JPS63206145A - 直流電動機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 ・　　本発明は整流特性補償に係り、特に、補極巻線の
取付スペースに制約を受けないよう整流特性改善用の補
助巻線を好適な位置に配置した直流電動機に関する。

〔従来の技術〕

従来、大容量で広範囲の界磁制御付直流電動機は、整流
特性改善用の補助巻線を補極鉄心に取付ける場合が多い
。

第３図は補助巻線を補極鉄心に取付けた従来の直流電動
機の一例を示した要部展開図である。１は環状をなす継
鉄、２は主極鉄心で主極者ｍ３及び先端のスロットに整
流補償巻線４を持ち、補極鉄心５には補極巻線６と共に
補助巻線７が巻かれてあり、回転する電機子鉄心８に電
機子巻線９がある。主極巻線３は電機子巻線９に主磁束
を与え。

整流補償巻線４と補極巻線６は電機子巻線９に流れる電
流によって生じる磁束を打ち消す整流起電力を発生させ
るための磁束を与える。また、補極鉄心５の継鉄１側に
取付けられた補助巻線１０は。

補極巻線６と差動的に巻装されており、第５図に示すよ
うに、無火花帯が回転速度の増加に従って過整流側に移
動する（補極及び整流補償巻線の磁束が過剰である）の
で、その起磁力を調整して負荷軸を無火花帯中心の〇−
Ｐ線上に移動させる働きをする。

第４図は補助巻線の電流を回転速度と電機子電流に応じ
て制御し、無火花帯移動現象を補償する装置のブロック
図であり、１１は電機子、１２は回転速度検出器、１３
は掛算器、１４はゲート信号発生器、１５は外部直流電
源、１６はパワートランジスタ等の半導体スイッチング
素子、１７は電流検出器で構成される電流制御回路であ
る。この装置は、整流補償巻線４及び補極巻線６に電機
子電流Ｉａを流す一方、外部直流電源１５から補助巻線
７に供給する電流ｉを次のように制御している。つまり
、電流検出器１７と回転速度検出器１２の出力を掛算器
１３に入力し、その結果をゲート信号発生器１４に入力
し、これによって得たゲート信号により電流制御回路の
スイッチング周波数及び通流率等を制御し、補助巻線７
に流れる電流を制御する。これにより、補助巻線７の電
流ｉが回転速度及び電機子電流に応じて変化するので、
補極起磁力が変化し、負荷軸は第５図に示したように、
無火花帯中心のＯ−Ｐ線上に移動する。

この結果、直流電動機は無火花整流で運転できる。

なお、この種の装置には、例えば、実開昭５０＝１００
６１５号公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、補助巻線を補極鉄心に取付けていたた
め、同鉄心上の補極巻線の取付スペースが狭くなるので
、補助巻線の取付スペース分だけ継鉄を径方向に大きく
したり、もしくは、継鉄を大きくできない場合は補極巻
線の導体サイズを小さくするので銅損が増大するという
欠点があった。

本発明の目的は、補助巻線を効果的な位置に配置して、
補助巻線挿入によって電動機寸法が大きくなるのを最小
限におさえ、かつ、補極巻線の取付スペースを補助巻線
がない場合と同等にとれるようにした直流電動機を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、補極巻線と整流補償巻線と補助巻線より成
る整流特性改善用巻線構成で、補助巻線を整流補償巻線
とを同一のスロット内に収めることにより達成される。

〔作用〕

電機子電流Ｉａによる電機子反作用磁束の打消しは、補
極巻線により生じる磁束と、整流補償巻線により生じる
磁束の合計でまかなっており、かつ、前者と後者の磁束
の通路は同一である。従って、回転速度による無火花帯
移動現象を補償する補助巻線の磁束を、整流補償巻線の
位置で与えても補極巻線の位置で与えることと同様の効
果を生じる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。

第１図は補助巻線１０が整流補償巻線４と同一スロット
内の上部に収められていることを示し、第２図はそのブ
ロック図である。補助巻線１０は整流補償巻線４と差動
的に巻装されており、第２図のように、第４図と同じ電
流制御回路により、補助巻線１０に流れる電流ｉｃを制
御し、第５図の無火花帯移動現象を補償する。

このように補助巻線を整流補償巻線４の側に取付ければ
補極巻線の取付はスペースに制約を与えない。一方、整
流補償巻線４のスロットは補助巻８１０の分だけ径方向
に大きくしなければならないが、補助巻線が補極鉄心５
にある場合と比較して、補助巻線１ｏを周方向に分散し
て巻装されること及び回転体のファンアクションによる
冷却効果が大きい位置であるため補助巻線１０の導体サ
イズを小さくできることから、径方向の大きさを少なく
押えることができる。また、補助巻線１゜を電機子に近
い場所に配置したことにより、電機子の外径部ギャップ
を通らない漏れ磁束を軽減でき、その全補助巻線による
起磁力（巻数×電流）を少なくできる。すなわち、第６
図のように、補助巻線７を継鉄上の側に巻装すると補極
先端ギャップを通過しない漏れ磁束φ、１が増えて、そ
の全補助巻線による起磁力（巻数Ｘ電流）を増やすこと
になるし、第７図のように、補助巻線７を電機子鉄心１
の側に巻装すると、補極巻線の漏れ磁束φ、２が増える
ので、補助巻線を整流補償巻線４部分に巻装すれば、こ
れらの欠点を解消できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、補助巻線を整流補償巻線部分に巻装す
れば、補極巻線部分に巻装した場合より電動機寸法を小
さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の直流電動機の要部展開図、
第２図は第１図の電気回路と電流制御回路のブロック図
、第３図は従来の直流電動機の要部展開図、第４図は第
３図の電気回路と電流制御回路のブロック図、第５図は
無火花帯移動現象の説明図、第６図及第７図は漏れ磁束
の様子を示す説明図である。 １・・・継鉄、２・・・主極鉄心、４・・・整流補償巻
線、５・・・補極鉄心、６・・補極巻線、７・・・補助
巻線、１０ｇ　　ノ　ａ 第　２凹 第　３　囚 第　４１！］ 第５″口 （＋） 猶６　図　　　　　集７凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、補極巻線と、整流補償巻線と、補助巻線とより成る
   整流特性改善用巻線構成において 前記補助巻線を前記整流補償巻線と同一のスロット内に
   収めたことを特徴とする直流電動機。