特許ウォッチ

公開番号2025101000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023217511
出願日2023-12-25
発明の名称巻線切替回転電機および電動システム
出願人株式会社日立製作所,株式会社日立インダストリアルプロダクツ
代理人ポレール弁理士法人
主分類H02K 21/12 20060101AFI20250630BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
本発明の目的は、外部から見た誘起電圧を切替可能で、切替によって相間電圧の変化を大きくできる巻線切替回転電機及び電動システムを提供することにある。
【解決手段】
本発明は、回転子の界磁を永久磁石で発生させ、固定子は複数の巻線を備え、前記複数の巻線の端の接続を切替えることで結線を変更できる巻線切替回転電機において、
1組3個の巻線がデルタ結線を構成して形成される3個の接続点に対して、他の1組の3個の巻線が各々、同位相の巻線と電気的に同じ向きに一端が接続され、他端に電気位相が120度異なる誘起電圧が生じる結線を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転子の界磁を永久磁石で発生させ、固定子は複数の巻線を備え、前記複数の巻線の端の接続を切替えることで結線を変更できる巻線切替回転電機において、
１組３個の巻線がデルタ結線を構成して形成される３個の接続点に対して、他の１組の３個の巻線が各々、同位相の巻線と電気的に同じ向きに一端が接続され、他端に電気位相が１２０度異なる誘起電圧が生じる結線を備えたことを特徴とする巻線切替回転電機。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
回転子の界磁を永久磁石で発生させ、固定子は複数の巻線を備え、前記複数の巻線の端の接続を切替えることで結線を変更できる巻線切替回転電機において、
１組３個の巻線がデルタ結線を構成して形成される３個の接続点に対して、他の１組の３個の巻線が各々、同位相の巻線と電気的に同じ向きに一端が延長されて接続され、他端に電気位相が１２０度異なる誘起電圧が生じる結線を備えたことを特徴とする巻線切替回転電機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の巻線切替回転電機において、
前記固定子には相互に電気角が１２０度異なる３個の巻線を２組備え、前記巻線の端の接続を切替えることで結線状態を２並列デルタ結線と、前記一端が接続され、他端に電気位相が１２０度異なる誘起電圧が生じる結線と、に切替えが可能な巻線切替回転電機。
【請求項４】
回転子の界磁を永久磁石で発生させ、固定子は複数の巻線を備え、前記複数の巻線の端の接続を切替えることで結線を変更できる巻線切替回転電機を備えた電動システムにおいて、
１組３個の巻線がデルタ結線を構成して形成される３個の接続点に対して、他の１組の３個の巻線が各々、同位相の巻線と電気的に同じ向きに一端が接続され、他端に電気位相が１２０度異なる誘起電圧が生じる結線を備え、前記巻線切替回転電機に接続され、電力を変換する電力変換部と、前記巻線切替回転電機を制御し、前記電力変換部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする電動システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線切替回転電機および電動システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、室内機と、冷媒を圧縮する圧縮機及び前記圧縮機を駆動する電動機駆動装置を有する室外機とを備え、前記電動機駆動装置は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、両端が開放状態である 6個の固定子巻線を含み、前記インバータによって得られる前記交流電圧をもとに動作する電動機と、前記電動機に含まれている前記６個の固定子巻線の結線状態を４以上の種類の結線状態に変更する機能を持つ結線状態切り替え部とを有する空気調和装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ロータ極数を切替可能なロータと、３個以上の相コイルからなるステータコイルと、４個以上のレグからなるパワーコンバータと、少なくともステータ極数を切り替える極数切替部とを備える極数切替電気機械において、前記極数切替部は、前記ステータコイルの極数および巻数を増加させる極数増加モードと、前記ステータコイルの極数および巻数を増加しない標準モードとを有することを特徴とする極数切替電気機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／１６６１８７号
特開２０１８－０２６９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の空気調和装置では、6個の固定子巻線を用いて結線状態を変更する際に、特定の結線状態では、１部の巻線が使用されないため、電動機固定子内の巻線占積率が低下するという課題がある。特許文献２に記載の極数切替電気機械では、倍極モードと呼ばれる結線状態が開示されている。しかしながら、他の結線状態に切り替える手段が示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、外部から見た誘起電圧を切替可能で、切替によって相間電圧の変化を大きくできる巻線切替回転電機及び電動システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転子の界磁を永久磁石で発生させ、固定子は複数の巻線を備え、前記複数の巻線の端の接続を切替えることで結線を変更できる巻線切替回転電機において、１組３個の巻線がデルタ結線を構成して形成される３個の接続点に対して、他の１組の３個の巻線が各々、同位相の巻線と電気的に同じ向きに一端が接続され、他端に電気位相が１２０度異なる誘起電圧が生じる結線を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外部から見た誘起電圧を切替可能で、切替によって相間電圧の変化を大きくできる巻線切替回転電機及び電動システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例1の巻線切替回転電機を備えた電動システムの構成図
実施例１の巻線切替回転電機の固定子に配設された巻線の概略図
実施例１の巻線切替部の所定の動作状態を示す回路図
実施例１の巻線切替部の他の動作状態を示す回路図
実施例１の巻線切替部が所定の動作状態のときに外部からみた誘起電圧を示すベクトル図
実施例１の巻線切替部が他の動作状態のときに外部からみた誘起電圧を示すベクトル図
実施例２の巻線切替回転電機を備えた電動システムの構成図
実施例２の巻線切替部が所定の動作状態のときに外部からみた誘起電圧を示すベクトル図
実施例２の巻線切替部が他の動作状態のときに外部からみた誘起電圧を示すベクトル図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において、同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
【実施例】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許