JPH1118382A - 極数切換回転電機システム - Google Patents

極数切換回転電機システム

Info

Publication number
JPH1118382A
JPH1118382A JP9166792A JP16679297A JPH1118382A JP H1118382 A JPH1118382 A JP H1118382A JP 9166792 A JP9166792 A JP 9166792A JP 16679297 A JP16679297 A JP 16679297A JP H1118382 A JPH1118382 A JP H1118382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching
pole
poles
phase
windings
Prior art date
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.)
Withdrawn
Application number
JP9166792A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Mizuno
孝行 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP9166792A priority Critical patent/JPH1118382A/ja
Publication of JPH1118382A publication Critical patent/JPH1118382A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Induction Machinery (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一巻線による多種類の極数切換えを簡単な
構成で実現し得る極数切換回転電機システムを提供する
こと。 【解決手段】 6個のコイル1〜6を60°毎に配設す
るとともに、相互に向かい合うコイル(1,4)、
(2,5)、(3,6)同士を極性が同一となるように
接続して一相分の巻線とし、このように構成した3組の
三相巻線を施した回転電機の端子U、V、Wに印加する
電源電圧の相順を切換えることにより4極/8極の極数
切換えを可能にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は極数切換回転電機シ
ステムに関し、特に多段極数切換誘導電動機に適用して
有用なものである。
【0002】
【従来の技術】誘導電動機の速度制御方式の一種として
極数切換方式が知られており、このための誘導電動機と
して磁極数を任意に選択し得るように構成した磁極切換
形電動機がある。従来技術に係るこの種の磁極切換形電
動機は、1組の巻線のみを設けてその接続の変更により
極数を切換える構造のもの(以下、これを単一巻線極数
切換方式と称す)、2組以上の独立した巻線を設けた構
造のものが提案されている。
【0003】図16は単一巻線極数切換方式の巻線を概
念的に示す説明図である。同図は1組の巻線を2:1の
極数比に切換える場合の一例を示してある。同図(a)
は巻線を全部直列にして端子a及び端子bを用い、4極
とした場合、同図(b)はこれを並列として端子a,b
及び端子cを用い、8極とした場合である。
【0004】上記巻線を用いた巻線接続法(一定出力)
を図17に、この場合の極数切換法を図18に示す。図
17に示すように、低速モードでは端子U1 、V1 、W
1 を電源のR相、S相、T相にそれぞれ接続するととも
に、端子U2 、V2 、W2 を相互に接続しスター結線と
して運転する。一方、高速モードでは端子U2 、V2
2 を電源のR相、S相、T相にそれぞれ接続するとと
もにデルタ結線として運転する。この場合の端子
(U1 ,V1 ,W1 )、(U2 、V2 、W2 )の切換え
接続及び端子U2 、V2 、W2 間の短絡接続はスイッチ
1 、S2 、S3 の切換えにより行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き単一巻線極
数切換方式においては、一般的に極数比が2:1に制限
されてしまうばかりでなく、図18に示すように、低
速、高速モードの切換え及び短絡用のスイッチS1 、S
2 、S3 が必要となり、部品点数の増加及びコストの増
大が問題となっている。
【0006】また、2組以上の独立した巻線を設けた構
造のものでは、巻線の利用率が低くなるという問題があ
る。
【0007】本発明は、上記従来技術に鑑み、単一巻線
による多種類の極数切換えを簡単な構成で実現し得る極
数切換回転電機システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。
【0009】1) 6個の巻線を60°毎に配設すると
ともに、相互に向かい合う巻線同士を極性が同一となる
ように接続して一相分の巻線とし、このように構成した
3組の三相巻線を施した回転電機を有する極数切換回転
電機システムにおいて、電源の相順を切換えることによ
り4極/8極の極数切換えを可能にしたこと。
【0010】2) 6個の巻線を60°毎に配設すると
ともに、相互に向かい合う巻線同士が逆極性となるよう
に接続して一相分の巻線とし、このように構成した3組
の三相巻線を施した回転電機を有する極数切換回転電機
システムにおいて、電源の相順を切換えることにより2
極/10極の極数切換えを可能にしたこと。
【0011】3) 6個の巻線を60°毎に配設すると
ともに、120°毎に配設された3巻線の極性を切換え
る極性切換装置及び相順を切換える相順切換装置とを有
し、これらの組み合わせにより2/4/8/10極の極
数切換えを可能にしたこと。
【0012】4) n(nは自然数)個の巻線を(36
0/n)°毎に配設するとともに、n相インバータによ
り各巻線に電流を供給するように構成した極数切換回転
電機システムにおいて、各相の電流位相を切換えること
によって極数比が1:2:4:5の極数切換えを可能に
したことを特徴とする極数切換回転電機システム。
【0013】5) 6個の巻線を60°毎に配設すると
ともに、6相インバータにより各巻線に電流を供給する
ように構成した極数切換回転電機システムにおいて、各
相の電流位相を切換えることによって2/4/8/10
極の極数切換えを可能にしたこと。
【0014】
【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態を説明する
のに先立ちその基本的な原理を説明しておく。図1は本
願発明の実施の形態に係る回転電機(原理的には、回転
磁界を利用する回転電機であれば特にその種類を限定す
る必要はないが、通常は誘導電動機であるので、以下の
説明は誘導電動機を例に採って行う。)を概念的に示す
説明図である。同図に示すように、当該極数切換誘導電
動機はその回転子の周囲に6個のコイル1、2、3、
4、5、6を60°間隔で等間隔に配設して構成してあ
る。このように機械的に60°の間隔で6個のコイル1
〜6を配設した巻線を構成すると、各コイル1〜6の電
流位相によって種々の極数を形成することができる。こ
のとき各コイル1〜6のコイルピッチは得たい極数に合
わせて適当に選択する。
【0015】 2極の場合 隣り合うコイル間の電流位相差は、 Φ2 =2π/6=π/3(60°) であるので、図2(a)に示すように、60°毎に円の
中心から矢印を引けば、そのコイルに生じる電圧べクト
ルを表すことになる。円周上の番号はコイル1〜6の番
号である。これらを120°の位相を有する3組に分け
ると、同図(b)に示すようになる。図2(b)で2、
4、6のベクトルは図2(a)のベクトルを移動したも
のである。同図を参照すれば、この場合には相対向する
コイル(1,4)、(2,5)、(3,6)を逆向きに
接続すれば良い。すなわち、コイル1〜6は図3に示す
ように接続すれば良い。
【0016】 4極の場合 隣り合うコイル間の電流位相差は、 Φ4 =2×2π/6=2π/3(120°) であるので、コイルに生じる電圧ベクトルは図4に示す
通り、またコイル1〜6の接続は図5に示す通りとな
る。
【0017】 6極の場合 この場合には、 Φ6 =3×2π/6=π(180°) であるので、三相巻線を形成することはできない。
【0018】 8極の場合 隣り合うコイル間の電流位相差は、 Φ8 =4×2π/6=4π/3(240°) であるので、コイルに生じる電圧ベクトルは図6示す通
り、またコイル1〜6の接続は図7に示す通りとなる。
【0019】 10極の場合 隣り合うコイル間の電流位相差は、 Φ10=5×2π/6=5π/3(300°) であるので、コイルに生じる電圧ベクトルは図8に示す
通り、またコイル1〜6の接続は図9に示す通りとな
る。
【0020】上述の如き考えを敷衍すれば16極、20
極等も形成することが可能となる。また、上述の場合に
おいて、4極と8極、2極と10極とでは相順が逆にな
っている。
【0021】上述の原理を利用すると種々の極数切換回
転電機システムを作製することができる。当該原理を利
用する本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明す
る。
【0022】 第1の実施の形態(4/8極極数切換
誘導電動機システム) 図10は本形態に係る誘導電動機の巻線の接続状態を概
念的に示す説明図、図11はそのシステム全体の結線図
である。図10に示すように、本形態に係る誘導電動機
は、相互に向かい合うコイル(1,4)、(2,5)、
(3,6)同士を極性が同一となるように接続して一相
分の巻線とし、このように構成した3組の三相巻線を有
するものである。かかる誘導電動機を用いる本形態に係
るシステムは、図11に示すように、スイッチS11、S
12で電源の相(R相,S相,T相;以下同じ)順を切換
えることにより当該誘導電動機のコイル1〜6の接続状
態を切換えて4極/8極の極数切換えを可能にしたもの
である。
【0023】本形態によればスイッチS11がON状態で
スイッチS12がOFF状態のとき4極(高速モード)側
が選択され、逆の状態のとき8極(低速モード)側が選
択される。
【0024】 第2の実施の形態(2/10極極数切
換誘導電動機システム) 図12は本形態に係る誘導電動機の巻線の接続状態を概
念的に示す説明図、図13はそのシステム全体の結線図
である。図12に示すように、本形態に係る誘導電動機
は、相互に向かい合うコイル(1,4)、(2,5)、
(3,6)同士が逆極性となるように接続して一相分の
巻線とし、このように構成した3組の三相巻線を有する
ものである。かかる誘導電動機を用いる本形態に係るシ
ステムは、図13に示すように、スイッチS21、S22
電源の相(R,S,T)順を切換えることにより当該誘
導電動機のコイル1〜6の接続状態を切換えて電源の相
順を切換えることにより2極/10極の極数切換えを可
能にしたものである。
【0025】本形態によればスイッチS21がON状態で
スイッチS22がOFF状態のとき10極(低速モード)
側が選択され、逆の状態のとき2極(高速モード)側が
選択される。
【0026】 第3の実施の形態(2/4/8/10
極極数切換誘導電動機システム) 図14は本形態に係るシステム全体の結線図である。同
図に示すように、本形態に係る誘導電動機は、6個のコ
イル1〜6をを60°毎に配設するとともに、120°
毎に配設された3巻線の極性を切換える極性切換装置で
あるスイッチS 33、S34、S35、S36及び相順を切換え
る相順切換装置であるスイッチS31、S 32を有し、これ
らの組み合わせにより2/4/8/10極の極数切換え
を可能にしたものである。
【0027】本形態によれば2/4/8/10極の選択
・切換えが可能となるが、これはスイッチS31〜S36
開閉状態を次表1の状態とすることにより実現し得る。
【0028】
【表1】
【0029】 第4の実施の形態(2/4/8/10
極極数切換誘導電動機システム) 図15は本形態に係るシステム全体の結線図である。同
図に示すように、本形態に係る誘導電動機は、6個のコ
イル1〜6を60°毎に配設するとともに、6相インバ
ータ7で各コイル1〜6に電流を供給するように構成し
たものである。本形態に係るシステムは、6相インバー
タ7で各相の電流位相を切換えることによって2/4/
8/10極の極数切換えを可能にしたものである。換回
転電機システム。
【0030】本形態によれば2/4/8/10極の選択
・切換えが可能となるが、これは6相インバータ7を用
いて各コイル1〜6の電流位相を切換えて極数切換を行
うが、この場合の極数と位相差の関係は次表2に示す通
りである。同表2に示す位相差を有する6相交流電流を
各コイル1〜6に供給すれば良い。
【0031】
【表2】
【0032】なお、第1〜第3の実施の形態と同様のス
イッチ切換方式により2/8極、4/10極のシステム
も考えられるが、これらの場合には従来の2巻線方式に
比較してスイッチの数が多くなり、得策ではない。ま
た、2/4/8極及び4/8/10極等の3段切換方式
も考えられるが、システム的には図14に示す第3の実
施の形態と同様になる。さらに、第4の実施の形態は2
/4/8/10極に関するものであるが、6の倍数の個
数のコイルを用いることにより、4/8/16/20
極、6/12/24/30極・・・・・、一般的には極
数比が1:2:4:5の極数切換を可能にするシステム
を構築することができる。
【0033】
【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
た通り本発明によれば次のような効果を得る。 単一巻線で1:2以外の極数切換が可能になる。 2/10極、4/8極では回転電機の端子が3本と
なり電源の相順を切換えるだけで所望の極数切換が可能
になるのでシステム構成が簡単になる。ちなみに、従来
技術では6本の回転電機の端子か必要になる。 得られる極数比が最大で1:2:4:5となり、利
用範囲が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る回転電機を概念的に
示す説明図。
【図2】2極の場合の電圧ベクトル図。
【図3】2極の場合におけるコイルの接続図。
【図4】4極の場合の電圧ベクトル図。
【図5】4極の場合におけるコイルの接続図。
【図6】8極の場合の電圧べクトル図。
【図7】8極の場合におけるコイルの接続図。
【図8】10極の場合の電圧ベクトル図。
【図9】10極の場合におけるコイルの接続図。
【図10】本発明の第1の実施の形態に係る誘導電動機
の巻線の接続状態を概念的に示す説明図。
【図11】本発明の第1の実施の形態に係るシステム全
体の結線図。
【図12】本発明の第2の実施の形態に係る誘導電動機
の巻線の接続状態を概念的に示す説明図。
【図13】本発明の第2の実施の形態に係るシステム全
体の結線図。
【図14】本発明の第3の実施の形態に係るシステム全
体の結線図。
【図15】本発明の第4の実施の形態に係るシステム全
体の結線図。
【図16】単一巻線極数切換方式の巻線を概念的に示す
説明図。
【図17】図16の巻線を用いた従来技術に係る巻線接
続法を示す説明図。
【図18】従来技術に係る極数切換法を概念的に示す説
明図。
【符号の説明】
1〜6 コイル 7 6相インバータ S11、S12、S21、S22、S31、S32、S33、S34、S
35、S36 スイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 6個の巻線を60°毎に配設するととも
    に、相互に向かい合う巻線同士を極性が同一となるよう
    に接続して一相分の巻線とし、このように構成した3組
    の三相巻線を施した回転電機を有する極数切換回転電機
    システムにおいて、 電源の相順を切換えることにより4極/8極の極数切換
    えを可能にしたことを特徴とする極数切換回転電機シス
    テム。
  2. 【請求項2】 6個の巻線を60°毎に配設するととも
    に、相互に向かい合う巻線同士が逆極性となるように接
    続して一相分の巻線とし、このように構成した3組の三
    相巻線を施した回転電機を有する極数切換回転電機シス
    テムにおいて、 電源の相順を切換えることにより2極/10極の極数切
    換えを可能にしたことを特徴とする極数切換回転電機シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 6個の巻線を60°毎に配設するととも
    に、120°毎に配設された3巻線の極性を切換える極
    性切換装置及び相順を切換える相順切換装置とを有し、
    これらの組み合わせにより2/4/8/10極の極数切
    換えを可能にしたことを特徴とする極数切換回転電機シ
    ステム。
  4. 【請求項4】 n(nは自然数)個の巻線を(360/
    n)°毎に配設するとともに、n相インバータにより各
    巻線に電流を供給するように構成した極数切換回転電機
    システムにおいて、 各相の電流位相を切換えることによって極数比が1:
    2:4:5の極数切換えを可能にしたことを特徴とする
    極数切換回転電機システム。
  5. 【請求項5】 6個の巻線を60°毎に配設するととも
    に、6相インバータにより各巻線に電流を供給するよう
    に構成した極数切換回転電機システムにおいて、 各相の電流位相を切換えることによって2/4/8/1
    0極の極数切換えを可能にしたことを特徴とする極数切
    換回転電機システム。
JP9166792A 1997-06-24 1997-06-24 極数切換回転電機システム Withdrawn JPH1118382A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9166792A JPH1118382A (ja) 1997-06-24 1997-06-24 極数切換回転電機システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9166792A JPH1118382A (ja) 1997-06-24 1997-06-24 極数切換回転電機システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1118382A true JPH1118382A (ja) 1999-01-22

Family

ID=15837765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9166792A Withdrawn JPH1118382A (ja) 1997-06-24 1997-06-24 極数切換回転電機システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1118382A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003299281A (ja) * 2002-04-01 2003-10-17 Nissan Motor Co Ltd 回転電機及びその回転電機を用いたハイブリッド車両
CN102255598A (zh) * 2011-06-27 2011-11-23 浙江大学 一种基于矢量控制的多相感应电机电子变极控制方法
JP2012095410A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Meidensha Corp 永久磁石型同期電動機及び永久磁石型同期電動機の運転方法
JP2014168320A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Toyo Univ 極数変換永久磁石式回転電機及びそのドライブシステム
CN107654639A (zh) * 2017-10-25 2018-02-02 西安交通大学 电动汽车用变极电机与二级齿轮减速器为一体的换挡***
WO2018142649A1 (ja) * 2017-02-04 2018-08-09 田中 正一 多重3相インバータ型モータ装置
US10312846B2 (en) 2015-01-16 2019-06-04 Mitsubishi Electric Corporation Pole-number-changing rotary electric machine and driving method for pole-number-changing rotary electric machine
US10790732B2 (en) 2016-07-04 2020-09-29 Mitsubishi Electric Corporation Pole-number-changing rotary electric machine and driving method of pole-number-changing rotary electric machine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003299281A (ja) * 2002-04-01 2003-10-17 Nissan Motor Co Ltd 回転電機及びその回転電機を用いたハイブリッド車両
JP2012095410A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Meidensha Corp 永久磁石型同期電動機及び永久磁石型同期電動機の運転方法
CN102255598A (zh) * 2011-06-27 2011-11-23 浙江大学 一种基于矢量控制的多相感应电机电子变极控制方法
JP2014168320A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Toyo Univ 極数変換永久磁石式回転電機及びそのドライブシステム
US10312846B2 (en) 2015-01-16 2019-06-04 Mitsubishi Electric Corporation Pole-number-changing rotary electric machine and driving method for pole-number-changing rotary electric machine
US10790732B2 (en) 2016-07-04 2020-09-29 Mitsubishi Electric Corporation Pole-number-changing rotary electric machine and driving method of pole-number-changing rotary electric machine
DE112016007043B4 (de) 2016-07-04 2022-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Polzahl-verändernde rotierende elektrische maschine und antriebsverfahren für polzahl-verändernde rotierende elektrische maschine
WO2018142649A1 (ja) * 2017-02-04 2018-08-09 田中 正一 多重3相インバータ型モータ装置
CN107654639A (zh) * 2017-10-25 2018-02-02 西安交通大学 电动汽车用变极电机与二级齿轮减速器为一体的换挡***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5254894A (en) Dual-stator induction synchronous motor
US5650707A (en) Inverter-controlled induction machine with an extended speed range
US20040104700A1 (en) High phase order motor with mesh connected windings
US4338534A (en) Pole-amplitude modulation, pole-changing electric motors and generators
WO1997012438A9 (en) Inverter-controlled induction machine with an extended speed range
US10312846B2 (en) Pole-number-changing rotary electric machine and driving method for pole-number-changing rotary electric machine
US10951151B2 (en) Drive device
JP3688798B2 (ja) 二重突極リラクタンス機械およびその組み立て方法
US5285124A (en) Brushless induction synchronous motor with two stators
EP0447257B1 (en) Two-stator induction synchronous motor
CN110739891B (zh) 一种电励磁同步磁阻无刷发电***
KR20050035195A (ko) 전동기 권선
EP0018835A1 (en) Pole-amplitude modulation, pole-changing electric motors and generators
JPH1118382A (ja) 極数切換回転電機システム
US4656410A (en) Construction of single-phase electric rotating machine
JPH1098859A (ja) 2極4極切換機能を備えたファンモータとこのファンモータの速度切換方法
KR20200088549A (ko) Srm의 직접토크제어방법
JPS63305792A (ja) 交流電動機給電システム
JP3105231B2 (ja) 2固定子誘導電動機
US4307328A (en) AC Motor apparatus
JPH05184110A (ja) 極数変換型コンデンサ誘導電動機
JP2828319B2 (ja) 二固定子誘導同期電動機
SU1614090A1 (ru) Электропривод дл гребного вала
RU2016485C1 (ru) Преобразователь числа фаз
JPH0488900A (ja) 直並列切換回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040907