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発明の名称 コンデンサ誘導電動機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−9603
公開日 平成8年(1996)1月12日
出願番号 特願平6−137480
出願日 平成6年(1994)6月20日
代理人
発明者 成田 憲治 / 鈴木 孝史 / 奥寺 浩之 / 河合 裕司 / 森 幸司 / 相馬 裕治
要約 目的
コンデンサ誘導電動機の固定子鉄心の構成と巻線構造に関し、固定子鉄心の溝部の面積を適正化して磁束分布を正弦波に近ずけ、振動、騒音を削減し性能を向上させたコンデンサ誘導電動機を提供することを目的とする。

構成
固定子鉄心1の内周に沿って16個の溝部として大面積の深溝2b,2c,2f,2g,2j,2k,2n,2oと小面積の浅溝2a,2d,2e,2h,2i,2l,2m,2pを形成し、2c,2f間と2k,2n間に第一の外側巻線を、2b,2g間と2j,2o間に第二の外側巻線を、2a,2h間と2i,2p間に第三の外側巻線を、同様に2g,2j間と2o,2b間に第一の内側巻線を、2f,2k間と2n,2c間に第二の内側巻線を、2e,2l間と2m,2d間に第三の内側巻線を巻装し各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成し2極のコンデンサ誘導電動機としてなることを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の内側巻線を巻装し、各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成してなることを特徴とするコンデンサ誘導電動機。
【請求項2】 前記第一の外側巻線と第二の外側巻線の巻数の和が第三の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第一の内側巻線と第二の内側巻線の巻数の和が第三の内側巻線の巻数よりも多くしてなることを特徴とする請求項1記載のコンデンサ誘導電動機。
【請求項3】 前記第一の外側巻線の巻数と第二の外側巻線の巻数と第三の外側巻線の巻数の比が、前記第一の内側巻線の巻数と第二の内側巻線の巻数と第三の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°とsin33.75°の比としてなることを特徴とする請求項1記載のコンデンサ誘導電動機。
【請求項4】 前記小面積の浅溝と大面積の深溝の有効溝面積の比が略sin78.75°と(sin56.25°+sin33.75°)の比としてなることを特徴とする請求項1記載のコンデンサ誘導電動機。
【請求項5】 固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、各々2つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成してなることを特徴とするコンデンサ誘導電動機。
【請求項6】 前記第二の外側巻線の巻数が第一の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第二の内側巻線の巻数が第一の内側巻線の巻数よりも多くしてなることを特徴とする請求項5記載のコンデンサ誘導電動機。
【請求項7】 前記第二の外側巻線の巻数と第一の外側巻線の巻数の比が、前記第二の内側巻線の巻数と第一の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°の比としてなることを特徴とする請求項5記載のコンデンサ誘導電動機。
【請求項8】 前記大面積の深溝と小面積の浅溝の有効溝面積の比が略sin78.75°とsin56.25°の比としてなることを特徴とする請求項5記載のコンデンサ誘導電動機。
【請求項9】 前記大面積の深溝の固定子外径を、前記小面積の浅溝の固定子外径よりも大きくしてなることを特徴とする請求項1または請求項5記載のコンデンサ誘導電動機。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンデンサ誘導電動機に係り、詳しくは固定子鉄心の構成と固定子巻線の巻装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンデンサ誘導電動機における固定子鉄心の溝面積は、均一に形成されている。図5は、16個の溝部を有する前記固定子鉄心の平面図を示す。例えば16スロット2極のコンデンサ誘導電動機の固定子鉄心は、図5に示すように、固定子鉄心1の内周に沿って溝部2を形成し、隣接した2個の溝部の外側に隣接した溝部の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の溝部の間に第二の外側巻線を巻装し、更にその外側の溝部の間に第三の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に、隣接した2個の溝部の外側に隣接した溝部の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の溝部の間に第二の内側巻線を巻装し、更にその外側の溝部の間に第三の内側巻線を巻装し、各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成してなるようにして固定子を構成している。この場合、溝面積が均一であるため第一外側巻線と第二外側巻線の導体断面積の和が第三外側巻線の導体断面積より多くとれず、内側巻線についても同様であり、そのためアンペアターン(以下ATと記す。)即ち磁束分布を正弦波に近ずけることが出来ない。このため、不要な振動、騒音、温度上昇が発生しコンデンサ誘導電動機の効率の低下などの性能に悪影響を及ぼす問題が生じている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、コンデンサ誘導電動機の前記磁束分布を正弦波に近ずけ、不要な振動、騒音、温度上昇を防止し、性能を向上したコンデンサ誘導電動機を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の内側巻線を巻装し、各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成してなることを特徴とする。また、前記第一の外側巻線と第二の外側巻線の巻数の和が第三の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第一の内側巻線と第二の内側巻線の巻数の和が第三の内側巻線の巻数よりも多くしてなることを特徴とする。更に、前記第一の外側巻線の巻数と第二の外側巻線の巻数と第三の外側巻線の巻数の比が、前記第一の内側巻線の巻数と第二の内側巻線の巻数と第三の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°とsin33.75°の比としてなることを特徴とする。そして前記小面積の浅溝と大面積の深溝の有効溝面積の比が略sin78.75°と(sin56.25°+sin33.75°)の比としてなることを特徴とする。一方、固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、各々2つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成してなることを特徴とする。また、前記第二の外側巻線の巻数が第一の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第二の内側巻線の巻数が第一の内側巻線の巻数よりも多くしてなることを特徴とする。更に、前記第二の外側巻線の巻数と第一の外側巻線の巻数の比が、前記第二の内側巻線の巻数と第一の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°の比としてなることを特徴とする。そして、前記大面積の深溝と小面積の浅溝の有効溝面積の比が略sin78.75°とsin56.25°の比としてなることを特徴とする。また、前記大面積の深溝の固定子外径を、前記小面積の浅溝の固定子外径よりも大きくしてなることを特徴とする。
【0005】
【作用】上記の構成によれば、固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の内側巻線を巻装し、各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成し、また、前記第一の外側巻線と第二の外側巻線の巻数の和が第三の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第一の内側巻線と第二の内側巻線の巻数の和が第三の内側巻線の巻数よりも多くし、更に、前記第一の外側巻線の巻数と第二の外側巻線の巻数と第三の外側巻線の巻数の比が、前記第一の内側巻線の巻数と第二の内側巻線の巻数と第三の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°とsin33.75°の比とし、そして前記小面積の浅溝と大面積の深溝の有効溝面積の比が略sin78.75°と(sin56.25°+sin33.75°)の比とする一方、固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、各々2つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成し、また、前記第二の外側巻線の巻数が第一の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第二の内側巻線の巻数が第一の内側巻線の巻数よりも多くし、更に、前記第二の外側巻線の巻数と第一の外側巻線の巻数の比が、前記第二の内側巻線の巻数と第一の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°の比とし、そして、前記大面積の深溝と小面積の浅溝の有効溝面積の比が略sin78.75°とsin56.25°の比とし、また、前記大面積の深溝の固定子外径を、前記小面積の浅溝の固定子外径よりも大きくしてなるので、コンデンサ誘導電動機の前記磁束分布を正弦波に近ずけることができる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。なお、従来例と同じ部分の符号は同一とする。本発明の実施例を16スロット2極のコンデンサ誘導電動機について添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の固定子鉄心の平面図である。固定子鉄心1の内周に沿って、16個の溝部を形成している。ここで、溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置して、前記16個の溝部2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2h,2i,2j,2k,2l,2m,2n,2o,2pを有する固定子鉄心を形成する。なお、大面積の深溝は、2b,2c,2f,2g,2j,2k,2n,2oであり、小面積の浅溝は、2a,2d,2e,2h,2i,2l,2m,2pである。
【0007】図2は、図1の固定子鉄心の巻線配置図である。まず、2個の小面積の浅溝2d,2eの外側に隣接した大面積の深溝2c,2fの間に第一の外側巻線3aを巻装し、その外側の大面積の深溝2b,2gの間に第二の外側巻線3bを巻装し、更にその外側の小面積の浅溝2a,2hの間に第三の外側巻線3cを巻装し、4溝ずらして同様に2個の小面積の浅溝2h,2iの外側に隣接した大面積の深溝2g,2jの間に第一の内側巻線4aを巻装し、その外側の大面積の深溝2f,2kの間に第二の内側巻線4bを巻装し、更にその外側の小面積の浅溝2e,2lの間に第三の内側巻線4cを巻装する。同様に、2個の小面積の浅溝2l,2mの外側に隣接した大面積の深溝2k,2nの間に第一の外側巻線3aを巻装し、その外側の大面積の深溝2j,2oの間に第二の外側巻線3bを巻装し、更にその外側の小面積の浅溝2i,2pの間に第三の外側巻線3cを巻装し、4溝ずらして同様に2個の小面積の浅溝2p,2aの外側に隣接した大面積の深溝2o,2bの間に第一の内側巻線4aを巻装し、その外側の大面積の深溝2n,2cの間に第二の内側巻線4bを巻装し、更にその外側の小面積の浅溝2m,2dの間に第三の内側巻線4cを巻装する。ここで、各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成している。
【0008】また、前記第一の外側巻線と第二の外側巻線の巻数の和が第三の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第一の内側巻線と第二の内側巻線の巻数の和が第三の内側巻線の巻数よりも多くした。更に、前記第一の外側巻線の巻数と第二の外側巻線の巻数と第三の外側巻線の巻数の比が、前記第一の内側巻線の巻数と第二の内側巻線の巻数と第三の内側巻の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°とsin33.75°の比とした。この巻数の比は、AT即ち磁束分布を正弦波に最も近ずける短節巻係数にほぼ比例させた数値となる。そして、前記小面積の浅溝と大面積の深溝の有効溝面積の比が略sin78.75°と(sin56.25°+sin33.75°)の比とした。
【0009】一方、図3は本発明の固定子鉄心の他の実施例を示す平面図である。また、図4は図3の固定子鉄心の巻線配置図である。ここで、前記16個の溝部2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2h,2i,2j,2k,2l,2m,2n,2o,2pを有する固定子鉄心を形成する。なお、この実施例では図1と異なり大面積の深溝は、2a,2d,2e,2h,2i,2l,2m,2pであり、小面積の浅溝は、2b,2c,2f,2g,2j,2k,2n,2oである。まず、2個の大面積の深溝2d,2eの外側に隣接した小面積の浅溝2c,2fの更にその外側の小面積の溝2b,2gの間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝2a,2hの間に第二の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の大面積の深溝2h,2iの外側に隣接した小面積の浅溝2g,2jの更にその外側の小面積の浅溝2f,2kの間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝2e,2lの間に第二の内側巻線を巻装した。同様に、2個の大面積の深溝2l,2mの外側に隣接した小面積の浅溝2k,2nの更にその外側の小面積の溝2j,2oの間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝2i,2pの間に第二の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の大面積の深溝2p,2aの外側に隣接した小面積の浅溝2o,2bの更にその外側の小面積の浅溝2n,2cの間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝2m,2dの間に第二の内側巻線を巻装した。ここで、各々2つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成している。また、前記第二の外側巻線の巻数が第一の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第二の内側巻線の巻数が第一の内側巻線の巻数よりも多くした。更に、前記第二の外側巻線の巻数と第一の外側巻線の巻数の比が、前記第二の内側巻線の巻数と第一の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°の比とした。この巻数の比は、AT即ち磁束分布を正弦波に最も近ずける短節巻係数に比例させた数値となる。そして、前記大面積の深溝と小面積の浅溝の有効溝面積の比が略sin78.75°とsin56.25°の比とし、また、前記大面積の深溝の固定子外径を、前記小面積の浅溝の固定子外径よりも大きくした。以上のように固定子鉄心1に密接して固定子巻線を巻装することにより、コンデンサ誘導電動機の前記磁束分布を正弦波に近ずけることができる。
【0010】
【発明の効果】以上のように本発明においては、固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の小面積の浅溝の外側に隣接した大面積の深溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、更にその外側の小面積の浅溝の間に第三の内側巻線を巻装し、各々3つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成し、また、前記第一の外側巻線と第二の外側巻線の巻数の和が第三の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第一の内側巻線と第二の内側巻線の巻数の和が第三の内側巻線の巻数よりも多くし、更に、前記第一の外側巻線の巻数と第二の外側巻線の巻数と第三の外側巻線の巻数の比が、前記第一の内側巻線の巻数と第二の内側巻線の巻数と第三の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°とsin33.75°の比とし、そして前記小面積の浅溝と大面積の深溝の有効溝面積の比が略sin78.75°と(sin56.25°+sin33.75°)の比とする一方、固定子鉄心の内周に沿って16個の溝部を形成してなる2極のコンデンサ誘導電動機において、前記溝部を2溝おきに一対ずつ大面積の深溝と小面積の浅溝を配置し、2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の外側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の外側巻線を巻装し、4溝ずらして同様に2個の大面積の深溝の外側に隣接した小面積の浅溝の更に外側の小面積の浅溝の間に第一の内側巻線を巻装し、その外側の大面積の深溝の間に第二の内側巻線を巻装し、各々2つの前記外側巻線と内側巻線で一極を構成し、また、前記第二の外側巻線の巻数が第一の外側巻線の巻数よりも多くし、且つ前記第二の内側巻線の巻数が第一の内側巻線の巻数よりも多くし、更に、前記第二の外側巻線の巻数と第一の外側巻線の巻数の比が、前記第二の内側巻線の巻数と第一の内側巻線の巻数の比とほぼ等しく且つ、その比が略sin78.75°とsin56.25°の比とし、そして、前記大面積の深溝と小面積の浅溝の有効溝面積の比が略sin78.75°とsin56.25°の比とし、また、前記大面積の深溝の固定子外径を、前記小面積の浅溝の固定子外径よりも大きくしてなるので、コンデンサ誘導電動機の前記磁束分布を正弦波に近ずけることができる。この結果、不要な振動、騒音、温度上昇を防止し、性能を向上したコンデンサ誘導電動機を提供することができる。




 

 


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