JP2002300763A - 誘導同期電動機の駆動装置 - Google Patents

誘導同期電動機の駆動装置

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JP2002300763A
JP2002300763A JP2001100263A JP2001100263A JP2002300763A JP 2002300763 A JP2002300763 A JP 2002300763A JP 2001100263 A JP2001100263 A JP 2001100263A JP 2001100263 A JP2001100263 A JP 2001100263A JP 2002300763 A JP2002300763 A JP 2002300763A
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stator
induction synchronous
winding
capacitor
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Toshito Yanashima
俊人 簗島
Keishiro Igarashi
恵司郎 五十嵐
Masaaki Takezawa
正昭 竹澤
Kazuhiko Arai
和彦 新井
Eiichi Murata
栄一 村田
Noboru Onodera
昇 小野寺
Shigemi Koiso
繁美 小礒
Kazuhiro Enomoto
和広 榎本
Yoshitomo Nakayama
善友 中山
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常運転時の消費電力が小さく、然も、始動
時の運転トルクが高効率な誘導同期電動機の駆動装置を
提供する。 【解決手段】 誘導同期電動機2は、主巻線7A及び補
助巻線7Bから成る固定子巻線7を備えた固定子4と、
固定子4内で回転する回転子5と、この回転子5を構成
する回転子継鉄部5Aの周辺部に設けた2次導体5B
と、回転子継鉄部5Aに埋め込んだ永久磁石31とから
構成する。補助巻線7Bに運転コンデンサ47を接続す
る。運転コンデンサ47に並列に始動コンデンサ48及
びPTC46の直列回路を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアーコンデショ
ナー、或いは、冷蔵庫などに使用される誘導同期電動機
に用いられる駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より例えば、エアーコンデショナー
(空気調和機)、或いは、冷蔵庫(電気冷蔵庫)などに
おいては、その冷却装置の冷凍サイクルを構成する密閉
型電動圧縮機が搭載されている。そして、圧縮機を駆動
する電動要素としては単相、或いは、三相商用電源で駆
動するDCブラシレス電動機や誘導同期電動機が用いら
れていた。該誘導同期電動機は始動時の運転トルクは小
さく、通常運転時に所定の定常運転トルクで運転するの
が一般的なものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エアー
コンデショナー、或いは、電気冷蔵庫などは始動時に大
きな運転トルクと必要とするため、通常運転時に必要と
する定常運転トルク以上の大きな運転トルクの電動機を
搭載していた。係る誘導同期電動機の始動時の運転トル
クを大きくすると通常運転時の消費電力も大きくなって
しまう。このため、昨今のエネルギー規制などに伴う高
効率化を考えた場合、冷蔵庫やエアーコンデショナーな
どの冷凍サイクルを構成する密閉型電動圧縮機に使用さ
れている電動機の始動時の運転トルクは必ずしも充分で
はなかった。そこで、通常運転時の消費電力が小さく、
然も、始動時の運転トルクを確保できる誘導同期電動機
の駆動装置の開発が望まれていた。
【0004】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、通常運転時の消費電力が小
さく、然も、始動時の運転トルクが高効率な誘導同期電
動機の駆動装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の誘導同期
電動機の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定
子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転
子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺
部に設けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込
まれた永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運
転コンデンサと、該運転コンデンサに並列接続された始
動コンデンサ及びPTCの直列回路とを備えるものであ
る。
【0006】また、請求項2の発明の誘導同期電動機の
駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線を
備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから
成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設け
られた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた永
久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運転コンデ
ンサと、該運転コンデンサに並列接続されたPTCとを
備えるものである。
【0007】また、請求項3の発明の誘導同期電動機の
駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線を
備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから
成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設け
られた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた永
久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運転コンデ
ンサと、該運転コンデンサに並列接続された始動コンデ
ンサ及び始動リレー接点の直列回路とを備えるものであ
る。
【0008】また、請求項4の発明の誘導同期電動機の
駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線を
備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから
成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設け
られた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた永
久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運転コンデ
ンサを備えるものである。
【0009】本発明によれば、誘導同期電動機の駆動装
置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線を備えた
固定子と、当該固定子内で回転する回転子とから成り、
該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設けられた
2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた永久磁石
とを備え、前記補助巻線に接続された運転コンデンサ
と、該運転コンデンサに並列接続された始動コンデンサ
及びPTCの直列回路とを備えているので、補助巻線に
接続された運転コンデンサと、該運転コンデンサに並列
接続された始動コンデンサ及びPTCの直列回路とを備
えた誘導同期電動機の始動時の運転トルクを大きくする
ことが可能となる。これにより、通常運転時の消費電力
を小さくすることができ、誘導同期電動機を極めて高効
率に運転できる駆動装置を提供することが可能となる。
従って、誘導同期電動機の運転時の大幅な高効率化を図
ることができるようになるものである。
【0010】請求項2の発明によれば、誘導同期電動機
の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
ら成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設
けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた
永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運転コン
デンサと、該運転コンデンサに並列接続されたPTCと
を備えているので、補助巻線に接続された運転コンデン
サと、該運転コンデンサに並列接続されたPTCとを備
えた誘導同期電動機の始動時の運転トルクを大きくする
ことが可能となる。これにより、通常運転時の消費電力
を小さくすることができ、誘導同期電動機を極めて高効
率に運転できる駆動装置を提供することが可能となる。
従って、誘導同期電動機の運転時の大幅な高効率化を図
ることができるようになるものである。
【0011】請求項3の発明によれば、誘導同期電動機
の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
ら成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設
けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた
永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運転コン
デンサと、該運転コンデンサに並列接続された始動コン
デンサ及び始動リレー接点の直列回路とを備えているの
で、補助巻線に接続された運転コンデンサと、該運転コ
ンデンサに並列接続された始動コンデンサ及び始動リレ
ー接点の直列回路とを備えた誘導同期電動機の始動時の
運転トルクを大きくすることが可能となる。これによ
り、通常運転時の消費電力を小さくすることができ、誘
導同期電動機を極めて高効率に運転できる駆動装置を提
供することが可能となる。従って、誘導同期電動機の運
転時の大幅な高効率化を図ることができるようになるも
のである。
【0012】請求項4の発明によれば、誘導同期電動機
の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
ら成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設
けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込まれた
永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運転コン
デンサを備えているので、補助巻線に接続された運転コ
ンデンサを備えた誘導同期電動機の始動時の運転トルク
を大きくすることが可能となる。これにより、通常運転
時の消費電力を小さくすることができ、誘導同期電動機
を極めて高効率に運転できる駆動装置を提供することが
可能となる。従って、誘導同期電動機の運転時の大幅な
高効率化を図ることができるようになるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図1は本発明の誘導同期電動機2を適
用した密閉型電動圧縮機Cの縦断側面図例である。図に
おいて、1は密閉容器であり、内部の上側に誘導同期電
動機2、下側にこの誘導同期電動機2で回転駆動される
圧縮機3が収納されている。密閉容器1は予め2分割さ
れたものに誘導同期電動機2、圧縮機3を収納した後、
高周波溶着などによって密閉されたものである。尚、密
閉型電動圧縮機Cとしては、ロータリー、レシプロ、ス
クロールコンプレッサなどが挙げられる。
【0014】誘導同期電動機2は、単相2極で構成され
ると共に密閉容器1の内壁に固定された固定子4と、こ
の固定子4の内側に回転軸6を中心にして回転自在に支
持された回転子5とから構成されている。そして、固定
子4は回転子5に回転磁界を与える固定子巻線7を備え
ている。
【0015】圧縮機3は中間仕切板8で仕切られた第1
のロータリー用シリンダ9及び第2のロータリー用シリ
ンダ10を備えている。各シリンダ9、10には回転軸
6で回転駆動される偏心部11、12が取り付けられて
おり、これら偏心部11、12は偏心位置がお互いに1
80度位相がずれている。
【0016】13、14はそれぞれシリンダ9、10内
を回転する第1のローラ、第2のローラであり、それぞ
れ偏心部11、12の回転でシリンダ内を回転する。1
5、16はそれぞれ第1の枠体、第2の枠体であり、第
1の枠体15は中間仕切板8との間にシリンダ9の閉じ
た圧縮空間を形成させ、第2の枠体16も同様に中間仕
切板8との間にシリンダ10の閉じた圧縮空間を形成さ
せている。また、第1の枠体15、第2の枠体16はそ
れぞれ回転軸6の下部を回転自在に軸支する軸受部1
7、18を備えている。
【0017】19、20は吐出マフラーであり、それぞ
れ第1の枠体15、第2の枠体16を覆うように取り付
けられている。尚、シリンダ9と吐出マフラー19は第
1の枠体15に設けられた図示しない吐出孔にて連通さ
れており、シリンダ10と吐出マフラー20も第2の枠
体16に設けられた図示しない吐出孔にて連通されてい
る。21は密閉容器1の外部に設けられたバイパス管で
あり、吐出マフラー20の内部に連通している。
【0018】また、22は密閉容器1の上に設けられた
吐出管であり、23、24はそれぞれシリンダ9、10
へつながる吸入管である。また、25は密閉ターミナル
であり、密閉容器1の外部から固定子4の固定子巻線7
へ電力を供給するものである(密閉ターミナル25と固
定子巻線7とをつなぐリード線は図示せず)。60は回
転子5の回転バランスを良好にするためのバランサであ
る。
【0019】また、26は回転子鉄心であり、図示しな
いが厚さ0.3mm〜0.7mmの電磁鋼板を所定の形
状に打ち抜いた回転子用鉄板を複数枚積層し、お互いに
カシメて一体に積層されている(尚、カシメによらずに
溶接にて一体化しても良い)。66、67は回転子鉄心
26の上下端に取り付けられる端面部材である。該端面
部材66、67はステンレス、アルミニウム、銅、黄銅
などの非磁性体からなる平板材にて構成されている。
尚、端面部材66、67に磁性体を使用すると、端面部
材66、67が磁路となり回転子5の磁石が磁気短絡を
起こし誘導同期電動機2の運転性能が悪化するため非磁
性体としている。
【0020】図2は密閉容器1を2分割した密閉型電動
圧縮機Cの平面図、図3は密閉型電動圧縮機Cの横断上
面図、図4は回転子5の横断上面図、図5は回転子5の
側面図である。固定子4には固定子巻線7が捲回され、
この固定子巻線7とつながれている引出し線50と、固
定子巻線7のコイルエンドとが一緒にポリエステル糸7
0にて結線されると共に、この引出し線50は前記密閉
ターミナル25に接続される。
【0021】回転子5は、回転子継鉄部5Aと、この回
転子継鉄部5Aの周辺部に位置してダイカスト成型され
た籠型の2次導体5Bと、回転子継鉄部5Aの両端面の
周辺部に位置してリング状に所定寸法突出すると共に当
該籠型の2次導体5Bと一体にダイカスト成型された他
方のエンドリング69と、回転子継鉄部5Aに埋め込ま
れた永久磁石31とから構成されている。この永久磁石
31は永久磁石材が後述するスロット44内に挿入され
た後着磁が行なわれる。着磁は回転軸6の一側(例え
ば、図中右側)に埋め込まれた永久磁石31(31S
A、31SB)をそれぞれ同じS極とし、他側(図中左
側)に埋め込まれた永久磁石31(31NA、31N
B)をそれぞれ同じN極としている。
【0022】また、籠型の2次導体5Bは、回転子継鉄
部5Aの周辺部に複数設けられると共に回転軸6の延在
方向に渡って籠型に形成された図示しない円筒形の孔に
アルミダイカストが射出成型されている。該籠型の2次
導体5Bは一端から他端に渡って回転軸6の円周方向に
所定の角度の螺旋状に傾斜した、所謂スキュー付き構造
に形成されている(図5)。
【0023】回転子継鉄部5Aには上下方向に貫通形成
され両端を開口したスロット44が複数形成され(本実
施例では4個)、このスロット44の両端開口は一対の
前記端面部材66、67にてそれぞれ閉塞される(図
6、図7)。そして、籠型の2次導体5B及びエンドリ
ング68、69のダイカスト成型時に一方の端面部材6
7を、一方のエンドリング69によって回転子継鉄部5
Aに固定している。また、他方の端面部材66を固定具
としての複数のリベット66A・・・にて回転子継鉄部
5Aに固定している。
【0024】この場合、スロット44の開口から永久磁
石31が挿入された後、他方の端面部材66にて開口が
閉塞され、この端面部材66がリベット66A・・・に
て回転子継鉄部5Aに設けられた係合孔5Cにカシメ固
定され、これによって各永久磁石31・・・はスロット
44内に固定される。該永久磁石31は、例えばプラセ
オジウム系永久磁石、若しくは表面にニッケルメッキ等
を施したネオジウム系永久磁石の希土類系永久磁石材に
て強力な磁力に構成されている。この永久磁石31、3
1は回転軸6に対向して設けられると共に、対向する永
久磁石31、31はそれぞれ異なる磁極で埋め込まれて
いる。
【0025】回転軸6の一側(例えば、図中右側及び上
側、)に埋め込まれた永久磁石31SA、31SBはそ
れぞれ同じS極、他側(図中左側及び下側)に埋め込ま
れた永久磁石31NA、31NBはそれぞれ同じN極と
している。即ち、各永久磁石31SA、31SB、永久
磁石31NA、31NBは回転軸6を中心に略四角形に
配置されると共に、回転軸6の円周方向外側に向けてそ
れぞれ異なるS極と、N極の2極構成で埋め込まれ、後
述する主巻線7A、補助巻線7Bの磁力で回転子5に回
転力を付与できるように構成されている。尚、図6、図
7の永久磁石31の配置は前記図2、図3、図4の永久
磁石31の配置に対して異なる配置となっているが、図
6、図7の永久磁石31の配置を図2、図3、図4のよ
うな配置にしても差し支えない。この場合はリベット6
6Aのカシメ位置を変える必要がある。また、図2、図
3、図4の永久磁石31を図6、図7のように配置して
も差し支えない。
【0026】このような、誘導同期電動機2を搭載した
密閉型電動圧縮機Cを用いたエアーコンデショナー、或
いは、電気冷蔵庫などの冷媒回路(図8)に使用し、室
内の空気調和や冷蔵庫の庫内が冷却される。即ち、冷媒
回路内に封入された冷媒は、密閉型電動圧縮機Cの圧縮
機3が駆動されると、吸込管23から吸引され第1のロ
ータリー用シリンダ9及び第2のロータリー用シリンダ
10にて圧縮されて吐出管22から配管27に吐出され
る。配管27に吐出された圧縮ガス冷媒は、凝縮器28
(コンデンサ)に流入し、そこで放熱して凝縮され液冷
媒となって受液器(レシーバタンク)29に流入する。
【0027】受液器29に流入しそこで一旦貯溜され液
冷媒は、受液器29の出口側の配管29Aからドライヤ
30、モイスチャインジケータ35、電磁弁36を介し
て温度自動膨張弁37で絞られた後、蒸発器38(エバ
ポレータ)に流入し、そこで蒸発気化する。その時に周
囲から熱を吸収することにより冷却作用を発揮し殆どが
液化した後、冷媒は蒸発器38の出口側の配管38Aか
らアキュムレータ39に流入し、そこで、気液分離され
た後、逆止弁40を介して再び圧縮機3に吸い込まれる
冷凍サイクルを繰り返す。
【0028】前記受液器29を出た液冷媒は配管29A
から分岐してキャピラリチューブ41、高低圧圧力スイ
ッチ42、キャピラリチューブ43を介して蒸発器38
とアキュムレータ39間の配管38Aに接続されてい
る。この高低圧圧力スイッチ42はキャピラリチューブ
41、43を介して配管29Aと配管38Aの圧力を検
出し、両配管29A、38Aの圧力が、所定の圧力差以
上になり密閉型電動圧縮機Cに吸い込まれる冷媒が不足
した場合、受液器29からの液冷媒を圧縮機3内に流入
し保護する。また、温度自動膨張弁37は蒸発器38の
出口側に設けられた感温筒34が検出した温度によって
開度を自動調整する。
【0029】一方、図9に誘導同期電動機2の駆動装置
T1の電気回路図を示している。図9において、単相交
流商用電源ACより電力供給される誘導同期電動機2は
主巻線7Aと補助巻線7Bからなる固定子巻線7を備え
ており、単相交流商用電源ACの一方に接続された主巻
線7Aはソケットターミナル51を介して単相交流商用
電源ACの他方に接続されている。また、単相交流商用
電源ACの一方に接続された補助巻線7Bはソケットタ
ーミナル51、及び、運転コンデンサ47を介して単相
交流商用電源ACの他方に接続されている。尚、49は
電源スイッチで、線電流を検知する電流感応型の線電流
検知器と単相交流商用電源ACから固定子巻線7への電
力供給を行なうと共に、固定子巻線7への電力供給を遮
断する保護スイッチを兼ねた過負荷リレーにて構成され
ている。また、運転コンデンサ47は誘導同期電動機2
の始動及び定常運転に適したコンデンサ容量に設定され
ている。
【0030】そして、電源スイッチ49が閉じられ、単
相交流商用電源ACから電力が投入されると、補助巻線
7Bには運転コンデンサ47と主巻線7Aとの並列回路
が接続され、主巻線7Aと補助巻線7Bの電流位相差に
て始動運転トルクを得て誘導同期電動機2は始動運転を
開始し、そのまま継続して運転コンデンサ47による主
巻線7Aと補助巻線7Bの電流位相差にて誘導同期電動
機2は定常運転を継続する。この場合、運転コンデンサ
47は始動コンデンサも兼用している。
【0031】また、図10に他の誘導同期電動機2の駆
動装置T2の電気回路図を示している。図10におい
て、単相交流商用電源ACより電力供給される誘導同期
電動機2は前述同様主巻線7Aと補助巻線7Bとからな
る固定子巻線7を備えており、この固定子巻線7は電源
スイッチ49を介して単相交流商用電源ACに接続され
ている。単相交流商用電源ACの一方に接続された主巻
線7Aはソケットターミナル51を介して単相交流商用
電源ACの他方に接続されている。また、単相交流商用
電源ACの一方に接続された補助巻線7Bはソケットタ
ーミナル51、及び、始動リレー45のリレーコイル4
5Aを介して電源スイッチ49に接続されている。
【0032】また、補助巻線7Bにはソケットターミナ
ル51、始動リレー45の始動リレー接点45B及び始
動コンデンサ48を介して単相交流商用電源ACの他方
に直列に接続され、始動リレー接点45B、始動コンデ
ンサ48と並列に運転コンデンサ47が接続されてい
る。そして、運転コンデンサ47は定常運転に適した容
量に設定され、運転コンデンサ47と始動コンデンサ4
8とが並列に接続された状態で、それらのコンデンサ4
7、48は始動に適した容量に設定されてる。尚、リレ
ーコイル45Aには誘導同期電動機2に大電流が流れる
始動運転時には殆ど電流が流れずに始動リレー接点45
Bを閉じたままで、誘導同期電動機2の定常運転時に移
行する過程でリレーコイル45Aに電流が流れて始動リ
レー接点45Bを開いて始動コンデンサ48を切り離
す。
【0033】そして、電源スイッチ49が閉じられる
と、単相交流商用電源ACから主巻線7A及び補助巻線
7Bに電流が流れる。誘導同期電動機2の始動時に補助
巻線7Bに大きな電流が流れるとリレーコイル45Aに
は殆ど電流しか流れないため始動リレー45の始動リレ
ー接点45Bは閉じたままで、補助巻線7Bは並列に接
続された運転コンデンサ47、始動コンデンサ48と主
巻線7Aとの電流位相差にて始動運転トルクを得て誘導
同期電動機2は運転を開始する。そして、誘導同期電動
機2が定常運転に移行する過程で補助巻線7Bに流れる
電流が低下し、これによってリレーコイル45Aに電流
が流れ、このリレーコイル45Aの起磁力により電源ス
イッチ49が開いて始動コンデンサ48を切り離し、運
転コンデンサ47による主巻線7Aと補助巻線7Bの電
流位相差にて誘導同期電動機2は定常運転を継続する。
尚、始動リレー45の代わりにサイリスタを利用した電
流制御を行なっても良い。
【0034】また、図11に他の誘導同期電動機2の駆
動装置T3の電気回路図を示している。図11におい
て、単相交流商用電源ACより電力供給される誘導同期
電動機2は前述同様主巻線7Aと補助巻線7Bとからな
る固定子巻線7を備えており、この固定子巻線7は電源
スイッチ49を介して単相交流商用電源ACに接続され
ている。単相交流商用電源ACの一方に接続された主巻
線7Aは単相交流商用電源ACの他方に接続されてい
る。また、単相交流商用電源ACの一方に接続された補
助巻線7Bは、正特性サーミスタ46(以下、PTCと
略記)を介して単相交流商用電源ACの他方に接続され
ると共に、PTC46と並列に運転コンデンサ47が接
続されている。このPTC46は温度に比例して抵抗値
が増大する半導体素子で、誘導同期電動機2の始動時は
抵抗値が低く、電流が流れて発熱すると抵抗値が高くな
る。
【0035】そして、電源スイッチ49が閉じられる
と、単相交流商用電源ACから主巻線7A及び補助巻線
7Bに電流が流れ誘導同期電動機2が始動を開始する。
誘導同期電動機2の始動時当初はPTC46の温度は低
く、抵抗値も低いためにPTC46に大きな電流が流れ
るので、補助巻線7Bにも大きな電流が流れ(この場
合、運転コンデンサ47に流れる電流は小さくなる)誘
導同期電動機2は始動する。この通電によってPTC4
6は自己発熱するため、抵抗値が増大していきやがてP
TC46自体には殆ど電流は流れなくなり、運転コンデ
ンサ47による主巻線7Aと補助巻線7Bの電流位相差
にて誘導同期電動機2は定常運転を継続する。
【0036】また、図12に他の誘導同期電動機2の駆
動装置T4の電気回路を示している。図12において、
単相交流商用電源ACより電力供給される誘導同期電動
機2は前述同様主巻線7Aと補助巻線7Bとからなる固
定子巻線7を備えており、この固定子巻線7は電源スイ
ッチ49を介して単相交流商用電源ACに接続されてい
る。単相交流商用電源ACの一方に接続された主巻線7
Aは単相交流商用電源ACの他方に接続されている。ま
た、単相交流商用電源ACの一方に接続された補助巻線
7Bは、PTC46、及び、始動コンデンサ48を介し
て単相交流商用電源ACの他方に直列に接続されると共
に、PTC46、始動コンデンサ48と並列に運転コン
デンサ47が接続されている。
【0037】そして、電源スイッチ49が閉じられる
と、単相交流商用電源ACから主巻線7A及び補助巻線
7Bに電流が流れる。誘導同期電動機2の始動時当初は
PTC46の温度は低く、抵抗値も低いためにPTC4
6に大きな電流が流れて補助巻線7Bにも大きな電流が
流れると共に、補助巻線7Bは並列に接続された運転コ
ンデンサ47、始動コンデンサ48と主巻線7Aとの電
流位相差にて始動運転トルクを得て誘導同期電動機2は
始動運転を開始する。そして、この通電によってPTC
46は自己発熱するため、抵抗値が増大していきやがて
PTC46自体には殆ど電流は流れなくなる。これによ
って始動コンデンサ48が切り離され運転コンデンサ4
7による主巻線7Aと補助巻線7Bの電流位相差にて誘
導同期電動機2は定常運転を継続する。
【0038】以上のような駆動装置T1、T2、T3、
T4の各電気回路による回転トルクTと回転数nとの関
係を図13に示している。図中縦軸は回転トルクTを示
しており、下方は小さい回転トルクT、上方は大きい回
転トルクTを示している。横軸は回転数nを示してお
り、左側は低い回転数n、右は高い回転数nを示してい
る。また、一点鎖線は駆動装置T1の回転数nに対する
回転トルクTを示しており、実線は駆動装置T3の回転
数nに対する回転トルクTを示している。点線は駆動装
置T4の回転数nに対する回転トルクTを示しており、
一点鎖線は駆動装置T2の回転数nに対する回転トルク
Tをそれぞれ示している。
【0039】この図からもわかるように、始動コンデン
サ48と運転コンデンサ47とを一つのコンデンサで兼
ねた駆動装置T1は始動運転トルク及び定常運転トルク
とも低いが、始動リレー45その他の素子を省けるた
め、比較的始動運転トルク及び定常運転トルクの小さな
エアーコンデショナー、或いは、電気冷蔵庫などの機器
に使用される。
【0040】また、始動リレー45によって始動コンデ
ンサ48と運転コンデンサ47とを切り替える駆動装置
T2は始動運転トルクが高く、誘導同期電動機2の回転
数nが高くなって行き定常運転時に移行する過程でリレ
ーコイル45Aに電流が流れて始動リレー接点45Bを
開いて始動コンデンサ48を切り離すので、その後は駆
動装置T3の回転数nに対する回転トルクT同様の動作
を行なう。これにより、誘導同期電動機2の始動時の運
転トルクを大きくすることが可能となると共に、通常運
転時の消費電力を小さくすることができて誘導同期電動
機2を極めて高効率にて運転することが可能となる。こ
のような駆動装置T2は、始動運転トルク、及び、定常
運転トルクも高いので、比較的始動運転トルク及び定常
運転トルクの大きなエアーコンデショナー、或いは、電
気冷蔵庫などの機器に使用される。
【0041】また、温度に比例して抵抗値が増大する半
導体素子であるPTC46と運転コンデンサ47とを用
いた駆動装置T3では、始動時の回転トルクTは駆動装
置T1より高く、始動リレー45その他の素子を省け高
信頼性を確保できる。これにより、誘導同期電動機2の
始動時の運転トルクを大きくすることが可能となると共
に、通常運転時の消費電力を小さくすることができて誘
導同期電動機2を極めて高効率にて運転することが可能
となる。このような駆動装置T3は、比較的始動運転ト
ルク及び定常運転トルクが小さく高信頼性を要求される
エアーコンデショナー、或いは、電気冷蔵庫などの機器
に使用される。
【0042】また、温度に比例して抵抗値が増大する半
導体素子であるPTC46及び始動コンデンサ48と運
転コンデンサ47とを用いた駆動装置T4は始動時の回
転トルクTは駆動装置T3より更に高く、高信頼性を確
保できる。これにより、誘導同期電動機2の始動時の運
転トルクを大きくすることが可能となると共に、通常運
転時の消費電力を小さくすることができて誘導同期電動
機2を極めて高効率にて運転することが可能となる。こ
のような駆動装置T4は、比較的始動運転トルク及び定
常運転トルクが大きく高信頼性を要求されるエアーコン
デショナー、或いは、電気冷蔵庫などの機器に使用され
る。
【0043】一方、図14に誘導同期電動機2を搭載し
た密閉型電動圧縮機Cを用いたエアーコンデショナー、
或いは、電気冷蔵庫などの他の冷媒回路を示している。
冷媒回路は前記図8の冷媒回路にリキッドインジェクシ
ョン回路58を追加したもので、冷媒回路に設けられた
受液器(レシーバタンク)29にはストレーナ52、電
磁弁53、キャピラリチューブ54を介して密閉型電動
圧縮機Cの圧縮機3に接続されている。
【0044】電磁弁53は圧縮機3の吐出側の配管27
に接続されたサーモセンサ57に接続され、サーモセン
サ57が検出した温度によって開度を自動調整する。そ
して、冷媒回路内に封入された冷媒は、密閉型電動圧縮
機Cの圧縮機3が駆動されると、吸込管23から吸引さ
れ第1のロータリー用シリンダ9及び第2のロータリー
用シリンダ10にて二段圧縮されて吐出管22から配管
27に吐出される。配管27に吐出された圧縮ガス冷媒
は、凝縮器28に流入し、そこで放熱して凝縮され液冷
媒となって受液器29に流入する。受液器29から出た
液冷媒の一部はリキッドインジェクション回路58にも
流入し、ストレーナ52、電磁弁53を経てキャピラリ
チューブ54にて絞られた後、圧縮機3内に吐出され
る。圧縮機3内に吐出された液冷媒はそこで蒸発し、吸
熱作用を発揮して圧縮機3を冷却し、冷却運転時の圧縮
機3の温度上昇を防止して圧縮機3を保護する。他前述
同様の動作を行なう。
【0045】尚、実施例では密閉型電動圧縮機Cの一例
としてロータリーコンプレッサを採用したが、それに限
らず、相互に噛み合う一対のスクロールから成る密閉式
のスクロール圧縮機に用いられる密閉型電動圧縮機Cの
誘導同期電動機の駆動装置にも本発明は有効である。
【0046】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、誘導
同期電動機の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る
固定子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する
回転子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の
周辺部に設けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋
め込まれた永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続され
た運転コンデンサと、該運転コンデンサに並列接続され
た始動コンデンサ及びPTCの直列回路とを備えている
ので、補助巻線に接続された運転コンデンサと、該運転
コンデンサに並列接続された始動コンデンサ及びPTC
の直列回路とを備えた誘導同期電動機の始動時の運転ト
ルクを大きくすることが可能となる。これにより、通常
運転時の消費電力を小さくすることができ、誘導同期電
動機を極めて高効率に運転できる駆動装置を提供するこ
とが可能となる。従って、誘導同期電動機の運転時の大
幅な高効率化を図ることができるようになるものであ
る。
【0047】また、請求項2の発明によれば、誘導同期
電動機の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定
子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転
子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺
部に設けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込
まれた永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運
転コンデンサと、該運転コンデンサに並列接続されたP
TCとを備えているので、補助巻線に接続された運転コ
ンデンサと、該運転コンデンサに並列接続されたPTC
とを備えた誘導同期電動機の始動時の運転トルクを大き
くすることが可能となる。これにより、通常運転時の消
費電力を小さくすることができ、誘導同期電動機を極め
て高効率に運転できる駆動装置を提供することが可能と
なる。従って、誘導同期電動機の運転時の大幅な高効率
化を図ることができるようになるものである。
【0048】また、請求項3の発明によれば、誘導同期
電動機の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定
子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転
子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺
部に設けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込
まれた永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運
転コンデンサと、該運転コンデンサに並列接続された始
動コンデンサ及び始動リレー接点の直列回路とを備えて
いるので、補助巻線に接続された運転コンデンサと、該
運転コンデンサに並列接続された始動コンデンサ及び始
動リレー接点の直列回路とを備えた誘導同期電動機の始
動時の運転トルクを大きくすることが可能となる。これ
により、通常運転時の消費電力を小さくすることがで
き、誘導同期電動機を極めて高効率に運転できる駆動装
置を提供することが可能となる。従って、誘導同期電動
機の運転時の大幅な高効率化を図ることができるように
なるものである。
【0049】また、請求項4の発明によれば、誘導同期
電動機の駆動装置は、主巻線及び補助巻線から成る固定
子巻線を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転
子とから成り、該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺
部に設けられた2次導体と、前記回転子継鉄部に埋め込
まれた永久磁石とを備え、前記補助巻線に接続された運
転コンデンサを備えているので、補助巻線に接続された
運転コンデンサを備えた誘導同期電動機の始動時の運転
トルクを大きくすることが可能となる。これにより、通
常運転時の消費電力を小さくすることができ、誘導同期
電動機を極めて高効率に運転できる駆動装置を提供する
ことが可能となる。従って、誘導同期電動機の運転時の
大幅な高効率化を図ることができるようになるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘導同期電動機の駆動装置を適用した
密閉型電動圧縮機の縦断側面図例である。
【図2】密閉容器を2分割した密閉型電動圧縮機の平面
図である。
【図3】電動機の横断上面図である。
【図4】回転子の一部破断した横断上面図である。
【図5】回転子の側面図である。
【図6】回転子の上面図である。
【図7】同図6の回転子の縦断側面図である。
【図8】誘導同期電動機を搭載した密閉型電動圧縮機を
用いたエアーコンデショナー、或いは、電気冷蔵庫など
の冷媒回路図である。
【図9】本発明の誘導同期電動機の駆動装置の電気回路
図である。
【図10】もう一つの誘導同期電動機の駆動装置の電気
回路図である。
【図11】もう一つの誘導同期電動機の駆動装置の電気
回路図である。
【図12】もう一つの誘導同期電動機の駆動装置の電気
回路図である。
【図13】各駆動装置の各電気回路による回転トルクと
回転数の関係を示す図である。
【図14】誘導同期電動機を搭載した密閉型電動圧縮機
を用いたエアーコンデショナー、或いは、電気冷蔵庫な
どの他の冷媒回路図である。
【符号の説明】
1 密閉容器 2 誘導同期電動機 3 圧縮機 4 固定子 5 回転子 5A 回転子継鉄部 5B 2次導体 5C 係合孔 7 固定子巻線 7A 主巻線 7B 補助巻線 26 回転子鉄心 28 凝縮器 29 受液器 31 永久磁石 38 蒸発器 45 始動リレー 45A リレーコイル 45B 始動リレー接点 46 PTC 47 運転コンデンサ 48 始動コンデンサ 49 電源スイッチ C 密閉型電動圧縮機 AC 単相交流商用電源 T1 駆動装置 T2 駆動装置 T3 駆動装置 T4 駆動装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 1/27 H02K 17/08 A 17/08 F04B 49/02 331B (72)発明者 竹澤 正昭 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 新井 和彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 村田 栄一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小野寺 昇 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小礒 繁美 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 榎本 和広 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 中山 善友 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3H029 AA04 AA09 AA13 AB03 BB41 BB42 BB54 CC07 CC27 3H045 AA05 AA09 AA13 AA27 BA04 CA28 DA00 EA34 5H002 AA01 AA07 AB04 AB08 AC03 AC06 AC08 5H621 BB07 BB08 GA01 HH01 JK03 JK14 5H622 CA02 CA07 CA10 CA13 CB03 PP03 PP10 PP12 PP14 QB01 QB08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
    を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
    ら成り、 該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設けられた
    2次導体と、 前記回転子継鉄部に埋め込まれた永久磁石とを備えて成
    る誘導同期電動機において、 前記補助巻線に接続された運転コンデンサと、 該運転コンデンサに並列接続された始動コンデンサ及び
    PTCの直列回路とを備えることを特徴とする誘導同期
    電動機の駆動装置。
  2. 【請求項2】 主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
    を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
    ら成り、 該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設けられた
    2次導体と、 前記回転子継鉄部に埋め込まれた永久磁石とを備えて成
    る誘導同期電動機において、 前記補助巻線に接続された運転コンデンサと、 該運転コンデンサに並列接続されたPTCとを備えるこ
    とを特徴とする誘導同期電動機の駆動装置。
  3. 【請求項3】 主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
    を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
    ら成り、 該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設けられた
    2次導体と、 前記回転子継鉄部に埋め込まれた永久磁石とを備えて成
    る誘導同期電動機において、 前記補助巻線に接続された運転コンデンサと、 該運転コンデンサに並列接続された始動コンデンサ及び
    始動リレー接点の直列回路とを備えることを特徴とする
    誘導同期電動機の駆動装置。
  4. 【請求項4】 主巻線及び補助巻線から成る固定子巻線
    を備えた固定子と、当該固定子内で回転する回転子とか
    ら成り、 該回転子を構成する回転子継鉄部の周辺部に設けられた
    2次導体と、 前記回転子継鉄部に埋め込まれた永久磁石とを備えて成
    る誘導同期電動機において、 前記補助巻線に接続された運転コンデンサを備えること
    を特徴とする誘導同期電動機の駆動装置。
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JP2002332964A (ja) * 2001-05-07 2002-11-22 Matsushita Refrig Co Ltd 冷媒圧縮機の始動装置および冷媒圧縮機
US7071650B2 (en) 2003-07-09 2006-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Synchronous induction motor and electric hermetic compressor using the same
KR101481474B1 (ko) * 2008-05-15 2015-01-12 동부대우전자 주식회사 압축기용 4 핀 터미널의 결합소자 체결구조

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002332964A (ja) * 2001-05-07 2002-11-22 Matsushita Refrig Co Ltd 冷媒圧縮機の始動装置および冷媒圧縮機
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