DE112016006843T5 - Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl - Google Patents

Abstract

Ein Beschleunigungsmechanismus (1) mit variabler Drehzahl umfasst eine elektrische Vorrichtung (50) und eine Getriebevorrichtung (10). Bei dem Getriebe (10) bildet eine Hohlradträgerwelle (37) eine Eingangswelle (Ac) konstanter Drehzahl, und eine Planentenradträgerwelle (27) bildet eine Eingangswelle (Av) variabler Drehzahl. Die elektrische Vorrichtung (50) umfasst einen Elektromotor (51) konstanter Drehzahl mit einem Rotor (52) konstanter Drehzahl, der eingerichtet ist, die Eingangswelle (Ac) konstanter Drehzahl zu drehen, und einen Elektromotor (71) variabler Drehzahl mit einem Rotor (72) variabler Drehzahl, der mit der Eingangswelle (Ac) variabler Drehzahl verbunden ist. Der Beschleunigungsmechanismus (1) mit variabler Drehzahl umfasst ferner einen Bremsmechanismus (200), der eingerichtet ist, einen abnormen Zustand des Elektromotors (71) variabler Drehzahl zu detektieren, die Drehung der Eingangswelle (Ac) konstanter Drehzahl und/oder des Rotors (72) variabler Drehzahl zu stoppen, und den Betrieb des Rotors (52) konstanter Drehzahl fortzusetzen.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl.
• Technischer Hintergrund
• Als Vorrichtung, die eine Rotationsmaschine wie zum Beispiel einen Kompressor antreibt, gibt es einen Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl, der mit einer elektrischen Vorrichtung, die eine Drehantriebskraft erzeugt, und einer Getriebevorrichtung, die die von der elektrischen Vorrichtung erzeugte Drehantriebskraft verändert und die Drehantriebskraft an die Rotationsmaschine überträgt, ausgerüstet ist.
• Patentdokument 1 beschreibt, dass ein Elektromotor mit konstanter Drehzahl und einen Elektromotor mit variabler Drehzahl zur Drehzahlveränderung als elektrische Vorrichtung verwendet werden, und eine Planetengetriebevorrichtung als Getriebevorrichtung verwendet wird, um das Übersetzungsverhältnis exakt zu steuern. Bei der Vorrichtung ist es durch Ändern der Drehzahl des Elektromotors mit variabler Drehzahl möglich, die Drehzahl der mit der Rotationsmaschine der Getriebevorrichtung verbundenen Abtriebswelle zu verändern.
• Liste der Bezugnahmen
• Patentliteratur
• [Patentdokument 1] Japanisches Patent Nr. 4472350
• Bei der oben beschriebenen Vorrichtung nimmt im Falle einer Anomalie die Drehzahl des Elektromotors mit konstanter Drehzahl und jene der anzutreibenden Rotationsmaschine aufgrund eines Leistungsabfalls spontan ab. Hingegen gibt es bei dem Motor mit variabler Drehzahl den Fall vor, bei dem die Drehzahl durch die Drehzahl des Elektromotors mit konstanter Drehzahl oder die Trägheit der Rotationsmaschine bestimmt wird. Dementsprechend besteht ein Problem dahingehend, dass die Drehzahl eines Rotors mit variabler Drehzahl des Elektromotors mit variabler Drehzahl größer wird als die Nenndrehzahl.
• Die vorliegende Erfindung gibt einen Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl an, der in der Lage ist, zu unterbinden, dass die Drehzahl des Rotors mit variabler Drehzahl größer wird als die Nenndrehzahl.
• Darstellung der Erfindung
• Technische Aufgabe
• Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl angegeben, der umfasst: eine elektrische Vorrichtung, die eingerichtet ist, eine Drehantriebskraft zu erzeugen; und eine Getriebevorrichtung, welche eingerichtet ist, die Drehantriebskraft, die von der elektrischen Vorrichtung erzeugt wird, zu verändern, und welche die Drehantriebskraft an ein anzutreibendes Ziel überträgt, bei dem die Getriebevorrichtung ein Sonnenrad, das eingerichtet ist, um eine Achslinie herum zu rotieren, eine Sonnenradwelle, die an dem Sonnenrad befestigt ist und sich ein einer Axialrichtung um die Achslinie erstreckt, ein Planentenrad, das eingerichtet ist, in das Sonnenrad einzugreifen und um die Achslinie herum umzulaufen und sich um eine Mittellinie dieser zu drehen, ein Hohlrad, dessen Vielzahl von Zähnen in Ringform um die Achslinie herum angeordnet sind, und das eingerichtet ist, in das Planetenrad einzugreifen, einen Planetenradträger, der eine Planetenradträgerwelle hat, die sich in der Axialrichtung um die Achslinie herum erstreckt und das Planetenrad lagert, so dass es in der Lage ist, die Achslinie zu umlaufen und drehbar um die Mittellinie des Planetenrads ist, und einen Hohlradträger, der eine Hohlradträgerwelle hat, die sich in der Axialrichtung um die Achslinie erstreckt und das Hohlrad lagert, so dass es um die Achslinie herum drehbar ist, umfasst, wobei die Sonnenradwelle eine Abtriebswelle bildet, die eingerichtet ist, das anzutreibende Ziel zu koppeln, bei der die Hohlradträgerwelle eine Eingangswelle mit konstanter Drehzahl bildet, und die Planetenradträgerwelle eine Eingangswelle mit variabler Drehzahl bildet, bei der die elektrische Vorrichtung einen Elektromotor mit konstanter Drehzahl, der einen Rotor mit konstanter Drehzahl besitzt, der eingerichtet ist, die Eingangswelle mit konstanter Drehzahl der Getriebevorrichtung in einer ersten Richtung zu drehen, und einen Elektromotor variabler Drehzahl umfasst, der einen Rotor mit variabler Drehzahl besitzt, der mit der Eingangswelle variabler Drehzahl der Getriebevorrichtung verbunden ist, die in einer zylindrischen Form um die Achslinie herum gebildet ist, und bei der die Eingangswelle konstanter Drehzahl in eine Welleneinschuböffnung, die in der axialen Richtung verläuft, eingesetzt ist, und bei der ferner ein Bremsmechanismus vorgesehen ist, der eingerichtet ist, einen abnormen Zustand des Elektromotors variabler Drehzahl zu detektierten, die Drehung der Eingangswelle variabler Drehzahl und/oder des Rotors variabler Drehzahl stoppt, und die Drehung des Rotors konstanter Drehzahl fortführt.
• Vermittels der Ausgestaltung ist es möglich, die Eingangswelle mit variabler Drehzahl oder den Rotor variabler Drehzahl gemäß dem abnormen Zustand des Elektromotors variabler Drehzahl zu stoppen. Entsprechend ist es möglich, unabhängig von dem Betriebszustand des Elektromotors konstanter Drehzahl nur den Elektromotor variabler Drehzahl anzuhalten.
• Bei dem Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, in dem ersten Aspekt, der Bremsmechanismus eine Detektionseinheit umfassen, die eingerichtet ist, einen Zustand des Elektromotors mit variabler Drehzahl zu detektieren, eine Bremseinheit, die eingerichtet ist, die Drehung der Eingangswelle mit variabler Drehzahl und/oder des Rotors variabler Drehzahl anzuhalten, und eine Bremssteuerungseinheit, die eingerichtet ist, einen Befehl zum Stoppen der Drehung der Eingangswelle variabler Drehzahl und/oder des Rotors variabler Drehzahl an die Bremseinheit zu senden, in einem Fall, bei dem ein Detektionsergebnis der Detektionseinheit dahingehend betrachtet wird, in einem abnormen Zustand zu sein.
• Vermittels der Ausgestaltung ist es möglich, die Drehung der Eingangswelle mit variabler Drehzahl oder des Rotors variabler Drehzahl anzuhalten, ohne die Drehung des Rotors konstanter Drehzahl durch die Bremseinheit zu behindern. Entsprechend ist es möglich, das Überdrehen der Eingangswelle variabler Drehzahl bzw. des Rotors variabler Drehzahl zu unterbinden, ohne den Betriebszustand des Elektromotors konstanter Drehzahl zu beeinträchtigen.
• Bei dem Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, in einem zweiten Aspekt, die Detektionseinheit eine Drehzahl des Rotors mit variabler Drehzahl messen, und die Bremssteuerungseinheit kann das Detektionsergebnis dahingehend beurteilen, in dem abnormen Zustand zu sein, wenn die von der Detektionseinheit gemessene Drehzahl einen Referenzwert überseigt, und kann einen Befehl an die Bremseinheit senden.
• Vermittels der Ausgestaltung ist es möglich, zu überwachen, ob eine Anomalie bei der Drehung des Rotors mit variabler Drehzahl auftritt oder nicht. Es ist deshalb möglich, das Überdrehen des Rotors variabler Drehzahl, das eine Anomalie in der Drehzahl hervorruft, wirksamer zu unterbinden.
• Bei dem Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, in dem zweiten oder dritten Aspekt, die Detektionseinheit eine Temperatur eines Lagers messen, das den Rotor mit variabler Drehzahl lagert, und die Bremssteuerungseinheit kann das Detektionsergebnis dahingehend beurteilen, in dem abnormen Zustand zu sein, wenn die durch die Detektionseinheit gemessene Temperatur einen Referenzwert übersteigt, und kann einen Befehl an die Bremseinheit senden.
• Vermittels der Ausgestaltung ist es möglich, zu überwachen, ob die Temperatur des Lagers extrem hoch ist oder nicht. Daher ist es in einem Fall, bei dem die Anomalie, wie etwa ein Temperaturanstieg des Lagers, in dem Rotor variabler Drehzahl erzeugt wird, möglich, das Überdrehen wirksamer zu unterbinden.
• Bei dem Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, in einem der zweiten bis fünften Aspekte die Detektionseinheit eine Vibrationsfrequenz des Rotors variabler Drehzahl messen, und die Bremssteuerungseinheit kann das Detektionsergebnis dahingehend beurteilen, in dem abnormen Zustand zu sein, wenn die von der Detektionseinheit gemessene Vibrationsfrequenz einen Referenzwert übersteigt, und kann einen Befehl an die Bremssteuerungseinheit senden.
• Vermittels der Ausgestaltung ist es möglich, zu überwachen, ob der Rotor mit variabler Drehzahl stark vibriert. Daher ist es in einem Fall, bei dem die Anomalie, wie etwa eine starke Vibration des Rotors variabler Drehzahl, erzeugt wird, möglich, das Überdrehen wirksamer zu unterbinden.
• Bei dem Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung kann, in einem der zweiten bis fünften Aspekte, die Detektionseinheit einen Zustand einer Drehzahlsteuerungsvorrichtung detektieren, die die Drehzahl des Rotors mit variabler Drehzahl steuert, und die Bremssteuerungseinheit kann den Zustand der Drehzahlsteuerungsvorrichtung, der von der Detektionseinheit detektiert wird, als den abnormen Zustand beurteilen, wenn die Drehzahlsteuerungsvorrichtung als fehlerhaft beurteilt wird, und kann den Befehl an die Bremseinheit senden.
• Vermittels der Ausgestaltung ist es möglich, zu überwachen, ob die Anomalie, wie etwa ein Fehler in der Drehzahlsteuerungsvorrichtung, erzeugt wird. Daher ist es in einem Fall, bei dem die Anomalie in dem Rotor mit variabler Drehzahl durch den Fehler der Drehzahlsteuerungsvorrichtung erzeugt wird, möglich, das Überdrehen wirksamer zu unterbinden.
• Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, zu verhindern, dass die Drehzahl des Rotors mit variabler Drehzahl höher wird als eine Nenndrehzahl.
• Figurenliste
• 1 ist eine Schnittansicht eines Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 2 ist eine Schnittansicht einer Getriebevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 3 ist eine Schnittansicht einer elektrischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 4 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausgestaltung der Getriebevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
• 5 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Getriebevorrichtung und einer elektrischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 6 ist eine Schnittansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 7 ist eine Schnittansicht eines Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• << Erste Ausführungsform>>
• Nachfolgend wird ein Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
• Wie in 1 beschrieben umfasst der Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl der Ausführungsform eine elektrische Vorrichtung 50, die eine Drehantriebskraft erzeugt, und eine Getriebevorrichtung 10, die die Drehzahl der in der elektrischen Vorrichtung 50 erzeugten Drehantriebskraft verändert und die Drehantriebskraft an ein anzutreibendes Ziel übermittelt. Der Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl kann beispielsweise auf ein fluidmechanisches System, wie etwa ein Kompressorsystem, angewendet werden. Der Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl ist mit einem Kompressor C verbunden, der als anzutreibendes Ziel dient. Die elektrische Vorrichtung 50 wird durch einen Rahmen 90 von einer Einheit 50S zum Lagern einer elektrischen Vorrichtung gelagert. Die Getriebevorrichtung 10 wird durch den Rahmen 90 von einer Getriebevorrichtungs-Befehlseinheit 10S gelagert.
• Die Getriebevorrichtung 10 ist eine Planetengetriebevorrichtung. Wie in 2 gezeigt umfasst die Getriebevorrichtung 10 ein Sonnenrad 11, eine Vielzahl von Planetenrädern 15, ein Hohlrad 17, einen Planetenradträger 21, einen Hohlradträger 31 und ein Getriebegehäuse 41.
• Das Sonnenrad 11 dreht sich um eine Achse Ar, die sich in einer Horizontalrichtung erstreckt. Das Getriebegehäuse 41 bedeckt das Sonnenrad 11, die Vielzahl von Planetenrädern 15, das Hohlrad 17, den Planetenradträger 21, und den Hohlradträger 31.
• Nachfolgend wird eine Richtung, in die sich die Achse Ar erstreckt, als Axialrichtung betrachtet, eine Seite in der Axialrichtung ist eine Abtriebsseite, und die Seite gegenüberliegend der Abtriebsseite ist eine Eingangsseite. Zudem wird eine Radialrichtung um die Achse Ar der Einfachheit halber als Radialrichtung bezeichnet.
• Die Sonnenradwelle 12 ist an dem Sonnenrad 11 befestigt. Die Sonnenradwelle 12 hat eine Säulenform um die Achse Ar. Die Sonnenradwelle 12 erstreckt sich in der Axialrichtung von dem Sonnenrad 11 zur Abtriebsseite. Ein Verbindungsflansch 13 ist an einem Endabschnitt einer Abtriebsseite der Sonnenradwelle 12 gebildet. Beispielsweise ist ein Rotor eines Kompressors C, der als das anzutreibende Ziel dient, mit dem Verbindungsflansch 13 verbunden. Das Sonnenrad 12 wird von einem Sonnenradlager 42 gelagert, das an der Abtriebsseite des Sonnenrads 11 angeordnet ist, um drehbar um die Achse Ar zu sein. Das Sonnenradlager 42 wird an die Abtriebsseite eines ringförmigen Gehäuseflanschs 45 angebracht, der sich radial nach außen erstreckt. Der Gehäuseflansch 45 kann an dem Getriebegehäuse 41 befestigt oder von diesem gelöst werden.
• Das Planetenrad 15 kämmt mit dem Sonnenrad 11. Das Planetenrad 15 umläuft die Achse Ar und dreht sich auch um eine Mittellinie Ap derselben.
• Das Hohlrad 17 kämmt mit der Vielzahl von Planetenrädern 15. Bei dem Hohlrad 17 sind eine Vielzahl von Zähnen ringförmig um die Achse Ar angeordnet.
• Der Planetenradträger 21 lagert die Vielzahl von Planentenrädern 15 derart, damit diese in der Lage sind, um die Achse Ar umzulaufen und um um die Mittellinie Ap des Planetenrads 15 selbst drehbar zu sein. Der Planetenradträger 21 umfasst eine Planetenradwelle 22, einen Planetenradträgerkörper 23, und eine Planetenradträgerwelle 27.
• Die Planetenradwelle 22 ist für jedes der Vielzahl von Planetenrädern 15 vorgesehen. Die Planetenradwelle 22 durchläuft die Mittellinie Ap des Planetenrads 15 in der Axialrichtung und lagert das Planetenrad derart, so dass es um die Mittellinie Ap als Mittelpunkt drehbar ist.
• Der Planetenradträgerkörper 23 fixiert gemeinsame Positionen der Vielzahl von Planetenradwellen 22. Der Planentenradträgerkörper 23 umfasst einen abtriebsseitigen Planetenradarmabschnitt 24, einen Planetenradzylinderabschnitt 25 und einen eingangsseitigen Planetenradarmabschnitt 26.
• Der abtriebsseitige Planetenradarmabschnitt 24 erstreckt sich von der Vielzahl von Planetenradwellen 22 radial nach außen. Der Planetenradzylinderabschnitt 25 erstreckt sich von der Vielzahl vom radial außenliegenden Ende des abtriebsseitigen Planetenradarmabschnitts 24 in der Axialrichtung zur Eingangsseite. Die Vielzahl der Planetenradzylinderabschnitte 25 sind beabstandet angeordnet, um eine zylindrische Form um die Achse Ar zu bilden. Der Planetenradzylinderabschnitt 25 kann an den abtriebsseitigen Planetenradarmschnitt 24 befestigt und von diesem gelöst werden. Der eingangsseitige Planetenradarmabschnitt 26 erstreckt sich radial von dem abtriebsseitigen Ende des Planetenradzylinderabschnitts 25 nach innen.
• Die Planetenradträgerwelle 27 ist an dem Planetenradträgerkörper 23 befestigt. Die Planetenradträgerwelle 27 erstreckt sich in der Axialrichtung um die Achse Ar. Die Planetenradträgerwelle 27 umfasst eine abtriebsseitige Planetenradträgerwelle 27o, die sich von dem abtriebsseitigen Planetenradarmabschnitt 24 zur Abtriebsseite erstreckt, und einen eingangsseitigen Planetenradarmabschnitt 27i, der sich von dem eingangsseitigen Planetenradarmabschnitt 26 zur Eingangsseite erstreckt. Sowohl die abtriebsseitige Planetenradträgerwelle 27o als auch die eingangsseitige Planetenradträgerwelle 27i bilden eine zylindrische Form um die Achse Ar.
• Die abtriebsseitige Planetenradträgerwelle 27o wird von einem ersten Planentenradträgerlager 43 gelagert, das weiter an der Abtriebsseite angeordnet ist als der abtriebsseitige Planetenradarmabschnitt 24, um um die Achse Ar drehbar zu sein. Das erste Planetenradträgerlager 43 ist von der gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung von dem Sonnenradträgerlager an dem Gehäuseflansch 45 angebracht. Die Sonnenradwelle 12 wird durch die Innenumfangsseite der abtriebsseitigen Planetenradträgerwelle 27o eingeführt.
• Der eingangsseitige Planetenradarmabschnitt 27i wird von einem zweiten Planetenradträgerlager 44 gelagert, das weiter an der Eingangsseite angeordnet ist als der eingangsseitige Planetenradarmabschnitt 26, um um die Achse Ar drehbar zu sein. Das zweite Planetenradträgerlager 44 ist an dem Getriebegehäuse 41 angebracht. Ein ringförmiger Planetenradflansch 28, der sich radial nach außen verbreitert, ist an dem eingangsseitigen Ende der eingangsseitigen Planetenradträgerwelle 27i gebildet.
• Der Hohlradträger 31 lagert das Hohlrad 17, um um die Achse Ar drehbar zu sein. Der Hohlradträger 31 umfasst einen Hohlradträgerkörper 33, an dem das Hohlrad befestigt ist, und eine Hohlradträgerwelle 37, die an dem Hohlradträgerkörper 33 befestigt ist und die sich in Axialrichtung um die Achse Ar erstreckt.
• Der Hohlradträgerkörper 33 umfasst einen Hohlradzylinderabschnitt 35, der in einer zylindrischen Form um die Achse Ar herum gebildet ist und dessen Hohlrad 17 an der Innenumfangsseite befestigt ist, und einen eingangsseitigen Hohlradarmabschnitt 36, der sich von dem eingangsseitigen Ende des Hohlradzylinderabschnitts 35 radial nach innen erstreckt.
• Die Hohlradträgerwelle 37 mit einer säulenartigen Form um die Achse Ar ist an der Eingangsseite der Sonnenradwelle 12 mit einer säulenartigen Form um die Achse Ar vorgesehen. Der eingangsseitige Hohlradarmabschnitt 36 des Hohlradträgerkörpers 33 ist an der Hohlradträgerwelle 37 befestigt. Der eingangsseitige Teil der Hohlradträgerwelle 37 ist in die Innenumfangsseite der eingangsseitigen zylindrischen Planetenradträgerwelle 27i eingeführt.
• Wie in 3 gezeigt umfasst die elektrische Vorrichtung 50 einen Elektromotor 51 mit konstanter Drehzahl, der die Hohlradträgerwelle 37 mit einer konstanten Drehzahl dreht und antreibt, und einen Elektromotor 71 mit variabler Drehzahl, der die eingangsseitige Planetenradträgerwelle 27i mit einer beliebigen Drehzahl dreht und antreibt.
• Die Hohlradträgerwelle 37 ist eine Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl, die sich mit einer konstanten Drehzahl durch eine Antriebskraft des Elektromotors 51 konstanter Drehzahl dreht. Die eingangsseitige Planetenradträgerwelle 27i ist eine Eingangswelle Av variabler Drehzahl, die sich mit einer beliebigen Drehzahl durch eine Antriebskraft des Elektromotors 71 mit variabler Drehzahl dreht.
• Bei dem Beschleunigungsmechanismus 1 mit variabler Drehzahl ist es möglich, die Drehzahl der Sonnenradwelle 12, die eine Abtriebswelle Ao der Getriebevorrichtung 10 ist, die mit dem anzutreibenden Ziel verbunden ist, zu ändern, indem die Drehzahl des Elektromotors 71 mit variabler Drehzahl geändert wird.
• Der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl dreht die Hohlradwelle 37 der Getriebevorrichtung 10 und treibt sie an. Der Elektromotor 71 variabler Drehzahl dreht die eingangsseitigen Planetenradträgerwelle 21i der Getriebevorrichtung 10 und treibt sie an. Die elektrische Vorrichtung 50 umfasst einen Kühllüfter 91 zum Kühlen des Elektromotors 51 konstanter Drehzahl und eine Lüfterhaube 92, die den Kühllüfter 91 bedeckt.
• Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl beispielsweise ein vierpoliger Dreiphasen-Induktions-Elektromotor. Ferner ist der Elektromotor 71 variabler Drehzahl ein sechspoliger Dreiphasen-Induktions-Elektromotor, der mehr Pole besitzt als der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl. Ferner sind die Spezifikationen des Elektromotors 51 konstanter Drehzahl und des Elektromotors 71 variabler Drehzahl nicht hierauf beschränkt und können zweckmäßig verändert werden.
• Der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl umfasst einen Rotor 52 konstanter Drehzahl, einen Stator 66 konstanter Drehzahl, und ein Gehäuse 61 für einen Elektromotor 61 konstanter Drehzahl. Der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl dreht den Rotor 52 konstanter Drehzahl (Hohlrad 17) in einer ersten Richtung R1 (vgl. 5, positive Richtung) und treibt ihn in einer Umfangsrichtung der Achse Ar an. Wenn sich der Rotor 52 konstanter Drehzahl in der ersten Richtung R1 dreht, drehen sich die Hohlradträgerwelle 37 und der Hohlradträger 31 in der ersten Richtung R1.
• Der Rotor 52 konstanter Drehzahl dreht sich um die Achse Ar. Der Rotor 52 konstanter Drehzahl ist mit der Hohlradträgerwelle 37 verbunden, die die Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl der Getriebevorrichtung 10 ist. Der Rotor 52 konstanter Drehzahl umfasst eine Rotorwelle 53 konstanter Drehzahl, die eine Säulenform um die Achse Ar bildet, und einen Leiter 56, der an dem Außenumfang der Rotorwelle 53 konstanter Drehzahl befestigt ist. Der Kühllüfter 91 ist an dem eingangsseitigen Ende der Rotorwelle 53 konstanter Drehzahl befestigt.
• Der Stator 66 konstanter Drehzahl ist an der Außenumfangsseite des Rotors 52 konstanter Drehzahl angeordnet. Der Stator 66 konstanter Drehzahl ist an der radial außenliegenden Seite des Leiters 56 des Rotors 52 konstanter Drehzahl angeordnet. Der Stator 66 konstanter Drehzahl ist aus einer Vielzahl von Spulen gebildet.
• Bei dem Gehäuse 61 des Motors konstanter Drehzahl ist der Stator 66 konstanter Drehzahl an der Innenumfangsseite befestigt. Das Gehäuse 61 des Motors konstanter Drehzahl umfasst einen Gehäusekörper 62 konstanter Drehzahl und Deckel 63i und 63o. Der Gehäusekörper 62 konstanter Drehzahl hat eine zylindrische Form um die Achse Ar. Bei dem Gehäusekörper 62 konstanter Drehzahl ist der Stator 66 konstanter Drehzahl an der Innenumfangsseite befestigt. Die Deckel 61i und 63o blockieren beide axialen Enden des Gehäusekörpers 62 konstanter Drehzahl. Die Lager 65i und 65o des Rotors konstanter Drehzahl, die die Rotorwelle 53 konstanter Drehzahl drehbar um die Achse Ar lagern, sind an jedem der Deckel 63i und 63o befestigt. Eine Vielzahl von Öffnungen 64, die in der Axialrichtung eindringen, sind in dem Deckel 63i und 63o an Positionen ausgebildet, die weiter radial außen liegen als das Rotorlager 65i konstanter Drehzahl.
• Das eingangsseitige Ende der Rotorwelle 53 konstanter Drehzahl ragt von dem Deckel 63i an der Eingangsseite des Gehäuses 61 des Motors konstanter Drehzahl hin zur Eingangsseite hervor. Der Kühllüfter 91 ist an dem eingangsseitigen Ende der Rotorwelle 53 konstanter Drehzahl befestigt.
• Wenn sich der Rotor 52 konstanter Drehzahl dreht, dreht sich der Kühllüfter 91 ebenfalls einstückig mit dem Rotor 52 konstanter Drehzahl. Die Lüfterabdeckung 92 umfasst einen zylindrischen Abdeckungskörper 93, der an der Außenumfangsseite des Kühllüfters 91 angeordnet ist, eine Luftzirkulationsplatte 94, die an die Öffnung 64 auf einer Einlassseite des Abdeckungskörpers 93 angebracht ist und die eine Vielzahl von darin ausgebildeten Luftlöchern besitzt. Die Lüfterabdeckung 92 ist an dem Deckel 63i an der Eingangsseite des Gehäuses 61 des Motors konstanter Drehzahl befestigt.
• Der Elektromotor 71 mit variabler Drehzahl umfasst einen Rotor 72 variabler Drehzahl, einen Stator 86 variabler Drehzahl, und ein Gehäuse 81 des Motors variabler Drehzahl. Der Motor 71 variabler Drehzahl kann den Rotor 72 (den Planetenradträger 21) variabler Drehzahl in der ersten Richtung R1 in der Umfangsrichtung der Achse Ar und in der zweiten Richtung R2 (vgl. 4) in der Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung R1 drehen und antreiben. Mit anderen Worten ist der Motor 71 variabler Drehzahl zu einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsdrehung in der Lage.
• Der Elektromotor 71 variabler Drehzahl fungiert als Generator, indem er den Rotor 72 variabler Drehzahl in der ersten Richtung R1 antreibt. Ein Zustand, in dem der Elektromotor 71 variabler Drehzahl als Generator dient, wird als Generatormodus bezeichnet. Mit anderen Worten dreht sich der Rotor 72 variabler Drehzahl des Elektromotors 71 variabler Drehzahl im Generatormodus in der ersten Richtung R1.
• Der Elektromotor 71 variabler Drehzahl fungiert als Elektromotor, indem er den Rotor 72 variabler Drehzahl in einer zweiten Richtung R2 entgegengesetzt zur ersten Richtung R1 dreht. Ein Zustand, in dem der Elektromotor 71 variabler Drehzahl als Elektromotor fungiert, wird als Elektromotormodus bezeichnet. Mit anderen Worten dreht sich der Rotor 72 variabler Drehzahl des Motors 71 variabler Drehzahl in dem Elektromotormodus in der zweiten Richtung R2.
• Wenn sich der Rotor 72 variabler Drehzahl in der ersten Richtung R1 dreht, drehen sich die Planetenradträgerwelle 27 und der Planentenradträger 21 in der ersten Richtung R1.
• Der Rotor 72 variabler Drehzahl dreht sich um die Achse Ar. Der Rotor 72 variabler Drehzahl ist mit der eingangsseitigen Planetenradträgerwelle 27i verbunden, die die Eingangswelle Av variabler Drehzahl ist. Der Rotor 72 variabler Drehzahl umfasst eine Rotorwelle 73 variabler Drehzahl und einen Leiter 76, der an dem Außenumfang der Rotorwelle 73 variabler Drehzahl befestigt ist. Die Rotorwelle 73 variabler Drehzahl hat eine zylindrische Form um die Achse Ar und hat eine Welleneinführöffnung 74, die in der Axialrichtung verläuft. Eine Hohlradträgerwelle 37, die eine Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl ist, wird in die Welleneinführöffnung 74 der Rotorwelle 73 variabler Drehzahl eingeführt. Ein ringförmiger Flansch 73o variabler Drehzahl, der sich radial nach außen erstreckt, ist an dem abtriebsseitigen Ende der Rotorwelle 73 variabler Drehzahl ausgebildet.
• Der Stator 86 variabler Drehzahl ist an der Außenumfangsseite des Rotors 72 variabler Drehzahl angeordnet. Der Stator 86 variabler Drehzahl ist an der radial außenliegenden Seite des Leiters 76 des Rotors 72 variabler Drehzahl angeordnet. Der Stator 86 variabler Drehzahl ist aus einer Vielzahl von Spulen gebildet.
• Bei dem Gehäuse 81 für den Elektromotor mit variabler Drehzahl ist der Stator 86 variabler Drehzahl an der Innenumfangsseite befestigt. Das Gehäuse 81 für den Elektromotor mit variabler Drehzahl hat einen Gehäusekörper 82 variabler Drehzahl, einen abtriebsseitigen Deckel 83o, und einen einlassseitigen Deckel 83i. Der Gehäusekörper 82 variabler Drehzahl hat eine zylindrische Form um die Achse Ar. In dem Gehäusekörper 82 variabler Drehzahl 82 ist der Stator 86 variabler Drehzahl an der Innenumfangsseite befestigt. Der abtriebsseitige Deckel 83o blockiert das abtriebsseitige Ende des zylindrischen Gehäusekörpers 82 variabler Drehzahl. Der einlassseitige Deckel 83i ist weiter an der Eingangsseite angeordnet als der Stator 86 variabler Drehzahl und an der Innenumfangsseite des zylindrischen Gehäusekörpers 82 variabler Drehzahl befestigt. Lager 85i und 85o variabler Drehzahl, die die Rotorwelle 73 variabler Drehzahl um die Achse Ar lagern, sind an jedem der Deckel 83i und 83o angebracht. Eine Vielzahl von Öffnungen 84, die in der Axialrichtung durchdringen, sind in jedem der Deckel 83i und 83o an Positionen weiter an der radialen Außenseite gebildet als die Rotorlager variabler Drehzahl 85i und 85o.
• Ein Raum in dem Gehäuse 81 für den Motor variabler Drehzahl und ein Raum in dem Gehäuse 61 für den Motor konstanter Drehzahl kommunizieren miteinander durch die Vielzahl von Öffnungen 84, die in jedem der Deckel 83i und 83o des Gehäuses 81 für den Elektromotor variabler Drehzahl gebildet sind, und die Vielzahl von Öffnungen 64, die in jedem der Deckel 63i und 63o des Gehäuses 61 für den Elektromotor konstanter Drehzahl gebildet sind.
• Zudem sind bei dem Beschleunigungsmechanismus 1 mit variabler Drehzahl der vorliegenden Ausführungsform der Rotor 52 konstanter Drehzahl, der Rotor 72 variabler Drehzahl und die Sonnenradwelle 12 auf der gleichen Achse Ar angeordnet.
• Wie in 1 gezeigt umfasst der Beschleunigungsmechanismus 1 mit variabler Drehzahl der vorliegenden Ausführungsform ferner eine Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100, einen Bremsmechanismus 200 und eine Hauptsteuerungsvorrichtung 120.
• Die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 steuert die Drehzahl des Elektromotors 71 variabler Drehzahl. Die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 ist ein Wechselrichter , der die Drehrichtung des Elektromotors 71 variabler Drehzahl durch Verändern der Frequenz des zugeführten elektrischen Stroms verändert. Die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 liefert den Strom der Frequenz, die von der Hauptsteuerungsvorrichtung 120 vorgegeben wird, an den Elektromotor 71 variabler Drehzahl. Der Rotor 72 variabler Drehzahl des Elektromotors 71 variabler Drehzahl dreht sich mit einer Drehzahl, die der Frequenz entspricht. Auf diese Weise verändert sich auch die Drehzahl des Planetenradträgers 21 der Getriebevorrichtung 10, der mit dem Rotor 72 variabler Drehzahl verbunden ist, wenn sich die Drehzahl des Rotors 72 variabler Drehzahl ändert. Im Ergebnis verändert sich auch die Drehzahl der Abtriebswelle Ao des Getriebevorrichtung 10. Die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 verändert auch die Drehrichtung des Elektromotors 71 variabler Drehzahl. Mit anderen Worten kann die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 den Rotor variabler Drehzahl vorwärts und rückwärts drehen.
• Der Bremsmechanismus 200 detektiert einen abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl, stoppt die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl und/oder des Rotors 72 variabler Drehzahl und setzt die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl fort. Mit anderen Worten stoppt der Bremsmechanismus 200 die Eingangswelle Av variabler Drehzahl und/oder den Rotor 72 variabler Drehzahl, ohne die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl zu behindern. Der Bremsmechanismus 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bremst die Eingangswelle Av variabler Drehzahl und/oder den Rotor 72 variabler Drehzahl ab, wenn es zu einem abnormen Zustand kommt, und stoppt gleichzeitig den Betrieb des Elektromotors 71 variabler Drehzahl. Der Bremsmechanismus 200 der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Detektionseinheit 210, eine Bremseinheit 220 und eine Bremssteuerungseinheit 230.
• Die Detektionseinheit 210 detektiert einen abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl. Wie in 3 gezeigt ist die Detektionseinheit 210 der vorliegenden Ausführungsform in dem Rotor 72 variabler Drehzahl vorgesehen. Die Detektionseinheit 72 detektiert die Drehzahl des Rotors 72 variabler Drehzahl. Die Detektionseinheit 210 sendet die Detektionsinformationen über die Anzahl der Umdrehungen, die das Detektionsergebnis ist, an die Bremssteuerungsvorrichtung 230.
• Die Bremseinheit 220 stoppt die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl und/oder des Rotors 72 variabler Drehzahl. Die Bremseinheit 220 der vorliegenden Ausführungsform stoppt die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl. Wie in 2 gezeigt, ist die Bremseinheit 220 in dem Planetenradträgerkörper 23 vorgesehen. Konkret ist der Bremsabschnitt 220 in dem Planetenradzylinderabschnitt 25 an der Innenseite des Getriebegehäuses 41 vorgesehen. Die Bremseinheit 220 beschränkt die Drehung des Planetenradträgerkörpers 23, wodurch die Drehung der eingangsseitigen Planentenradträgerwelle 27i beschränkt wird, die an der eingangsseitigen Planentengetriebearmeinheit 26 vorgesehen ist. Dementsprechend stoppt die Bremseinheit 220 die Drehung der Planetenradträgerwelle 27, welche die Eingangswelle Av variabler Drehzahl ist. Die Bremseinheit 220 ist beispielsweise eine Bremsscheibe, die einen an dem planetenradseitigen Zylinderabschnitt vorgesehenen Flansch spannt und fixiert.
• Wie in 1 gezeigt, sendet die Bremssteuerungseinheit 230 einen Befehl an die Bremseinheit 220, um die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl und/oder des Rotors 72 variabler Drehzahl auf Grundlage des Detektionsergebnisses der Detektionseinheit 210 zu stoppen. In einem Fall, bei dem das Detektionsergebnis die vorgegebenen Kriterien erfüllt, beurteilt die Bremssteuerungseinheit 230 der Ausführungsform das Detektionsergebnis dahingehend, in einem abnormen Zustand zu sein, und sendet einen Befehl an die Bremseinheit 220, um die Drehung des Rotors 72 variabler Drehzahl zu stoppen. Die Bremssteuerungseinheit 230 sendet einen Befehl an die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100, um die Zufuhr von elektrischem Strom an den Elektromotor 71 variabler Drehzahl zu stoppen, wenn das Detektionsergebnis dahingehend beurteilt wird, in einem abnormen Zustand zu sein. Wenn die von der Detektionseinheit 210 gemessene Drehzahl den Referenzwert übersteigt, beurteilt die Bremssteuerungseinheit 230 das Detektionsergebnis als dahingehend, in einem abnormen Zustand zu sein, und sendet einen Befehl an die Bremseinheit 220. Die Bremssteuerungseinheit 230 ist als Teil der Hauptsteuerungsvorrichtung 120 eingerichtet, die später beschrieben wird.
• Die Hauptsteuerungsvorrichtung 120 steuert den Betrieb der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 und des Bremsmechanismus 200. Die Hauptsteuerungsvorrichtung 120 ist mit einem Computer eingerichtet. Die Hauptsteuerungsvorrichtung 120 der vorliegenden Ausführungsform steuert den Betrieb der Drezahlsteuerungsvorrichtung100 und steuert den Betrieb der Bremseinheit 220 als Teil des Bremsmechanismus 200. Die Hauptsteuerungsvorrichtung 120 umfasst eine erste Empfangseinheit 121, eine zweite Empfangseinheit 122, eine Recheneinheit 123 und eine Schnittstelle 124.
• Die erste Empfangseinheit 121 empfängt unmittelbar einen Befehl von einem Bediener oder empfängt einen Befehl von einer übergeordneten Steuerungsvorrichtung. Die erste Empfangseinheit 121 sendet die Eingabebefehlsinformationen an die Betriebseinheit 123.
• In die erste Empfangseinheit 122 werden Detektionsinformationen von der Detektionseinheit 210 eingegeben. Die zweite Empfangseinheit 122 sendet die eingegebenen Detektionsinformationen an die Betriebseinheit 123.
• Die Betriebseinheit 123 erstellt einen Befehl, um die Frequenz der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 gemäß den durch die erste Empfangseinheit 123 empfangenen Befehlsinformationen zu ändern. Die Betriebseinheit 123 bestimmt, ob die der zweiten Empfangseinheit 122 eingegebenen Detektionsinformationen einen vorgegeben Referenzwert überschreiten, und erstellt einen Befehl an die Bremseinheit 220. Dabei ist der Referenzwert ein Wert, der als ein Wert betrachtet werden kann, der einen abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl hervorruft. Der Referenzwert einer ersten Ausführungsform ist ein Wert, der größer ist als die Nenndrehzahl des Rotors 72 variabler Drehzahl und ist ein Wert, der der Drehzahl entspricht, die als überdrehend angesehen werden kann.
• In einem Fall, bei dem die Detektionsinformationen einen vorgegebenen Referenzwert übersteigen, erstellt die Betriebseinheit 123 einen Befehl, um die Drehung des Planetenradträgerkörpers 23 bezüglich der Bremseinheit 220 zu beschränken. Die Betriebseinheit 123 gibt die erstellten Befehlsinformationen an die Schnittstelle 124 aus.
• Die Schnittstelle 124 gibt auf Grundlage der Befehlsinformationen, die von der Betriebseinheit 123 eingegeben wurden, einen Befehl an die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 oder die Bremseinheit 220 aus. Daher ist die Bremssteuerungseinheit 230 der vorliegenden Ausführungsform mit der zweiten Empfangseinheit 122 der Hauptsteuerungsvorrichtung 120, der Betriebseinheit 123 und der Schnittstelle 124 eingerichtet.
• Hier wird die Beziehung zwischen der Anzahl von Zähnen von jedem Zahnrad der Getriebevorrichtung 10 und die Drehanzahl von jeder Welle der Getriebevorrichtung 10 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
• Die Drehzahl der Sonnenradwelle 12, die als die Abtriebswelle Ao dient, ist ωs, die Drehzahl der Hohlradträgerwelle 37, die als die Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl dient, ist ωi, und die Drehzahl der eingangsseitigen Planetenradträgerwelle 27i, die als die eingangsseitige Eingangswelle Av variabler Drehzahl dient, ist ωh. Ferner ist die Anzahl von Zähnen des Sonnenrads 11 gleich Zs, und die Anzahl von Zähnen des Hohlrads 17 gleich Zi.
• In diesem Fall kann die Beziehung zwischen der Anzahl von Zähnen von jedem Zahnrad und die Drehzahl von jeder Welle der Getriebevorrichtung 10 durch die nachfolgende Gleichung (1) ausgedrückt werden. $$\mathrm{\omega }\text{s/}\mathrm{\omega }\text{i}=\mathrm{\omega }\text{h/}\mathrm{\omega }\text{i}-\left(1-\mathrm{\omega }\text{h/}\mathrm{\omega }\text{i}\right)\times \text{Zi/Zs}$$

  
• Wenn der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl ein vierpoliger Elektromotor ist und die Stromzufuhrfrequenz 50 Hz beträgt, beträgt die Drehzahl ωi (Nenndrehzahl) des Rotors 52 konstanter Drehzahl (Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl) 1500 UpM. Ferner beträgt die höchste Drehzahl coh (Nenndrehzahl) des Rotors 72 variabler Drehzahl (Eingangswelle Av variabler Drehzahl) 900 UpM, wenn der Elektromotor 71 variabler Drehzahl ein sechspoliger Induktionsmotors ist und die Stromzufuhrfrequenz 50 Hz beträgt. Ferner wird angenommen, dass ein Verhältnis Zi/Zs zwischen der Anzahl von Zähnen Zs des Sonnenrads 11 und der Anzahl von Zähnen Zi des Hohlrads 17 gleich 4 beträgt.
• In diesem Fall ist die Drehzahl cos der Sonnenradwelle 12, welche die Abtriebswelle Ao ist, 10.500 UpM, wenn die Drehrichtung des Rotors 52 konstanter Drehzahl (Hohlrad 17) als Vorwärtsdrehung (Drehung in der ersten Richtung R1) definiert wird, und die Drehrichtung des Rotors 72 variabler Drehzahl (Planetenradträger 21) ist die höchste Drehzahl (- 900 UpM) in einer Richtung (Drehung in der der zweiten Richtung R2) umgekehrt zu der Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl. Die Drehzahl (-10.500 UpM) ist die höchste Drehzahl der Sonnenradwelle 12.
• Mit anderen Worten wird bei der Getriebevorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform das Hohlrad 17, das der Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl entspricht, mit + 1500 UpM vorwärts gedreht, und der Planetenradträger 21, der der Eingangswelle Av variabler Drehzahl entspricht, wird mit - 900 UpM rückwärts gedreht, und die Drehzahl ωs der Abtriebswelle Ao wird zur höchsten Drehzahl.
• Angenommen, der Bereich variabler Drehzahl der Eingangswelle Av variabler Drehzahl reicht von - 900 UpM bis + 900 UpM, ist die Drehzahl cos der Abtriebswelle Ao niedrig, wenn die Drehzahl der Eingangswelle Av variabler Drehzahl sich + 900 UpM annähert.
• Wenn die Drehrichtung des Rotors 52 konstanter Drehzahl auf Vorwärtsdrehung eingestellt ist und die Drehrichtung des Rotors 72 variabler Drehzahl die minimale Drehzahl (-90 UpM) in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl ist, beträgt die Drehzahl der Sonnenradwelle 12 -6450 UpM.
• Wenn die Drehzahl des Rotors 52 konstanter Drehzahl (Nenndrehzahl) + 1500 UpM beträgt und die Drehzahl des Rotors 72 variabler Drehzahl im Elektromotormodus innerhalb des Bereichs von -300 bis -900 UpM, durch Frequenzsteuerung mittles der Drehzahl steuerungsvorrichtung 100 gesteuert wird, mit anderen Worten wenn die Frequenz des an den Elektromotor 71 variabler Drehzahl zuzuführenden elektrischen Stroms innerhalb des Bereichs von 16,7 Hz bis 50 Hz gesteuert wird, kann die Drehzahl der Sonnenradwelle, 12, welche die Abtriebswelle Ao ist, auf den Bereich von -7.500 bis 10.500 UpM gesteuert werden. Der Bereich ist ein Bereich variabler Drehzahl der Sonnenradwelle 12, welche die Abtriebswelle Ao des Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl ist, und der Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl dreht die Abtriebswelle Ao innerhalb des Bereichs variabler Drehzahl.
• Gemäß dem wie oben beschriebenen Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl wird in einem Fall, bei dem das Detektionsergebnis der Detektionseinheit 210 einen Referenzwert übersteigt, ein Befehl von der Betriebseinheit 123 über die Schnittstelle 124 an die Bremseinheit 220 gesendet. Ferner wird in einem solchen Fall über die Schnittstelle 124 ein Befehl zum Stoppen der Zufuhr von elektrischem Strom an den Elektromotor 71 variabler Drehzahl an die Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 gesendet. Im Ergebnis wird der Elektromotor 71 variabler Drehzahl dringend gestoppt und die Drehung des Planetenradzylinderabschnitts 25 kann durch den Bremsabschnitt 220 gestoppt werden. Indem die Drehung des Planetenradzylinderabschnitts 25 gestoppt wird, wird die Drehung des Planetenradträgerkörpers 23 beschränkt, und die Drehung der eingangsseitigen Planetenradträgerwelle 27i, die an dem eingangsseitigen Planetenradarmabschnitt 26 befestigt ist, wird beschränkt. Es ist daher möglich, die Eingangswelle Av variabler Drehzahl und den Rotor 72 variabler Drehzahl in Abhängigkeit von dem abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl zu stoppen. Dementsprechend ist es möglich, nur den Elektromotor 71 variabler Drehzahl anzuhalten, ohne abhängig von dem Betriebszustand des Elektromotors 51 konstanter Drehzahl zu sein. Im Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass die Drehzahl des Elektromotors 72 variabler Drehzahl größer wird als eine Nenndrehzahl.
• Zudem wird durch Anhalten der Drehung des Planetenradzylinderabschnitts 25 durch den Bremsabschnitt 220 die Drehung der Hohlradträgerwelle 37, mit der der Rotor 52 konstanter Drehzahl verbunden ist, nicht behindert, und die Drehung der eingangsseitigen Planetenradträgerwelle 27i, welche mit dem Rotor 72 variabler Drehzahl verbunden ist, kann angehalten werden. Dementsprechend ist es möglich zu überwachen, ob die Anomalie bei der Drehung des Rotors 72 variabler Drehzahl auftritt oder nicht. Daher ist es möglich, das Überdrehen des Rotors 72 variabler Drehzahl, der die Anomalie bei der Drehzahl verursacht, wirksamer zu unterbinden.
• Die Detektionseinheit 210 detektiert zudem die Drehzahl des Rotors 72 variabler Drehzahl und die Betriebseinheit 123 bestimmt, ob das Detektionsergebnis den Referenzwert übersteigt. Dementsprechend ist es möglich zu überwachen, ob eine Anomalie bei der Drehung des Rotors 72 variabler Drehzahl auftritt oder nicht. Es ist daher möglich, das Überdrehen des Rotors 72 variabler Drehzahl, welches eine Anomalie in der Drehzahl bewirkt, wirksam zu unterbinden.
• <<Zweite Ausführungsform>>
• Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 ein Beschleunigungsmechanismus 1A variabler Drehzahl einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
• Bei der zweiten Ausführungsform sind die gleichen Ausgestaltungselemente wie jene der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die ausführliche Beschreibung dieser entfällt. Der Beschleunigungsmechanismus 1A variabler Drehzahl gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform bezüglich der Ausgestaltungen einer Detektionseinheit 210A und einer Bremseinheit 220A.
• Mit anderen Worten unterscheidet sich bei dem Beschleunigungsmechanismus 1A variabler Drehzahl der zweiten Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, die Ausgestaltung des Bremsmechanismus 200A teilweise von jener der ersten Ausführungsform. Der Bremsmechanismus 200A der zweiten Ausführungsform detektiert einen abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl, stoppt die Drehung der Eingangswelle (Av) variabler Drehzahl und setzt die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl fort. Mit anderen Worten stoppt der Bremsmechanismus 200A nur die Eingangswelle Av variabler Drehzahl, ohne die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl zu behindern. Der Bremsmechanismus 200A der zweiten Ausführungsform umfasst die Detektionseinheit 210A, die Bremseinheit 220A und eine Bremssteuerungseinheit 230A.
• Die Detektionseinheit 210A der zweiten Ausführungsform ist an einer Position vorgesehen, an der das Rotorlager 85o variabler Drehzahl überwacht werden kann. Die Detektionseinheit 210A detektiert die Temperatur des Rotorlagers 85o variabler Drehzahl. Die Detektionseinheit 210A sendet die Detektionsinformationen bezüglich der Temperatur des Rotorlagers 85o variabler Drehzahl, bei denen es sich um das Detektionsergebnis handelt, an die Bremssteuerungseinheit 230A.
• Die Bremseinheit 220A der zweiten Ausführungsform stoppt die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl. Der Bremsabschnitt 220A ist an dem Endabschnitt an der Abtriebsseite des Planentengetriebezylinderabschnitts 25 an einer Position vorgesehen, die von außerhalb sichtbar ist. Die Bremseinheit 220A stoppt die Drehung des Planentenradträgerkörpers 23 über den Planetenradzylinderabschnitt 25. Die Bremseinheit 220A beschränkt die Drehung des Planentenradträgerkörpers 23, wodurch die Drehung der eingangsseitigen Planentenradträgerwelle 27i, die an dem eingangsseitige Planetenradarmabschnitt 26 befestigt ist, beschränkt wird. Dementsprechend stoppt die Bremseinheit mittelbar die Drehung der Planetenradträgerwelle 27, welche die Eingangswelle Av variabler Drehzahl ist.
• Die Bremssteuerungseinheit 230A ist als ein Teil der Hauptsteuerungsvorrichtung 120 eingerichtet. Die Bremssteuerungseinheit 230A unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform bezüglich des für die Bestimmung genutzten Referenzwerts. Der Referenzwert der Bremssteuerungseinheit 230A der zweiten Ausführungsform ist ein Wert, der größer ist als die von dem Rotorlager 85o variabler Drehzahl zulässige Temperatur, wenn der Rotor 72 variabler Drehzahl mit der Nenndrehung rotiert, und ist ein Wert, der der Temperatur entspricht, bei der das Rotorlager 85 variabler Drehzahl dahingehend betrachtet werden kann, sich durch das Überdrehen zu erhitzen.
• Gemäß dem Beschleunigungsmechanismus 1A variabler Drehzahl der zweiten Ausführungsform wird die Temperatur des Rotorlagers 85o variabler Drehzahl, das den Rotor 72 variabler Drehzahl lagert, von der Detektionseinheit 210A detektiert, und die Betriebseinheit 123 detektiert, ob das Detektionsergebnis den Referenzwert übersteigt oder nicht. Dementsprechend ist es möglich, zu überwachen, ob die Temperatur des Rotorlagers 8o variabler Drehzahl extrem hoch ist oder nicht. Daher ist es in einem Fall, bei dem die Anomalie, wie etwa ein Temperaturanstieg des Rotorlagers 85o variabler Drehzahl in dem Rotor 72 variabler Drehzahl erzeugt wird, möglich, das Überdrehen wirksamer zu unterbinden.
• <<Dritte Ausführungsform>>
• Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 ein Beschleunigungsmechanismus 1B variabler Drehzahl einer dritten Ausführungsform beschrieben.
• Bei der dritten Ausführungsform sind die gleichen Ausgestaltungselemente wie jene der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen und die ausführliche Beschreibung dieser entfällt. Der Beschleunigungsmechanismus 1B variabler Drehzahl gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausführungsform bezüglich der Ausgestaltungen einer Detektionseinheit 210B und einer Bremseinheit 220B.
• Mit anderen Worten unterscheidet sich bei dem Beschleunigungsmechanismus 1B variabler Drehzahl der dritten Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, die Ausgestaltung eines Bremsmechanismus 200B teilweise von denen der ersten und zweiten Ausführungsformen. Der Bremsmechanismus 200B der dritten Ausführungsform detektiert einen abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl, stoppt unmittelbar die Drehung des Rotors 72 variabler Drehzahl und setzt die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl fort. Mit anderen Worten stoppt der Bremsmechanismus 200B nur den Rotor 72 variabler Drehzahl, ohne die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl zu behindern. Der Bremsmechanismus 200B der dritten Ausführungsform umfasst die Detektionseinheit 210B, die Bremseinheit 220B und eine Bremssteuerungseinheit 230B.
• Die Detektionseinheit 210B der dritten Ausführungsform ist in dem Rotor 72 variabler Drehzahl vorgesehen. Die Detektionseinheit 210B detektiert die Vibrationsfrequenz des Rotors 72 variabler Drehzahl. Die Detektionseinheit 210B sendet die Detektionsinformationen bezüglich der Vibrationsfrequenz des Rotors 72 variabler Drehzahl, welche das Detektionsergebnis ist, an die Bremssteuerungseinheit 230B.
• Die Bremseinheit 220B der dritten Ausführungsform stoppt die Drehung des Rotors 72 variabler Drehzahl. Der Bremsabschnitt 220B ist an dem Endabschnitt an der Eingangsseite in der Axialrichtung des Rotors 72 variabler Drehzahl auf der Innenseite des Elektromotors 71 variabler Drehzahl vorgesehen. Die Bremseinheit 220B stoppt die Drehung des Rotors 72 variabler Drehzahl selbst unmittelbar.
• Die Bremssteuerungseinheit 230B ist als Teil der Hauptsteuerungsvorrichtung 120 eingerichtet. Die Bremssteuerungseinheit 230B unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausführungsform bezüglich des für die Bestimmung genutzten Referenzwerts. Der Referenzwert der Bremssteuerungseinheit 230B der dritten Ausführungsform ist ein Wert, der größer ist als die von dem Rotorlager 85o variabler Drehzahl zulässige Vibrationsfrequenz, wenn der Rotor 72 variabler Drehzahl mit der Nenndrehung rotiert, und ist ein Wert, der der Vibrationsfrequenz entspricht, bei der das Rotorlager 85o variabler Drehzahl dahingehend betrachtet werden kann, durch das Überdrehen stark zu vibrieren.
• Gemäß dem Beschleunigungsmechanismus 1B variabler Drehzahl der dritten Ausführungsform wird die Vibrationsfrequenz des Rotors 72 variabler Drehzahl von der Detektionseinheit 210B detektiert, und die Betriebseinheit 123 bestimmt, ob das Detektionsergebnis den Referenzwert übersteigt oder nicht. Dementsprechend ist es möglich zu überwachen, ob der Rotor 72 variabler Drehzahl stark vibriert. Daher ist es in einem Fall, bei dem die Anomalie, wie etwa eine starke Vibration des Rotors 72 variabler Drehzahl, in dem Rotor 72 variabler Drehzahl erzeugt wird, möglich, das Überdrehen wirksamer zu unterbinden.
• << Vierte Ausführungsform>>
• Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 ein Beschleunigungsmechanismus 1C mit variabler Drehzahl einer vierten Ausführungsform beschrieben.
• Bei der vierten Ausführungsform sind die gleichen Ausgestaltungselemente wie jene der ersten bis dritten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die ausführliche Beschreibung dieser entfällt. Der Beschleunigungsmechanismus 1C variabler Drehzahl gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform bezüglich der Ausgestaltung einer Detektionseinheit 210C.
• Mit anderen Worten unterscheidet sich bei dem Beschleunigungsmechanismus 1C variabler Drehzahl der vierten Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, die Ausgestaltung eines Bremsmechanismus 200C teilweise von jener der ersten bis dritten Ausführungsform. Der Bremsmechanismus 200C der vierten Ausführungsform detektiert mittelbar einen abnormen Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl, stoppt die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl und führt die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl fort. Mit anderen Worten stoppt der Bremsmechanismus 200C nur die Eingangswelle Av variabler Drehzahl, ohne die Drehung des Rotors 52 konstanter Drehzahl zu behindern. Der Bremsmechanismus 200C der vierten Ausführungsform umfasst die Detektionseinheit 210C, die Bremseinheit 220C und eine Bremssteuerungseinheit 230C.
• Die Detektionseinheit 210C der vierten Ausführungsform ist in der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 vorgesehen. Die Detektionseinheit 210C detektiert den Zustand der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100. Mit anderen Worten überwacht die Detektionseinheit 210C die Veränderung beim Zustand des Rotors 72C variabler Drehzahl gemäß der Veränderung beim Zustand der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 indirekt durch Detektieren des Zustands der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100. Die Detektionseinheit 210C sendet die Detektionsinformationen bezüglich des Zustands der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100, welche das Detektionsergebnis sind, an die Bremssteuerungseinheit 230C.
• Die Bremseinheit 220C der vierten Ausführungsform stoppt die Drehung der Eingangswelle Av variabler Drehzahl. Die Bremseinheit 220C hat die gleiche Ausgestaltung wie jene der ersten Ausführungsform. Die Bremssteuerungseinheit 230C ist als Teil der Hauptsteuerungsvorrichtung 120 eingerichtet. Die Bremssteuerungseinheit 230C unterscheidet sich von der ersten bis dritten Ausführungsform bezüglich des für die Bestimmung genutzten Referenzwerts. Der Referenzwert der Bremssteuerungseinheit 230C der vierten Ausführungsform ist ein Wert, der als Fehler der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 angesehen werden kann.
• Gemäß dem Beschleunigungsmechanismus 1C variabler Drehzahl der vierten Ausführungsform wird der Zustand der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100 von der Detektionseinheit 210C detektiert, und die Betriebseinheit 123 detektiert, ob das Detektionsergebnis den Referenzwert übersteigt oder nicht. Dementsprechend ist es möglich, zu überwachen, ob eine Anomalie, wie etwa ein Fehler bei der Drehzahlsteuerungsvorrichtung 100, erzeugt wird oder nicht. Daher ist es in einem Fall, bei dem die Anomalie, in dem Rotor 72 variabler Drehzahl durch den Fehler der Drehzahl steuerungsvorrichtung 100 erzeugt wird, möglich, das Überdrehen wirksamer zu unterbinden.
• Obgleich die Ausführungsformen der vorstehenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist jede der Ausgestaltungen und Kombinationen in jeder der Ausführungsformen lediglich ein Beispiel, und Ergänzungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Veränderungen der Ausgestaltung sind innerhalb des Schutzumfangs möglich, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ferner ist die vorliegenden Erfindung nicht durch die Ausführungsformen beschränkt, sondern wird nur durch die Ansprüche beschränkt.
• Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein vierpoliger Dreiphasen-Induktions-Elektromotor 51 beispielhaft dargestellt, der sich dazu eignet, den Kompressor C mit hoher Drehzahl zu drehen, und ein sechspoliger Dreiphasen-Induktions-Elektromotors wird als der Elektromotor 71 variabler Drehzahl beispielhaft dargestellt, der dazu geeignet ist, die Drehzahl des Kompressors C innerhalb eines bestimmten Bereichs zu verändern. Wenn es jedoch unnötig ist, das anzutreibende Ziel mit hoher Drehzahl zu drehen, können andere Arten von Elektromotoren als der Elektromotor 51 konstanter Drehzahl oder der Elektromotor 71 variabler Drehzahl verwendet werden.
• Ferner ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Welleneinführöffnung 74 in dem Rotor 72 variabler Drehzahl ausgebildet und der Rotor 52 konstanter Drehzahl wird in die Welleneinführöffnung 74 eingeführt, die Welleneinführöffnung 74 kann jedoch in dem Rotor 52 konstanter Drehzahl ausgebildet sein, und der Rotor 72 variabler Drehzahl kann in die Welleneinführöffnung 74 eingeführt werden.
• Ferner sind bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Rotor 52 konstanter Drehzahl, der Rotor 72 variabler Drehzahl und die Sonnenradwelle 12 auf der selben Achse Ar angeordnet, die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der Elektromotor 71 variabler Drehzahl derart angeordnet sein, dass die Achse Ar des Rotors 72 variabler Drehzahl parallel zur Achse Ar des Rotors 52 konstanter Drehzahl und an einer anderen Position ist.
• Zudem stoppen die Bremseinheiten 220, 220A, 220B und 220C der vorliegenden Ausführungsform eine Drehung der Hohlradträgerwelle 37, welche die Eingangswelle Av variabler Drehzahl ist, oder des Rotors 72 variabler Drehzahl, die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise können die Bremseinheiten 220, 220A, 220B und 220C einen Aufbau besitzen, bei dem sowohl die Eingangswelle Av variabler Drehzahl als auch der Rotor 72 variabler Drehzahl unmittelbar gestoppt werden.
• Zudem sind die Bremssteuerungseinheiten 230, 230a, 230B und 230C gemäß der vorliegenden Ausführungsform als Teil der Hauptsteuerungseinheit 120 eingerichtet, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die Bremssteuerungseinheiten 230, 230A, 230B und 230C können beispielsweise einstückig mit der Detektionseinheit 210C ausgebildet sein.
• Zudem ist der Zustand des Elektromotors 71 variabler Drehzahl, der von den Detektionseinheiten 210, 210A, 210B und 210C detektiert wird, nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und kann eine Information sein, die beim Detektieren des abnormen Zustands des Elektromotors 71 variabler Drehzahl verwendet werden kann. Die Detektionseinheit kann beispielsweise den Zustand der Stromzufuhr an den Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl detektieren. In diesem Fall, wenn ein Stromzufuhrfehler auftritt und die Zufuhr von elektrischem Strom an den Beschleunigungsmechanismus 1 variabler Drehzahl gestoppt wird, kann die Bremssteuerungseinheit den Befehl an die Bremseinheit dahingehend senden, dass der Elektromotor 71 variabler Drehzahl in einem abnormen Zustand ist.
• Industrielle Anwendbarkeit
• Gemäß des oben beschriebenen Beschleunigungsmechanismus variabler Drehzahl ist es möglich zu verhindern, dass die Drehzahl des Rotors 72 variabler Drehzahl größer wird als die Nenndrehzahl.
• Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B 1C

Beschleunigungsmechanismus variabler Drehzahl

10

Getriebevorrichtung

Ar

Achse

11

Sonnenrad

12

Sonnenradachse

Ao

Abtriebswelle

13

Verbindungsflansch

Ap

Mittellinie

15

Planetengetriebe

17

Hohlrad

21

Planetenradträger

22

Planetenradwelle

23

Planetenradträgerkörper

24

abtriebsseitiger Planetenradarmabschnitt

25

Planetenradzylinderabschnitt

26

eingangsseitiger Planetenradarmabschnitt

27

Planentenradträgerwelle

27o

abtriebsseitige Planetenradträgerwelle

27i

eingangsseitige Planetenradträgerwelle

Av

Eingangswelle variabler Drehzahl

28

Planetenradflansch

31

Hohlradträger

33

Hohlradträgerkörper

35

Hohlradzylinderabschnitt

36

eingangsseitiger Hohlradarmabschnitt

37

Hohlradträgerwelle

Ac

Eingangswelle Ac konstanter Drehzahl

41

Getriebegehäuse

42

Sonnenradlager

43

erstes Planentenradträgerlager

44

zweites Planentenradträgerlager

45

Gehäuseflansch

50

elektrische Vorrichtung

51

Elektromotor konstanter Drehzahl

52

Rotor konstanter Drehzahl

53

Rotorwelle konstanter Drehzahl

56

Leiter

66

Stator konstanter Drehzahl

61

Gehäuse für einen Elektromotor konstanter Drehzahl

62

Gehäusekörper konstanter Drehzahl

63i, 63o

Deckel

64

Öffnung

65i, 65o

Rotorlager konstanter Drehzahl

71

Elektromotor variabler Drehzahl

72

Rotor variabler Drehzahl

73

Rotorwelle variabler Drehzahl

74

Welleneinführöffnung

73o

Flansch variabler Drehzahl

76

Leiter

86

Stator variabler Drehzahl

81

Gehäuse des Elektromotors variabler Drehzahl

82

Getriebegehäusekörper

83o

Abtriebswellendeckel

83i

einlassseitiger Deckel

84

Öffnung

85i, 85o

Rotorlager variabler Drehzahl

91

Kühllüfter

92

Lüfterabdeckung

93

Abdeckungskörper

94

Luftzirkulationsplatte

100

Drehzahlsteuerungsvorrichtung

10S

Befehlseinheit der Getriebevorrichtung

50S

Einheit zum Lagern einer elektrischen Vorrichtung

90

Rahmen

C

Kompressor

200, 200A, 200B, 200C

Bremsmechanismus

210, 210A, 210B, 210C

Detektionseinheit

220, 220A, 220B, 220C

Bremseinheit

230, 230A, 230B, 230C

Bremssteuerungseinheit

120

Hauptsteuerungsvorrichtung

121

Erste Empfangseinheit

122

Zweite Empfangseinheit

123

Betriebseinheit

124

Schnittstelle

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• JP 4472350 [0004]

Claims (6)

1. Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl, aufweisend: eine elektrische Vorrichtung, die eingerichtet ist, eine Drehantriebskraft zu erzeugen; und eine Getriebevorrichtung, die eingerichtet ist, die Drehantriebskraft, die von der elektrischen Vorrichtung erzeugt wird, zu verändern und die Drehantriebskraft an ein anzutreibendes Ziel zu übertragen, wobei die Getriebevorrichtung ein Sonnenrad, das eingerichtet ist, um eine Achslinie herum zu rotieren, eine Sonnenradwelle, die an dem Sonnenrad befestigt ist und sich in einer Axialrichtung um die Achslinie erstreckt, ein Planentenrad, das eingerichtet ist, in das Sonnenrad einzugreifen und um die Achslinie herum umzulaufen und sich um eine Mittellinie dieser zu drehen, ein Hohlrad, dessen Vielzahl von Zähnen in Ringform um die Achslinie herum angeordnet sind, und das eingerichtet ist, in das Planetenrad einzugreifen, einen Planetenradträger, der eine Planetenradträgerwelle hat, die sich in der Axialrichtung um die Achslinie herum erstreckt und das Planetenrad lagert, so dass es in der Lage ist, um die Achslinie umzulaufen und um die Mittellinie des Planetenrads drehbar zu sein, und einen Hohlradträger, der eine Hohlradträgerwelle hat, die sich in der Axialrichtung um die Achslinie erstreckt und das Hohlrad lagert, so dass es um die Achslinie herum drehbar ist, umfasst, wobei die Sonnenradwelle eine Abtriebswelle bildet, die eingerichtet ist, das anzutreibende Ziel zu koppeln, die Hohlradwelle eine Eingangswelle mit konstanter Drehzahl bildet, und die Planetenradträgerwelle eine Eingangswelle mit variabler Drehzahl bildet, wobei die elektrische Vorrichtung einen Elektromotor mit konstanter Drehzahl mit einem Rotor mit konstanter Drehzahl, der eingerichtet ist, die Eingangswelle mit konstanter Drehzahl der Getriebevorrichtung in einer ersten Richtung zu drehen, und einen Elektromotor variabler Drehzahl mit einem Rotor variabler Drehzahl, der mit der Eingangswelle variabler Drehzahl der Getriebevorrichtung verbunden ist, die in einer zylindrischen Form um die Achslinie herum gebildet ist, und in die die Eingangswelle mit konstanter Drehzahl in eine Welleneinschuböffnung, die in der axialen Richtung verläuft, eingesetzt wird, umfasst, und wobei ferner ein Bremsmechanismus vorgesehen ist, der eingerichtet ist, einen abnormen Zustand des Elektromotors variabler Drehzahl zu detektierten, die Drehung der Eingangswelle variabler Drehzahl und/oder des Rotors variabler Drehzahl zu stoppen, und die Drehung des Rotors konstanter Drehzahl fortzusetzen.
2. Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl nach Anspruch 1, wobei der Bremsmechanismus umfasst: eine Detektionseinheit, die eingerichtet ist, einen Zustand des Elektromotors mit variabler Drehzahl zu detektieren, eine Bremseinheit, die eingerichtet ist, die Drehung der Eingangswelle mit variabler Drehzahl und/oder des Rotors variabler Drehzahl anzuhalten, und eine Bremssteuerungseinheit, die eingerichtet ist, in einem Fall, bei dem ein Detektionsergebnis der Detektionseinheit dahingehend betrachtet wird, in einem abnormen Zustand zu sein, einen Befehl zum Stoppen der Drehung der Eingangswelle variabler Drehzahl und/oder des Rotors variabler Drehzahl an die Bremseinheit zu senden.
3. Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl nach Anspruch 2, wobei die Detektionseinheit eingerichtet ist, eine Drehzahl des Rotors mit variabler Drehzahl messen, und wobei die Bremssteuerungseinheit in einem Fall, bei dem die durch die Detektionseinheit gemessene Drehzahl einen Referenzwert übersteigt, eingerichtet ist, das Detektionsergebnis dahingehend zu betrachten, in einem abnormen Zustand zu sein, und einen Befehl an die Bremseinheit zu senden.
4. Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Detektionseinheit eingerichtet ist, eine Temperatur eines Lagers messen, das den Rotor mit variabler Drehzahl lagert, und wobei die Bremssteuerungseinheit in einem Fall, bei dem die durch die Detektionseinheit gemessene Temperatur einen Referenzwert übersteigt, eingerichtet ist, das Detektionsergebnis als dahingehend zu betrachten, in dem abnormen Zustand zu sein, und einen Befehl an die Bremseinheit zu senden.
5. Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Detektionseinheit eingerichtet ist, eine Vibrationsfrequenz des Rotors mit variabler Drehzahl zu messen, und wobei die Bremssteuerungseinheit in einem Fall, bei dem die durch die Detektionseinheit gemessene Vibrationsfrequenz einen Referenzwert übersteigt, eingerichtet ist, das Detektionsergebnis als dahingehend zu betrachten, in dem abnormen Zustand zu sein, und einen Befehl an die Bremseinheit zu senden.
6. Beschleunigungsmechanismus mit variabler Drehzahl nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Detektionseinheit eingerichtet ist, einen Zustand einer Drehzahlsteuerungsvorrichtung zu detektieren, welche die Drehzahl des Rotors mit variabler Drehzahl steuert, und wobei die Bremssteuerungsvorrichtung in einem Fall, bei dem die Drehzahlsteuerungsvorrichtung als fehlerhaft beurteilt wird, den Zustand der Drehzahlsteuerungsvorrichtung, der von der Detektionseinheit detektiert wird, als den abnormen Zustand zu betrachten, und den Befehl an die Bremseinheit senden.

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