JP2898797B2 - 誘導モータ - Google Patents
誘導モータInfo
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- JP2898797B2 JP2898797B2 JP3189543A JP18954391A JP2898797B2 JP 2898797 B2 JP2898797 B2 JP 2898797B2 JP 3189543 A JP3189543 A JP 3189543A JP 18954391 A JP18954391 A JP 18954391A JP 2898797 B2 JP2898797 B2 JP 2898797B2
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- induction motor
- stator
- car
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は誘導モータに関し、特
にその中に同期モータを内蔵した高効率、高出力密度の
誘導モータに関する。
にその中に同期モータを内蔵した高効率、高出力密度の
誘導モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導モータは、周知のように、次の原理
に基づき回転動作を行うものである。ステータに磁界を
かけると内部のかごロータがすべりを発生し、かごロー
タに誘導起電力が発生する。かごロータに誘導起電力が
発生すると、該起電力により磁界が発生し、ステータ磁
界とかごロータ磁界とにより、トルクを発生する。
に基づき回転動作を行うものである。ステータに磁界を
かけると内部のかごロータがすべりを発生し、かごロー
タに誘導起電力が発生する。かごロータに誘導起電力が
発生すると、該起電力により磁界が発生し、ステータ磁
界とかごロータ磁界とにより、トルクを発生する。
【０００３】誘導モータに関する公知公報は多々ある
が、その一つに特開昭４９−６２９０５号公報がある。
が、その一つに特開昭４９−６２９０５号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】誘導モータは、一般
に、すべりｓ＝１付近の力率が低下した状態、すなわち
ほぼ停止した状態において、十分な起動トルクを得るた
めに、かご部に抵抗を持たせていた。このため、抵抗器
で消費される損失が大きいという問題があった。
に、すべりｓ＝１付近の力率が低下した状態、すなわち
ほぼ停止した状態において、十分な起動トルクを得るた
めに、かご部に抵抗を持たせていた。このため、抵抗器
で消費される損失が大きいという問題があった。
【０００５】また、図５に示されているように、誘導モ
ータのステータ４１から発生されたステータ磁束４２の
中には、かごロータ４３に対して法線方向に向かない磁
束が多くあり、誘導モータの出力密度の向上と効率向上
の妨げとなっていた。
ータのステータ４１から発生されたステータ磁束４２の
中には、かごロータ４３に対して法線方向に向かない磁
束が多くあり、誘導モータの出力密度の向上と効率向上
の妨げとなっていた。
【０００６】本発明の目的は、前記した従来装置の問題
点を除去し、高効率、高出力密度の誘導モータを提供す
ることにある。
点を除去し、高効率、高出力密度の誘導モータを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ステータとかごロータとを備えた誘導
モータであって、該かごロータの内部に複数の磁極から
なるマグネットロータを配置し、該マグネットロータを
ステータ磁束に対して、所定の位相遅れで回動する手段
を設けた点に特徴がある。
めに、本発明は、ステータとかごロータとを備えた誘導
モータであって、該かごロータの内部に複数の磁極から
なるマグネットロータを配置し、該マグネットロータを
ステータ磁束に対して、所定の位相遅れで回動する手段
を設けた点に特徴がある。
【０００８】
【作用】本発明によれば、かごロータの内部に、ステー
タ磁束に対して所定の位相遅れで回動する、複数の磁極
からなるマグネットロータが配置されているので、ステ
ータ磁束が平行に揃うと共に、かごロータの法線方向に
入射するので、かごロータから効率良く磁界が発生す
る。また、前記マグネットロータは、ステータ磁束に対
して所定の位相遅れで回動するので、誘導モータの出力
密度の向上と効率向上を図ることができる
タ磁束に対して所定の位相遅れで回動する、複数の磁極
からなるマグネットロータが配置されているので、ステ
ータ磁束が平行に揃うと共に、かごロータの法線方向に
入射するので、かごロータから効率良く磁界が発生す
る。また、前記マグネットロータは、ステータ磁束に対
して所定の位相遅れで回動するので、誘導モータの出力
密度の向上と効率向上を図ることができる
【０００９】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説
明する。図１(a) は本発明の一実施例の誘導モータの断
面図、同図(b) は(a) 図のＸ−Ｘ線断面図を示す。
明する。図１(a) は本発明の一実施例の誘導モータの断
面図、同図(b) は(a) 図のＸ−Ｘ線断面図を示す。
【００１０】図において、１はステータ、２はかごロー
タ、３は同期モータ、４は該同期モータ３に接続された
誘導モ―タのマグネットロータを示す。
タ、３は同期モータ、４は該同期モータ３に接続された
誘導モ―タのマグネットロータを示す。
【００１１】本実施例の誘導モータにおいては、前記マ
グネットロータ４は、４個の永久磁石から構成され、Ｎ
極とＳ極が交互に配置されている。なお、本実施例では
該永久磁石が４個の例を示したが、これに限定されるも
のではない。
グネットロータ４は、４個の永久磁石から構成され、Ｎ
極とＳ極が交互に配置されている。なお、本実施例では
該永久磁石が４個の例を示したが、これに限定されるも
のではない。
【００１２】図２は、前記同期モータ３の一例を示す図
である。図において、図１と同一の符号は同一物を示
す。マグネットロータ４には回転子磁石１１と回転子鉄
心１２が固着されており、回転子鉄心１２には回転子バ
ー１３が取付けられている。また、該マグネットロータ
４には等角度にスリットが切られた、あるいは等角度に
磁石が配置された回転板１４が固着されている。
である。図において、図１と同一の符号は同一物を示
す。マグネットロータ４には回転子磁石１１と回転子鉄
心１２が固着されており、回転子鉄心１２には回転子バ
ー１３が取付けられている。また、該マグネットロータ
４には等角度にスリットが切られた、あるいは等角度に
磁石が配置された回転板１４が固着されている。
【００１３】機枠１５の内面には、固定子鉄心１６が前
記回転子鉄心１２と対向して固着されており、該固定子
鉄心１６には、巻線１７が巻回されている。機枠１５に
は、さらにセンサ１８が固定されている。このセンサ１
８は前記回転板１４と対向しており、同期モータ３の回
転位相を検出する。
記回転子鉄心１２と対向して固着されており、該固定子
鉄心１６には、巻線１７が巻回されている。機枠１５に
は、さらにセンサ１８が固定されている。このセンサ１
８は前記回転板１４と対向しており、同期モータ３の回
転位相を検出する。
【００１４】図３は本実施例の誘導モータを駆動する駆
動回路の一例を示す。図において、２０は誘導モータで
あり、図１で説明したステータ１、かごロータ２、マグ
ネットロータ４およびロータシャフト５から構成されて
いる。
動回路の一例を示す。図において、２０は誘導モータで
あり、図１で説明したステータ１、かごロータ２、マグ
ネットロータ４およびロータシャフト５から構成されて
いる。
【００１５】２１は回転指令発生回路であり、例えば負
荷を検知してトルクの増減を指令したり、操作者の要求
により、速度の増減を指令するものである。回転指令発
生回路２１から、トルク、回転速度等の増減の指令が発
せられると、この指令は誘導モータ２０の駆動要素設定
回路２２と同期モータ３の駆動要素設定回路２６とに送
られる。
荷を検知してトルクの増減を指令したり、操作者の要求
により、速度の増減を指令するものである。回転指令発
生回路２１から、トルク、回転速度等の増減の指令が発
せられると、この指令は誘導モータ２０の駆動要素設定
回路２２と同期モータ３の駆動要素設定回路２６とに送
られる。
【００１６】前記誘導モータ２０の駆動要素設定回路２
２は、前記トルク、回転速度に応じた周波数、電流等を
設定する。また、前記同期モータ３の駆動要素設定回路
２６は、回転速度に応じた周波数、電流、位相遅れ角等
を設定する。
２は、前記トルク、回転速度に応じた周波数、電流等を
設定する。また、前記同期モータ３の駆動要素設定回路
２６は、回転速度に応じた周波数、電流、位相遅れ角等
を設定する。
【００１７】前記駆動要素設定回路２２の出力信号は、
電流補正回路２３およびドライバ２４からなる出力段に
送られる。該出力段から供給される駆動電流により誘導
モータのかごロータ２が回転すると、電流検出回路２５
は誘導モータ励磁電流により、回転磁界（すなわち、ス
テ―タ磁束）の位置を検出し、その検出信号を前記電流
補正回路２３と位相遅れ角検出回路３１に送出する。
電流補正回路２３およびドライバ２４からなる出力段に
送られる。該出力段から供給される駆動電流により誘導
モータのかごロータ２が回転すると、電流検出回路２５
は誘導モータ励磁電流により、回転磁界（すなわち、ス
テ―タ磁束）の位置を検出し、その検出信号を前記電流
補正回路２３と位相遅れ角検出回路３１に送出する。
【００１８】電流検出回路２５は、前記電流検出回路２
５からの検出信号に従って、ドライバ２４に供給する電
流値が目標電流値になるように補正する。
５からの検出信号に従って、ドライバ２４に供給する電
流値が目標電流値になるように補正する。
【００１９】一方、前記位相遅れ角検出回路３１は、前
記電流検出回路２５によって検出された誘導モータ２０
の回転磁界の位置と、エンコーダ３２によって検出され
た同期モータの回転位置とから、同期モータの位相遅れ
角を検出し、これを同期モータの可変遅延回路２８に送
出する。また、電流補正回路２７は前記電流補正回路２
３と同様に、電流検出回路３０によって検出された検出
信号に従って、ドライバ２９に供給する電流値が目標電
流値になるように補正する。可変遅延回路２８は、前記
駆動要素設定回路２６で設定された位相遅れ角に合うよ
うに電流補正回路２７の電流をドライバ２９に供給する
タイミングを調整する。
記電流検出回路２５によって検出された誘導モータ２０
の回転磁界の位置と、エンコーダ３２によって検出され
た同期モータの回転位置とから、同期モータの位相遅れ
角を検出し、これを同期モータの可変遅延回路２８に送
出する。また、電流補正回路２７は前記電流補正回路２
３と同様に、電流検出回路３０によって検出された検出
信号に従って、ドライバ２９に供給する電流値が目標電
流値になるように補正する。可変遅延回路２８は、前記
駆動要素設定回路２６で設定された位相遅れ角に合うよ
うに電流補正回路２７の電流をドライバ２９に供給する
タイミングを調整する。
【００２０】上記の駆動回路により、同期モータ３は誘
導モータ２０と一定の位相関係で、換言すれば一定の位
相遅れ角で、駆動されることになる。
導モータ２０と一定の位相関係で、換言すれば一定の位
相遅れ角で、駆動されることになる。
【００２１】本実施例によれば、かごロータ２内にマグ
ネットロータ４が存在するので、図４に示されているよ
うに、ステータ１からの磁束はかごロータ２を通過して
マグネットロータ４のＳ極へ向かい、さらにマグネット
ロータ４のＮ極からかごロータ２を通過してステータ１
へ戻るといった経路を辿る。したがって、ステータ１か
らの磁束は、かごロータ２を通過するように深く浸透す
るので、前記磁束のほぼ全部の向きはかごロータ２に対
して法線方向になる。
ネットロータ４が存在するので、図４に示されているよ
うに、ステータ１からの磁束はかごロータ２を通過して
マグネットロータ４のＳ極へ向かい、さらにマグネット
ロータ４のＮ極からかごロータ２を通過してステータ１
へ戻るといった経路を辿る。したがって、ステータ１か
らの磁束は、かごロータ２を通過するように深く浸透す
るので、前記磁束のほぼ全部の向きはかごロータ２に対
して法線方向になる。
【００２２】この結果、かごロータ２内に大きな誘導起
電力が発生し、該誘導起電力によりかごロータ２から効
率良く磁界が発生する。また、かご部に従来ほど大きな
抵抗を持たせる必要がなくなるため、抵抗器で消費され
る損失が小さくなる。
電力が発生し、該誘導起電力によりかごロータ２から効
率良く磁界が発生する。また、かご部に従来ほど大きな
抵抗を持たせる必要がなくなるため、抵抗器で消費され
る損失が小さくなる。
【００２３】さらに、本実施例の誘導モータを用いた実
験によれば、同期モータ３のマグネットロータ４がステ
ータ磁束に対して３０°〜６０°、好ましくは４５°付
近の位相遅れになるように同期モータ３の動作を制御す
ると、図４に示されているように、ステータ１からマグ
ネットロータ４に向かう磁束と、マグネットロータ４か
らステータ１に戻る磁束が平行に揃うことになり、誘導
モータの出力密度の向上と効率向上を図ることができる
ことがわかった。
験によれば、同期モータ３のマグネットロータ４がステ
ータ磁束に対して３０°〜６０°、好ましくは４５°付
近の位相遅れになるように同期モータ３の動作を制御す
ると、図４に示されているように、ステータ１からマグ
ネットロータ４に向かう磁束と、マグネットロータ４か
らステータ１に戻る磁束が平行に揃うことになり、誘導
モータの出力密度の向上と効率向上を図ることができる
ことがわかった。
【００２４】なお、かごロータのかごをアルミで作る
と、トルク発生時のかご部の発熱が大きくなり出力密度
が低くなるが、このかごを銅線で作ると、かご部の発熱
（＝Ｉ×Ｉ×Ｒ、但し、Ｉは電流、Ｒは抵抗）が小さく
なり、出力密度を高くすることができる。また、高回転
で高トルクを得ることができる。
と、トルク発生時のかご部の発熱が大きくなり出力密度
が低くなるが、このかごを銅線で作ると、かご部の発熱
（＝Ｉ×Ｉ×Ｒ、但し、Ｉは電流、Ｒは抵抗）が小さく
なり、出力密度を高くすることができる。また、高回転
で高トルクを得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ステータ１からの磁束のほぼ全部がかごロー
タ２に対して法線方向になるので、効率の良い誘導モー
タを得ることができる。
によれば、ステータ１からの磁束のほぼ全部がかごロー
タ２に対して法線方向になるので、効率の良い誘導モー
タを得ることができる。
【００２６】また、誘導モータのステータ磁束に対し
て、同期モータのマグネットロータを３０°〜６０°の
位相遅れになるように制御することにより、誘導モータ
の出力密度の向上と効率向上を図ることができる。ま
た、２次力率を改善することができる。
て、同期モータのマグネットロータを３０°〜６０°の
位相遅れになるように制御することにより、誘導モータ
の出力密度の向上と効率向上を図ることができる。ま
た、２次力率を改善することができる。
【図１】 本発明の一実施例の誘導モータの断面図であ
る。
る。
【図２】 図１の誘導モータの同期モータ部の一例の構
成図である。
成図である。
【図３】 本発明の誘導モータの駆動回路を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 本発明の誘導モータで発生する磁束のパター
ンを示す図である。
ンを示す図である。
【図５】 従来の誘導モータが発生する磁束のパターン
を示す図である。
を示す図である。
１…ステータ、２…かごロータ、３…同期モータ、４…
マグネットロータ、５…ロータシャフト、
マグネットロータ、５…ロータシャフト、
Claims (3)
- 【請求項１】ステータとかごロータとを備えた誘導モー
タであって、 該かごロータの内部に複数の磁極からなるマグネットロ
ータを配置し、該マグネットロータをステータ磁束に対
して、所定の位相遅れで回動するようにしたことを特徴
とする誘導モータ。 - 【請求項２】前記所定の位相遅れを、３０°〜６０°に
したことを特徴とする請求項１記載の誘導モータ。 - 【請求項３】前記かごロータのかごを、銅で作成したこ
とを特徴とする請求項１記載の誘導モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189543A JP2898797B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 誘導モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189543A JP2898797B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 誘導モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515127A JPH0515127A (ja) | 1993-01-22 |
| JP2898797B2 true JP2898797B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16243074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189543A Expired - Fee Related JP2898797B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 誘導モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2898797B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110492710A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 齐鲁工业大学 | 一种双转子发电机及其控制方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60332906D1 (de) | 2002-10-26 | 2010-07-22 | Lg Electronics Inc | Elektrischer Motor |
| KR100619751B1 (ko) * | 2004-10-23 | 2006-09-13 | 엘지전자 주식회사 | 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP3189543A patent/JP2898797B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110492710A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-22 | 齐鲁工业大学 | 一种双转子发电机及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0515127A (ja) | 1993-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |