファンモ
ータにおいて、 このファンモータのコイルをスター結線する3相の各電
機子コイルを等価的に二等分し、上記コイルのスター結
線接続部以外の各コイル端部に端子を設け、上記二等分
したコイルを各相毎に3相4極に形成した磁極の対称2
極用スロットに嵌合するようにしたことを特徴とする2
極4極切換機能を備えたファンモータ。 - 【請求項2】 請求項1記載の2極4極切換機能を備え
たファンモータにおいて、 2極駆動の場合は各相各2個の励磁コイルを直列に接続
し、 4極駆動の場合は上記二等分した励磁コイルの内の外部
コイルの接続を反転すると共に、2相の励磁コイルの電
源接続を切り換えるようにした2極4極切換機能を備え
たファンモータの速度切換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269071A JPH1098859A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269071A JPH1098859A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098859A true JPH1098859A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17467263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8269071A Pending JPH1098859A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1098859A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101814812A (zh) * | 2010-04-13 | 2010-08-25 | 景德镇市景德电机有限公司 | 双速四功率节能三相异步电动机 |
| JP2010530949A (ja) * | 2007-06-22 | 2010-09-16 | サーモ キング ドイチュラント ゲーエムベーハー | 陸上、道路、及び鉄道車両用の冷凍コンテナ |
| JP2012522485A (ja) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | ワールプール・エシ・ア | 同期電動機および誘導電動機として動作可能な電動機 |
| US9677531B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-06-13 | Caterpillar Inc. | Multiphase induction motor with configurable windings |
| US9847687B2 (en) | 2015-03-16 | 2017-12-19 | Caterpillar Inc. | Multiphase induction motor with flux weakening |
| US10312846B2 (en) | 2015-01-16 | 2019-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Pole-number-changing rotary electric machine and driving method for pole-number-changing rotary electric machine |
| CN119652046A (zh) * | 2023-09-18 | 2025-03-18 | 山东大学 | 一种分数槽集中绕组的双鼠笼永磁电机及变极切换方法 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8269071A patent/JPH1098859A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530949A (ja) * | 2007-06-22 | 2010-09-16 | サーモ キング ドイチュラント ゲーエムベーハー | 陸上、道路、及び鉄道車両用の冷凍コンテナ |
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| CN101814812A (zh) * | 2010-04-13 | 2010-08-25 | 景德镇市景德电机有限公司 | 双速四功率节能三相异步电动机 |
| CN101814812B (zh) | 2010-04-13 | 2011-11-02 | 景德镇市景德电机有限公司 | 双速四功率节能三相异步电动机 |
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| CN119652046A (zh) * | 2023-09-18 | 2025-03-18 | 山东大学 | 一种分数槽集中绕组的双鼠笼永磁电机及变极切换方法 |
| CN119652046B (zh) * | 2023-09-18 | 2025-12-26 | 山东大学 | 一种分数槽集中绕组的双鼠笼永磁电机及变极切换方法 |
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