JP2834759B2 - ２固定子誘導電動機の固定子口出し線固定構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変速誘導電動機に関するものであり、よ
り詳しくは、単一の回転子、２個の固定子及び前記２個
の固定子のうち何れか一方の固定子に対峙する回転子導
体部分に誘起する電圧と他方の固定子に対峙する前記回
転子の対応する導体部分に誘起する電圧との間に位相差
を生じさせる電圧移相装置とを有し、電圧移相装置を調
節することにより回転子の回転速度及び発生トルクを変
化させることができる所謂２固定子誘導電動機の固定子
口出し線固定構造に関する。

〔従来の技術〕

誘導電動機の速度を制御する方法としては、電源周波
数を変える方法、固定子に施した巻線の極数切換、一次
電圧を制御する方法などがある。また、特公昭27−4357
号公報に記載されている如く、固定子を固着固定子と可
動固定子との２組に分割しそれぞれ同一巻線となし同一
電源に接続し、又回転子も２組に分割し回転子導体はそ
れぞれ中央部を幅広くなしたる羽状導体にて接続し両端
を短絡環にて接続し、前記可動固定子を回動し他方の固
着固定子により２次に誘導する２次誘導電圧に対し同一
導体内に異相電流を生ぜしめ、二つのヴェクトル和の電
流が回転子導体に２次電流として通ずる如くなし、任意
に電動機の速度を可変する如くなしたる可変速誘導電動
機であるが、このような固定子を可動固定子と固着固定
子としたものまたは実開昭60−7668に開示のように２つ
の可動固定子を互いに反対方向に回動させることによ
り、電動機の速度を可変する如くした構成のものは、固
定子を回動するためその口出し線は、固定子の回動を許
容するたわみ部分を多く設ける必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

固定子の口出し線にたわみを設けて固定子の回動を助
ける方法は公知事例として多くあるが実用上、何の固定
もない導体が、たわみを持って回転体とくに回転子と同
枠内に存在することは非常に危険であり、更には、固定
子コア端面と固定子口出し線の接触部分は、固定子の回
動の度に摺り合うことになり、それなりの耐熱を含めた
摩耗対策を必要とした。また回動により口出し線にはく
り返し疲労が蓄積することは避けられず、その寿命は短
いものであった。

〔課題を解決するための手段〕

電機の機枠に固着した軸受盤に嵌装する軸受により軸
支される回転軸に、一定の間隔をもって軸着された２個
の回転子コア上に複数個の回転子導体が連通状に装設さ
れると共に前記回転子導体が前記２個の回転子コア間に
おいて抵抗材によって相互に短絡連結された一体的な回
転子と、該回転子の各回転子コアにそれぞれ対峙し前記
回転子と同心的に機枠内周に並設する２個の固定子とを
設け、前記２個の固定子のうち少なくとも１個の固定子
の前記回転子コア間と異なる側方に支持体を装着し、前
記支持体にボールベアリングまたはローラーベアリング
を嵌装して前記回転軸に装着し、前記支持体を前記回転
子と同心的に回動自在に形設して、回転軸と同心的に回
動する回動固定子に形成した２固定子誘導電動機におい
て、前記回動固定子に巻装した固定子巻線の口出し線
を、前記支持体における固定子内径よりも小さい位置で
かつ回動固定子と同心的に回動するように固定し、たわ
みを設けて機枠外周の端子箱に接続したことにより課題
を解決するための手段とした。

〔作 用〕

本発明による作用は以下の通りである。回動固定子の
口出し線を固定子内径より小さい、回転軸と同心円周上
に固定したことにより、回動する固定子の口出し線のた
わみ量は微少となり、更に口出し線を固定するので固定
子の回動による口出し線と固定子の端部との摺れ合いは
なくなり、口出し線やこれに続き固定子導体の摩擦はな
くなる。つまり円周の長さを求める式が、円周＝２πｒ
であり、ｒ＝半径が小さい程、円周の長さは短かくなる
ことから、任意角度の回動においては、ｒ＝半径の小さ
い程円周上の任意点の移動量は小さくなり、回動に伴う
円周の移動量は少なく口出し線のたわみ量は小さくな
る。

〔実施例〕

実施例について第１図ないし第４図を参照し説明す
る。第１図の符号１は本発明に係る可変速誘導電動機で
あり、該誘導電動機は以下のような構成を有する。

鉄心からなる回転子部分2,3を任意の間隔を設けて回
転子軸４に軸装し、該回転子部分は、回転子コアにアル
ミニウムを鋳込んで複数個の導体５と、その一端部を短
絡環６と７及び他方側に前記複数個の導体を一組にし
て、端部51とを形成した。さらに回転子８は前記回転子
部分2,3間において、１組の導体に対し、つまり前記回
転子部分2,3の端部51に対し、弯曲部を持つ別個の導体5
5を連通状に連結することで一体的に形成する。回転子
部分2,3間に前記連通状に連結した導体55を抵抗材ｒ…
たとえば、銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金、鉄ク
ロム合金及びステンレスにより前記弯曲部において隣接
する別個の導体間と連結溶接する。この時抵抗材ｒは別
個の導体55を囲繞する如く一体的に形成したものを溶接
したり、複数の抵抗片を別個の導体間に溶接したりす
る。また弯曲部にかかる抵抗材ｒには回転軸４の中心を
起点とし回転子外方に向う切り欠きを設けてある。ま
た、複数個の抵抗材ｒ…を例えばジグザグ状形状あるい
はその他任意の冷却撹拌体として冷却作用体13に形成る
ことができる。さらに固定子25,31の外周部に該固定子
の両側部に連絡する複数個の通風路60を設けると共に固
定子外周と機枠内周との間に連通路61を設ける。

円筒状の機枠14の両側部に設けた軸受盤15,16を両側
部にボルト17により一体的に組付け、回転子８の両側部
に冷却用翼車19,20を装着し、回転子軸４の両端部を軸
受盤15,16に嵌装した軸受21,21に軸支し、回転子４を回
転自在としてある。

第１図および第２図に示すように、回転子コア2,3に
対して同心的にその外側部に巻線22,23を施した回動固
定子31と第２固定子25を対峙並設する。第２固定子25は
機枠14の内壁面に固設される固着固定子である。機枠14
の外周部に固設した駆動装置29と成す正逆回転用小型モ
ーター35に、駆動用歯車36を軸着する。開口部37から機
枠14内に一部を挿入した駆動用歯車36と、回動固定子31
の支持体に螺刻したギヤー33と係合させ、駆動装置29と
成すスイッチを備えた小型モータ35と、ギヤー33および
ウオームギヤー36とにより成る回動機構30を介して回動
固定子31に連結し、回動固定子31を回動自在とし、機枠
14に固設した第２固定子25に関連して回動自在とした回
動固定子31を、電圧移相装置に形設してある。軸受盤1
5,16には複数個の通風孔40…を穿設してある。

機枠に開設した排風口66には、冷却装置83を接続し
て、該冷却装置83はファンケース83に固設したモータ82
の回転軸に固着する遠心ファン81の回転により吸引口84
Aより吸引して排気口84Bより排気する。

なお、各固定子25,31に巻装された固定子巻線23,22の
電源へ接続は直列又は並列の何れであっても構わない。
また、電圧移相装置として回動機構によるものを示した
が、固定子巻線の結線切り換え方式の移相器を介在させ
る等の純電気的手段と回動機構とを組み合わせとするこ
ともある。そして軸受27は一般に使用される、ボールベ
アリングやローラーベアリングであり、特別の軸受は必
要としない。また、本実施例では軸受による片持ちの支
持方式をとっているが、固定子の受ける回転力の反作用
や、電動機の大型化に伴う、回動固定子重量の増加など
により、回動固定子の外周面又は、それに対峙する機枠
内面に、支持体を支持するための軸受（図示せず）を補
助的に設けることもある。さらにこの軸受も、上記同様
にして一般的軸受及びその使用方法による。

さらに第３図により詳述すると、機枠14と軸受盤15と
により機枠内周に回転軸４と同心的に摺動溝70を形成す
る。この摺動溝70は軸受盤15のフランジ部と機枠14端面
との接合で摺動盤28との摺動が可能な間隙にボルト17で
固設される。

一方、摺動部28の両側面は一方を機枠14の摺動溝、他
方を軸受盤15の摺動溝に摺動する。このとき摺動溝70及
び摺動部28の摺動面にテフロン等の処理を行うとよい。

ところで本実施例において、回転軸４と同心的な摺動
部28の任意円周上、つまり摺動面の任意位置に複数個の
すべり材71を介在させてより円滑な回動を可能とする方
法がとられる。たとえば板状のすべり材（四フッ化樹脂
材）を摺動面に固着したりするが、ここでは摺動面の任
意位置にすべり材71を貫通して固着し摺動する方法を示
している。ここで第４図は第１図左方向より見た支持体
だけを示したもので、摺動部28の任意円周上にすべり材
71を貫通した詳細である。

以上のことは摺動面全体にコーティングしたり、摺動
面全体にすべり材を固着したりする手間もなく、貫通し
たすべり材71は機枠14と軸受盤15とをボルト17で固着す
るとき同時に摺動溝内に挾着することになる。

また前述したギヤー33は、前記摺動部28の円周面に螺
刻してあり、摺動部にスラスト方向を固設されたギヤー
33と、ギヤー36の係合は安定した駆動が実現できるもの
である。また支持体26には通風口78が開設してある。

以上の如き構成において軸受27により回転子軸４に同
心的に形設された回動自在の支持体26で支持される回動
固定子31は、駆動装置29の小型モータ35により調節設定
される。回動固定子31の回動により、回転子・固定子間
に生起する回転磁界に、位相のずれを生じさせ、回転子
導体に誘起する電圧を増減制御することにより、回転子
の回転速度を任意に変え得る。さらに回動固定子31を回
動させると、回転子2,3間の連通状に装設された導体55
および５は、抵抗材ｒによって短絡連結された一体構造
のため、該抵抗材ｒには位相差による電流が流れ、回転
子導体５の抵抗が増したようになり、大きなトルクを発
生することができる。

次に本発明の一実施例を第３図により示す。回動固定
子31の口出し線73は支持体26に開設してある通風口78を
通り、固定子31の内半径より小さい支持体26の軸受部分
74の外周に固着手段77により固定し、更に機枠に開設し
た配線口76を通じ、機枠外周の端子箱75に接続してあ
る。このとき軸受部分74と配線口76間の口出し線73に
は、支持体26の軸受部分74の回動を許容する微少のたわ
みを設けてある。

本実施例においては回動固定子の回動を固定子側方に
設けた支持体により回転子と同心的に形設したが、固定
子の外周と、機枠内周との間にすべり軸受を設けた回動
固定子でもよく、この場合、回転軸にできるだけ近ずく
ように回動固定子から支持体を設けて、この支持体に固
定子内半径より小さい回転軸近くに口出し線を固定する
ことで上記実施例と同様の効果を得ることができる。

次に本実施例の作用を説明する。本実施例によると、
口出し線73を回動固定子31の内半径より小さい位置の支
持体26の軸受部分74に固定したので、たとえば、機械角
で45゜だけ回動した場合、軸受部分74に固定した口出し
線の回転軸４を中心とした軸受部分円周上における移動
量は、回動固定子の回転軸４を中心とした回動固定子上
における巻線部分（符号22）の移動量に比し微少であ
り、したがって端子箱75を中心とする。巻線部分符号22
までの距離と、軸受部分74までの距離とにおいて、回動
する前と回動後の距離の変化量は、軸受部分74までの距
離の変化量が少なく、たわみ量が微少のままで支持体の
回動が可能となる。

〔効 果〕

本発明によれと、回転部分を含む同じ機枠内の口出し
線導体のたわみ量は微少となり、また支持体に口出し線
を固定したので、固定子端部と口出し線の摺れ合いがな
くなり、回動固定子の回動による導体の損傷は発生せ
ず、安定した回動固定子の回動と、安定した速度の可変
が長期に亘って可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る２固定子誘導電動機の側断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ正断面図、第３図は口出し線の
固定部の詳細図、第４図は第１図左方向より見た支持体
だけの詳細図である。 １……２固定子誘導電動機、2,3……回転子部分、４…
…回転子軸、５……回転子導体、6,7……短絡環、８…
…回転子、12……通路胴、13……冷却作用体、14……機
枠、15,16……軸受盤、17……ボルト、19,20……冷却用
翼車、21……軸受、22,23……巻線、25……第２固定
子、26……支持体、28……摺動部、29……駆動装置、30
……回動機構、31……回動固定子、33……ギヤー、35…
…小型モータ、36……ウオームギヤー、37……開口部、
38……ソレノイド、40……通風口、51……端部、55……
弯曲部を有する別個の導体、60,61……通風路、63,64…
…開口部、65……通風路、66……排風口、70……摺動
溝、71……すべり材、73……口出し線、74……軸受部
分、75……端子箱、76……配線口、77……固着手段、78
……通風口、80……ファンケース、81……遠心ファン、
82……モータ、83……冷却装置、84A……吸引口、84B…
…排気口、ｒ……抵抗材。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電機の機枠に固着した軸受盤に嵌装する軸
   受により軸支される回転軸に、一定の間隔をもって軸着
   された２個の回転子コア上に複数個の回転子導体が連通
   状に装設されると共に前記回転子導体が前記２個の回転
   子コア間において抵抗材によって相互に短絡連結された
   一体的な回転子と、該回転子の各回転子コアにそれぞれ
   対峙し前記回転子と同心的に機枠内周に並設する２個の
   固定子とを設け、前記２個の固定子のうち少なくとも１
   個の固定子の前記回転子コア間と異なる側方に支持体を
   装着し、前記支持体にボールベアリングまたはローラー
   ベアリングを嵌装して前記回転軸に装着し、前記支持体
   を前記回転子と同心的に回動自在に形設して、回転軸と
   同心的に回動する回動固定子に形成した２固定子誘導電
   動機において、前記回動固定子に巻装した固定子巻線の
   口出し線を、前記支持体における固定子内径よりも小さ
   い位置でかつ回動固定子と同心的に回動するように固定
   し、たわみを設けて機枠外周の端子箱に接続したことを
   特徴とする２固定子誘導電動機の固定子口出し線固定構
   造。
2. 【請求項２】口出し線を回転子軸に装着した支持体の通
   風口を通じ、支持体を軸受部分の外周に固定したことを
   特徴とする請求項（１）記載の２固定子誘導電動機の固
   定子口出し線固定構造。