JPS58157357A - 整流子電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、整流子電動機に係り、特に、電気掃除機など
に使用される、電圧切換えタイプの整流子電動機に関す
るものである。

従来、電気掃除機を、地域により電圧の異なる、たとえ
ば中近東方面へ輸出する場合、電気掃除機用電動機は、
電圧で１１０Ｖ地域と、２２０Ｖ地域にだいし、その界
磁巻線の巻回数を切換えることにより、１台の電動機で
対処するようにしている。

このため、電圧２２０Ｖで使用するとき、界磁巻線の温
度上昇が過大となる欠点があった。

すなわち、一般に、電動機の機械的出力Ｐは、次式で示
される。

Ｐ＝Ｅ・■、　　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（１）ただし、Ｅは逆起電力、Ｉｌｌは電機子電
流である。

ここで、別々の電動機で、電圧１１０　Ｖ、！＝２２０
Ｖに対処するとして、同じ機械的出力Ｐを得ようとする
と、電圧１１０ｖ用電動機の電流は、電圧２２０■用電
動機の電流の２倍となる。

また、逆起電力Ｅは、次式で示されるから、電圧２２０
ｖ専用の電動機の全導体数は、電圧１１０Ｖ専用のもの
の全導体数の２倍となシ、両軍動機の定数が大幅に異な
ってくるものである。

Ｅ＝１）・φ・１−ｚ　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（２）ただし、ｐは極数、φは主磁極磁
束量、ｎは回、転数、２は全導体数である。

そこで、１台の電動機で、電圧１１０ｖと２２０■に対
処するため、電動機の全導体数を、電圧１１０■専用の
電動機と電圧２２０ｖ専用のものとの中間程度に設定し
ているものである。

そして、電圧２２０ｖで使用するときの所望の電動機出
力は、界磁巻線の巻回数を増して主磁極磁束量を増加す
ることで得るようにしていたものである。

しかし、実際には、界磁巻線の巻回数を単に２倍にして
も、その磁気回路の飽和により主磁極磁束量を２倍化す
ることができないため、電圧２２０Ｖ用界磁巻線の巻回
数を非常に多く設定しなければならない。

とのため、電圧切換えタイプの電動機は、電圧１１０Ｖ
で運転すると、電動機の全導体数が１１０■専用機より
多いだめに整流が悪く、一方、電圧２２０ｖで運転する
と、界磁巻線の温度上昇が過大となる欠点があったもの
である。

本発明は、上記の欠点に鑑み、電圧１１０Ｖでの使用に
だいしては整流改善、電圧２２０ｖでの使用にだいして
は界磁巻線の温度低減を図った、電圧切換えタイプに好
適な整流子電動機の提供を、その目的とするものである
。

本発明の特徴は、軸と、この軸に固定された整流子と、
その整流子に接続された電機子巻線とを備えた電機子を
有し、磁極に係る主極鉄心に巻装された低電圧用と高電
圧用の２種類の界磁巻線と、電機子反作用起磁力を減少
させる方向に起磁力を発生せしめるように設けられた空
芯補極巻線とを備えた固定子を有するように構成すると
ともに、前記空芯補極巻線を上記低電圧用の界磁巻線を
使用するときのみ併用することができるように構成した
整流子電動機にある。

なお付言すれば、本発明は、空芯補極巻線を設け、との
空芯補極巻線を、低電圧に係る１１０ｖで使用するとき
のみ作用させて整流改善を図り、電機子コイルの巻回数
を増加させて、高電圧に係る電圧２２０■で使用すると
きの界磁巻線の巻回数を減少させることにより、界磁コ
イルの温度上昇を低減しうる、電圧１１０Ｖ、２２０Ｖ
切換えタイプの整流子電動機としたものである。

次に、本発明に係る実施例を、各図を参照して説明する
。

ここで、まず、第１図は、本発明の一実施例に係る整流
子電動機の一部省略要部断面図、第２図は、第１図のＡ
−Ａ線に沿う断面図である。

すなわち、第１図で、ハウジング１内には、両端を軸受
２Ａ、２Ｂで支承さ糺た軸に係るシャフト３が配置され
ている。

このシャフト３には、円周上に複数個のスロット４を形
成した電機子鉄心５が固定され、この電機子鉄心５の各
スロット４内には、電機子コイル６（第２図参照）が巻
装され、電機子巻線７を形成している。

そして、シャフト３の一端には、整流子８が固定されて
電機子９を形成するものである。

また、前記の整流子８の外周面には、ハウジング１に支
承されたブラシホルダー１ｏ内に収納されているブラシ
１１が弾性体１２にょ９圧接されている。

しかして、ハウジシグ１には、前記した電機子９の外周
に対応した位置に固定子鉄心１３が固定され、この固定
子鉄心１３には、界磁巻線１４が巻装されているもので
あり、この界磁巻線１４は後述する各界磁巻線で構成さ
れているものである。

次に、第２図において、既述のように、電機子９は、シ
ャフト３に電機子鉄心５が固定され、この電機子鉄心５
のスロット４中には電機子コイル６が巻装され、電機子
９の外周位置には、所定の空隙を介して固定子鉄心１３
がハウジング１にょシ支承されているものである。

そして、固定子鉄心１３には、高電圧用に係る電圧２２
０ｖ用の界磁巻線１４Ｃ，１４Ｄが主極鉄心１５Ａ、１
５Ｂに巻装され、その界磁巻線１４Ｃ，１４Ｄの一部の
界磁巻線１４Ａ−１゜１”４Ｂ−１を、低電圧用に係る
１１０■の界磁巻線として用いるようにしたものであり
、前記主極鉄心１５Ａ、１５Ｂの間には、空芯補極巻線
１６Ａ。

１６Ｂを設けているものである。

しかして、前述の空芯補極巻線１６Ａ、１６Ｂは、電機
子反作用起磁力を減少させる方向に起磁力を発生するよ
うに巻かれて、その起磁力の発生により、電機子反作用
磁束が減少して、整流火花を改善する効果を所期できる
ようにしたものである。

また、それらの巻線については、次に述べる、空芯補助
巻線を電圧１１０Ｖ、２２０Ｖ切換え使用する際の回路
構成図である第３図に示すごとく、電機子９よりの、そ
れぞれの２２０Ｖ用の界磁巻線１４Ｃ，１４Ｄの一端に
、端子に係る接点３１゜３３を設け、また、２２０■用
の界磁巻線１４ｃ。

１４Ｄの一部である、界磁巻線１４λ−２，１４Ｂ−２
を除いた巻線部分を１１０Ｖ用の界磁巻線１４Ａ−１，
１４Ｂ−１とし、これには、それぞれ空芯補極巻線１６
Ａ、１６Ｂｅ分岐態様で接続して、その一端に、端子に
係る接点３２．３４を設けるようにし、この接点３２．
３４を、上記接点３１．３３との切換端子とし、空芯補
極巻線１６Ａ、１６Ｂを、電圧１１０Ｖ用の界磁巻線１
４Ａ−１，１４Ｂ−１を使用するときのみ併用すること
ができるように構成したものである。

次に、上記構成の、空芯補極巻線を電圧１１０Ｖ、２２
０Ｖ切換えタイプの整流子電動機の使用態様について、
第３図により説明する。

なお、図において、１７は電源、１８は切換えスイッチ
、１９，２０は接片、２１，２２は電源端子、３１〜３
４は、上述したとおシ、端子に係る接点である。

すなわち、前述のように、電機子９に接続された、電圧
１１０Ｖ用の界磁巻線１４Ａ−１を含む電圧２２０ｖ用
の界磁巻線１４Ｃは接点３１に、同じく界磁巻線１４Ｉ
３−１を含む界磁巻線１４Ｄは接点３３に接続され、前
記の界磁巻線１４Ａ−１と直列分岐接続された空芯補極
巻線１６Ａは接点３２に、界磁巻線１４Ｂ−１と直列分
岐接続された空芯補極巻線１６Ｂは接点３４に接続され
、接片１９ｓ２０に備えた切換えスイッチ１８を使用す
ることにより、電源１７によって用いられるものである
。

そして、このような接続において、電圧１１０■の電源
１７で１吏用するときは、切換えスイッチ１８の電源端
子２１における接片１９と接点３２を、電源端子２２に
おける接片２０と接点３４を結ぶことにより、電１ンセ
子９には、空芯補極巻線１６Ａ、１６Ｂ、界磁巻線１４
Ａ−１，１４Ｂ−１を介して給電されることになる。

これにより、低電圧の電圧１１０■で使用するときは、
空芯補極巻線１６Ａ、１６Ｂが励磁されて、電機子反作
用磁束が減少するので、整流性能を改善できる効果を奏
するものである。

この効果により、倍程度ではないけれども、ある程度、
電機子コイル６０巻回数を増加できることを所期するこ
とができるものである。

また、高電圧の電圧２２０Ｖで使用するときは、切換ス
イッチ１８の接片１９，２０を接点３１と接点３３とに
結ぶことにより、電機子９には、界磁巻線１４０〜１４
Ｄを介して給電されることになり、空芯補極巻線１６Ａ
、１６Ｂは、電圧２２０■では励磁されない。

以上により、さきに述べた電圧１１０■で空芯補極巻線
１６Ａ、１６Ｂｅ励磁するようにしたことによって電機
子巻線の全導体数を増加できることを可能にすることを
考慮すると、その結果、電圧２２０Ｖ用界磁巻線の巻回
数を減少させることができ、ひいては、当該界磁巻線の
温度上昇を規定値内に低減することができる効果を所期
することができるものである。

以上に述べたところをも総合して、本発明によるときは
、低電圧運転時には空芯補極巻線を励磁するので整流改
善を図ることができ、高電圧運転時には界磁巻線の巻回
数を減らせることができて温度低減を図ることができる
電圧切換えタイプの整流子電動機を得ることができるも
ので、実用的効果にすぐれた発明ということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る整流子電動機の一部
省略要部断面図、第２図は、第１図のＡ−Ａ線に沿う断
面図、第３図は、その整流子電動機の電圧切換え使用す
る際の回路構成図である。 ３・・・シャフト、６・・・電機子コイル、７・・・電
機子巻線、８・・・整流子、９・・・電機子、１４Ａ−
１，１４Ａ−２，１４Ｂ−１，１４Ｂ−２，１４Ｃ，１
４Ｄ・・・界磁巻線、１５Ａ、１５Ｂ・・・主極鉄心、
１６Ａ。 １６Ｂ・・・空芯補極巻１．３１〜３４・・・接点。 代理人　弁理士　福田幸作、゛・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸と、この軸に固定された整流子と、その整流子に
   接続された電機子巻線とを備えた電機子を有し、磁極に
   係る主極鉄心に巻装された低電圧用と高電圧用の２種類
   の界磁巻線と、電機子反作用・起磁力を減少させる方向
   に起゛磁力を発生せしめるように設けられた空芯補極巻
   線とを備えた固定子を有するように構成するとともに、
   前記空芯補極巻線を上記低電圧用の界磁巻線を使用する
   ときのみ併用することができるように構成したことを特
   徴とする整流子電動機。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、電機子
   よりのそれぞれの高電圧用の界磁巻線にそれぞれの端子
   を設けるようにするとともに、そのそれぞれの高電圧用
   の界磁巻線の一部を低電圧用の界磁巻線とし、これにそ
   れぞれ空芯補極巻線を接続し、これらの低電圧用の界磁
   巻線に係る端子を、その当該高電圧用の界磁巻線との切
   換端子とするように構成したものである整流子電動機。