KR860001099B1 - 교류회전전기(電機) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

교류회전전기(電機)

제1도는 종래의 교류회전전기의 겹처 감은 코일의 전체 배치를 나타낸 전개도.

제2도는 제1도 A부의 코일분포 상세도.

제3도는 겹처 감은 코일의 정면도.

제4도는 겹처 감은 코일을 갖는 철심의 단면도.

제5도는 동심 감기 코일의 전체 배치를 나타낸 전개도.

제6도는 동심 감기 코일을 갖는 철심의 단면도.

제7도는 제5도 D부의 코일분포 상세도.

제8도는 분할 동심 감기 코일의 전개도.

제9도는 본원 발명의 일실시예에 의한 권성방식의 전개도.

제10도는 제9도 G부의 코일분푸 상세도.

제11도는 다른 실시예의 코일 전개도.

제12도는 또 다른 실시예의 코일 전개도.

제13도는 제12도의 실시예의 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 철심 (2) : 코일

(3) : 슬롯 (26)(27) : 상구(上口) 코일 및 하구(下口)코일.

본원 발명은 철심부가 분할된 교류회전기(電機), 특히 그 2층 감기 코일에 관한 것이다.

유도기, 동기기(同期機) 등 일반의 교류회전전기의 전기자코일로서 채용되는 대표적인 권선법을 제1도, 제2도에 나타낸다. 제1도는 겹쳐 감기 방식을 나타낸 것으로서, 통상 회전전기의 전기자코일로서 가장 일반적으로 채용되는 권선방식이다. 제1도는 전체의 권선구성을 나타내며, 제2도는 제1A도 부의 코일분포를 나타낸다. 제1도는 3상의 경우의 코일분포를 나타내고 있으며, a상(相), b상, c상의 3상 코일은 전기각(電氣角)으로 120℃의 간격을 가지며, 전기자철심 (1)의 내주에 뚫어 형성된 제4도와 같은 슬롯 (3) 내에 제3도에 나타낸 전기자코일(2)을 순차 배열한 것이다. (4)는 철심 이빨, (5)는 쐐기이다. 그리고 하나의 코일은 예를들면 NO 31 슬롯의 상구(上口)에서 NO 36 슬롯의 하구(下口)로 배치되는 상구코일 (21) 및 하구코일(22)로 이루어진 2층 코일로 된다. 제5도는 등심 감기방식을 나타낸 것으로서, 통상 다극의 소형 회전전기의 전기자코일로서 사용된다. 제5도는 전체의 권선구성을, 그리고 제7도는 제5도 D부의 코일분포를 나타낸다. 제5도 및 제7도는 3상의 경우의 코일분포를 나타내고 있으며, (23)과 (24)의 두 종류의 크기로 형성된 코일(2)을 전기각으로 180°의 간격을 가지며, 전기자철심(1)의 내주에 뚫어 형성된 슬롯(3) 내에 순차 배열하여 전기자코일(2)을 구성한다. 그리고 동심 감기의 경우, 슬롯 내의 코일은 제6도에 나타낸바와 같이 1층 뿐이다.

이들 양 권선방식을 일반적으로 비교하면 다음과 같다. 겹쳐 감기 방식은 설계의 자유도가 크면 회전전기의 특성에 따라 가장 적합한 설계가 가능하고, 또 단절권(短節卷)으로 함으로써 고조파 함유율을 경감시킬 수 있다는 등의 이점을 지니고 있다.

다음에 등심 감기방식은 단층 감기 코일로 되며 슬롯수가 적기 때문에 리액턴스가 크다는 것, 또 단절권이 불가능하기 때문에 설계의 자유도가 작다는 등 전반적으로 겹쳐 감기방식에 의해 결점이 많으며, 앞에서도 기술한 바와 같이 그 용도가 좁고 소형 회전전기에 적용될 뿐이다.

한편, 수차발전기, 유동전동기 등의 대형 회전전기는 수송상의 제한에서, 또 선방에 있어서의 주축 발전기 등의 특수 용도의 회전전기는 보수상의 문제에서, 고정자의 분할구조가 요구된다. 특히 보수의 면에서 분할이 요구될 경우에는 분할부의 권선, 절연처리의 난이성이 권선구조 결점의 커다란 문제로 된다.

즉, 겹쳐 감기방식의 경우에는 제2도 B-B 선에서 철심(1)을 분할할 경우는 분할부의 각 코일(2)(여기서는 5개)을 C점에서 분할하기 때문에 분할부를 반코일로 제작하고, 고정자 조합 후, 즉 코일의 분할부 접속 후, 권선, 절연처리가 필요해지며, 특히 고압기(高壓機)의 경우에는 작업기간도 길어 경제적으로도 상당히 고각의 것으로 된다. 한편, 등심 감기방식의 경우에도 제7도 E-E선의 분할부에 표시되는 분할부 코일을 반코일로 제작, 마찬가지의 권선, 절연처리를 요하지만, 겹처 감기방식에 비해 코일 수량도 적고 형상도 간이하기 때문에 작업성은 좋다. 또, 제8도에 나타낸 분할 등심 감기방식의 경우에는 특별한 권선, 절연처리로 하지 않고 전기자코일의 분할이 가능해진다.

이상과 같이, 양 권선방식을 비교하면, 분할 동심 감기에 있어서의 분할 구조의 용이성을 제외하고는 동심 감기방식의 이점은 없었지만, 그렇다고 해서 겹쳐 감기방식의 코일에서 발전기 특성을 만족시키는 분할 가능한 코일은 종래에는 적당한 것이 없었다.

본원 발명의 상기와 같은 종래의 겹쳐 감기방식에 있어서의 분할구조의 곤란한 점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 겹쳐 감기방식에 있어서 분할부 권선을 제거한 부분 권선법을 채용함으로써 분할구조의 용이한 겹쳐 감기방식의 2층 감기코일을 제공하는 것이다.

다음에, 본원 발명의 일실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 제9도 및 제10도는 본원 발명의 일실시예에 의한 권선 구성을 나타낸다. 제9도는 전체의 권선 구성을, 제10도는 제9도의 분할부 G부의 코일분포를 나타낸다. 전체의 권선이 18극(極)일 경우를 예를 들어 설명한다. 제9도는 전체로서 3상 18극의 겹쳐 감기방식을 나타낸다. 여기서 분하부 G부에 배치되는 코일(2)의 1극분, (제9도에 있어서 판선(25)으로 나타낸 코일 부분) 따라서 2분할의 경우, 2극분을 제거하여 분할권선을 구성, 즉 상부 8극 권서, 하루 8극 권선으로 하여 고정자 전체로서 16극의 권선 구성으로 된다. 이 경우, 권선의 극간격은 18극 권선과 16극 권선에 차이가 없기 때문에 발생하는 주파수는 동일하다. 그리고, 제10도와 같이 분할부 H-H선 주변의 슬롯에 삽입되는 코일은 상구코일(26) 또는 하구코일(27)만이 삽입된다. 분할부 권선을 제기한 부분 권선법을 적용했을 경우의 발전기 특성에 대한 영향으로서는 다음의 것을 생각할 수 있다.

(가) 철심 분할부의 자기포화

(나) 단자전압의 불평형

(다) 축전압의 증대

이들 영향을 확인하기 위해 실제의 전기에 대한 권선변경에 의해 18극기(極機), 16극기 양자에 의해 테스트를 하여 비교한 결과, 모두가 큰 차이가 없이 발전기 특성에 대한 영향으로서 자속분포의 불균일성을 귀인(歸因)하는 것에 의해 16극기쪽이 표유(漂遊) 부하손실에 있어서 약간의 증가를 볼 수 있었을 뿐이며, 부분 분할 권선방식에 의한 극기는 발전기로서 하등 문제없이 가능하며, 고정자를 분할할 필요가 있을 경우에는 겹쳐 감기방식에 의한 부분 분할 권선방식이 매우 유효한 수단이라는 것이 확인되었다.

제11도는 이 부분 분할 권선방식을 설정하기 위한 전개도를 나타낸 것으로, 여기서는 12극의 코일을 예로들어 설명한다. 슬롯수를 24로 하고, 2층 감기코일(2)은 예를들면 상구코일(26)이 제3-1슬롯에 삽입되면, 하구코일(27)은 제3-3슬롯에 삽입되는 범위를 가지고 잇다.

제3-1, 제3-2, 제3-7, 제3-8, 제3-13, 제3-19 및 제3-20슬롯에는 상구코일(26)만이 삽입되며, 제3-5, 제3-6, 제3-11, 제3-12, 제3-17, 제3-18, 제3-23 및 제3-24슬롯에는 하구코일 (27)만이 삽입된다. 상기 이외의 각 슬롯은 상구코일(26) 및 하구코일(27)의 양쪽이 삽입된다. 철심(1)은 예를 들면 I-I선 및 J-J선이 이빨부에서 4개로 분할된다.

제12도에 2분할 권선방식의 실시예를 나타낸다. 3상 8극 겹쳐 감기 전절권(全節卷)에 있어서, 슬롯수를 24로 하고, 예를 들면 a상 코일은 제1슬롯 상구코일에서 제4슬롯 하구코일에 삽입되어 형성된다. 제4, 제5, 제6, 제16, 제17, 제18의 상구코일 및 제7, 제8, 제9, 제19, 제20, 제21의 하구코일을 제거한다. 제2극분의 코일을 제거하므로서 코일편의 접속없이 2분할이 가능해진다. 제13도에 18극 2분할의 분리 사시도를 나타낸다.

그리고, 겹쳐 감기에 의한 부분 분할 권선방식을 적용할 경우에는, 예를 들면 제9도와 같은 2분할 예로 들면, 측전압, 전압불평형 등의 관계상, 14극기 이상에서 또한 4의 배수극을 제외한 짝수 극기에만 적용하는 것이 좋다.

이상과 같이 본원 발명에 의하면, 회전전기의 고정자 등을 분할하려고 하는 경우, 그 전기자 권선에 대해 종래의 겹쳐 감기방식에 대해 부분 분할 권선방식을 적용함으로써 분할부의 특별한 권선, 절연처리를 요하지 않고, 예를 들면 단자상자 등의 안에서 간단히 분할고정자의 리이드(도선)를 접속할 수 있기 때문에, 작업기간을 대폭 단축할 수 있고, 또 경제적으로도 대폭적인 경감이 가능해지는 등 다대한 이점을 갖는 것이다.

Claims (3)

1. 전 둘레에 배치된 복수개의 슬롯을 갖는 철심과 소정 슬롯수마다 상구(上口)코일 또는 하구(下口)코일만이 상기 슬롯에 삽입된 2층 감기코일을 구비하며, 상기 상구코일 또는 하구코일만이 삽이된 슬롯에 대응한 부분에서 상기철심을 분할해서 이루어진 교류회전전기(電機).
2. 제1항에 있어서, N극기(極機)에 있어서 n분할 구성으로 하고, N-n극의 권선구성으로 한 것을 특징으로 하는 교류회전전기.
3. 제1항에 있어서, 철심을 2분할 구조로 하고, 그리고 14극기 이상이며 또한 4의 배수극(倍數極)을 제외한 짜수 극기인 것을 특징으로 하는 교류회전전기.

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