JPS5956858A - 直流機の電機子 - Google Patents
直流機の電機子Info
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- JPS5956858A JPS5956858A JP57164895A JP16489582A JPS5956858A JP S5956858 A JPS5956858 A JP S5956858A JP 57164895 A JP57164895 A JP 57164895A JP 16489582 A JP16489582 A JP 16489582A JP S5956858 A JPS5956858 A JP S5956858A
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- Japan
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- armature
- coil
- core
- coil sides
- coils
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
- H02K3/51—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/26—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
- H02K23/30—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having lap or loop windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流機に採用されている電機子の改良に係り、
特にMd子コイルが一つのスロットに複数本収納され、
かつその長手方向の一部分が隣接するスロットに配置さ
れ−Cいる電機子の改良に関するものである。
特にMd子コイルが一つのスロットに複数本収納され、
かつその長手方向の一部分が隣接するスロットに配置さ
れ−Cいる電機子の改良に関するものである。
従来、一般に採用されている直流機の電機子は、電機子
鉄心に周方向に間隔をおいて多数の直線状のスロットが
設υプられ、そしてこれらスロットのそれぞれには」下
コイルおよび下コイルからなる電機子巻線が収納されて
いる。この上および−Fコイルは別々の整流子片に接続
され、かつ夫々のコイル辺の数は通常1〜5程度である
。したがってこの構成の電機子では、同一スロット中の
各コイルの整流時におけるインダクタンスおよび整流起
’jli力が異なるため夫々のコイルの整流性能が異な
る嫌いがあった。このため、同一スロット中の各コイル
のインダクタンスおよび整流起c1を力を均一化する電
機子構成が提案され(特開昭55−43935)でいる
。
鉄心に周方向に間隔をおいて多数の直線状のスロットが
設υプられ、そしてこれらスロットのそれぞれには」下
コイルおよび下コイルからなる電機子巻線が収納されて
いる。この上および−Fコイルは別々の整流子片に接続
され、かつ夫々のコイル辺の数は通常1〜5程度である
。したがってこの構成の電機子では、同一スロット中の
各コイルの整流時におけるインダクタンスおよび整流起
’jli力が異なるため夫々のコイルの整流性能が異な
る嫌いがあった。このため、同一スロット中の各コイル
のインダクタンスおよび整流起c1を力を均一化する電
機子構成が提案され(特開昭55−43935)でいる
。
すなわら第1図および第2図はこの新しい電機子の概略
侶成を示(〜だもので、この構成の特徴は電機子鉄心を
軸方向で分割し、がっ、スロット位置を周方向でずらし
ており、一方の分割した鉄心側の同一スロットに入って
いる2つの整流コイルが、他の分割した鉄心側のスロッ
トでは隣接したスロットに入るように構成されているこ
とである。
侶成を示(〜だもので、この構成の特徴は電機子鉄心を
軸方向で分割し、がっ、スロット位置を周方向でずらし
ており、一方の分割した鉄心側の同一スロットに入って
いる2つの整流コイルが、他の分割した鉄心側のスロッ
トでは隣接したスロットに入るように構成されているこ
とである。
すなわち、電機子鉄心1oは軸方向で2つのグループ(
10a、1Ob)に分割され、それぞれのスロットll
a、llbには電機子巻線12が挿入される。このよう
な電機子巻線の電工作業は、まず、導体素線を所要の形
状となるように型で成形して素線絶縁を施す。次に、第
1,2図に示すコイル配置の場合でスロットへのコイル
挿入を容易化するために、スロットlla側の同一スロ
ットに入るコイル(12a+ 12b+ )とコ
イル(12C,−12d、)のエンドコイル部を互に接
近する配置とし、整流子側及び反整流子側で両コイルを
共に外装絶縁用のテープ等で巻装する構成にして、2つ
のコイルの部分的な一体化を図る(従来からの巻線方式
の場合は両コイルの全長にわたって外装絶縁用テープで
両コイルを一体化する)。このように同一スロットに入
る複数のコイルを一体化すれば、スロット挿入が容易と
なり作業性が向上するので従来から一般にこのように行
なわれているのが普通である。
10a、1Ob)に分割され、それぞれのスロットll
a、llbには電機子巻線12が挿入される。このよう
な電機子巻線の電工作業は、まず、導体素線を所要の形
状となるように型で成形して素線絶縁を施す。次に、第
1,2図に示すコイル配置の場合でスロットへのコイル
挿入を容易化するために、スロットlla側の同一スロ
ットに入るコイル(12a+ 12b+ )とコ
イル(12C,−12d、)のエンドコイル部を互に接
近する配置とし、整流子側及び反整流子側で両コイルを
共に外装絶縁用のテープ等で巻装する構成にして、2つ
のコイルの部分的な一体化を図る(従来からの巻線方式
の場合は両コイルの全長にわたって外装絶縁用テープで
両コイルを一体化する)。このように同一スロットに入
る複数のコイルを一体化すれば、スロット挿入が容易と
なり作業性が向上するので従来から一般にこのように行
なわれているのが普通である。
以上のように構成された電機子であると、前述もしたよ
うにコイルのインダクタンスおよび整流起電力がある程
度均一化されるので、整流性能tよ良くなるが、しかし
ある所定値以上の整流性能は電機子巻線と電機子鉄心の
関係を種々検討しても得られず、従来はその最も良いと
思われる範囲で我慢せざるを得なかった。
うにコイルのインダクタンスおよび整流起電力がある程
度均一化されるので、整流性能tよ良くなるが、しかし
ある所定値以上の整流性能は電機子巻線と電機子鉄心の
関係を種々検討しても得られず、従来はその最も良いと
思われる範囲で我慢せざるを得なかった。
本発明はこれにかんがみなされたものでちり、したがっ
てその目的とするところは、さらに整流性能を向上し得
るこの種直流機の電機子を提供するにある。
てその目的とするところは、さらに整流性能を向上し得
るこの種直流機の電機子を提供するにある。
すなわち本発明はこの整流性能が所定値以上にならない
原因を種々実験の結果究明し、その障害をみごとに克服
したものなのである。すなわち整流状態にあるコイルの
漏れインダクタンスは、電機子鉄心のスロット内にある
コイルのみでなく電機子鉄心の端部より頭出しているエ
ンドコイルにも存在しているということなのである。も
う少しわかり易くするだめに第1図及び第2図を利用し
て説明すると、まず、鉄心中のスロット内にある整流コ
イルについて考える。
原因を種々実験の結果究明し、その障害をみごとに克服
したものなのである。すなわち整流状態にあるコイルの
漏れインダクタンスは、電機子鉄心のスロット内にある
コイルのみでなく電機子鉄心の端部より頭出しているエ
ンドコイルにも存在しているということなのである。も
う少しわかり易くするだめに第1図及び第2図を利用し
て説明すると、まず、鉄心中のスロット内にある整流コ
イルについて考える。
スロットllaでは整流中の上コイル12a、。
12C,が同一スロットにあるが、スロッ)l]、b側
では上コイル12al 、12cIが隣接したスロット
に入る。この結果ブラシ15の位置がAで整流子片13
aと13bの短絡が終了するときは、ブラン15で整流
コイル(12c+ 12dl)が短絡されておシ上
コイル1.2a+、12c、 がスロツ) 11 al
ollの同一スロットにあるので両コイル間に相互誘導
作用が働く。次に、整流子が1つの整流子片周期′1β
だけ移動したプラン位置Bの位置では、ブラシ15に
ょシ整流コイル(12az−12b2 )が短絡されて
おりスロット1 l b ’tlillで上コイル12
c1と12a2が同一スロットに入るので両コイル間に
相互誘導作用が働く。このため、スロット内にある整流
中の上コ・rル間相互、丁コ・イル間相互および上、下
コイル間に相互誘導作用が生じ、各整流コイルの実効イ
ンダクタンスの均一化を図ることができる。しかし、整
流コイルの漏れインダクタンスはスロット中の上、l・
゛コイルのみでなく、エンドコイル部にも存在する。
では上コイル12al 、12cIが隣接したスロット
に入る。この結果ブラシ15の位置がAで整流子片13
aと13bの短絡が終了するときは、ブラン15で整流
コイル(12c+ 12dl)が短絡されておシ上
コイル1.2a+、12c、 がスロツ) 11 al
ollの同一スロットにあるので両コイル間に相互誘導
作用が働く。次に、整流子が1つの整流子片周期′1β
だけ移動したプラン位置Bの位置では、ブラシ15に
ょシ整流コイル(12az−12b2 )が短絡されて
おりスロット1 l b ’tlillで上コイル12
c1と12a2が同一スロットに入るので両コイル間に
相互誘導作用が働く。このため、スロット内にある整流
中の上コ・rル間相互、丁コ・イル間相互および上、下
コイル間に相互誘導作用が生じ、各整流コイルの実効イ
ンダクタンスの均一化を図ることができる。しかし、整
流コイルの漏れインダクタンスはスロット中の上、l・
゛コイルのみでなく、エンドコイル部にも存在する。
すなわち、上、下コイルをきめたコイル(12a+−1
2b、)およびコイル(12c、 −12d、)のエン
ドコイル部を図示のように近接しで設けた構成にすると
、エンドコイル部にも相互誘導作用が生じる。この場合
、ブラシ位1j9がへの整流コイル(12a+ 12
b1 )の整流終了時はブラシ15で整流コイル(12
CL −12d l)が短路されているので、近接した
両コイル間に相互誘導作用が働く。しかし、整流子が移
動してブラン15がBの位置になった場合はブラシで短
絡されている整流コイル(12a2 12d2 )と整
流終了時の整流コイル(12c、−12d、+ )と
がエンドコイル部で近接していないために相互誘導作用
が小さくなる。この結果、整流コイル(12a+−12
b+)と(12C,−12d、 )の漏れインダクタ
ンスに差異が生じ、整流性能悪化の要因となるのである
。
2b、)およびコイル(12c、 −12d、)のエン
ドコイル部を図示のように近接しで設けた構成にすると
、エンドコイル部にも相互誘導作用が生じる。この場合
、ブラシ位1j9がへの整流コイル(12a+ 12
b1 )の整流終了時はブラシ15で整流コイル(12
CL −12d l)が短路されているので、近接した
両コイル間に相互誘導作用が働く。しかし、整流子が移
動してブラン15がBの位置になった場合はブラシで短
絡されている整流コイル(12a2 12d2 )と整
流終了時の整流コイル(12c、−12d、+ )と
がエンドコイル部で近接していないために相互誘導作用
が小さくなる。この結果、整流コイル(12a+−12
b+)と(12C,−12d、 )の漏れインダクタ
ンスに差異が生じ、整流性能悪化の要因となるのである
。
本発明は前記目的を達成するためエンドコイル辺を、そ
の隣接コイル辺間で相互に働く相互誘導作用が夫々等し
くなるように隣接コイル辺間の間隔を設定するようにし
たのである。
の隣接コイル辺間で相互に働く相互誘導作用が夫々等し
くなるように隣接コイル辺間の間隔を設定するようにし
たのである。
以下、本発明の一実施例を第3ないし第7図について説
明する。
明する。
第3図および第4図は本発明の電機子を備えた直流機の
一例を示す上半部縦断側面図および縦断正面図である。
一例を示す上半部縦断側面図および縦断正面図である。
これらの図にオ・・いて、1は継鉄、2および3は継鉄
1に固着された界磁鉄心および補極鉄心、4および5は
界磁鉄心2および補極鉄心3にそれぞれ巻回された界磁
巻線および補極巻線である。6は継鉄1の両開口端部に
取(=jけられたエンドブラケットで、その中央部には
軸受8が設けられている。以上これらの各部分1〜6に
より固定子が構成をれている。
1に固着された界磁鉄心および補極鉄心、4および5は
界磁鉄心2および補極鉄心3にそれぞれ巻回された界磁
巻線および補極巻線である。6は継鉄1の両開口端部に
取(=jけられたエンドブラケットで、その中央部には
軸受8が設けられている。以上これらの各部分1〜6に
より固定子が構成をれている。
7は前記エンドブラケット6に軸受8を介して支承され
たシャフト、9はンヤフト7に固着された電機子鉄心で
、その外周部に多数のティース]、OR,10bおよび
スロットlla、llbが形成されている3、12はス
ロノl−11a、llb内に巻装された電機子巻線、1
3はシャフト7に固着された整流子である。以」二これ
らの各部分7〜]−3により回転f−1すなわち瞭表子
が構成されている。
たシャフト、9はンヤフト7に固着された電機子鉄心で
、その外周部に多数のティース]、OR,10bおよび
スロットlla、llbが形成されている3、12はス
ロノl−11a、llb内に巻装された電機子巻線、1
3はシャフト7に固着された整流子である。以」二これ
らの各部分7〜]−3により回転f−1すなわち瞭表子
が構成されている。
さらにまたこの電機子は、第5図および第6図に示すよ
うに構成されている。すなわち、この実施例のようにコ
イル辺数が2の場合には、電機子鉄心有効長の範囲で電
機子鉄心を9a、9bと軸方向にそって2つに分割し、
2つに分割された各鉄心部分は一方の鉄心部分のティー
ス10a、。
うに構成されている。すなわち、この実施例のようにコ
イル辺数が2の場合には、電機子鉄心有効長の範囲で電
機子鉄心を9a、9bと軸方向にそって2つに分割し、
2つに分割された各鉄心部分は一方の鉄心部分のティー
ス10a、。
10d2およびスロット11 a1+ 118zと他方
の鉄心部分のティース10b+ 、10b2およびスロ
ツ)11b+ 、1lb2の周方向位置が互に1/2
スロツトピツチだけずれるように配置されているのであ
る。
の鉄心部分のティース10b+ 、10b2およびスロ
ツ)11b+ 、1lb2の周方向位置が互に1/2
スロツトピツチだけずれるように配置されているのであ
る。
また電機子鉄心9a側の上コイルのエンドコイル部では
上コイル12a、と上コイル12c1のエンドコイル部
をより密接する配置とし、いずれのコイルの電流によっ
ても漏れ磁束φt/が生じて相互誘導作用が他のコイル
間に比べて大きくする。
上コイル12a、と上コイル12c1のエンドコイル部
をより密接する配置とし、いずれのコイルの電流によっ
ても漏れ磁束φt/が生じて相互誘導作用が他のコイル
間に比べて大きくする。
また、電機子鉄心9a側については上コイル12alと
1201が隣接した異なるスロットに入るので、例えば
スロット11b+では上コイル12a、と上コイル12
a、I、スロット11b2では上コイル12C1と12
a、を密接した配置にすることにより相互誘導作用が生
じる。すなわち、ブラシ15の位置がへの整流コイ/l
/(12al−12bl)の整流を終了する時点では゛
電機子鉄心9a側のエンドコイル間で相互誘導作用が働
き、整流コイル(12C+−12d、)が整流を終了す
るブラシ15のBの位置では電機子鉄心9b側のエンド
コイル間で相互誘導作用が働くので、いずれのコイルが
整流を終了するときも、スロット内およびエンドコイル
部とも等しい相互誘導作用を得ることができる。
1201が隣接した異なるスロットに入るので、例えば
スロット11b+では上コイル12a、と上コイル12
a、I、スロット11b2では上コイル12C1と12
a、を密接した配置にすることにより相互誘導作用が生
じる。すなわち、ブラシ15の位置がへの整流コイ/l
/(12al−12bl)の整流を終了する時点では゛
電機子鉄心9a側のエンドコイル間で相互誘導作用が働
き、整流コイル(12C+−12d、)が整流を終了す
るブラシ15のBの位置では電機子鉄心9b側のエンド
コイル間で相互誘導作用が働くので、いずれのコイルが
整流を終了するときも、スロット内およびエンドコイル
部とも等しい相互誘導作用を得ることができる。
この結果、整流コイルのインダクタンス値で左右される
リアクタンス電圧を均等化でき、各整流コイルの無火花
帯の領域を同一にすることができるので無火花帯を広く
することができる効果がある。なお、本実施例の説明は
スロット内の上コイルおよび下コイルがそれぞれ横並び
の場合について述べたが、北、下コイルが縦並びの場合
についても同様のことがいえることはいうまでもない。
リアクタンス電圧を均等化でき、各整流コイルの無火花
帯の領域を同一にすることができるので無火花帯を広く
することができる効果がある。なお、本実施例の説明は
スロット内の上コイルおよび下コイルがそれぞれ横並び
の場合について述べたが、北、下コイルが縦並びの場合
についても同様のことがいえることはいうまでもない。
第7図は他の実施例を示すもので、第6図と異なるのは
各整流コイルのエンドコイル相互間の間隔を等間隔に配
置した場合を示す。この場合は、エンドコイル相互間の
相互誘導作用が小さくなるが、相互誘導作用は各エンド
コイルで等しくなるので、エンドコイル部のインダクタ
ンスは各コイルとも先の実施例と同様に等しくすること
ができるので無火花帯を広くすることができる効果を有
する。
各整流コイルのエンドコイル相互間の間隔を等間隔に配
置した場合を示す。この場合は、エンドコイル相互間の
相互誘導作用が小さくなるが、相互誘導作用は各エンド
コイルで等しくなるので、エンドコイル部のインダクタ
ンスは各コイルとも先の実施例と同様に等しくすること
ができるので無火花帯を広くすることができる効果を有
する。
以上述べてきたように、本発明は、電機子巻線の電機子
鉄心端部よυ頭出しているコイル辺を、その隣接コイル
辺間で相互に働く相互誘導作用が、夫々等しくなるよう
に隣接コイル辺間の間隔を設定するようにしたので、巻
線のインダクタンス及び整流起電力が全体的に充分に均
一化され、整流性能の良好な電機子が得られる。
鉄心端部よυ頭出しているコイル辺を、その隣接コイル
辺間で相互に働く相互誘導作用が、夫々等しくなるよう
に隣接コイル辺間の間隔を設定するようにしたので、巻
線のインダクタンス及び整流起電力が全体的に充分に均
一化され、整流性能の良好な電機子が得られる。
第1図は従来の同一スロット内の各整流コイルの・イン
ダクタンスを均一化できる電機子鉄心と電機子巻線の配
置を示す説明図、第2図は第1図の′rt機子の展開図
、第3図および第4図は本発明が適用される直流機の一
例を示す上半部縦断匝面図および縦断正面図、第5図お
よび第6図は本発明の一実施例の整流状態を示す説明図
とPIE 機子の展開図、第7図は本発明の他の実施例
を示す電機子の展開図である。 9a、9b−・・電機子鉄心、10a、10a+ +1
0a2.10b 、10bl 、10bz−電機子鉄心
テイ−ス、lla、11a+ + 1132 +]、1
b、llb+ 、1lbz・・・電機子鉄心スロット
、12−・・電機子巻線、12 a+ 、12C+
+12”2.12an”・上コイル、12bl、12d
+。 12b2.12b、、・・・トコイル、13・・・整流
子、15・・・ブラシ。 代理人 弁理」・ 高橋明1!′−゛・’L、・7・、
・71−ノ、: 纂 1 口 2 第 3 図 宅 牛図 第 5 口 12 第 7図 3
ダクタンスを均一化できる電機子鉄心と電機子巻線の配
置を示す説明図、第2図は第1図の′rt機子の展開図
、第3図および第4図は本発明が適用される直流機の一
例を示す上半部縦断匝面図および縦断正面図、第5図お
よび第6図は本発明の一実施例の整流状態を示す説明図
とPIE 機子の展開図、第7図は本発明の他の実施例
を示す電機子の展開図である。 9a、9b−・・電機子鉄心、10a、10a+ +1
0a2.10b 、10bl 、10bz−電機子鉄心
テイ−ス、lla、11a+ + 1132 +]、1
b、llb+ 、1lbz・・・電機子鉄心スロット
、12−・・電機子巻線、12 a+ 、12C+
+12”2.12an”・上コイル、12bl、12d
+。 12b2.12b、、・・・トコイル、13・・・整流
子、15・・・ブラシ。 代理人 弁理」・ 高橋明1!′−゛・’L、・7・、
・71−ノ、: 纂 1 口 2 第 3 図 宅 牛図 第 5 口 12 第 7図 3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、軸方向にのびた複数個のスロットを有し、かつ薄鉄
板が積層されて形成された電機子鉄心と、該電機子鉄心
のスロット内に収納され、かつ一部電機子鉄心端部よシ
頭出している1機子巻線とを備え、前記tq=子鉄心が
その積層方向に区分され、かつ前記電機子巻線が複数本
のコイル辺を有する上コイル及びFコイルからなり、か
つ前記コイル辺の夫々が区分ぢれだ電機子鉄心の異なる
スロットに収納されるようになしだ直流機の電機子にお
いて、前記電機子巻線の電機子鉄心端部より頭出してい
るコイル辺を、その隣接コイル辺間で相互に働く相互誘
導作用が、夫々等しくなるように隣接コイル辺間の間隔
を設定するようにしたことを特徴とする直流機の電機子
。 2、前記一方の鉄心の同一スロットに入る複数本のコイ
ル辺の鉄心端より頭出しているコイル辺を互に密接させ
、電機子鉄心より頭出したコイル辺のその相互間で相互
にfΦ1ノ〈相互誘導作用が夫々等しくなるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の直流機の
電機子。 3、前記両鉄心の各スロットから出た各コイル辺の相互
間の間隔が等しい値となるような配置にし、そのコイル
辺相互間に働く相互誘導作用が夫り等しくなるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の直流機
の電(表子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57164895A JPS5956858A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 直流機の電機子 |
| US06/534,685 US4467234A (en) | 1982-09-24 | 1983-09-22 | Armature of rotating machine with means to balance the mutual inductance of adjacent pairs of coils |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57164895A JPS5956858A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 直流機の電機子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956858A true JPS5956858A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS6364146B2 JPS6364146B2 (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=15801905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57164895A Granted JPS5956858A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 直流機の電機子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4467234A (ja) |
| JP (1) | JPS5956858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022053571A (ja) * | 2020-09-25 | 2022-04-06 | 隆義 追立 | 発電効率を大幅向上させる発電機 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4616151A (en) * | 1984-12-07 | 1986-10-07 | General Motors Corporation | Armature with quiet core construction |
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Also Published As
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