JP2851636B2 - Multiple stator induction motor - Google Patents

Multiple stator induction motor

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JP2851636B2
JP2851636B2 JP14465989A JP14465989A JP2851636B2 JP 2851636 B2 JP2851636 B2 JP 2851636B2 JP 14465989 A JP14465989 A JP 14465989A JP 14465989 A JP14465989 A JP 14465989A JP 2851636 B2 JP2851636 B2 JP 2851636B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、単一の回転子と複数個の固定子とを有し、
任意の固定子を回動することにより複数個の固定子のう
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、
回転子の回転速度及び発生トルクを任意に変化させるこ
とができる所謂複数固定子構成の誘導電動機に関する。
The present invention has a single rotor and a plurality of stators,
A voltage induced in a rotor conductor portion facing one of the plurality of stators by rotating an arbitrary stator and a corresponding conductor portion of the rotor facing the other stator. Causes a phase difference between the induced voltage and
The present invention relates to an induction motor having a so-called multiple stator configuration that can arbitrarily change the rotation speed and generated torque of a rotor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、一般的に使用されているかご形誘導電動機の始
動時においては、始動電流を制御する手段としてスター
デルタ始動、リアクトル始動、始動補償器始動等が知ら
れているが、これ等いずれの手段も始動電流を制御する
ことはできても始動トルクを改善することはできない。
Conventionally, when a squirrel-cage induction motor, which is generally used, is started, a means for controlling a starting current includes a star delta start, a reactor start, a start compensator start, and the like. However, although the starting current can be controlled, the starting torque cannot be improved.

また、巻線型電動機においては、二次抵抗器の抵抗値
を変化させ、始動トルクを向上させることはできるが、
ブラシとストップリングの使用を余儀なくされ保守性に
難があった。
Further, in the wound motor, the starting torque can be improved by changing the resistance value of the secondary resistor,
Use of a brush and a stop ring was inevitable, and maintenance was difficult.

上記問題点に対処するものとして、例えば、特開昭54
−29005号公報に開示される技術のものがある。このも
のは、同軸上に設置された2組の回転子鉄心と、回転子
鉄心に対向してそれぞれ独立する固定子巻線を備えた2
組の固定子と、前記各回転子鉄心に跨って共通に設置さ
れかつ両端にてそれぞれ短絡環を介して相互間に短絡し
たかご形導体と、2組の回転子鉄心間におけるかご形導
体の中央個所にてかご形導体の相互間を短絡する高抵抗
体とを備え、始動時には各組固定子巻線の相互間の位相
を180゜ずらせ、始動後の運転時には位相を会わせて給
電する双鉄心かご形電動機であるが、このものは、始動
時に固定子巻線の相互間の位相を180゜ずらすことによ
り始動トルクを大にして始動特性を向上し、運転時には
固定子巻線の相互間の位相を合せて通常のトルク特性で
運転できる点に特徴を有するものである。したがって、
始動性を向上する効果は認められるが、負荷時の回転速
度を増加する際または減少する際に、十分なトルクを確
保すると共に、ショックを少なく自動的に位相差を変更
する装置を備えておらず、始動電流の減少と始動トルク
の増大のみを目的とするものであった。また、位相差が
180゜と0゜のみ設定保持可能で、負荷への広範囲な対
応性を備えていなかった。それ故に始動トルクは位相差
180゜のトルク特性に限定されるので負荷の広範囲な変
化に対応できるものではなかった。
To deal with the above problems, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
There is a technique disclosed in -29005. This device has two sets of rotor cores installed on the same axis, and two independent stator windings opposed to the rotor core.
Pairs of stators, cage-type conductors that are commonly installed across the rotor cores and are short-circuited at both ends through short-circuit rings, respectively, and cage-type conductors between the two rotor cores. A high-resistance element that short-circuits the cage conductors at the center is provided.When starting, the phases of the stator windings are shifted by 180 °, and during operation after startup, power is supplied in phase. This is a twin-core squirrel-cage motor, which is designed to increase the starting torque by shifting the phase between the stator windings by 180 ° at start-up to improve the starting characteristics. It is characterized in that it can be operated with normal torque characteristics by matching the phases between the two. Therefore,
Although the effect of improving the startability is recognized, when increasing or decreasing the rotational speed under load, sufficient torque should be secured and a device that automatically changes the phase difference with less shock should be provided. However, the purpose is only to decrease the starting current and increase the starting torque. Also, the phase difference
Only 180 ° and 0 ° could be set and held, and did not have a wide range of loads. Therefore the starting torque is the phase difference
Since it was limited to a torque characteristic of 180 °, it could not cope with a wide range of changes in load.

ここで本出願人は、特開昭62−260590号公報に、速度
制御領域を広範囲に且つその速度制御を無段として任意
の所望速度に設定できると共に、任意のトルクで起動さ
せることができ、また起動点から最高回転速度までの全
速度領域に渡り、トルク特性と効率の優れた複数固定子
構成の誘導電動機を開示している。
Here, the applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-260590 that the speed control area can be set to any desired speed with a wide range of speed control and stepless speed control, and can be started with any torque. Also disclosed is an induction motor having a plurality of stators and having excellent torque characteristics and efficiency over the entire speed range from the starting point to the maximum rotation speed.

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前記従来技術を更に改善するものであり、
特開昭62−260590号公報の複数固定子構成の誘導電動機
は、可変速の手段として、複数固定子のうち少なくとも
1つの固定子を回転子軸と同心的に回動自在に形設し、
前記回動自在に形設した少なくとも1つの固定子を回動
することにより、複数個の固定子にそれぞれ対峙した回
転子導体に誘起する電圧に位相差を生じさせる。これに
より、回転子コア間の抵抗材に電圧が加わり、抵抗材を
介し複数個の導体間に電流が流れて、低速回転領域にお
いても大きなトルクを確保することができるものである
が、前記回転子導体に誘起する電圧に位相差を生じさせ
る前記回動固定子の回動は、電動機機枠の内周に回動自
在に設けた回動固定子の外周にギヤー等の係合部材を設
け、外部よりモーター等の駆動装置により回動させるも
のであったが、回転子の回転速度と外部負荷の変動に応
じて回動固定子の回動位置を確保するために、回動固定
子の回動位置センサーや、回転子の回転計および回動固
定子の駆動装置等と様々なセンサーにより制御する制御
装置とを必要とした。
[Problem to be Solved by the Invention] The present invention is to further improve the prior art,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-260590 discloses an induction motor having a plurality of stators, in which at least one of the plurality of stators is rotatably formed concentrically with a rotor shaft as means of variable speed.
By rotating at least one of the rotatably formed stators, a phase difference is generated in voltages induced in the rotor conductors facing the plurality of stators, respectively. As a result, a voltage is applied to the resistance material between the rotor cores, a current flows between the plurality of conductors via the resistance material, and a large torque can be secured even in a low-speed rotation region. The rotation of the rotating stator that causes a phase difference in the voltage induced in the slave conductor is performed by providing an engaging member such as a gear on the outer periphery of the rotating stator rotatably provided on the inner periphery of the motor frame. However, in order to secure the rotating position of the rotating stator in accordance with the rotation speed of the rotor and the fluctuation of the external load, the rotation of the rotating stator was performed. A rotating position sensor, a rotor tachometer, a rotating stator driving device, and the like, and a control device controlled by various sensors are required.

このような複数固定子構成の誘導電動機を、起動性の
改善のみを目的として機器に使用する場合、中速域にお
ける速度およびトルクの制御は、必要としないものであ
りそのまま使用すると高価なものとなる。しかしながら
起動から定格回転に至る間の回転の上昇にスムーズな変
化を要求される機器も多く存在し、これらの問題を解決
するために、一般の誘導電動機の特性から、起動時のト
ルクに余裕のある大きな電動機を使用することになる。
また、特開昭54−29005号公報に開示された起動時に高
トルクを発生するものでも、回転の上昇が段階的でショ
ックの発生するものは敬遠されるという問題点があっ
た。以上の問題点を解決するために本発明は、起動負荷
の大きい機器の起動時から定格回転に至るまでの回転の
上昇がスムーズで、しかも低価格で提供できる複数固定
子誘導電動機の開発を技術的課題とする。
When such an induction motor having a plurality of stators is used in a device only for the purpose of improving startability, speed and torque control in the medium speed range is unnecessary and is expensive if used as it is. Become. However, there are many devices that require a smooth change in rotation from start to rated rotation, and in order to solve these problems, due to the characteristics of general induction motors, there is a margin for starting torque. You have to use a big motor.
Further, there is a problem that even a motor that generates a high torque at the time of startup disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-29005 and whose shock increases due to a gradual increase in rotation is avoided. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to the development of a multiple stator induction motor that can provide a low-price multi-stator induction motor that can smoothly increase the rotation from the start of a device having a large starting load to the rated rotation. Subject.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために本発明は、同一回転軸に任
意間隔を設けて軸着した複数個の回転子コアのそれぞれ
に装設した複数個の導体のそれぞれを、連通状に連結し
て一体的な回転子に形成し、前記複数個の回転子コア間
において、前記複数個の導体を抵抗材によって短絡連結
し、機枠内に、且つ前記複数個の回転子コアと同心的に
その外周部に複数個の固定子を対峙並設すると共に、前
記複数個の固定子のうち少なくとも1個の固定子を、前
記回転子と同心的に、且つ回転子の反抗トルクで回動す
る回動固定子に形設し、該回動固定子を、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
定子に対峙する回転子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に形成し、前記回
転子の反抗トルクによる、回動固定子の始動位置から定
常運転位置への回動に対して、駆動力作用又は制動力作
用を与える電動装置を設け、電動機の停止で回動固定子
を固定するよう形成すると共に前記回動固定子は回転子
の左右回転それぞれに対して始動位置と定常運転位置と
を有し、且つ回動固定子の回動範囲の中間部に前記始動
位置を設けた。更には、前記回動固定子の始動位置検出
器と定常運転位置検出器とを機枠内外部に設けることに
より前記課題を解決するための手段とした。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a method in which a plurality of conductors provided on a plurality of rotor cores provided at arbitrary intervals on the same rotating shaft are connected to each other in a communicating manner and integrally formed. And a plurality of conductors are short-circuited and connected by a resistance material between the plurality of rotor cores, and the outer periphery of the outer periphery is concentric with the plurality of rotor cores in a machine frame. A plurality of stators are provided side by side in a portion, and at least one of the plurality of stators is rotated concentrically with the rotor and with a reluctance torque of the rotor. Formed on the stator, the rotating stator, between the voltage induced in the rotor conductor portion facing one stator, and the voltage induced in the rotor conductor portion facing the other stator Is formed in a voltage phase shifter for generating a phase difference, An electric device for providing a driving force action or a braking force action with respect to the rotation of the rotating stator from the starting position to the steady operation position is provided, and the rotating stator is formed so as to fix the rotating stator when the motor stops. The rotating stator has a starting position and a steady operating position for each of the left and right rotations of the rotor, and the starting position is provided at an intermediate portion of a rotating range of the rotating stator. Further, a means for solving the above-mentioned problem is provided by providing a start position detector and a steady operation position detector of the rotating stator inside and outside the machine frame.

〔作 用〕(Operation)

複数固定子誘導電動機において複数個の固定子のうち
少なくとも1つの固定子を回転子の反抗トルクで回動す
る回動固定子に形成し、該回動固定子の始動位置から定
常運転位置への回動に対して駆動力作用及び制動力作用
を与える電動装置を設けて、回転子の回転から受ける反
抗トルクにより回動固定子を始動位置から定常運転位置
に回動させると共に前記電動装置の制動作用で反抗トル
クによる回動固定子の急激な回動を防止する。また、負
荷により始動時の反抗トルクの弱い時には前記電動装置
は駆動装置として作用し定常運転位置に回動固定子を回
動する。
In the multiple stator induction motor, at least one of the plurality of stators is formed as a rotating stator that rotates with a reluctance torque of the rotor, and the rotating stator moves from a starting position to a steady operation position. An electric device that provides a driving force action and a braking force action to the rotation is provided, and the rotating stator is turned from a starting position to a steady operation position by a reaction torque received from the rotation of the rotor, and braking of the electric device is performed. The action prevents sudden rotation of the rotating stator due to the repulsive torque. Also, when the reaction torque at the time of starting is weak due to a load, the electric device acts as a driving device and rotates the rotating stator to the steady operation position.

また、電動装置は、電動装置の停止により回動固定子
を固定する作用を有し、始動位置又は定常運転位置にお
いて回動固定子を固定することができる。
Further, the electric device has an operation of fixing the rotating stator by stopping the electric device, and can fix the rotating stator at the start position or the steady operation position.

更に前記始動位置を回動固定子の回動範囲の中間部に
設けたので、回転子の正逆回転に対応できる回動固定子
に形成でき、回転子の正逆回転に対し、それぞれに応じ
て回動固定子も正逆回転を行なうものである。
Further, since the starting position is provided in the middle portion of the rotating range of the rotating stator, the rotating stator can be formed to be capable of coping with the forward and reverse rotation of the rotor. Thus, the rotating stator also rotates forward and backward.

前記始動位置と正常運転位置にはそれぞれの位置を検
出する位置検出器を設けたので、固定子が、始動位置又
は定常運転位置にあるとき前記位置検出器はそれぞれ位
置を検出して、前記電動装置は位置検出器の信号により
電動装置の固定子の固定作用により、始動位置又は定常
運転位置に回動固定子を確実に停止固定することができ
る。
Since the start position and the normal operation position are provided with position detectors for detecting the respective positions, when the stator is at the start position or the steady operation position, the position detectors respectively detect the positions, and The device can reliably stop and fix the rotating stator at the start position or the steady operation position by the fixing operation of the stator of the electric device according to the signal of the position detector.

以上の作用により始動から定常運転に至る、低速回転
から定格回転への移行がスムーズに行なえる起動性を改
善した複数固定子誘導電動機を最も簡単に安価に提供す
ることが可能となった。
With the above-described operation, it has become possible to provide the simplest and cheapest multiple stator induction motor with improved startability, in which the transition from low-speed rotation to rated rotation can be smoothly performed from start to steady operation.

尚、本発明の複数固定子誘導電動機への供給電源は単
相でも三相でも実施可能である。
The power supply to the multiple stator induction motor of the present invention can be implemented in a single phase or a three phase.

〔実施例〕〔Example〕

第1図ないし第4図を参照しながら本発明の実施例を
説明する。第1図の符号1は本発明に係る複数固定子誘
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。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 in FIG. 1 is a multiple stator induction motor according to the present invention, and the induction motor has the following configuration.

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
ミニウム等を鋳込んで、複数個の導体5と、その一端部
に短絡環6と7及び他端部に端部51とを形成する。さら
に回転子8は前記回転子部分2,3間において、導体5の
端部51に対し、導体55を連通状に連結することで一体的
に形成する。また、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、アルミニウム、銅
ニッケル合金、ニッケルクロム合金、鉄クロム合金及び
ステンレス等を介し短絡連結してある。前記回転子部分
2.3間の導体55および抵抗材r以外の部分は空間または
非磁性体により形成される。
Rotor portions 2 and 3 made of an iron core are mounted on a rotor shaft 4 at an arbitrary interval, and the rotor portion is formed by casting aluminum or the like into a rotor core to form a plurality of conductors 5 and a plurality of conductors 5. Short-circuit rings 6 and 7 are formed at one end and an end 51 is formed at the other end. Further, the rotor 8 is integrally formed between the rotor portions 2 and 3 by connecting a conductor 55 to the end portion 51 of the conductor 5 in a communicating manner. Further, the conductor 55 connected in a communicating manner between the rotor parts 2 and 3 is short-circuited and connected via a resistance material r, for example, aluminum, a copper-nickel alloy, a nickel-chromium alloy, an iron-chromium alloy, and stainless steel. The rotor part
The portions other than the conductor 55 and the resistance material r between the two are formed by a space or a non-magnetic material.

また回転子部分2,3に回転子8の両側部10,11に連絡す
る複数個の通風胴12…を設ける。さらに固定子25,31に
該固定子の両側部に連絡する複数個の通風胴60を設け
る。また、複数個の抵抗材r…は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
形成することができる。
The rotor portions 2 and 3 are provided with a plurality of ventilation drums 12 communicating with both side portions 10 and 11 of the rotor 8. Further, the stators 25, 31 are provided with a plurality of ventilation ducts 60 communicating with both sides of the stator. Further, the plurality of resistance members r can be formed in the cooling body 13 as, for example, a zigzag shape or any other cooling stirrer.

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8を回
転自在としてある。
Bearing plates 15 and 16 provided on both sides of a cylindrical machine frame 14 are integrally assembled on both sides by bolts 17, and cooling impellers 19 and 20 are mounted on both sides of the rotor 8. Both ends of the shaft 4 are supported by bearings 21, 21 fitted to bearing plates 15, 16, and the rotor 8 is rotatable.

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。機枠14と回動固
定子31との間にすべり軸受26を装設して、すべり軸受26
を機枠14に嵌装したストップリング28によって左右移動
を固定する。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。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。
As shown in FIGS. 1 and 2, a rotating stator 31 having windings 22 and 23 applied concentrically to rotor cores 2 and 3 and a second stator 25 face each other. Set up. A sliding bearing 26 is provided between the machine frame 14 and the rotating stator 31 so that the sliding bearing 26
Is fixed by a stop ring 28 fitted to the machine frame 14. The second stator 25 is a fixed stator fixed to the inner wall surface of the machine casing 14. The rotating stator 31 which is rotatable and which is rotatable relative to the second stator 25 fixed to the machine frame 14 is formed in a voltage phase shifter.

冷却装置73を機枠14に固設すると共に、冷却装置73の
吸引部74Aを機枠14内に連絡する。
The cooling device 73 is fixed to the machine frame 14, and the suction unit 74A of the cooling device 73 is connected to the inside of the machine frame 14.

回転子コア間に係る機枠14に複数の開口部39を開設
し、前記複数の開口部を任意個数の送風口65と排風口66
とに形成し排風口66は前記吸引口74Aに連通する。ま
た、軸受盤15,16には複数個の通風孔40…を穿設してあ
る。
A plurality of openings 39 are opened in the machine frame 14 between the rotor cores, and the plurality of openings 39 are provided with an arbitrary number of blowing ports 65 and exhaust ports 66.
The exhaust port 66 communicates with the suction port 74A. Further, a plurality of ventilation holes 40 are formed in the bearing plates 15 and 16.

前記回動固定子31の回動にすべり軸受の例を示した
が、本例以外にローラーベアリングまたは、ボールベア
リングを設けたり、回動固定子の一側から回動固定子の
外周を支持する支持体を回転子軸で回動させるなどの方
法もあり本実施例に限定されない。(第5図) 次に第3図は抵抗材rと導体55とを含む回転子部分間
の側断面図である。回転子部分2,3の端部51に、湾曲部
を持つ導体55を支持体75を囲繞して固着する。それぞれ
導体55を固着した回転子部分2,3は回転軸4に軸装して
ある。ここでいう固着とはロウ付を含むものである。更
に抵抗材rを、隣接する導体間に連結溶接する。この時
抵抗材rは導体55を囲繞する如く一体的に形成したもの
を溶接したり(第4図)、複数の抵抗片を導体間に溶接
したりする。このとき抵抗材rは支持体75と接して回転
軸4と同心的に形成される。また抵抗材rに臨む支持体
75の円周部分にまたは円周全部に絶縁材を施してある。
Although the example of the slide bearing is shown for the rotation of the rotating stator 31, a roller bearing or a ball bearing is provided in addition to the present example, or the outer periphery of the rotating stator is supported from one side of the rotating stator. There is a method of rotating the support around a rotor shaft, and the method is not limited to this embodiment. (FIG. 5) Next, FIG. 3 is a side sectional view between rotor portions including the resistance material r and the conductor 55. A conductor 55 having a curved portion is fixed to the end portions 51 of the rotor portions 2 and 3 around the support body 75. The rotor parts 2 and 3 to which the conductors 55 are fixed are mounted on the rotating shaft 4. Here, the fixation includes the brazing. Further, the resistance material r is connected and welded between the adjacent conductors. At this time, the resistor r is integrally formed so as to surround the conductor 55 by welding (FIG. 4), or a plurality of resistance pieces are welded between the conductors. At this time, the resistance material r is formed concentrically with the rotating shaft 4 in contact with the support 75. A support facing the resistance material r
Insulation material is applied to the circumference of 75 or the entire circumference.

支持体75は、回転軸4に嵌装するリング76に装着し、
ストッパー77と共にリング76の側端部をかしめて、支持
体75をリング76と一体的に形成し、リング76を回転軸4
上の回転子部分間に嵌装する。このときリング76には絶
縁のためのコーティングを施すことがある。
The support 75 is mounted on a ring 76 fitted on the rotating shaft 4,
By caulking the side end of the ring 76 together with the stopper 77, the support 75 is formed integrally with the ring 76, and the ring 76 is
Fit between upper rotor parts. At this time, the ring 76 may be coated for insulation.

ところで、導体55は導体56と導体57とによって形成す
る。湾曲部を有する導体56と導体57は対称形に設けて合
わせた部分をスポット溶接等の溶接手段で固着する。こ
のとき前記導体56,57は、板状に形成する方が加工・溶
接が容易である。また、導体56と導体57とは1つの部材
で湾曲部を設けて一体的に形成したものでもよい。
The conductor 55 is formed by the conductor 56 and the conductor 57. The conductor 56 having a curved portion and the conductor 57 are provided symmetrically and the joined portion is fixed by welding means such as spot welding. At this time, it is easier to process and weld the conductors 56 and 57 in a plate shape. Further, the conductor 56 and the conductor 57 may be formed integrally by providing a curved portion with one member.

次に、本発明の実施例による回動固定子の回動方法及
びその装置について第2図により説明する。回動固定子
31の一側外周面にはウォームホイール33を嵌着してあ
り、機枠14の外周部に固設した正逆回転用小型モーター
35に、ウォームギヤ36を軸着する。開口部37から機枠14
内に一部を挿入したウォームギヤ36と、回動固定子31に
嵌着したウォームホイール33とを係合させ、小型モータ
ー35と、ウォームホイール33およびウォームギヤ36とに
より成る電動装置30を介して回動固定子31に連結し、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、前述の如く電圧移相装置に形設してあ
る。
Next, a method and an apparatus for rotating a rotating stator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Rotating stator
A worm wheel 33 is fitted on the outer peripheral surface of one side of 31 and a small forward / reverse rotation motor fixed to the outer peripheral portion of the machine frame 14
A worm gear 36 is mounted on 35. Machine frame 14 from opening 37
A worm gear 36 partially inserted therein and a worm wheel 33 fitted to the rotating stator 31 are engaged with each other, and the worm gear is rotated via an electric device 30 including a small motor 35 and the worm wheel 33 and the worm gear 36. The rotating stator 31, which is connected to the moving stator 31 and is rotatable in relation to the second stator 25 fixed to the machine frame 14, is formed in the voltage phase shifter as described above.

ここで形成されるウォームギヤ36とウォームホイール
33とは、ウォームギヤ36の小型モータ35の回転軸とウォ
ームホイール33の回転子8の回転軸4とが互いに直角を
なして、ギヤーのねじれ角を小さく設けて逆転不能に形
成してある。尚、回転軸4と小型モータ35の回転軸とを
互いに平行にまたは直角と平行の任意中間位置に形成す
ることも可能である。
Worm gear 36 and worm wheel formed here
The rotation shaft 33 of the small motor 35 of the worm gear 36 and the rotation shaft 4 of the rotor 8 of the worm wheel 33 are at right angles to each other, and have a small torsion angle of the gear so that they cannot be reversed. It is also possible to form the rotating shaft 4 and the rotating shaft of the small motor 35 at an arbitrary intermediate position parallel to each other or parallel to a right angle.

一方回動固定子31と機枠14は次のように構成してあ
る。
On the other hand, the rotating stator 31 and the machine casing 14 are configured as follows.

回動固定子31の外周には、前述の如くウォームホイー
ル33が左右回転に必要な延長を持って固着してある。こ
のウォームホイール33の延長方向両側端には、定常運転
位置を示す突部46,47が固着してあり、必要以上の回動
を防止するストッパーの役目も果すものである。
As described above, the worm wheel 33 is fixed to the outer periphery of the rotating stator 31 with an extension required for left-right rotation. Protrusions 46 and 47 indicating a steady operation position are fixed to both ends in the extending direction of the worm wheel 33, and also serve as stoppers for preventing unnecessary rotation.

また機枠側には、回動固定子31の定常運転位置を検出
する定常運転位置検出器に成したリミットスイッチ41,4
3と、先の突部46,47と共に必要以上の回動を防止するス
トッパー42,44を設けてある。
On the machine frame side, limit switches 41, 4 serving as a steady operation position detector for detecting a steady operation position of the rotating stator 31 are provided.
3, and stoppers 42 and 44 for preventing unnecessary rotation together with the projections 46 and 47 are provided.

更に回動固定子31の外周に凹部48を設けて、機枠14側
より前記凹部48に当接して、始動位置を検出する始動位
置検出器に成したリミットスイッチ45が設けてある。
Further, a concave portion 48 is provided on the outer periphery of the rotating stator 31, and a limit switch 45 is provided as a starting position detector for detecting a starting position by contacting the concave portion 48 from the machine frame 14 side.

ところでウォームホイール33の延長中間部とウォーム
ギヤ36とが当接した時、つまりリミットスイッチ45と凹
部48とが当接した時、回動固定子31は始動位置にあるよ
う構成してある。
By the way, when the extension intermediate portion of the worm wheel 33 contacts the worm gear 36, that is, when the limit switch 45 and the concave portion 48 contact, the rotating stator 31 is configured to be in the starting position.

以上の構成において始動位置検出器と定常運転位置検
出器としてのリミットスイッチ41,43,45と電動装置とし
てのウォームホイール33およびウォームギヤ36とは、本
実施例の部材に限定されるものではなく、始動位置や定
常運転位置を決める装置としては、電気的なソレノイド
や気体圧縮体等が使用され、電動装置の小型モータとし
てはパルスモータ等も利用できる。
In the above configuration, the limit switches 41, 43, 45 as the start position detector and the steady operation position detector, and the worm wheel 33 and the worm gear 36 as the electric device are not limited to the members of the present embodiment, As a device for determining the start position and the steady operation position, an electric solenoid, a gas compressor or the like is used, and as a small motor of the electric device, a pulse motor or the like can be used.

ところで、回動固定子31の回動により位相差を生じる
ように構成した本実施例の複数固定子誘導電動機の場
合、回動固定子31の凹部48にリミットスイッチ45が、当
接しているとき位相差が電気角で180゜、突部46または4
7がリミットスイッチ41または43をたたくとき位相差が
電気角で0゜となるよう構成している。しかしながら負
荷条件によって位相差の設定値が90゜または0゜<θ<
180゜のいずれでも良い。本実施例においては、位相差
の設定を0゜〜180゜とした。
By the way, in the case of the multiple stator induction motor of the present embodiment configured to generate a phase difference by the rotation of the rotary stator 31, when the limit switch 45 is in contact with the concave portion 48 of the rotary stator 31. 180 ° phase difference in electrical angle, protrusion 46 or 4
7 is configured such that when the limit switch 41 or 43 is hit, the phase difference becomes 0 ° in electrical angle. However, depending on the load condition, the set value of the phase difference is 90 ° or 0 ° <θ <
Any of 180 ゜. In the present embodiment, the setting of the phase difference is 0 ° to 180 °.

次に、第1ないし第3の実施例における回動固定子31
と第2固定子25のそれぞれに巻装した巻線22,23の結線
の一例について第6図および第7図に基づいて説明す
る。また、ここでは供給電源を三相を用いた場合を述
べ、単相については省略する。
Next, the rotating stator 31 in the first to third embodiments is described.
An example of the connection of the windings 22 and 23 wound around the second stator 25 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. Further, here, a case where a three-phase power supply is used is described, and a single-phase power supply is omitted.

まず第6図に示すものは、回動固定子31、第2固定子
25のそれぞれに施した巻線22,23をスター結線とし、直
列に電源に接続したものである。即ち、回動固定子31の
巻線22の端子A,B,Cを商用3相電源A,B,Cに連結すると共
に、巻線22の端子a,b,cを第2固定子25の巻線23の端子
A,B,Cに連結し、巻線23の端子a,b,cを短絡して連結して
ある。
First, FIG. 6 shows a rotating stator 31 and a second stator.
The windings 22 and 23 applied to each of the 25 are star-connected and connected in series to a power supply. That is, the terminals A, B, and C of the winding 22 of the rotating stator 31 are connected to the commercial three-phase power supplies A, B, and C, and the terminals a, b, and c of the winding 22 are connected to the second stator 25. Terminal of winding 23
A, B and C are connected, and terminals a, b and c of the winding 23 are short-circuited and connected.

また、第7図に示すものは回動固定子、第2固定子3
1,25の巻線22,23を直列に連結して商用3相電源にデル
ター接続したものであるがその詳細な説明は省く。
FIG. 7 shows a rotating stator and a second stator 3.
1,25 windings 22 and 23 are connected in series and delta-connected to a commercial three-phase power supply, but detailed description thereof will be omitted.

以下に、上記構成における作用を説明する。 Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.

回動固定子31の巻線22に商用3相電源から通電する
と、固定子31,25に回転磁界が生じて回転子8に電圧が
誘起され、回転子8の導体5に電流が流れて回転子8は
回転する。第2固定子25に対して回動固定子31の回動量
をゼロとしたときには、それぞれの固定子31,25によ
り、回転子8の導体5部分に誘起する電圧には位相のず
れがなく、その詳細は後述する如く抵抗材rには電流が
流れないので、この状態では一般の誘導電動機と同一の
トルク特性を持つものである。
When current is supplied to the winding 22 of the rotating stator 31 from a commercial three-phase power source, a rotating magnetic field is generated in the stators 31 and 25 to induce a voltage in the rotor 8, and a current flows through the conductor 5 of the rotor 8 to rotate the rotor 8. The child 8 rotates. When the amount of rotation of the rotating stator 31 with respect to the second stator 25 is set to zero, the voltages induced in the conductor 5 of the rotor 8 by the respective stators 31 and 25 have no phase shift. As will be described in detail later, no current flows through the resistance material r, and in this state, the motor has the same torque characteristics as a general induction motor.

次に、回動固定子31を位相角でθだけ回動した場合に
ついて説明する。回動固定子31と第2固定子25が作る回
転磁界の磁束φ1の位相は回転子8の任意の導体5
に関してはθだけずれており、そのため固定子31と第2
固定子25により回転子8の導体5に誘起される電圧1,
2の位相はθだけずれることになる。今、第2固定子
25によって回転子8の導体5…に誘起される電圧2を
基準とし、該電圧2=SEとする。ここでSはすべり,E
はすべり1のときの誘起電圧である。このとき回動固定
子31によって導体5に誘起される電圧1は、1=SE
εjθとなる。
Next, a case where the rotation stator 31 is rotated by θ at the phase angle will be described. The phases of the magnetic fluxes φ 1 and φ 2 of the rotating magnetic field generated by the rotating stator 31 and the second stator 25 are determined by the arbitrary conductors 5 of the rotor 8.
Are shifted by θ, so that the stator 31 and the second
The voltage induced on the conductor 5 of the rotor 8 by the stator 25,
2 will be shifted by θ. Now the second stator
With reference to the voltage 2 induced in the conductors 5 of the rotor 8 by 25, the voltage 2 = SE. Where S is the slip, E
Is the induced voltage at the time of slip 1. At this time, the voltage 1 induced on the conductor 5 by the rotating stator 31 is 1 = SE
ε .

第8図に示すものは、複数個の導体5を短絡する抵抗
材rが装着されていない場合の回転子8のすべりSと、
回転子入力の有効電力Pとの関係を示すもので、電圧の
位相がθ=0゜のとき、有効電力Pは最大となり、0゜
<θ<180゜のときはそれよりも小さなものとなる。こ
こで導体5の抵抗およびインダクタンスをRおよびLと
し、電源の角周波数をωとすれば、有効電力Pの極大値
は S=(R/ωL)のとき現われる。
FIG. 8 shows the slip S of the rotor 8 when the resistance material r for short-circuiting the plurality of conductors 5 is not mounted,
It shows the relationship between the rotor input and the active power P. When the voltage phase is θ = 0 °, the active power P becomes maximum, and when 0 ° <θ <180 °, it becomes smaller. . Here, if the resistance and inductance of the conductor 5 are R and L, and the angular frequency of the power supply is ω, the maximum value of the active power P appears when S = (R / ωL).

有効電力Pは誘導電動機の駆動トルクと比例するの
で、回動固定子31を回動させることによって回転子8に
誘起する電圧を調整し、回転子の速度を制御することが
できるが位相差が大きくなるに従って急激にトルクが低
下して実用に供しないものである。
Since the active power P is proportional to the drive torque of the induction motor, the voltage induced on the rotor 8 can be adjusted by rotating the rotating stator 31 to control the speed of the rotor, but the phase difference is reduced. The torque suddenly decreases as the size increases, and is not practical.

次に、回転子8の導体5の短絡環7から抵抗材rまで
のそれぞれの抵抗をR1,R2、またインダクタンスをL1,L2
とし、電源の角周波数をωとし、各導体5のそれぞれを
短絡する抵抗材rの抵抗をrとすれば、回転子8の電気
的等価回路は第9図のようになり、符号I1,I2,I3は各枝
路を流れる電流を示すものである。
Next, the resistance from the short-circuit ring 7 of the conductor 5 of the rotor 8 to the resistance material r is R 1 , R 2 , and the inductance is L 1 , L 2
And then, the angular frequency of the power source was omega, if the resistance r of the resistor material r for short-circuiting each of the conductors 5, the electrical equivalent circuit of the rotor 8 becomes as shown in FIG. 9, reference numeral I 1, I 2 and I 3 indicate the current flowing through each branch.

次に、第9図に示すものを両固定子31,25側からみた
等価回路に変換すると第10図のようになり、R1=R2,L1
=L2でθ=0゜のときにはI3=I1−I2=0となり抵抗材
rには電流が流れないことになる。このことはθ=0゜
のときにはトルクTはrがないときの値に等しいことを
意味している。従って、θ=0゜のときは従来の誘導電
動機と同一のトルク特性を持つことになる。
Next, when the circuit shown in FIG. 9 is converted into an equivalent circuit viewed from both stators 31 and 25, the circuit becomes as shown in FIG. 10, where R 1 = R 2 , L 1
= L 2 and θ = 0 °, I 3 = I 1 −I 2 = 0, and no current flows through the resistor r. This means that when θ = 0 °, the torque T is equal to the value when there is no r. Therefore, when θ = 0 °, it has the same torque characteristics as the conventional induction motor.

次に、R1=R2,L1=L2でθ=180゜のときには、I1
I2,I3=I1−I2=2I1となり、従来の誘導電動機において
回転子導体5の抵抗をR1+R2=RとすればRはR+2rに
増加したと同様な結果となっている。
Next, when R 1 = R 2 , L 1 = L 2 and θ = 180 °, I 1 =
I 2 , I 3 = I 1 −I 2 = 2I 1 , and if the resistance of the rotor conductor 5 is R 1 + R 2 = R in the conventional induction motor, the result is the same as that when R is increased to R + 2r. I have.

次に、回動固定子31と第2固定子25のそれぞれに巻装
した巻線22,23を直列に接続した作用を第11図において
説明する。
Next, the operation of connecting the windings 22, 23 wound around the rotating stator 31 and the second stator 25 in series will be described with reference to FIG.

巻線22,23を直列に接続してあるために、巻線22に商
用3相電源から入力して巻線22,23間に電流は流れる
が、仮に巻線22,23のそれぞれの抵抗の相違あるいは両
固定子31,25の容量の大きさに相違があっても、それと
は無関係に、それぞれの巻線22,23に流れる電流の大き
さは等しく、したがって回動固定子31と第2固定子25の
それぞれから回転子8の導体5…に誘起して流れる電流
の大きさが等しくなる作用と、回動固定子31と第2固定
子25の回動差、即ち回転磁界の磁束に生じる位相のずれ
に応じて両固定子31,25のそれぞれから回転子8の導体
5…に流れる電流の大きさが等しくなるという強制力が
生じる作用と、両固定子31,25間の電圧の位相差に起因
するベクトル差分の電流は複数個の導体5…のそれぞれ
を抵抗体を介して必然的に流れるという強制力が生れる
作用との相乗効果により、第11図に示す、すべりとトル
ク特性のように効率の改善とそれぞれの変速領域におい
て大きなトルクを出すことができ、負荷を連結した状態
においてもそれぞれの速度領域ごとに起動を容易とする
もので、負荷の起動特性に順応して滑らかな起動とする
こと、あるいは高出力で起動すること等任意に使い分け
ができ、起動・停止を頻繁に反復する動力源に最適に対
応できる。上記のように回転子8の変速は、回動固定子
31を回動することにより位相のずれを制御して回転子8
の導体5…に流れる電流を増減に変化させる制御のみで
回転子8の回転速度を任意に変化することができる。
Since the windings 22 and 23 are connected in series, a current is input from the commercial three-phase power supply to the winding 22 and a current flows between the windings 22 and 23. Regardless of the difference or the difference in the capacity of the two stators 31, 25, regardless of the difference, the magnitude of the current flowing through the respective windings 22, 23 is equal, and therefore, the rotation stator 31 and the second The effect that the magnitude of the current induced from each of the stators 25 and flowing into the conductors 5 of the rotor 8 becomes equal, and the rotation difference between the rotating stator 31 and the second stator 25, that is, the magnetic flux of the rotating magnetic field. In accordance with the generated phase shift, an action is generated in which the magnitude of the current flowing from each of the stators 31 and 25 to the conductor 5 of the rotor 8 becomes equal, and the voltage between the stators 31 and 25 is reduced. The current of the vector difference caused by the phase difference necessarily flows through each of the plurality of conductors 5 through the resistor. Due to the synergistic effect of the generated action, the efficiency can be improved and a large torque can be output in each shift range as shown in FIG. 11, as in the slip and torque characteristics. This makes it easy to start each time, and it can be used arbitrarily, such as smooth start according to the start characteristics of the load, or starting at high output, and it can be used as a power source that repeatedly starts and stops frequently. Can respond optimally. As described above, the speed change of the rotor 8 is performed by the rotation stator.
By controlling the phase shift by rotating the rotor 31, the rotor 8
The rotation speed of the rotor 8 can be arbitrarily changed only by controlling the current flowing through the conductors 5 to increase or decrease.

なお、巻線22,23を直列に連結した回動固定子31と第
2固定子25のそれぞれから回転子8の導体5…に流れる
電流の大きさに対し、複数個の導体5…間に抵抗材r…
を介して短絡して流れる電流の比率は、抵抗材r…の抵
抗値rおよびすべりとは無関係にPθ(P=極対数、θ
=位相角)の値によって決定され、(上記比率は、Pθ
=πが最大でPθ=0でゼロとなる)Pθが一定であれ
ば、一般の巻線形誘導電動機の二次挿入抵抗を一定とし
た場合と同様のすべりとトルク特性になり、Pθが小に
なると回転子8の導体5…に流れる電流の比率が小とな
り、Pθを小さくすることは一般の巻線形誘導電動機の
二次挿入抵抗を小さくすることと同等の作用をすること
となる。そして両固定子31,25の定格電流を流した場合
において、位相差θを任意に変えてもすべり値の選定と
連結材抵抗材rの抵抗値の設計次第により、最高速度の
持つ定格電流と定格トルク特性とを、それぞれの変速領
域においてもほぼ同時に作用させることができる。ま
た、回動固定子,第2固定子31,25の巻線22,23を直列に
連結してあっても、仮に導体5…間に抵抗材rを設けて
短絡していない場合は、固定子から回転子導体5…には
ほとんど電圧が誘起されない状態となり、両固定子31,2
5の巻線22,23それぞれを並列に電源に連結したものより
も効率,トルクは低下する現象となる。
It should be noted that the magnitude of the current flowing from each of the rotating stator 31 and the second stator 25 in which the windings 22 and 23 are connected in series to the conductors 5 of the rotor 8 is different between the plurality of conductors 5. Resistance material r ...
Are independent of the resistance value r and the slip of the resistance members r... P (P = the number of pole pairs, θ
= Phase angle), where the ratio is Pθ
= Π is maximum and Pθ = 0 and becomes zero.) If Pθ is constant, the slip and torque characteristics are the same as those when the secondary insertion resistance of a general wound-type induction motor is fixed, and Pθ becomes small. Then, the ratio of the current flowing through the conductors 5 of the rotor 8 becomes small, and reducing Pθ has the same effect as reducing the secondary insertion resistance of a general wound induction motor. When the rated currents of both stators 31 and 25 are passed, depending on the selection of the slip value and the design of the resistance value of the connecting member resistance material r even if the phase difference θ is arbitrarily changed, the rated current having the highest speed and The rated torque characteristics can be applied almost simultaneously in each shift range. Even if the windings 22 and 23 of the rotating stator and the second stators 31 and 25 are connected in series, if there is no short circuit by providing the resistance material r between the conductors 5, the fixed A voltage is hardly induced from the stator to the rotor conductors 5.
The efficiency and torque are lower than those in which the windings 22 and 23 of No. 5 are connected to the power supply in parallel.

上記に対し、第12図の回動固定子31と第2固定子25の
巻線22,23のそれぞれを並列に商用3相電源に連結した
場合には、回動固定子31と第2固定子25の巻線22,23に
入力する電圧は等しく、両固定子31,25のそれぞれから
回転子8の導体5…に誘起する電圧は同等でその電圧の
位相はPθだけ異なり、複数個の導体5…間を抵抗材r
…を介して流れる電流は、(1/2)×(第1,第2固定子
のそれぞれから回転子導体に誘起した差電圧)÷(抵抗
材r…の抵抗値)にほぼ比例した電流となる。しかしな
がら、回転子8の導体5…には抵抗材r…に流れる電流
の他に(回動固定子,第2固定子の回転子導体に誘起す
る和電圧)÷(回転子導体のインピーダンス)にほぼ比
例した電流が重畳して流れる。(上記和電圧は、Pθ=
πがゼロで、Pθ=0で最大となり、回転子導体のイン
ピーダンスは導体の抵抗と二次漏れリアクタンスのそれ
ぞれよりなるのですべりによって異なる)したがって、
回転子8の導体5…に流れる電流の大きさに対し、複数
個の導体5…間を抵抗材r…を介して流れる電流の比率
は、Pθが一定でもすべりおよび抵抗値によっても異な
り、Pθを一定とした場合のすべりとトルク特性は、一
般の巻線形誘導電動機の二次挿入抵抗を一定とした場合
の特性と、一般の誘導電動機の一次電圧を制御した場合
の特性とを混合した第12図に示す特性となる。この特性
は、回動固定子,第2固定子31,25の巻線22,23を直列に
連結した場合の特性に対してある特定の負荷特性の場合
には速度制御の範囲が狭くなるものであるが、低減トル
ク特性の負荷の場合には直列接続の場合とほぼ同等の広
範囲で使用できるものである。
On the other hand, when the rotating stator 31 and the windings 22 and 23 of the second stator 25 in FIG. 12 are connected in parallel to a commercial three-phase power source, the rotating stator 31 and the second stator The voltages input to the windings 22 and 23 of the stator 25 are equal, the voltages induced on the conductors 5 of the rotor 8 from each of the stators 31 and 25 are the same, and the phases of the voltages differ by Pθ. Resistor r between conductors 5 ...
The current flowing through... Is substantially proportional to (1/2) × (difference voltage induced in the rotor conductor from each of the first and second stators) ÷ (the resistance value of the resistance materials r...) Become. However, in addition to the current flowing through the resistance members r, the conductors 5 of the rotor 8 have a sum of (the sum voltage induced in the rotor conductors of the rotating stator and the second stator) ÷ (impedance of the rotor conductor). An almost proportional current is superimposed and flows. (The sum voltage is Pθ =
When π is zero and Pθ = 0, the impedance of the rotor conductor depends on the slip because it consists of the resistance of the conductor and the secondary leakage reactance, respectively.
The ratio of the current flowing between the plurality of conductors 5 through the resistance material r to the magnitude of the current flowing through the conductors 5 of the rotor 8 varies depending on the slip and resistance even if Pθ is constant. The slip and torque characteristics in the case where the constant value is constant are obtained by mixing the characteristics when the secondary insertion resistance of the general winding type induction motor is constant and the characteristics when the primary voltage of the general induction motor is controlled. The characteristics are shown in FIG. This characteristic is different from the characteristic when the windings 22 and 23 of the rotating stator and the second stators 31 and 25 are connected in series, in the case of a specific load characteristic, the range of the speed control becomes narrower. However, in the case of a load having a reduced torque characteristic, the load can be used in a wide range almost equivalent to the case of the series connection.

次に実施例の作用を説明する。任意負荷に接続して複
数固定子誘導電動機を起動すると、回動固定子の移相角
は180゜に設定されているので第11図および、第12図のT
s曲線に添って起動されると共に電動装置30も起動す
る。起動されて回転子8が右回転を開始するとそれに伴
う反抗トルクが固定子31側に作用する。回動固定子31の
円周には軸受を設けてあるので、先の反抗トルクの作用
により、回転子8の回転と逆の左回転の力が回動固定子
31に作用し始める。しかし反抗トルクがそのまま回動固
定子31に作用すると、回動固定子は急激に位相差0゜に
なり、第11図または第12図のTr曲線のトルク曲線に移行
して、起動できないか、またはその時がP1を越えた回転
数であれば、急激なトルク変化に伴うショックを発生す
ることになる。そこで本実施例においては電動装置30を
設けてある。
Next, the operation of the embodiment will be described. When the multiple stator induction motor is started by connecting to an arbitrary load, the phase shift angle of the rotating stator is set to 180 °.
The electric device 30 is started while being started along the s curve. When the rotor 8 is activated and starts rotating rightward, a corresponding reaction torque acts on the stator 31 side. Since a bearing is provided on the circumference of the rotating stator 31, a force of the left rotation opposite to the rotation of the rotor 8 is generated by the action of the reaction torque.
Start acting on 31. However, if the reaction torque acts on the rotating stator 31 as it is, the rotating stator suddenly has a phase difference of 0 ° and shifts to the torque curve of the Tr curve in FIG. 11 or FIG. or if the rotational speed at that time exceeds P 1, it will generate a shock due to the sudden torque change. Therefore, in this embodiment, the electric device 30 is provided.

ここでウォームギヤ36の回転方向であるが、ウォーム
ギヤ36を軸着した小型モータ35は、回転子の反抗トルク
による固定子の回動方向と同方向に回動固定子が回動す
るように小型モータ35の回転方向を設定したものであ
り、回転子の回転が逆回転の場合、回動固定子も逆回転
となるためウォームギヤ36を軸着した小型モータ35の回
転方向も逆回転となるよう設定する。
Here, although the rotation direction of the worm gear 36 is the same as the rotation direction of the stator due to the resistance torque of the rotor, the small motor 35 with the worm gear 36 The rotation direction of 35 is set, and when the rotation of the rotor is reverse rotation, the rotation stator also rotates in reverse, so the rotation direction of the small motor 35 with the worm gear 36 mounted on it is also set to reverse rotation. I do.

このウォームギヤ36を含む電動装置30は、回転子の反
抗トルクによる回動固定子の急激な回動を、ウォームホ
イール33との係合によりウォームギヤ36の定速回転で速
度制御している。
The electric device 30 including the worm gear 36 controls the speed of the rapid rotation of the rotation stator due to the reaction torque of the rotor by engagement with the worm wheel 33 by the constant rotation of the worm gear 36.

つまり電動装置30は起動時のトルク曲線Tsから定格回
転時のトルクの作用を電動装置30のウォームギヤ36の回
転で徐々に吸収しながら、反抗トルクの力を利用して、
位相差を180゜から0゜に変化させて、スムーズに定格
回転に至り効率の良い使用状態を保持しようとするもの
である。本実施例において主要な位相差は0゜と180゜
であるが、0<θ<180゜間の位相差は、静かな起動か
ら定トルクでスムーズに最高回転に移行するためであ
り、ここで電動装置30が有効に作用するものである。
That electric device 30 while gradually absorb the action of the torque at the rated rotation by the rotation of the worm gear 36 of the electric device 30 from the torque curve T s during startup, by using the power of defiance torque,
By changing the phase difference from 180 ° to 0 °, it is intended to smoothly reach the rated rotation and maintain an efficient use state. In the present embodiment, the main phase difference is 0 ° and 180 °, but the phase difference between 0 <θ <180 ° is for transition from the quiet start to the maximum rotation smoothly with a constant torque. The electric device 30 works effectively.

回動固定子31が回動してゆくと、突部47がリミットス
イッチ43をたたき、定常運転位置を検知して電動装置30
が停止すると共に回動を定常運転位置で固定する。
When the rotation stator 31 rotates, the protrusion 47 strikes the limit switch 43, detects the steady operation position, and
Stops and the rotation is fixed at the steady operation position.

逆に電源を開放した場合には回動固定子31への反抗ト
ルクは消滅して、回動固定子31は、ここでも電動装置30
の逆回転による、ゆるやかに位相差180゜の始動位置に
戻る。つまり回動によりリミットスイッチ45が凹部48に
当接すると始動位置を検知して電動装置30のウォームギ
ヤ36は停止して回動固定子31を固定する。
Conversely, when the power is turned off, the reaction torque to the rotating stator 31 disappears, and the rotating stator 31 is again driven by the electric device 30.
Slowly returns to the starting position with a phase difference of 180 ° by reverse rotation of. That is, when the limit switch 45 comes into contact with the concave portion 48 due to the rotation, the starting position is detected, the worm gear 36 of the electric device 30 stops, and the rotation stator 31 is fixed.

次に回転子8が逆回転つまり左回転を始めると前述と
は逆の作用となる。
Next, when the rotor 8 starts reverse rotation, that is, left rotation, the operation is reverse to that described above.

回動固定子31は右回転に反抗トルクを受け電動装置30
も回動固定子31の回動方向と同様に回転する。回動固定
子31は反抗トルクによる作用を受けながらも、電動装置
30により徐々に定常運転位置まで回動し、突部46がリミ
ットスイッチ45をたたくことで、回動固定子31は電動装
置30の停止と共に定常運転位置に固定される。
The rotating stator 31 receives a resistance torque to the right rotation and
Also rotates in the same direction as the rotation direction of the rotation stator 31. The rotating stator 31 receives the action of the reaction torque,
The rotation stator 31 is gradually rotated to the steady operation position, and the projection 46 hits the limit switch 45, so that the rotation stator 31 is fixed to the steady operation position when the electric device 30 stops.

ところでこれまでの例は、回転子の反抗トルクが回動
固定子31を回動させるに充分なトルクである場合につい
て述べた。負荷によって始動時の反抗トルクが小さい時
は、回動固定子31の始動位置から定常運転位置までの回
動に時間を要して回転子8の回転速度の上昇が遅くな
る。しかし前述の如く電動装置30が起動と共に回転を始
めるので、電動装置は駆動装置となり、回動固定子31は
始動位置に止どまることなく定常運転位置に回動する。
By the way, in the above examples, the case where the reaction torque of the rotor is sufficient torque to rotate the rotating stator 31 has been described. When the reaction torque at the time of starting is small due to the load, it takes time for the rotating stator 31 to rotate from the starting position to the steady operation position, and the rotation speed of the rotor 8 increases slowly. However, as described above, since the electric device 30 starts rotating upon activation, the electric device becomes a driving device, and the rotating stator 31 rotates to the steady operation position without stopping at the starting position.

ここで本発明の複数固定子誘導電動機を運転制御する
全体のブロック図を簡略説明する。
Here, an overall block diagram for controlling the operation of the plural stator induction motor of the present invention will be briefly described.

電動機1に設けた小型モータ35とリミットスイッチ4
1,43,45は制御部80に接続してある。また電動機の供給
電源82の途中に正逆回転を切換える正逆転切換装置81を
設けてあり該正逆転切換装置81は制御部80により正逆制
御される。制御部80には、正転、逆転それぞれの場合の
小型モータ35の回転方向の切換と使用リミットスイッチ
41,43の切換およびリミットスイッチ45と41または43の
信号の受け入れを行ない、更に正転・逆転の切換を行な
う切換スイッチ83を設けてある。
Small motor 35 and limit switch 4 provided on motor 1
1, 43 and 45 are connected to the control unit 80. Further, a forward / reverse switching device 81 for switching between forward and reverse rotation is provided in the middle of the power supply 82 of the motor, and the forward / reverse switching device 81 is forward / reverse controlled by the control unit 80. The control unit 80 includes a switch for switching the direction of rotation of the small motor 35 for forward rotation and reverse rotation and a limit switch for use.
A changeover switch 83 is provided for switching between 41 and 43, receiving signals from the limit switches 45 and 41 or 43, and switching between normal rotation and reverse rotation.

切換スイッチ83の切換により、電動機の正逆転切換
と、それに伴うリミットスイッチの選択及び小型モータ
の回転方向の切換等を行い、前述の如く電動機を運転す
るものである。
By switching the changeover switch 83, forward / reverse switching of the motor, selection of a limit switch and switching of the rotation direction of the small motor are performed, and the motor is operated as described above.

尚、制御部80をシーケンスまたはマイコン制御するこ
とは当業者において容易に実施できるものである。
The sequence or microcomputer control of the control unit 80 can be easily implemented by those skilled in the art.

以上のように本発明の電動装置は、回転子の回転によ
る反抗トルクが比較的大きい時は回動固定子の回動速度
を制御する制動装置に、回転子の回転による反抗トルク
が比較的小さい時は回動固定子の駆動装置になり、ま
た、始動位置又は定常運転位置においては、回動固定子
の固定装置になる。
As described above, in the electric device of the present invention, when the reaction torque due to the rotation of the rotor is relatively large, the braking device that controls the rotation speed of the rotating stator has a relatively small resistance torque due to the rotation of the rotor. At times, it becomes a driving device for the rotating stator, and in the starting position or the steady operation position, it becomes a fixing device for the rotating stator.

また回動固定子の回動角度を設定したウォームホイー
ルの延長上の中間部を、回動固定子の始動位置となるよ
う形成したので、始動位置を中心にそのまま正逆回転が
可能な電動機とすることができる。
In addition, since the intermediate portion on the extension of the worm wheel in which the rotation angle of the rotation stator is set is formed so as to be the starting position of the rotation stator, an electric motor that can rotate forward and reverse around the starting position as it is. can do.

更に回動固定子の始動位置と左回転、右回転それぞれ
における定常運転位置を検出する位置検出器を設けたこ
とは、始動位置と正常運転位置とに停止・固定すること
が可能であり、上記電動装置とウォームホイールの中間
部を始動位置にして始動位置検出器および、定常運転位
置検出器により、低速から高速に至るまで、負荷の変動
に関係なく高いトルクで、スムーズに運転することが可
能となった。
Further, the provision of the position detector for detecting the start position of the rotating stator and the steady operation position in each of the left rotation and the right rotation makes it possible to stop and fix the start position and the normal operation position. The starting position detector and the steady-state operating position detector, with the middle part between the electric device and the worm wheel as the starting position, enable smooth operation at high torque from low speed to high speed regardless of load fluctuations. It became.

ここで第11図、第12図により説明を加えると起動用位
相差時のトルク曲線Tsと運転用位相差時のトルク曲線Tr
との交点P1は、負荷の始動から定格運転に至る負荷トル
ク曲線T1より大きくなるように回転子導体5および55の
抵抗値と抵抗材rの抵抗値を定めてある。負荷の起動時
には電動機1の発生トルクはトルク曲線Tsの如くなる。
次に次第に回転数が上昇すると起動用位相差から運転用
位相差に序々に移行し、トルク曲線Trのトルクを発生す
ることになる。
Here FIG. 11, Fig. 12 torque curve during startup phase difference and adding explained by T s and the torque curve Tr during operation retardation
Intersection P 1 and is determined to be the resistance of the rotor conductor 5 and 55 to be greater than the load torque curve T 1 leading to rated operation from the starting of the load and the resistance of the resistor material r. The generated torque of the motor 1 at the time of start-up of the load is made as of the torque curve T s.
Next, when the rotation speed gradually increases, the phase difference gradually shifts from the starting phase difference to the operating phase difference, and the torque of the torque curve Tr is generated.

ところで一般の低抵抗形誘導電動機のトルク曲線はTr
のトルク曲線であり、同じTrのトルク曲線を有する一般
の低抵抗形誘導電動機を本発明に係る負荷と相似の負荷
トルクの負荷に使用する場合、P2以下で負荷トルクがT2
以下の負荷にしか使用できないことは明白である。
By the way, the torque curve of a general low-resistance induction motor is Tr
When a general low-resistance type induction motor having the same Tr torque curve is used for a load having a load torque similar to the load according to the present invention, the load torque is T 2 or less when P 2 or less.
Obviously, it can only be used for the following loads:

また、高抵抗型の誘導電動機のトルク特性は、トルク
のピーク値がS(スリップ)=1の近い所に位置して始
動トルクは向上するが、高速回転になるに従い効率が低
下すると共に発生トルクも低下し、始動トルクに比較し
て駆動可能な負荷トルクは大きく低下し、一般の低抵抗
形誘導電動機と同じ結果となってしまう。
The torque characteristic of the high-resistance induction motor is such that the starting torque is improved when the peak value of the torque is near S (slip) = 1, but the efficiency is reduced and the generated torque decreases as the rotation speed increases. , And the drivable load torque is greatly reduced as compared with the starting torque, which is the same result as that of a general low-resistance induction motor.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明により、低速回転域でも始動電流を定格電流範
囲内にして高トルクを発生することのできる複数固定子
誘導電動機を始動特性改善を目的とする機器に使用する
場合、複雑な構成を必要とせず、安価に形成することが
可能である、更に通常の誘導電動機に比較して高い負荷
に使用することも可能となった。
According to the present invention, a complicated configuration is required when a plurality of stator induction motors capable of generating a high torque by setting the starting current within the rated current range even in a low-speed rotation range are used for a device for improving starting characteristics. Therefore, it can be formed at a low cost, and can be used for a higher load as compared with a normal induction motor.

また、静かな起動と、定トルクでスムーズな定格回転
への移行が可能となる複数固定子誘導電動機を、簡便な
構成で安価に提供できるという多大な効果を奏するもの
である。
Further, the present invention has a great effect that a plurality of stator induction motors capable of quiet start-up and smooth transition to rated rotation with constant torque can be provided at a low cost with a simple configuration.

以上のことから、2個の固定子間に回転磁界の位相の
ずれを設けて、トルクである誘導の多様化を計り、始動
性を改善するタイプの誘導電動機の用途を拡大して、始
動時定格電流以下で高トルクである誘導電動機を必要と
するあらゆる分野に大きく貢献することができる。
From the above, the phase shift of the rotating magnetic field is provided between the two stators to diversify the induction, which is the torque, and to expand the applications of the induction motor that improves the startability, This can greatly contribute to any field that requires an induction motor having a high torque at a rated current or less.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る複数固定子誘導電動機、第2図は
実施例における第1図の正断面図、第3図は本発明に係
る複数固定子誘導電動機の抵抗材部分の詳細図、第4図
は第1図の抵抗材部分の正断面図、第5図は別の回動固
定子の実施例における一部を省略した側断面図、第6
図、第7図は両固定子に巻装した巻線の結線図、第8図
は回転子のすべりと有効電力の関係を示す図、第9図は
回転子の電気的等価回路図、第10図は固定子側からみた
電気的等価回路図、第11図は固定子巻線を直列に連結し
た場合速度とトルクの関係を示す図、第12図は固定子巻
線を並列に電源に接続した場合の速度とトルクの関係を
示す図、第13図は本発明の制御を示す簡略図である。 1……可変速誘導電動機、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、10,11……両側部、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……すべり軸受、28……スト
ップリング、30……電動装置、31……回動固定子、33…
…ウォームホイール、35……小型モーター、36……ウォ
ームギヤ、37……開口部、40……通風口、41……リミッ
トスイッチ、42……ストッパー、43……リミットスイッ
チ、44……ストッパー、45……リミットスイッチ、46…
…突部、47……突部、48……凹部、51……端部、55……
湾曲部を有する導体、56……導体、57……導体、58……
湾曲部、59……切り欠き、60……通風胴、65……送風
口、66……排風口、70……ファンケース、71……遠心フ
ァン、72……モーター、73……冷却装置、74A……吸引
口、74B……排気口、75……支持体、76……リング、77
……ストッパー、80……制御部、81……正逆転切換、82
……電源、83……切換スイッチ、r……抵抗材。
1 is a multiple stator induction motor according to the present invention, FIG. 2 is a front sectional view of FIG. 1 in the embodiment, FIG. 3 is a detailed view of a resistance material portion of the multiple stator induction motor according to the present invention, FIG. 4 is a front sectional view of the resistance member portion of FIG. 1, FIG. 5 is a side sectional view of another embodiment of the rotary stator with a part omitted, and FIG.
FIG. 7, FIG. 7 is a connection diagram of windings wound on both stators, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between rotor slip and active power, FIG. 9 is an electrical equivalent circuit diagram of the rotor, FIG. Fig. 10 is an electrical equivalent circuit diagram viewed from the stator side, Fig. 11 shows the relationship between speed and torque when the stator windings are connected in series, and Fig. 12 shows the stator windings connected in parallel to the power supply. FIG. 13 is a diagram showing a relationship between speed and torque when connected, and FIG. 13 is a simplified diagram showing control of the present invention. 1 ... variable speed induction motor, 2,3 ... rotor part, 4 ...
Rotor shaft, 5 ... Rotor conductor, 6, 7 ... Short-circuit ring, 8 ...
Rotor, 10, 11 ... both sides, 12 ... passageway body, 13 ... cooling body, 14 ... machine frame, 15, 16 ... bearing plate, 17 ... bolt, 19, 20 ... for cooling Impeller, 21 ... bearing, 22, 23 ... winding, 25 ... second stator, 26 ... sliding bearing, 28 ... stop ring, 30 ... electric device, 31 ... rotating stator, 33…
… Warm wheel, 35 …… Small motor, 36 …… Worm gear, 37 …… Opening, 40 …… Ventilation opening, 41 …… Limit switch, 42 …… Stopper, 43 …… Limit switch, 44 …… Stopper, 45 …… Limit switch, 46…
... Projection, 47 ... Projection, 48 ... Recess, 51 ... End, 55 ...
Conductor having a curved portion, 56 ... conductor, 57 ... conductor, 58 ...
Bending part, 59 ... cutout, 60 ... ventilator, 65 ... vent, 66 ... exhaust vent, 70 ... fan case, 71 ... centrifugal fan, 72 ... motor, 73 ... cooling device, 74A ... suction port, 74B ... exhaust port, 75 ... support, 76 ... ring, 77
…… Stopper, 80 …… Control unit, 81 …… Forward / reverse switching, 82
... power supply, 83 ... changeover switch, r ... resistance material.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】同一回転軸に任意間隔を設けて軸着した複
数個の回転子コアのそれぞれに装設した複数個の導体の
それぞれを、連通状に連結して一体的な回転子に形成
し、前記複数個の回転子コア間において、前記複数個の
導体を抵抗材によって短絡連結し、機枠内に、且つ前記
複数個の回転子コアと同心的にその外周部に複数個の固
定子を対峙並設すると共に、前記複数個の固定子のうち
少なくとも1個の固定子を、前記回転子と同心的に、且
つ回転子の反抗トルクで回動する回動固定子に形設し、
該回動固定子を、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回転子導
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
移相装置に形成した複数固定子誘導電動機において、前
記回転子の反抗トルクによる、回動固定子の大きな位相
差の始動位置から小さな位相差の定常運転位置への回動
に対して、駆動力作用又は制動力作用を与える電動装置
を設けたことを特徴とする複数固定子誘導電動機。
1. A plurality of conductors mounted on a plurality of rotor cores mounted on the same rotation shaft at arbitrary intervals and connected to each other in a communicating manner to form an integral rotor. The plurality of conductors are short-circuited and connected to each other by a resistance material between the plurality of rotor cores, and a plurality of conductors are fixed to an outer peripheral portion of the machine frame and concentrically with the plurality of rotor cores. The stators are arranged side by side, and at least one of the plurality of stators is formed as a rotating stator that rotates concentrically with the rotor and with the reluctance torque of the rotor. ,
A voltage shift which causes a phase difference between the voltage induced in the rotor conductor portion facing the one stator and the voltage induced in the rotor conductor portion facing the other stator. In the multiple stator induction motor formed in the phase device, a driving force action is exerted on the rotation of the rotating stator from the starting position with a large phase difference to the steady operation position with a small phase difference due to the reaction torque of the rotor. Alternatively, a plurality of stator induction motors, provided with an electric device for giving a braking force effect.
【請求項2】電動装置の停止で回動固定子を固定するも
のである請求項(1)記載の複数固定子誘導電動機。
2. The multiple stator induction motor according to claim 1, wherein the rotating stator is fixed when the electric device is stopped.
【請求項3】回動固定子の回動は回転子の左右回転それ
ぞれに対して大きな位相差の始動位置と小さな位相差の
定常運転位置とを有し、且つ回動固定子の回動範囲の中
間部に前記大きな位相差の始動位置を設けたものである
請求項(1)または(2)記載の複数固定子誘導電動
機。
3. The rotation of the rotating stator has a starting position with a large phase difference and a steady operation position with a small phase difference for each of the left and right rotations of the rotor, and the rotating range of the rotating stator. 3. The multiple stator induction motor according to claim 1, wherein the starting position having the large phase difference is provided at an intermediate portion of the motor.
【請求項4】回動固定子の大きな位相差の始動位置検出
器と小さな位相差の定常運転位置検出器とを機枠内外部
に設けたものである請求項(1)から(3)のいずれか
に記載の複数固定子誘導電動機。
4. The apparatus according to claim 1, wherein a starting position detector having a large phase difference of the rotating stator and a steady operation position detector having a small phase difference are provided inside and outside the machine frame. A multiple stator induction motor according to any of the preceding claims.
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