JP2919478B2 - 複数固定子誘導電動機 - Google Patents
複数固定子誘導電動機Info
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Description
本発明は、速度制御が容易で、特に低速時におけるト
ルク特性を向上させた汎用性のある誘導電動機に関す
る。 従来技術とその問題点 誘導電動機の速度を制御する方法の一つとして電源周
波数を変える方法がある。この方法は連続的かつ広範囲
な速度制御が可能である反面、この方法で必要とする周
波数変換装置を高価とし、また周波数変換装置により交
流を直流に変換して再度交流に変換する過程において一
般に高調波および電波が発生し、これらによってコンピ
ューター，その他各種電気制御機器の誤動作あるいはコ
ンデンサーの過熱等の障害を招くことがあり、このうち
高調波障害に対しては、フィルターを設置することによ
り対策を講じることもできるが、フィルターの設置には
コストがかかり、また低速時において一般に性能が不十
分となる等の欠点を有するものである。 また、電動機の極数を変えて速度を制御する方法は、
極数の変換によって段階的に速度を変えることができて
も、無段階的に滑かな速度制御をすることができない欠
点がある。 また巻線型電動機において二次抵抗を変化させすべり
を変えて速度制御を行う方法は、比較的簡単に連続的な
速度制御が可能である反面、外部からブラシとスリップ
リングを介して回転子の巻線回路へ抵抗を挿入するため
に、ブラシの消耗により保守点検を必要とし、また二次
抵抗により電力損失が大きく、また、かご形誘導電動機
は、二次抵抗を変化させて速度制御を行うことができな
い欠点がある。 そして、電源の電圧を変えて速度を制御する方法で
は、速度制御が連続的に行える反面、回転速度が低くな
るほどすべり率を大きくして回転子の消費する電力を大
きくし、特に低速度の領域における力率を悪くして大き
なトルクを出せない欠点があった。
ルク特性を向上させた汎用性のある誘導電動機に関す
る。 従来技術とその問題点 誘導電動機の速度を制御する方法の一つとして電源周
波数を変える方法がある。この方法は連続的かつ広範囲
な速度制御が可能である反面、この方法で必要とする周
波数変換装置を高価とし、また周波数変換装置により交
流を直流に変換して再度交流に変換する過程において一
般に高調波および電波が発生し、これらによってコンピ
ューター，その他各種電気制御機器の誤動作あるいはコ
ンデンサーの過熱等の障害を招くことがあり、このうち
高調波障害に対しては、フィルターを設置することによ
り対策を講じることもできるが、フィルターの設置には
コストがかかり、また低速時において一般に性能が不十
分となる等の欠点を有するものである。 また、電動機の極数を変えて速度を制御する方法は、
極数の変換によって段階的に速度を変えることができて
も、無段階的に滑かな速度制御をすることができない欠
点がある。 また巻線型電動機において二次抵抗を変化させすべり
を変えて速度制御を行う方法は、比較的簡単に連続的な
速度制御が可能である反面、外部からブラシとスリップ
リングを介して回転子の巻線回路へ抵抗を挿入するため
に、ブラシの消耗により保守点検を必要とし、また二次
抵抗により電力損失が大きく、また、かご形誘導電動機
は、二次抵抗を変化させて速度制御を行うことができな
い欠点がある。 そして、電源の電圧を変えて速度を制御する方法で
は、速度制御が連続的に行える反面、回転速度が低くな
るほどすべり率を大きくして回転子の消費する電力を大
きくし、特に低速度の領域における力率を悪くして大き
なトルクを出せない欠点があった。
本発明は、上記従来技術の欠点を改善し、速度制御領
域を広範囲にでき、またその速度制御を無段階的に実施
できると共に、特に低速度領域におけるトルク特性を向
上し、頻繁な起動・停止と変速を必要とする駆動源とし
て汎用性のある誘導電動機を提供することにある。 なお、本発明の複数固定子誘導電動機は、単相または
３相電源等に接続して使用され、回転子の形態は、普通
かご形，二重かご形，深溝かご形，特殊かご形，巻線形
等のいずれの形式のものにも適用できるものであり、本
発明に用いる導体とは、かご形回転子コアに装設した導
体、および巻線形回転子コアに巻装した巻線のそれぞれ
を総称するものである。
域を広範囲にでき、またその速度制御を無段階的に実施
できると共に、特に低速度領域におけるトルク特性を向
上し、頻繁な起動・停止と変速を必要とする駆動源とし
て汎用性のある誘導電動機を提供することにある。 なお、本発明の複数固定子誘導電動機は、単相または
３相電源等に接続して使用され、回転子の形態は、普通
かご形，二重かご形，深溝かご形，特殊かご形，巻線形
等のいずれの形式のものにも適用できるものであり、本
発明に用いる導体とは、かご形回転子コアに装設した導
体、および巻線形回転子コアに巻装した巻線のそれぞれ
を総称するものである。
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を有し、該
複数個の回転子コアに連通する複数個の導体を装設し
て、前記複数個の回転子コア間の任意の間隔において前
記複数個の導体をコンデンサーを介して相互に短絡連結
して一体的な回転子に形成し、前記複数個の回転子コア
と同心的に且つその外周部に複数個の固定子を対峙並設
して、該複数個の固定子のうち少なくとも一個の固定子
を回動自在な回動固定子に形設して複数固定子誘導電動
機とした。 さらに、複数個の固定子の巻線を電源に連結して開閉
する電源スイッチと電動機速度等を設定する制御値設定
盤とを、記憶回路と比較回路とを備えた制御装置に接続
すると共に、回転子速度を検出する速度検出器と回動固
定子を回動するパルスモータとを前記制御装置に接続し
たことにより課題を解決するための手段とした。
意間隔を設けて軸着した複数個の回転子コアを有し、該
複数個の回転子コアに連通する複数個の導体を装設し
て、前記複数個の回転子コア間の任意の間隔において前
記複数個の導体をコンデンサーを介して相互に短絡連結
して一体的な回転子に形成し、前記複数個の回転子コア
と同心的に且つその外周部に複数個の固定子を対峙並設
して、該複数個の固定子のうち少なくとも一個の固定子
を回動自在な回動固定子に形設して複数固定子誘導電動
機とした。 さらに、複数個の固定子の巻線を電源に連結して開閉
する電源スイッチと電動機速度等を設定する制御値設定
盤とを、記憶回路と比較回路とを備えた制御装置に接続
すると共に、回転子速度を検出する速度検出器と回動固
定子を回動するパルスモータとを前記制御装置に接続し
たことにより課題を解決するための手段とした。
上記構成により、機枠に固設した固定子と回転子と同
心的に回動自在とした固定子とに通電すると、回転磁界
が生じて回転子に電圧が誘起され、回転子導体に電流が
流れて回転子は回転する。機枠に固設した固定子に対し
て回動側固定子の回動をゼロとしたときには、それぞれ
の固定子間に回転磁界の位相の差がないから一般の誘導
電動機と同一のトルク特性を示すが、回動側固定子を回
動すると、機枠に固設した固定子との間に生じる回転磁
界の位相のずれに応じてトルク特性が変化し、回転磁界
の位相のずれが180゜になると、導体間にコンデンサー
を設けていない場合には、それぞれの回転子導体に誘起
する電圧は位相のずれが180゜のため相殺されてトルク
は零となり回転子の回転は停止することとなる。 ところで、回転子に装設した複数個の導体の固定子と
対峙しない回転子コア間の空間または非磁性体部におい
て、前記複数個の導体をコンデンサーを介して相互に短
絡的に連結してあるから、回転磁界の位相のずれを大き
くした低速度領域であっても、回転子導体に誘起するそ
れぞれの電圧は回転子導体間のコンデンサーを介して短
絡した電流が流れ、また回転子導体が有する誘導リアク
タンスを、コンデンサーの持つ容量リアクタンスで相殺
することにより力率を改善し、低速度領域における大き
なトルクを出すことができる。また汎用の誘導電動機と
同様の運転とするため、制御装置を設けてあり、電動機
速度を設定するだけで、低速度領域においても力率が良
く、大きなトルクが得られ、高速度領域では、汎用の誘
導電動機と同様の効率の良い運転が可能となった。
心的に回動自在とした固定子とに通電すると、回転磁界
が生じて回転子に電圧が誘起され、回転子導体に電流が
流れて回転子は回転する。機枠に固設した固定子に対し
て回動側固定子の回動をゼロとしたときには、それぞれ
の固定子間に回転磁界の位相の差がないから一般の誘導
電動機と同一のトルク特性を示すが、回動側固定子を回
動すると、機枠に固設した固定子との間に生じる回転磁
界の位相のずれに応じてトルク特性が変化し、回転磁界
の位相のずれが180゜になると、導体間にコンデンサー
を設けていない場合には、それぞれの回転子導体に誘起
する電圧は位相のずれが180゜のため相殺されてトルク
は零となり回転子の回転は停止することとなる。 ところで、回転子に装設した複数個の導体の固定子と
対峙しない回転子コア間の空間または非磁性体部におい
て、前記複数個の導体をコンデンサーを介して相互に短
絡的に連結してあるから、回転磁界の位相のずれを大き
くした低速度領域であっても、回転子導体に誘起するそ
れぞれの電圧は回転子導体間のコンデンサーを介して短
絡した電流が流れ、また回転子導体が有する誘導リアク
タンスを、コンデンサーの持つ容量リアクタンスで相殺
することにより力率を改善し、低速度領域における大き
なトルクを出すことができる。また汎用の誘導電動機と
同様の運転とするため、制御装置を設けてあり、電動機
速度を設定するだけで、低速度領域においても力率が良
く、大きなトルクが得られ、高速度領域では、汎用の誘
導電動機と同様の効率の良い運転が可能となった。
本発明の実施例を第１図〜第９図に基づき説明する。 第１図および第２図に示す符号１は誘導電動機全体を
示し、該誘導電動機１は以下のように構成してある。鉄
心からなる回転子コア2,3のそれぞれを任意の間隔を設
けて回転子軸４に装着し、回転子コア2,3間に非磁性コ
ア９を介設し、それぞれのコア2,3,9に連通して装設し
た複数個の導体５…の両端部を短絡環6,7に連結して一
体的な回転子８に形成する。また回転子コア2,3,9のそ
れぞれに回転子８の両側部10,11に連結する複数個の通
風胴12…を設け、通風胴12…から直交状に回転子８の外
周部に貫通する複数個の通気孔13…を穿設してある。円
筒状の機枠14の両側部に設けた軸受盤15,16を連結棒17
…にナット18…留めして一体的に組付け、回転子８の両
側部に冷却用翼車19,20を回転子軸４に装着し、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、回転子軸４を回転自在としてある。 回転子コア2,3のそれぞれに対峙する外周部に第１固
定子24と第２固定子25とを配設し、それぞれに巻線22,2
3を施してある。機枠14と第1,第２固定子24,25との間に
すべり軸受26,27を装設し、すべり軸受26,27を機枠14に
嵌装したストツプリング28…によって固定し、第２固定
子25の一側外周部に移動防止環29を嵌着し、また第２固
定子25を機枠14に螺装したボルト30によって回動をロッ
クする。第１固定子24の一側外周面にギヤー31を嵌着
し、機枠14の外周部に固設したパルスモーター35にウォ
ームギヤー36を軸着し、機枠14の開口部32からウォーム
ギヤー36を挿入してギヤー31に係合させ、第１固定子24
を回転子８に対して同心的に回動自在に形設してある。
37は開口部32に設けたカバー、38は排風孔、39…は軸受
盤15,16に複数個穿設した通風孔である。 次に第３図により、複数個の導体５の全てをコンデン
サーを介して短絡的に連結した構成を説明する。 回転子コア2,3間に非磁性コア９を介設し、それぞれ
のコア2,3,9に連通して複数個の導体５…を装設してあ
り、回転子コア2,3に対峙する外周部に第１固定子24と
第２固定子25とを配設してある。固定子24,25に対峙し
ない回転子コア2,3間つまり非磁性コア９部において、
複数個の導体５…の全てをコンデンサーＣ…を介して相
互に短絡的に連結してある。 以下に上記構成における作用を説明する。 第1,第２固定子24,25の巻線22,23に通電すると、固定
子24,25に回転磁界が生じて回転子８の導体５…に電圧
が誘起され、電流が流れて回転子８は回転する。第２固
定子25に対して第１固定子24の回動量をゼロとしたとき
には、それぞれの固定子24,25の回転磁界の位相は同一
であり、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。 次に、第２固定子25に対して第１固定子24を電気角で
θだけ回動した場合について説明する。第１固定子24と
第２固定子25が作る回転磁界の磁束φ1,φ２の位相はθ
だけずれており、そのため第１固定子24と第２固定子25
から回転子８の導体５…に誘起される電圧1,２の位
相はθだけずれている。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を基準にとり、該
電圧を２＝SE2とする。（Ｓはすべり,E2は、すべり１
のときの誘起電圧）このとき第１固定子24によって誘起
される電圧１は，１＝SE1εｊθとなる。（E1は、
すべり１の時の誘起電圧） 第４図に示すものは、回転子８の導体５…間にコンデ
ンサーＣ…を短絡的に設けていない場合の回転子８のす
べりＳと回転子に入力する有効電力Ｐとの関係を示すも
ので、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の極大は Ｓ＝（R/ωＬ）のとき現われる。 有効電力Ｐは誘導電動機１の駆動トルクと比例するの
で、第１固定子24を回動させることによって速度を連続
的に制御することができる。 次に回転子８の導体５…の抵抗をＲ、インダクタンス
をＬ、電源の角周波数をω、コンデンサーの容量をＣと
すれば、導体５…の誘導リアクタンスはωＬ、容量リア
クタンスは1/ωＣとなり、固定子側からみた電気的等価
回路は第５図のようになり、ωＬ＝4/ωＣとすることに
より、第６図に示す電気的等価回路のように、E1＝E2,
θ＝180゜,S＝１において誘導リアクタンスωＬは容量
リアクタンス1/ωＣによって相殺され、電流は抵抗Ｒの
みに制限されることとなり、力率を良くし、直流電動機
と同様な特性を得て低速度領域において大きなトルクを
確保できる。また、負荷が大きい場合にも起動を容易と
することができる。 上記作用について、トルクと速度の関係を第７図に示
してあり、回転磁界の位相差の小さい高速度領域ではコ
ンデンサーを設けないものとほぼ同様な特性となり、ま
た低速度領域においても力率が良く、大きなトルクが得
られる特性であることが理解できる。なおリアクタンス
はゼロとならなくても、誘導リアクタンスωL/4をコン
デンサーＣ…の容量リアクタンス1/ωＣによりある程度
相殺すれば、それなりの効果を得ることができる。 第８図に示すものは回転子を巻線形とした実施例を示
すもである。 回転子コア41,42にそれぞれ導体となす巻線43,44を施
し、それぞれの巻線43,44の端子A,B,C相互をコンデンサ
ーＣ…を介して連結して一体的な回転子に形成してあ
る。その他の構成および作用は前記実施例と同一である
ので詳細説明を省略する。 次に第１図，第２図および第９図によって誘導電動機
の自動制御について説明する。 誘導電動機１の第1,第２の固定子24,25に施した巻線2
2,23の端子を機枠14内から延長して電源スイッチ51を介
し３相商用電源a,b,cに連結してある。負荷の回転速度
に対応する誘導電動機１の速度等を設定する制御値設定
盤45を記憶回路，比較演算回路を備えた制御装置46に連
結し、電動機１の回転子軸４に装設したタコゼネレータ
ー等の速度検出器47と、第１固定子24を回動制御するパ
ルスモーター35と、送風機48を駆動する電動機49と、機
枠14内に装着した温度検出器50とのそれぞれを制御装置
46に連結してある。 上記構成により、電動機１の速度制御値と、第１固定
子24を回動することによって変化する位相角に対するパ
ルスモーター35のパルス制御値とを制御値設定盤45から
制御装置46に入力する。制御装置46からの出力信号を電
源スイッチ51に連絡して電動機１を起動すると共に、回
転子４の速度を速度検知器47によって検知し、その検知
値を連絡した制御装置46において、回転子８の回転速度
が入力された速度制御値と異なる場合には、速度制御値
となるように第１固定子24を回動するパルスモーター35
の作動パルス数が演算され、その演算値を制御装置46の
出力信号によりパルスモーター35を作動し、第１固定子
24を回動して所望回転速度に制御する。そして負荷の回
転速度を制御する信号を制御値設定盤45を介して自動的
に入力する場合もあり、この場合は電動機１の回転速度
制御値により、速度検知器47を介すことなくパルスモー
ター35の作動により所望回転数に自動制御される。そし
て、温度検出器50の検出値が制御装置46に設定された基
準温度値よりも高い場合には、制御装置46からの出力信
号により送風機48の電動機49を起動し、誘導電動機１内
を冷却する。送風機48には空気冷却装置を連結する場合
もあり、温度検出器50に無関係で連続的に作動させる場
合もある。このように無人運転により効率的に運動機１
を使用することができる。 なお、上記説明において、第１固定子24のみを回動す
るものとして説明したが、第１固定子24の代わりに第２
固定子25を回動するように形設しても同様の作用が得ら
れるものであり、固定子および回転子は２個のみに限定
されるものではなく、固定子および回転子を複数個設
け、そのうちの任意数の固定子を機枠に固設すると共に
任意数の固定子を回動自在に形設することは電動機の容
量，目的等によって自由に選択できるものである。 また、固定子および回転子コアそれぞれに施す巻線は
スター結線あるいはデルタ結線のいずれをも選択できる
ことは勿論である。
示し、該誘導電動機１は以下のように構成してある。鉄
心からなる回転子コア2,3のそれぞれを任意の間隔を設
けて回転子軸４に装着し、回転子コア2,3間に非磁性コ
ア９を介設し、それぞれのコア2,3,9に連通して装設し
た複数個の導体５…の両端部を短絡環6,7に連結して一
体的な回転子８に形成する。また回転子コア2,3,9のそ
れぞれに回転子８の両側部10,11に連結する複数個の通
風胴12…を設け、通風胴12…から直交状に回転子８の外
周部に貫通する複数個の通気孔13…を穿設してある。円
筒状の機枠14の両側部に設けた軸受盤15,16を連結棒17
…にナット18…留めして一体的に組付け、回転子８の両
側部に冷却用翼車19,20を回転子軸４に装着し、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、回転子軸４を回転自在としてある。 回転子コア2,3のそれぞれに対峙する外周部に第１固
定子24と第２固定子25とを配設し、それぞれに巻線22,2
3を施してある。機枠14と第1,第２固定子24,25との間に
すべり軸受26,27を装設し、すべり軸受26,27を機枠14に
嵌装したストツプリング28…によって固定し、第２固定
子25の一側外周部に移動防止環29を嵌着し、また第２固
定子25を機枠14に螺装したボルト30によって回動をロッ
クする。第１固定子24の一側外周面にギヤー31を嵌着
し、機枠14の外周部に固設したパルスモーター35にウォ
ームギヤー36を軸着し、機枠14の開口部32からウォーム
ギヤー36を挿入してギヤー31に係合させ、第１固定子24
を回転子８に対して同心的に回動自在に形設してある。
37は開口部32に設けたカバー、38は排風孔、39…は軸受
盤15,16に複数個穿設した通風孔である。 次に第３図により、複数個の導体５の全てをコンデン
サーを介して短絡的に連結した構成を説明する。 回転子コア2,3間に非磁性コア９を介設し、それぞれ
のコア2,3,9に連通して複数個の導体５…を装設してあ
り、回転子コア2,3に対峙する外周部に第１固定子24と
第２固定子25とを配設してある。固定子24,25に対峙し
ない回転子コア2,3間つまり非磁性コア９部において、
複数個の導体５…の全てをコンデンサーＣ…を介して相
互に短絡的に連結してある。 以下に上記構成における作用を説明する。 第1,第２固定子24,25の巻線22,23に通電すると、固定
子24,25に回転磁界が生じて回転子８の導体５…に電圧
が誘起され、電流が流れて回転子８は回転する。第２固
定子25に対して第１固定子24の回動量をゼロとしたとき
には、それぞれの固定子24,25の回転磁界の位相は同一
であり、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。 次に、第２固定子25に対して第１固定子24を電気角で
θだけ回動した場合について説明する。第１固定子24と
第２固定子25が作る回転磁界の磁束φ1,φ２の位相はθ
だけずれており、そのため第１固定子24と第２固定子25
から回転子８の導体５…に誘起される電圧1,２の位
相はθだけずれている。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を基準にとり、該
電圧を２＝SE2とする。（Ｓはすべり,E2は、すべり１
のときの誘起電圧）このとき第１固定子24によって誘起
される電圧１は，１＝SE1εｊθとなる。（E1は、
すべり１の時の誘起電圧） 第４図に示すものは、回転子８の導体５…間にコンデ
ンサーＣ…を短絡的に設けていない場合の回転子８のす
べりＳと回転子に入力する有効電力Ｐとの関係を示すも
ので、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の極大は Ｓ＝（R/ωＬ）のとき現われる。 有効電力Ｐは誘導電動機１の駆動トルクと比例するの
で、第１固定子24を回動させることによって速度を連続
的に制御することができる。 次に回転子８の導体５…の抵抗をＲ、インダクタンス
をＬ、電源の角周波数をω、コンデンサーの容量をＣと
すれば、導体５…の誘導リアクタンスはωＬ、容量リア
クタンスは1/ωＣとなり、固定子側からみた電気的等価
回路は第５図のようになり、ωＬ＝4/ωＣとすることに
より、第６図に示す電気的等価回路のように、E1＝E2,
θ＝180゜,S＝１において誘導リアクタンスωＬは容量
リアクタンス1/ωＣによって相殺され、電流は抵抗Ｒの
みに制限されることとなり、力率を良くし、直流電動機
と同様な特性を得て低速度領域において大きなトルクを
確保できる。また、負荷が大きい場合にも起動を容易と
することができる。 上記作用について、トルクと速度の関係を第７図に示
してあり、回転磁界の位相差の小さい高速度領域ではコ
ンデンサーを設けないものとほぼ同様な特性となり、ま
た低速度領域においても力率が良く、大きなトルクが得
られる特性であることが理解できる。なおリアクタンス
はゼロとならなくても、誘導リアクタンスωL/4をコン
デンサーＣ…の容量リアクタンス1/ωＣによりある程度
相殺すれば、それなりの効果を得ることができる。 第８図に示すものは回転子を巻線形とした実施例を示
すもである。 回転子コア41,42にそれぞれ導体となす巻線43,44を施
し、それぞれの巻線43,44の端子A,B,C相互をコンデンサ
ーＣ…を介して連結して一体的な回転子に形成してあ
る。その他の構成および作用は前記実施例と同一である
ので詳細説明を省略する。 次に第１図，第２図および第９図によって誘導電動機
の自動制御について説明する。 誘導電動機１の第1,第２の固定子24,25に施した巻線2
2,23の端子を機枠14内から延長して電源スイッチ51を介
し３相商用電源a,b,cに連結してある。負荷の回転速度
に対応する誘導電動機１の速度等を設定する制御値設定
盤45を記憶回路，比較演算回路を備えた制御装置46に連
結し、電動機１の回転子軸４に装設したタコゼネレータ
ー等の速度検出器47と、第１固定子24を回動制御するパ
ルスモーター35と、送風機48を駆動する電動機49と、機
枠14内に装着した温度検出器50とのそれぞれを制御装置
46に連結してある。 上記構成により、電動機１の速度制御値と、第１固定
子24を回動することによって変化する位相角に対するパ
ルスモーター35のパルス制御値とを制御値設定盤45から
制御装置46に入力する。制御装置46からの出力信号を電
源スイッチ51に連絡して電動機１を起動すると共に、回
転子４の速度を速度検知器47によって検知し、その検知
値を連絡した制御装置46において、回転子８の回転速度
が入力された速度制御値と異なる場合には、速度制御値
となるように第１固定子24を回動するパルスモーター35
の作動パルス数が演算され、その演算値を制御装置46の
出力信号によりパルスモーター35を作動し、第１固定子
24を回動して所望回転速度に制御する。そして負荷の回
転速度を制御する信号を制御値設定盤45を介して自動的
に入力する場合もあり、この場合は電動機１の回転速度
制御値により、速度検知器47を介すことなくパルスモー
ター35の作動により所望回転数に自動制御される。そし
て、温度検出器50の検出値が制御装置46に設定された基
準温度値よりも高い場合には、制御装置46からの出力信
号により送風機48の電動機49を起動し、誘導電動機１内
を冷却する。送風機48には空気冷却装置を連結する場合
もあり、温度検出器50に無関係で連続的に作動させる場
合もある。このように無人運転により効率的に運動機１
を使用することができる。 なお、上記説明において、第１固定子24のみを回動す
るものとして説明したが、第１固定子24の代わりに第２
固定子25を回動するように形設しても同様の作用が得ら
れるものであり、固定子および回転子は２個のみに限定
されるものではなく、固定子および回転子を複数個設
け、そのうちの任意数の固定子を機枠に固設すると共に
任意数の固定子を回動自在に形設することは電動機の容
量，目的等によって自由に選択できるものである。 また、固定子および回転子コアそれぞれに施す巻線は
スター結線あるいはデルタ結線のいずれをも選択できる
ことは勿論である。
上記に説明した如く本発明によれば、機枠に固設した
固定子に対して、回転子と同心的に回動する固定子を回
動して回転磁界の位相を変化させることにより、回転子
の速度を任意速度に制御することができる誘導電動機に
おいて、回転子コアに装設した複数個の導体をコンデン
サーを介し相互に短絡的に連結してあるから、回動側の
固定子の回動量を大きくして回転磁界の位相を大きくず
らした低速度領域において、回転子導体の誘導リアクタ
ンスをコンデンサーの容量リアクタンスで相殺すること
により、特に低速度領域における力率を改善すると共
に、大きなトルクを得ることができ、起動・停止および
変速制御を頻繁に必要とする動力源に用いて顕著な効果
を奏する。
固定子に対して、回転子と同心的に回動する固定子を回
動して回転磁界の位相を変化させることにより、回転子
の速度を任意速度に制御することができる誘導電動機に
おいて、回転子コアに装設した複数個の導体をコンデン
サーを介し相互に短絡的に連結してあるから、回動側の
固定子の回動量を大きくして回転磁界の位相を大きくず
らした低速度領域において、回転子導体の誘導リアクタ
ンスをコンデンサーの容量リアクタンスで相殺すること
により、特に低速度領域における力率を改善すると共
に、大きなトルクを得ることができ、起動・停止および
変速制御を頻繁に必要とする動力源に用いて顕著な効果
を奏する。
第１図は複数固定子誘導電動機の側断面図、第２図は固
定子の回動機構を示す側面図、第３図は回転子の要部拡
大図、第４図は回転子のすべりと有効電力の関係図、第
５図は電気的等価回路図、第６図は位相角と速度制御の
関係説明図、第７図はトルクとすべりの関係を示す説明
図、第８図は回転子を巻線形とした実施例図、第９図は
誘導電動機の自動制御を示す構成図である。 １……複数固定子誘導電動機、2,3……回転子コア、４
……回転子軸、５……導体、6,7……短絡環、８……回
転子、９……非磁性コア、10,11……側部、12……通風
胴、13……通気孔、14……機枠、15,16……軸受盤、17
……連結棒、18……ナット、19,20……冷却用翼車、21,
21……軸受、22……巻線、23……巻線、24……第１固定
子、25……第２固定子、26,27……すべり軸受、28……
ストップリング、29……移動防止環、30……ボルト、31
……ギヤー、32……開口部、33……電圧調整器、34……
電圧調整装置、35……パルスモーター、36……ウォーム
ギヤー、37……カバー、38……排風孔、39……通風孔、
41,42……回転子コア、43,44……巻線、45……制御値設
定盤、46……制御装置、47……速度検出器、48……送風
機、49……電動機、50……温度検出器、51……電源スイ
ッチ、Ｄ……コンデンサー。
定子の回動機構を示す側面図、第３図は回転子の要部拡
大図、第４図は回転子のすべりと有効電力の関係図、第
５図は電気的等価回路図、第６図は位相角と速度制御の
関係説明図、第７図はトルクとすべりの関係を示す説明
図、第８図は回転子を巻線形とした実施例図、第９図は
誘導電動機の自動制御を示す構成図である。 １……複数固定子誘導電動機、2,3……回転子コア、４
……回転子軸、５……導体、6,7……短絡環、８……回
転子、９……非磁性コア、10,11……側部、12……通風
胴、13……通気孔、14……機枠、15,16……軸受盤、17
……連結棒、18……ナット、19,20……冷却用翼車、21,
21……軸受、22……巻線、23……巻線、24……第１固定
子、25……第２固定子、26,27……すべり軸受、28……
ストップリング、29……移動防止環、30……ボルト、31
……ギヤー、32……開口部、33……電圧調整器、34……
電圧調整装置、35……パルスモーター、36……ウォーム
ギヤー、37……カバー、38……排風孔、39……通風孔、
41,42……回転子コア、43,44……巻線、45……制御値設
定盤、46……制御装置、47……速度検出器、48……送風
機、49……電動機、50……温度検出器、51……電源スイ
ッチ、Ｄ……コンデンサー。
Claims (2)
- 【請求項１】同一回転軸に任意間隔を設けて軸着した複
数個の回転子コアを有し、該複数個の回転子コアに連通
する複数個の導体を装設して、前記複数個の回転子コア
間の任意の間隔において前記複数個の導体をコンデンサ
ーを介して相互に短絡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と同心的に且つその外周部
に複数個の固定子を対峙並設して、該複数個の固定子の
うち少なくとも一個の固定子を回動自在な回動固定子に
形設したことを特徴とする複数固定子誘導電動機。 - 【請求項２】複数個の固定子の巻線を電源に連結して開
閉する電源スイッチと電動機速度等を設定する制御値設
定盤とを、記憶回路と比較回路とを備えた制御装置に接
続すると共に、回転子速度を検出する速度検出器と回動
固定子を回動するパルスモータとを前記制御装置に接続
してなることを特徴とする請求項１記載の複数固定子誘
導電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127789A JP2919478B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 複数固定子誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127789A JP2919478B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 複数固定子誘導電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269441A JPH02269441A (ja) | 1990-11-02 |
| JP2919478B2 true JP2919478B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=14021964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9127789A Expired - Lifetime JP2919478B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 複数固定子誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919478B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP9127789A patent/JP2919478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02269441A (ja) | 1990-11-02 |
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