JPS5989559A - 極数変換三相電機子巻線 - Google Patents
極数変換三相電機子巻線Info
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- JPS5989559A JPS5989559A JP19821382A JP19821382A JPS5989559A JP S5989559 A JPS5989559 A JP S5989559A JP 19821382 A JP19821382 A JP 19821382A JP 19821382 A JP19821382 A JP 19821382A JP S5989559 A JPS5989559 A JP S5989559A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- coils
- winding
- series circuit
- phase
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/12—Asynchronous induction motors for multi-phase current
- H02K17/14—Asynchronous induction motors for multi-phase current having windings arranged for permitting pole-changing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Synchronous Machinery (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、交流回転電機に使用される三相電機子巻線に
係シ、特に単一巻線によシ構成され接続端子を切換える
ことによって2種類の極数を得ることができる極数変換
三相電機子巻線に関する。
係シ、特に単一巻線によシ構成され接続端子を切換える
ことによって2種類の極数を得ることができる極数変換
三相電機子巻線に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点3
1台の交流回転電機によシ、高速回転および2−
低速回転の2種類の回転速度を得る場合、回転電機の電
機子巻線の極数を変換することもある。
機子巻線の極数を変換することもある。
このような極数を変換できる、いわゆる□極数変換三相
電機子巻線は一般に次のよう構成されている。すなわち
、高速回転数に対応する極数と低速回転数に対応する極
数との極数比が、たとえば、1:2の様に小さい場合は
、三相電機子巻線を単一の巻線で構成し、その巻線の中
途位置に外部へ取シ出す接続端子を設けていた。そして
これら接続端子を切、換ることによ92種類の極数を得
ていた。
電機子巻線は一般に次のよう構成されている。すなわち
、高速回転数に対応する極数と低速回転数に対応する極
数との極数比が、たとえば、1:2の様に小さい場合は
、三相電機子巻線を単一の巻線で構成し、その巻線の中
途位置に外部へ取シ出す接続端子を設けていた。そして
これら接続端子を切、換ることによ92種類の極数を得
ていた。
一方、前記極数比を大きく設定した場合は、上記のよう
に単一巻線で構成すると前記接続端子数が多くなり配線
が複雑になるので、一般には、高速回転用および低速回
転用の2組の巻線を用いて三相電機子巻線を構成してい
た。
に単一巻線で構成すると前記接続端子数が多くなり配線
が複雑になるので、一般には、高速回転用および低速回
転用の2組の巻線を用いて三相電機子巻線を構成してい
た。
しかしながら、このような二つの巻線で構成された極数
変換三相電機子巻線にあっては、次のような問題があっ
た。すなわち、一つの電機子鉄心に高速用および低速用
の二つの巻線が巻装されているので、これら巻線を互い
に電気的に盆竺しなければならない。したがって、巻線
相互間に挿入しなければならない絶縁物の量が増加し、
スロ□ット内外における巻線の占積率が低下し、その結
果、交流回転電機の回転性能が低下するおそれがあった
。
変換三相電機子巻線にあっては、次のような問題があっ
た。すなわち、一つの電機子鉄心に高速用および低速用
の二つの巻線が巻装されているので、これら巻線を互い
に電気的に盆竺しなければならない。したがって、巻線
相互間に挿入しなければならない絶縁物の量が増加し、
スロ□ット内外における巻線の占積率が低下し、その結
果、交流回転電機の回転性能が低下するおそれがあった
。
また、交流回転電機の高速運転時においては低速回転用
の巻線は使用されず、一方、低速運転時においては高速
回転用の巻線は使用されないので、巻線利用率が低かっ
た。したがって、はぼ同程度の回転性能を有する単一巻
線の交流回転機に比較して、寸法、重量等が増大す□る
問題もあった。
の巻線は使用されず、一方、低速運転時においては高速
回転用の巻線は使用されないので、巻線利用率が低かっ
た。したがって、はぼ同程度の回転性能を有する単一巻
線の交流回転機に比較して、寸法、重量等が増大す□る
問題もあった。
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであ
シ、その目的とするところは、高速回転と低速回転との
極数比が大きい場合であっても電機子巻線を単一巻線で
構成でき、巻線利用率を向上できると共に、交流回転電
機の小型化および軽量化を図ることのできる極数変換三
相電機子巻線を提供することにある。
シ、その目的とするところは、高速回転と低速回転との
極数比が大きい場合であっても電機子巻線を単一巻線で
構成でき、巻線利用率を向上できると共に、交流回転電
機の小型化および軽量化を図ることのできる極数変換三
相電機子巻線を提供することにある。
変換三相電機子巻線を次のように構成したことを特徴と
している。すなわち、各相毎に複数のコイルが同心的に
巻装されたコイル群を複数個スロットをあけずに連続配
置”し、基準とするコイル群の最外側のコイルから最内
側のコイルへ、さらにこの最内側のコイルから一方向に
隣接するコイル群の最外側のコイルへと順次連続番号を
付す。次にこれらのコイルのうち奇数番号が付されたコ
イルを、同一コイル群内では同一巻回方向に、隣接する
コイル群間では逆巻目方向になるよ□うに番号順に接続
して第1の直列回路を形成し、偶数番号が付されたコイ
ルを隣接する上記第1の直列回路の各コイルに対し逆巻
目方向になるように番号順に接続して第2の直列回路を
形成する。さらに、前記第1の直列回路の最終端のコイ
ルと前記第2の直列回路の最前端のコイルとを接続し、
外部へ取シ出す接続端5− 子を前記第1と第2直列回路間の接続点および前記第1
および第2の直列回路の各他端に接続している。
している。すなわち、各相毎に複数のコイルが同心的に
巻装されたコイル群を複数個スロットをあけずに連続配
置”し、基準とするコイル群の最外側のコイルから最内
側のコイルへ、さらにこの最内側のコイルから一方向に
隣接するコイル群の最外側のコイルへと順次連続番号を
付す。次にこれらのコイルのうち奇数番号が付されたコ
イルを、同一コイル群内では同一巻回方向に、隣接する
コイル群間では逆巻目方向になるよ□うに番号順に接続
して第1の直列回路を形成し、偶数番号が付されたコイ
ルを隣接する上記第1の直列回路の各コイルに対し逆巻
目方向になるように番号順に接続して第2の直列回路を
形成する。さらに、前記第1の直列回路の最終端のコイ
ルと前記第2の直列回路の最前端のコイルとを接続し、
外部へ取シ出す接続端5− 子を前記第1と第2直列回路間の接続点および前記第1
および第2の直列回路の各他端に接続している。
第1図は本発明の一実施例に係る極数変換三相電機子巻
線の展開接続図である。
線の展開接続図である。
この実施例においては、36個のスロットが形成された
電機子鉄心に、3個のコイルからなる2個のコイル群を
連続配置している。図中実線、破線および一点鎖線はそ
れぞれU相、■相、装されたコイルUJ、2−17間に
巻装されたコイルU2.および3−16間に巻装された
コイルU3とで構成されている。一方、第2のコイル群
Ua2は、19−36間、20−35間、21−34間
にそれぞれ巻装されコイルU4゜U5.U6とで構成さ
れている。
電機子鉄心に、3個のコイルからなる2個のコイル群を
連続配置している。図中実線、破線および一点鎖線はそ
れぞれU相、■相、装されたコイルUJ、2−17間に
巻装されたコイルU2.および3−16間に巻装された
コイルU3とで構成されている。一方、第2のコイル群
Ua2は、19−36間、20−35間、21−34間
にそれぞれ巻装されコイルU4゜U5.U6とで構成さ
れている。
そして、□これらのコイルU1〜U6のうち奇数番号を
付されたコイルUJ、U、?、U5を図6− 中央部で示す巻回方向になるように番号順、すなわちコ
イル、UJ−U3−U5の順で接続して第1の直列回路
を形成する。次に上記コイルU1〜U6のうち偶数番号
を付されたコイルU2.U4 、U6を隣接する第1の
直列回路の各コイルに対して逆向きの巻回方向になるよ
うに番号順、すなわちコイル、U2−UJ−U6の順で
接続して第2の直列回路を形成する。そして、第1の直
列回路の最終端のコイルU5と第2の直列回路の最前端
のコイルU2とを接続している。
付されたコイルUJ、U、?、U5を図6− 中央部で示す巻回方向になるように番号順、すなわちコ
イル、UJ−U3−U5の順で接続して第1の直列回路
を形成する。次に上記コイルU1〜U6のうち偶数番号
を付されたコイルU2.U4 、U6を隣接する第1の
直列回路の各コイルに対して逆向きの巻回方向になるよ
うに番号順、すなわちコイル、U2−UJ−U6の順で
接続して第2の直列回路を形成する。そして、第1の直
列回路の最終端のコイルU5と第2の直列回路の最前端
のコイルU2とを接続している。
さらに、外部へ取り出す三つの接続端子U。
U8.Xをそれぞれ、第1の直列回路の最前端のコイル
U1、前記した第1と第2の直列回路間の接続点および
第2の直列回路の最終端のコイルU6とに接続している
。
U1、前記した第1と第2の直列回路間の接続点および
第2の直列回路の最終端のコイルU6とに接続している
。
他のV相、W相のコイル■1〜V6.Wl〜W6も上記
U相と同じ方法で接続し、接続端子v 、 v 、
y 、 wo、 w、 、 zも上記U相と同様0
8 にそれぞれのコイルに接続されている。ただし、各相の
コイルは、それぞれ電機子鉄心の36個のスロットに均
等に配設されている。
U相と同じ方法で接続し、接続端子v 、 v 、
y 、 wo、 w、 、 zも上記U相と同様0
8 にそれぞれのコイルに接続されている。ただし、各相の
コイルは、それぞれ電機子鉄心の36個のスロットに均
等に配設されている。
このよう力構成の極数変換三相電機子巻線において、高
速回転に対応する極数を形成する場合、第2図(a)に
示すように、並列2回路を有するΔ結線とする。すなわ
ち、接続端子Ull、V8eWをそれぞれ電源に接続し
、U−X間、 v −y8
0
0間およびW−Z間をそれぞれ
短絡する。
速回転に対応する極数を形成する場合、第2図(a)に
示すように、並列2回路を有するΔ結線とする。すなわ
ち、接続端子Ull、V8eWをそれぞれ電源に接続し
、U−X間、 v −y8
0
0間およびW−Z間をそれぞれ
短絡する。
このように接続された第2図(、)に示すΔ結線回路で
あれば、たとえば、U相の接続端子Uに(→電圧を印加
すると、第1の直列回路のコイルU5 #U3 、Ul
には、巻回方向に対して逆方向、すなわち第1図中矢印
に対して逆方向の電流が流れる。−万、第2の直列回路
のコイルU、? 、U4 、U6には、巻回方向と同一
方向の電流が流れる。したがって、同一コイル群内では
電流はすべて同一方向に流れるので、スロット番号16
〜21間の各スロット内の各コイル辺およびスロット番
号34〜3間の各スロット内の各コイル辺には、それぞ
れ同一方向の起磁力が励起される。
あれば、たとえば、U相の接続端子Uに(→電圧を印加
すると、第1の直列回路のコイルU5 #U3 、Ul
には、巻回方向に対して逆方向、すなわち第1図中矢印
に対して逆方向の電流が流れる。−万、第2の直列回路
のコイルU、? 、U4 、U6には、巻回方向と同一
方向の電流が流れる。したがって、同一コイル群内では
電流はすべて同一方向に流れるので、スロット番号16
〜21間の各スロット内の各コイル辺およびスロット番
号34〜3間の各スロット内の各コイル辺には、それぞ
れ同一方向の起磁力が励起される。
したがって、仮にU相の接続端子Uに1.0、■相、W
相の接続端子V 、W にそれぞれ−0,5II に相当する電圧を印加すると、各スロット1〜36の各
相のコイル辺に励起される起磁力波形は第3図に示すよ
うになる。この第3図によシ、第2図(、)のように接
続端子を接続すると実極で2極が形成されることが理解
できる。
相の接続端子V 、W にそれぞれ−0,5II に相当する電圧を印加すると、各スロット1〜36の各
相のコイル辺に励起される起磁力波形は第3図に示すよ
うになる。この第3図によシ、第2図(、)のように接
続端子を接続すると実極で2極が形成されることが理解
できる。
次に低速回転に対応する極数を形成する場合、第2図(
b)に示すように、1回路のΔ結線とする。
b)に示すように、1回路のΔ結線とする。
すなわち、接続端子U01 Vol Woをそれぞれ電
源に接続し、接続端子U、 、 V、 l WSをそれ
ぞれ開放する。
源に接続し、接続端子U、 、 V、 l WSをそれ
ぞれ開放する。
このように接続された第2図(b)に示すΔ結線回路で
あれば、たとえば、U相の接続端子U。
あれば、たとえば、U相の接続端子U。
に(ト)電圧を印加すると、第1の直列回路のコイルU
J #U3 、U5および第2の直列回路のコイルU2
.U4.U6には、それぞれ第1図の矢印で示す巻回方
向と同一方向の電流が流れる。
J #U3 、U5および第2の直列回路のコイルU2
.U4.U6には、それぞれ第1図の矢印で示す巻回方
向と同一方向の電流が流れる。
したがって、同−相同においては、互いに隣接9−
するスロット内のコイル辺にはそれぞれ互いに逆向の起
磁力が励起される。
磁力が励起される。
したがって、第2図(、)のΔ結線回路と同様に、U相
の接続端子Uに1.0XV相、W相の接続端子V 、
Wにそれぞれ−0,5に相当する電圧を0 0 印加すると、各スロット1〜36の各相のコイル辺に励
起される起磁力波形は第4図に示すようになる。ただし
、U相と他のV相、W相との四つの境界部、具体的には
スロット番号3−4間、15−16間、21−22間、
33−34間のコイルには互いに同一方向の電流が流れ
ている。したがって図示するように実極で32極が形成
されることが理解できる。
の接続端子Uに1.0XV相、W相の接続端子V 、
Wにそれぞれ−0,5に相当する電圧を0 0 印加すると、各スロット1〜36の各相のコイル辺に励
起される起磁力波形は第4図に示すようになる。ただし
、U相と他のV相、W相との四つの境界部、具体的には
スロット番号3−4間、15−16間、21−22間、
33−34間のコイルには互いに同一方向の電流が流れ
ている。したがって図示するように実極で32極が形成
されることが理解できる。
なお、第5図(a)、第5図(b)はそれぞれ第2図(
&)、第2図(b)に示すΔ結線回路の各相の各接続端
子に前述した電圧を印加した場合の各スロット内のコイ
ル辺における電圧ベクトル図でおる。
&)、第2図(b)に示すΔ結線回路の各相の各接続端
子に前述した電圧を印加した場合の各スロット内のコイ
ル辺における電圧ベクトル図でおる。
力お図中の番号はそれぞれスロット番号を示す。
以上説明したように本実施例の極数変換三相電機子巻線
においては、高速回転に対応する極10− 数と低速回転に対応する極数との極数比は2:32と非
常に大きいにもかかわらず、外部へ取り出す接続端子数
は3相分合計しても9である。したがって、配線が特に
複雑になることはない。
においては、高速回転に対応する極10− 数と低速回転に対応する極数との極数比は2:32と非
常に大きいにもかかわらず、外部へ取り出す接続端子数
は3相分合計しても9である。したがって、配線が特に
複雑になることはない。
また、実施例の極数変換三相電機子巻線は、単一の巻線
で構成しているので、前記極数比が大きい場合に2巻線
で構成していた従来の電機子巻線における巻線相互間の
絶縁物を用いる必要はない。したがって、スロット内外
における巻線の占積率を高くすることができ、その結果
、交流回転電機の回転性能を向上させることができる。
で構成しているので、前記極数比が大きい場合に2巻線
で構成していた従来の電機子巻線における巻線相互間の
絶縁物を用いる必要はない。したがって、スロット内外
における巻線の占積率を高くすることができ、その結果
、交流回転電機の回転性能を向上させることができる。
さらに、単一巻線を高速回転用および低速1刊転用とし
て使用しているので、巻線利用率を高くすることができ
る。したがって、2巻線を使用した従来の三相電機子巻
線に比較して、交流回転電機の小型化および軽量化を図
ることが可能である。
て使用しているので、巻線利用率を高くすることができ
る。したがって、2巻線を使用した従来の三相電機子巻
線に比較して、交流回転電機の小型化および軽量化を図
ることが可能である。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち、本発明のように構成されたー相当シn個
のコイルからなるN個のコイル群で構成された極数変換
三相電機子巻線であれば、高速回転に対応する極数Pは
Nとなシ、電機子鉄心のスロット総数2は3 nNとな
る。また第2図(b)のように接続した場合、隣接する
コイルどうしの電流が同一方向に流れるスロット対は2
N個であるので、低速回転に対応する極数Pbは次式で
示される。
い。すなわち、本発明のように構成されたー相当シn個
のコイルからなるN個のコイル群で構成された極数変換
三相電機子巻線であれば、高速回転に対応する極数Pは
Nとなシ、電機子鉄心のスロット総数2は3 nNとな
る。また第2図(b)のように接続した場合、隣接する
コイルどうしの電流が同一方向に流れるスロット対は2
N個であるので、低速回転に対応する極数Pbは次式で
示される。
Pb ” 3 nN −2N =Z −2P&上式を変
形すると次式が得られる。
形すると次式が得られる。
Z = 2 P、 十Pb
したがって、本発明は上式を満足する極数の組合せに対
して適応できる。すなわち、スロット数が36で4極と
28極を形成する場合、スロット数が72で4極と64
極を形成する場合等に適応できる。
して適応できる。すなわち、スロット数が36で4極と
28極を形成する場合、スロット数が72で4極と64
極を形成する場合等に適応できる。
以上説明したように本発明によれば、1相渦J)n個の
コイルを同心的に巻回してなるコイル群をスロットをあ
けずにN個連続配置し、隣接するコイルどうしの巻回方
向が互いに逆向方になるように第1および第2の直列回
路を形成し、これら二つの直列回路を並列接続又は直列
接続することによって、高速回転に対応する極数P、=
Nおよび低速回転に対応する極数Pb ” 3 nN
2 N f形成することができる。したがって、たと
え上記極数P と極数Pbとの極数比pa: p、が大
きい場合であっても、単一巻線で外部への取シ出す接続
端子の設置数の少い極数変換三相電機予巻#を構成する
ことができる。
コイルを同心的に巻回してなるコイル群をスロットをあ
けずにN個連続配置し、隣接するコイルどうしの巻回方
向が互いに逆向方になるように第1および第2の直列回
路を形成し、これら二つの直列回路を並列接続又は直列
接続することによって、高速回転に対応する極数P、=
Nおよび低速回転に対応する極数Pb ” 3 nN
2 N f形成することができる。したがって、たと
え上記極数P と極数Pbとの極数比pa: p、が大
きい場合であっても、単一巻線で外部への取シ出す接続
端子の設置数の少い極数変換三相電機予巻#を構成する
ことができる。
その結果、スロット内外における巻線の占積率を高くす
ることができ、変流回転電機の回転性能を向上させ得る
。さらに、単一巻線で構成しているので、巻線利用率を
高くすることができ、その結果、交流回転電機の小型化
および軽量化を図ることが可能である。
ることができ、変流回転電機の回転性能を向上させ得る
。さらに、単一巻線で構成しているので、巻線利用率を
高くすることができ、その結果、交流回転電機の小型化
および軽量化を図ることが可能である。
第1図は本発明の一実施例に係る極数変換三相電機子巻
線の展開接続図、第2図(、)および第2図(b)はそ
れぞれ第1図の同電機子巻線のΔ結13− 線接続図、第3図および第4図はそれぞれ第2図(、)
および第2図(b)における起磁力波形図、第5図(、
)および第5図(b)はそれぞれ第2図(、)および第
2図(b)における電圧ベクトル図である。 U 1〜U 6 、 V 1〜V 6 、 Wl 〜W
6・’:Iイル、Ua 1 、 Ua 2 、 vl
1 、 Va 2 、 Wa 1 。 Wa 2 ・・−:Iイル群、Uo、Us # X#
vOpvs #y 、 wo、 w、 、 z ・・・
接続端子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−1°47
線の展開接続図、第2図(、)および第2図(b)はそ
れぞれ第1図の同電機子巻線のΔ結13− 線接続図、第3図および第4図はそれぞれ第2図(、)
および第2図(b)における起磁力波形図、第5図(、
)および第5図(b)はそれぞれ第2図(、)および第
2図(b)における電圧ベクトル図である。 U 1〜U 6 、 V 1〜V 6 、 Wl 〜W
6・’:Iイル、Ua 1 、 Ua 2 、 vl
1 、 Va 2 、 Wa 1 。 Wa 2 ・・−:Iイル群、Uo、Us # X#
vOpvs #y 、 wo、 w、 、 z ・・・
接続端子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−1°47
Claims (2)
- (1)単一巻線によシ構成され外部へ取り出す接続端子
を切換えることによって2種類の極数を得る極数変換三
相電機子巻線において、各相毎に複数のコイルを同心的
に巻回してなるコイル群をスロットをあけずに複数個連
続配置し、基準とするコイル群の最外側のコイルから最
内側のコイルへ、さらにこの最内側のコイルから一方向
に隣接するコイル群の最外側のコイルへと順次コイルに
接続番号を付し、これらのコイルのうち奇数番号が付さ
れたコイルを、同一コイル群内では同一巻回方向に、隣
接するコイル群間では逆巻同方向になるように番号順に
接続して第1の直列回路を形成し、偶数番号が付された
コイルを隣接する前記第1の直列回路の各コイルに対し
逆巻同方向に々るように番号順に接続して第2の直列回
路を形成し、前記第1の1− 9Q0 直列回路の最終端のコイルと前記第2の直列回路の最前
端のコイルとを接続し、前記外部へ取シ出す接続端子を
前記第1と第2の直列回路間の接続点および前記第1お
よび第2の直列回路の各他端に接続したことを特徴とす
る極数変換三相電機子巻線。 - (2) 前記コイル群は3個のコイルを同心的に巻回
してなシ、36スロツトを有する電機子鉄条 心2個の上記コイル群を配置したことを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の極数変換三相電機子巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19821382A JPS5989559A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 極数変換三相電機子巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19821382A JPS5989559A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 極数変換三相電機子巻線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989559A true JPS5989559A (ja) | 1984-05-23 |
Family
ID=16387367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19821382A Pending JPS5989559A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 極数変換三相電機子巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5989559A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999000890A1 (fr) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Fanuc Ltd | Moteur a induction |
| CN107070105A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-18 | 深圳市瑞迪构科技有限公司 | 一种程控发电机 |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP19821382A patent/JPS5989559A/ja active Pending
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