FR2661055A1 - Squirrel-cage electric motor including means for making its rotation speed vary - Google Patents
Squirrel-cage electric motor including means for making its rotation speed vary Download PDFInfo
- Publication number
- FR2661055A1 FR2661055A1 FR9004914A FR9004914A FR2661055A1 FR 2661055 A1 FR2661055 A1 FR 2661055A1 FR 9004914 A FR9004914 A FR 9004914A FR 9004914 A FR9004914 A FR 9004914A FR 2661055 A1 FR2661055 A1 FR 2661055A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- signals
- electric motor
- rotor
- motor according
- phase
- 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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/30—Structural association of asynchronous induction motors with auxiliary electric devices influencing the characteristics of the motor or controlling the motor, e.g. with impedances or switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
- H02P27/026—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
La présente invention se réfère à des perfectionnements apportés aux moteurs électriques à cage d'écureuil. The present invention refers to improvements made to electric motors with squirrel cage.
On sait que de tels moteurs sont construits en usine pour tourner à une vitesse déterminée qui ne peut éventuellement varier qu'en utilisant un variateur de fréquence dont le prix de revient est très élevé. On peut aussi réaliser le bobinage du stator avec une sortie de connexions permettant des commutations de pôles. Par exemple, un premier branchement des connexions permet l'utilisation de quatre pôles afin que la vitesse de rotation soit de 1 500 tours/minute, tandis qu'une autre commutation assure le fonctionnement avec huit pôles pour que la vitesse de rotation soit ramenée à 750 tours/minute. It is known that such motors are built in the factory to rotate at a determined speed which can possibly only vary by using a frequency converter whose cost price is very high. It is also possible to wind the stator with a connection output allowing pole switching. For example, a first connection connection allows the use of four poles so that the rotation speed is 1,500 rpm, while another switching ensures the operation with eight poles so that the rotation speed is reduced to 750 rpm.
Dans certaines applications, par exemple pour l'entraînement des métiers à tisser, il est indispensable que le moteur de commande tourne d'une part à vitesse normale, c'est-à-dire de l'ordre de 1 500 tours/mi nuteo d'autre part à une vitesse très basse, c'est-à-dire de l'ordre de 40 à 150 tours/minute pour automatiser certaines opérations du métier telles que le détissage, la recherche du pas ou la remise en position des différents élémentsavant la mise en route à vitesse normale. In certain applications, for example for the training of looms, it is essential that the control motor turns on the one hand at normal speed, that is to say of the order of 1500 turns / mi nuteo on the other hand at a very low speed, that is to say of the order of 40 to 150 revolutions / minute to automate certain operations of the trade such as untwisting, finding the pitch or resetting the various elements before starting at normal speed.
Jusqu'à présent, aucun moteur ne donne satisfaction pour un prix de revient acceptable. So far, no engine is satisfactory for an acceptable cost price.
Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à permettre la construction d'un moteur pouvant tourner à vitesse lente et à vitesse normale, la vitesse lente étant environ 10 fois inférieure à l'autre. The improvements which are the subject of the present invention aim to allow the construction of an engine capable of running at low speed and at normal speed, the slow speed being approximately 10 times less than the other.
A cet effet, le moteur électrique à cage d'écureuil suivant l'invention est caractérisé
- en ce qu'il comporte une forte résistance rotorique ;
- en ce que son bobinage statorique est directement alimenté par une première phase du réseau triphasé ;
- en ce que des moyens sont prévus pour émettre des signaux de tension en courant continu polarisée dont la grandeur est proportionnelle à la vitesse de rotation du rotor ;
- et en ce que lesdits signaux sont envoyés dans un régulateur de tension électronique alimenté en courant par les seconde et troisième phases du réseau et dont les deux conducteurs de sortie, qui constituent les deux autres phases d'alimentation du bobinage statorique, transmettent à celui-ci des impulsions successives de courant alternatif proportionnelles à l'importance desdits signaux de tension.To this end, the electric motor with squirrel cage according to the invention is characterized
- in that it has a high rotor resistance;
- in that its stator winding is directly supplied by a first phase of the three-phase network;
- in that means are provided for emitting polarized DC voltage signals whose magnitude is proportional to the speed of rotation of the rotor;
- And in that said signals are sent to an electronic voltage regulator supplied with current by the second and third phases of the network and whose two output conductors, which constitute the two other phases of supply of the stator winding, transmit to that these successive alternating current pulses proportional to the importance of said voltage signals.
Suivant un premier mode d'exécution, les moyens destinés à émettre des signaux de tension en courant continu polarisée sont constitués par une dynamo tachymétrique dont l'arbre est solidaire de celui du rotor de manière à tourner en synchronisme avec lui. According to a first embodiment, the means intended to transmit voltage signals in polarized direct current consist of a tachometric dynamo whose shaft is integral with that of the rotor so as to rotate in synchronism with it.
Suivant un mode d'exécution préféré, les moyens précités sont constitués par un détecteur de proximité excité par un certain nombre d'éléments tournant avec le rotor. According to a preferred embodiment, the above-mentioned means consist of a proximity detector excited by a number of elements rotating with the rotor.
Un potentiomètre est avantageusement monté sur les deux conducteurs de sortie du régulateur de tension électronique monophasé de manière à changer la valeur des impulsions de sortie de ce dernier. A potentiometer is advantageously mounted on the two output conductors of the single-phase electronic voltage regulator so as to change the value of the output pulses of the latter.
Le bobinage du stator du moteur suivant l'invention est avantageusement construit de manière à comporter quatre et huit pôles commutables au moyen d'une boîte de connexions afin que le moteur puisse tourner respectivement à 1 500 et 750 tours/minute ou quatre et douze pôles pour qu'il tourne à 1 500 et 500 tours/minute. La commutation des connexions s'effectue de manière que lors de l'utilisation du moteur à très basse vitesse, la bobine comporte au moins huit pôles de sorte que sa vitesse nominale théorique soit alors au minimum de 750 tours/minute, soit environ 720 tours/minute en tenant compte du glissement. The winding of the stator of the motor according to the invention is advantageously constructed so as to comprise four and eight poles switchable by means of a connection box so that the motor can rotate respectively at 1,500 and 750 rpm or four and twelve poles so that it spins at 1,500 and 500 rpm. The switching of the connections is carried out so that when the motor is used at very low speed, the coil has at least eight poles so that its theoretical nominal speed is then at least 750 rpm, or approximately 720 rpm / minute taking into account the slip.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 illustre un moteur électrique à cage d'écureuil comportant application des perfectionnements suivant l'invention.The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing.
Fig. 1 illustrates an electric motor with a squirrel cage comprising application of the improvements according to the invention.
Fig. 2 montre les deux branchements des bornes du bobinage statorique dans le cas de commutation de ses pôles. Fig. 2 shows the two connections of the stator winding terminals in the case of switching of its poles.
Le moteur illustré en fig. 1 et qui a été référencé de manière générale 1, comprend une carcasse 2 à l'intérieur de laquelle se trouve un empilage de tôles statoriques 3 comportant des encoches dans lesquelles sont disposés les différents enroulements du bobinage statorique 4. La carcasse 2 comporte deux paliers extrêmes dans lesquels tourne un arbre 5 sur lequel est calé angulairement un rotor 6 composé à la manière usuelle d'un empilage de tôles 6a. The motor illustrated in fig. 1 and which has been generally referenced 1, comprises a carcass 2 inside of which is a stack of stator sheets 3 comprising notches in which are arranged the different windings of the stator winding 4. The carcass 2 has two bearings extremes in which a shaft 5 rotates on which is angularly wedged a rotor 6 composed in the usual manner of a stack of sheets 6a.
Le bobinage 3 est construit de manière à pouvoir, grâce à des connexions particulières, comporter par exemple quatre et huit pôles afin que le moteur 1 puisse tourner respectivement à 1 500 et 750 tours/minute ou quatre et douze pôles pour 1 500 et 500 tours/minute. The winding 3 is constructed so as to be able, thanks to particular connections, to comprise for example four and eight poles so that the motor 1 can rotate respectively at 1500 and 750 revolutions / minute or four and twelve poles for 1500 and 500 revolutions /minute.
Pour ce faire, la boite de connexions 7 du bobinage 3 comporte six bornes référencées X, Y, Z et U, V, W. Par construction, si l'on alimente les trois bornes X, Y, Z en courant triphasé (branchement A fig.l et 2) le moteur tourne à 750 ou 500 tours/minute, tandis que si les trois bornes X, Y, Z sont couplées par une barrette 8 ( branchement
B fig. 2) et que les trois phases d'alimentation soient branchées aux bornes U, V, W le moteur tourne à 1 500 tours/minute. Bien entendu, une telle commutation peut être réalisée par un commutateur usuel non représenté.To do this, the connection box 7 of the winding 3 has six terminals referenced X, Y, Z and U, V, W. By construction, if the three terminals X, Y, Z are supplied with three-phase current (connection A fig. l and 2) the motor runs at 750 or 500 revolutions / minute, while if the three terminals X, Y, Z are coupled by a bar 8 (connection
B fig. 2) and that the three supply phases are connected to terminals U, V, W the motor runs at 1500 rpm. Of course, such a switching can be carried out by a conventional switch not shown.
Le rotor 6 qui est du type à cage d'écureuil comporte des barrettes longitudinales en cuivre 6b formant une espèce de tambour à l'intérieur de l'empilage de tôles 6a et des couronnes 6c également en cuivre soudées aux barrettes 6b. Ainsi, le moteur 1 comporte une plus grande résistance rotorique que celle d'un rotor injecté en aluminium sous pression. The rotor 6 which is of the squirrel cage type has longitudinal copper bars 6b forming a kind of drum inside the stack of sheets 6a and crowns 6c also made of copper welded to the bars 6b. Thus, the motor 1 has a greater rotor resistance than that of a rotor injected with aluminum under pressure.
L'extrémité de l'arbre 5 du moteur, opposée à celle destinée à l'entrainement, est accouplée à l'arbre 9a d'une dynamo tachymétrique 9 qui est fixée à une bride 10 solidaire de la carcasse 2. Cette dynamo tachymétrique qui tourne en synchronisme avec l'arbre 5 du moteur 1, émet des signaux S de tension de courant continu polarisée dont la valeur varie de O à 1,5 volt en vue de piloter l'alimentation du moteur électrique, comme on va l'expliquer ci-après. Les signaux S sont donc introduits dans un régulateur électronique monophasé 11 qui est alimenté par les phases II et III du réseau triphasé tandis que la phase I de ce dernier est directement branchée à la borne X du bobinage statorique dans le cas illustré en fig. 1, où le moteur est commuté pour tourner à 750 tours, comme on l'a indiqué précédemment.Cette alimentation d'une phase du secteur en direct engendre au rotor une force électro-motrice constante, mais qui ne permet pas de faire tourner celui-ci. The end of the shaft 5 of the motor, opposite to that intended for the drive, is coupled to the shaft 9a of a tachometer dynamo 9 which is fixed to a flange 10 integral with the carcass 2. This tachometer dynamo which rotates in synchronism with the shaft 5 of the motor 1, emits signals S of polarized direct current voltage whose value varies from 0 to 1.5 volts in order to control the supply of the electric motor, as will be explained below. The signals S are therefore introduced into a single-phase electronic regulator 11 which is supplied by phases II and III of the three-phase network while phase I of the latter is directly connected to the terminal X of the stator winding in the case illustrated in FIG. 1, where the motor is switched to rotate at 750 revolutions, as indicated above. This supply of a phase of the live sector generates a constant electromotive force at the rotor, but which does not allow the motor to rotate. -this.
Le régulateur 10 émet des impulsions successives en courant alternatif dans deux conducteurs 12, 13 branchés aux bornes Y et Z de la boite 7, la tension émise par le régulateur 11 variant en fonction de l'importance des signaux S qui sont eux mêmes proportionnels à la vitesse du moteur. Plus ceux-ci sont élevés, plus la tension émise est grande. Par exemple, pour un signal de 0,3 volt continu, la tension en courant alternatif émise dans les conducteurs 12 et 13 est de 76 volts,
pour 0,8 volt la tension émise est de 202 volts, tandis que pour 1,5 volt la tension émise est de 380 volts. Grâce à un potentiomètre 14 que traversent les conducteurs 12 et 13 dans le régulateur 11, on peut faire varier la tension émise par ce dernier en vue d'ajuster la vitesse du moteur à celle désirée. C'est ainsi qu'on obtient une vitesse de rotation de l'arbre 5 du moteur 1 pouvant varier de 80 tours/minute à environ 720 tours/minute, c'est-à-dire qu'à cette vitesse le régulateur n'intervient plus, le moteur étant directement alimenté par le réseau.The regulator 10 emits successive alternating current pulses in two conductors 12, 13 connected to the terminals Y and Z of the box 7, the voltage emitted by the regulator 11 varying according to the importance of the signals S which are themselves proportional to engine speed. The higher these are, the greater the voltage emitted. For example, for a 0.3 volt DC signal, the AC voltage emitted in conductors 12 and 13 is 76 volts,
for 0.8 volts the emitted voltage is 202 volts, while for 1.5 volts the emitted voltage is 380 volts. Thanks to a potentiometer 14 which the conductors 12 and 13 pass through in the regulator 11, the voltage emitted by the latter can be varied in order to adjust the speed of the motor to that desired. Thus, a speed of rotation of the shaft 5 of the motor 1 is obtained which can vary from 80 revolutions / minute to approximately 720 revolutions / minute, that is to say that at this speed the regulator does not intervenes more, the engine being directly supplied by the network.
il est évident que les performances pour de très basses vitesses seront d'autant plus grandes que la vitesse de base du moteur sera plus faible par exemple 500 tours/minute pour obtenir 40 tours/minute. it is obvious that the performance for very low speeds will be all the greater the lower the basic speed of the engine, for example 500 revolutions / minute to obtain 40 revolutions / minute.
A la place de la dynamo tachymétrique, on peut utiliser un détecteur de proximité non représenté qui est excité par des éléments associés au rotor du moteur, de manière à émettre les signa S en courant continu. Plus le nombre d'éléments sera élevé, meilleuresera la régulation, on peut en prévoir par exemple de six à dix pour mettre autant d'informations par tour. In place of the tachometric dynamo, a proximity detector (not shown) which can be excited by elements associated with the motor rotor, can be used, so as to emit the S signals in direct current. The higher the number of elements, the better the regulation, we can provide for example from six to ten to put as much information per revolution.
Lorsque l'utilisation du moteur 1 en basse vitesse est terminée, il suffit de commuter les bornes pour que le réseau alimente directement les bornes U, V, W afin que le moteur tourne à sa vitesse maximale, par exemple 1 500 tours/minute, le potentiomètre 13 étant alors réglé de manière que le régulateur n'intervienne pas, comme expliqué plus haut. When the use of motor 1 at low speed is complete, it is enough to switch the terminals so that the network directly supplies the terminals U, V, W so that the motor runs at its maximum speed, for example 1,500 rpm, the potentiometer 13 then being adjusted so that the regulator does not intervene, as explained above.
il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier, les perfectionnements suivant l'invention peuvent s'appliquer à un moteur de puissance quelconque et à vitesse unique. it should moreover be understood that the foregoing description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents. In particular, the improvements according to the invention can be applied to an engine of any power and at single speed.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9004914A FR2661055A1 (en) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | Squirrel-cage electric motor including means for making its rotation speed vary |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9004914A FR2661055A1 (en) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | Squirrel-cage electric motor including means for making its rotation speed vary |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2661055A1 true FR2661055A1 (en) | 1991-10-18 |
Family
ID=9395828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9004914A Withdrawn FR2661055A1 (en) | 1990-04-11 | 1990-04-11 | Squirrel-cage electric motor including means for making its rotation speed vary |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2661055A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6589018B2 (en) | 2001-08-14 | 2003-07-08 | Lakewood Engineering And Manufacturing Co. | Electric fan motor assembly with motor housing control switch and electrical input socket |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH125805A (en) * | 1925-09-21 | 1928-06-01 | Hellmut Weinert | 2n-pole three-phase winding produced from a 6n-pole three-phase winding by pole switching. |
| US2217460A (en) * | 1940-10-08 | Variable pole-number three-phase | ||
| CH312381A (en) * | 1952-06-05 | 1955-12-31 | Philips Nv | Reversible AC motor. |
| CH402127A (en) * | 1963-06-24 | 1965-11-15 | C Schachenmann & Co Dr | Arrangement for speed control of an induction motor |
| DE1265852B (en) * | 1965-10-05 | 1968-04-11 | Licentia Gmbh | Electric motor with a 1: 2 pole-changing three-phase winding |
| GB2086102A (en) * | 1980-10-10 | 1982-05-06 | Parker Louis W | Energy economizer for polyphase induction motors |
-
1990
- 1990-04-11 FR FR9004914A patent/FR2661055A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2217460A (en) * | 1940-10-08 | Variable pole-number three-phase | ||
| CH125805A (en) * | 1925-09-21 | 1928-06-01 | Hellmut Weinert | 2n-pole three-phase winding produced from a 6n-pole three-phase winding by pole switching. |
| CH312381A (en) * | 1952-06-05 | 1955-12-31 | Philips Nv | Reversible AC motor. |
| CH402127A (en) * | 1963-06-24 | 1965-11-15 | C Schachenmann & Co Dr | Arrangement for speed control of an induction motor |
| DE1265852B (en) * | 1965-10-05 | 1968-04-11 | Licentia Gmbh | Electric motor with a 1: 2 pole-changing three-phase winding |
| GB2086102A (en) * | 1980-10-10 | 1982-05-06 | Parker Louis W | Energy economizer for polyphase induction motors |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6589018B2 (en) | 2001-08-14 | 2003-07-08 | Lakewood Engineering And Manufacturing Co. | Electric fan motor assembly with motor housing control switch and electrical input socket |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BE1004032A3 (en) | Engine multi bipolar dc brushless. | |
| EP0183576B1 (en) | Permanent magnet rotating machine | |
| CA2480204C (en) | Fixed-frequency electrical generation system and process for controlling the system | |
| FR2557393A1 (en) | DIRECT CURRENT MOTOR WITH RELUCTANCE TO ONE OR MORE PHASES | |
| FR2463533A1 (en) | ELECTRICAL MOTOR WITH VARIABLE SPEED AND REGULATED DENSITY OF THE MAGNETIC FLUX | |
| EP3520209A1 (en) | Aircraft turboprop equipped with an electrical machine | |
| FR2517137A1 (en) | ROTATING ELECTRIC MACHINE, IN PARTICULAR A SPEED VARIATOR OR A TORQUE CONVERTER | |
| CA2803739C (en) | Electrical power supply for equipment carried by a rotary support | |
| FR2891959A1 (en) | Asynchronous electric machine e.g. three phase motor, for e.g. lift installation, has switching system switching winding elements based on two configurations, where switching system comprises respective interrupters for each phase | |
| FR2661055A1 (en) | Squirrel-cage electric motor including means for making its rotation speed vary | |
| EP1285490B1 (en) | Method for determining the position of a rotor of an electromagnetic motor with no commutator and device therefor | |
| EP0054446B1 (en) | Electric asynchronous motor, means for controlling the feeding of such a motor and circulating drive comprising such a motor | |
| FR2714773A1 (en) | Electronically switched permanent magnet synchronous motor for motor vehicle electric power assisted steering system | |
| FR2513453A1 (en) | MACHINE AND ELECTRIC DRIVE DEVICE | |
| FR2744301A1 (en) | INVERTER FOR SUPPLYING AN ELECTRIC VEHICLE TRACTION MOTOR | |
| FR2494732A1 (en) | ENGINE AND TRANSMISSION MECHANISM FOR WASHING MACHINE | |
| EP2302768A1 (en) | Device for supplying direct current to a rotor coil of a synchronous electric rotating machine and drive system comprising such a supply device | |
| FR2620279A1 (en) | Arrangement for wiring up a shunt motor supplied with alternating current | |
| FR3112251A1 (en) | Synchronous electrical machine equipped with a mechanical switch | |
| EP0085619A2 (en) | Single-phase alternator | |
| CH313662A (en) | Induction motor fitted with an electric braking device | |
| BE514160A (en) | ||
| FR2714774A1 (en) | Method for increasing the torque of a double-coil asynchronous motor | |
| BE400490A (en) | ||
| CH376576A (en) | Installation comprising an alternating current rotary electric machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |