JPH01110089A - Controller for variable speed induction motor - Google Patents

Controller for variable speed induction motor

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Publication number
JPH01110089A
JPH01110089A JP62266826A JP26682687A JPH01110089A JP H01110089 A JPH01110089 A JP H01110089A JP 62266826 A JP62266826 A JP 62266826A JP 26682687 A JP26682687 A JP 26682687A JP H01110089 A JPH01110089 A JP H01110089A
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JP
Japan
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stator
rotor
speed
motor
control device
Prior art date
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Pending
Application number
JP62266826A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Satake
佐竹 利彦
Yukio Onoki
大野木 幸男
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Satake Engineering Co Ltd
Original Assignee
Satake Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Satake Engineering Co Ltd filed Critical Satake Engineering Co Ltd
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Priority to AU23958/88A priority patent/AU2395888A/en
Priority to EP88309750A priority patent/EP0313309A2/en
Priority to FI884818A priority patent/FI884818A/en
Priority to DK581488A priority patent/DK581488A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide excellent torque characteristic and efficiency in a total speed range of a variable speed induction motor from a starting point to a maximum rotating speed by rotatably adjusting at least one of a plurality of stators. CONSTITUTION:A plurality of rotor cores 2, 3 are secured to a rotary shaft 4. Stators 25, 31 are provided concentrically at the plurality of cores 2, 3 on the outer peripheries of the cores, and the stator 31 is rotatable. The rotating position of the stator 31 is detected by a rotating position detector at the time of starting its operation, the stator 31 is so rotated by a small-sized motor 35 to an arbitrary position as to set the rotating speed of a starting type to an arbitrary speed in response to the load of the rotor, and a motor 1 is then started. Thus, the start of the motor can be efficiently and smoothly performed together with the reduction in the size of its starter.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、速度制御領域を広範囲に且つその速度領域を
無段階的に設定できる電動機に関し、詳しくは、運転開
始前に回転子軸の起動回転速度を任意回転に設定し、ス
ムーズな起動と変速運転をするための制御装置に係る。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric motor that can set a speed control range over a wide range and in a stepless manner. It relates to a control device that sets the rotation speed to an arbitrary rotation speed and performs smooth startup and variable speed operation.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

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、始動電流を抑制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回転速度を段階的に抑
制することしか出来ず、また始動電流を始動装置に設定
した抑制値を適宜変更して運転制御できない欠点があっ
た。
Conventionally, when starting a squirrel cage induction motor that is commonly used, star-delta starting, reactor starting, starting compensator starting, etc. are known as means for suppressing the starting current. However, the rotation speed can only be suppressed in stages, and the starting current cannot be controlled by appropriately changing the suppression value set in the starting device.

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、比較的簡単に始動時から所望回転速度に至る
まで無段階的に制御を行うことが可能である反面、制御
装置の構成を高価とすると共に制御操作が面倒である等
の問題点があ2)、かご形誘導電動機には使用すること
ができないものである。
In addition, in wire-wound motors, it is possible to perform stepless control from startup to desired rotational speed relatively easily by changing the resistance value of the secondary resistor, but on the other hand, the configuration of the control device is 2) It cannot be used in a squirrel cage induction motor because it is expensive and the control operation is troublesome.

上記問題点に対処するものとして、例えば、特開昭54
−19005号公報に開示される技術のものは、同一軸
に設置された2組の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2組の回
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を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箇所にてかご形
導体の相互間を短絡する高抵抗体とを備え、回転子鉄心
に対向してそれぞれ独立する固定子に巻線を備え、始動
時には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合わせて給電する双鉄心かご彫
型動機であるが、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
間の位相を合わ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
る効果は認められたとしても、この電動機は可変速電動
機ではないから変速を必要とする負荷の動力源として使
用することができないものである。
To address the above problems, for example,
The technology disclosed in Publication No. 19005 includes two sets of stators each having independent stator windings facing two sets of rotor cores installed on the same axis; A squirrel-cage conductor is installed in common across the rotor core and is short-circuited at both ends via short-circuit rings, and a squirrel-cage conductor is connected at the center of the squirrel-cage conductor between the two sets of rotor cores. The stator windings are equipped with independent windings facing the rotor core, and the phases of the stator windings are shifted by 180° at startup, so that the operation after startup is controlled. Sometimes this is a twin-iron cage type mower that feeds power in phase, but this one increases the starting torque by shifting the phase of the stator windings by 180 degrees during startup, improving the starting characteristics. During operation, the stator windings are matched in phase with each other and can be operated with normal torque characteristics. Therefore, even if the effect of improving startability is recognized, this electric motor is not a variable speed electric motor and cannot be used as a power source for a load that requires speed change.

なお、上記特開昭54−29005号公報において、起
動時から運転時への移行に際し、トルクの急激な変動に
よるショックを緩和する目的により瞬間的に固定子巻線
の相互の給電回路を直列接続の中間ステップを設けるこ
とも1例にあるが、この場合は、0転磁界の位相のずれ
がO″と180°の両時点のみに限定されるもので変速
目的のものではない。しかも直列に切り換えたことによ
り固定子に加わる電圧は半減されるのでトルクは1/4
に減殺されることも相俟って変速制御が全く不可能にな
ることは、この公報に開示する要旨が変速を目的としな
いことからも明白なところであ2)、仮に「固定子巻線
を給電回路に対して直列接続と並列接続とに切り換える
中間ステップ」云々とあるが、この直列接続は変速目的
には全く用をなさない接続に過ぎず、電動機の運転開始
時に前記固定子を適宜位置に回動する装置と、固定子の
回動位置を検出する装置を備えておらず、運転開始時に
回転子を任意回転数でスムーズな起動を行うことができ
ず、また任意速度に変速制御することができない欠陥を
未解決としていた。
In addition, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-29005, the power supply circuits of the stator windings are momentarily connected in series for the purpose of mitigating the shock caused by sudden fluctuations in torque when transitioning from startup to operation. One example is to provide an intermediate step, but in this case, the phase shift of the 0-turn magnetic field is limited to both O'' and 180°, and is not intended for speed change. By switching, the voltage applied to the stator is halved, so the torque is 1/4
It is clear from the fact that the gist of this bulletin is not intended for speed change that the speed change control becomes completely impossible due to the reduction in the stator winding. There is an intermediate step in which the power supply circuit is switched between series connection and parallel connection, but this series connection is nothing more than a connection that is completely useless for the purpose of speed change, and the stator is moved to an appropriate position when the motor starts operating. It is not equipped with a device to rotate the stator and a device to detect the rotational position of the stator, making it impossible to smoothly start the rotor at a desired rotation speed at the start of operation, and to control the speed change to a desired speed. The defects that could not be resolved were left unresolved.

また、特開昭49−86807号公報に提案されている
ものは、多相巻線とかご形ロータとを備えたステータを
有する非同期電気モータであって伝導バー、短絡回路端
環および強磁積層からなるものにおいて、ステータは第
一と第二の巻線区分からな2)、これらの区分は相互に
およびロータの異る部分に隣接して共軸状に配置され、
かつ同じ周波数の交流を供給されることができ、また第
二巻線区分によりロータの巻線に誘導される起電力を変
化する手段を設けた非同期電気モータであるが、このも
のは、機械的あるいは電気的手段によ2)、2個のステ
ーター区分間の位相差を設けて一応回転速度を変えるこ
とができるものではあるが、2個のステーター区分間の
位相角が同相のときを除いてトルクが小さく、負荷が掛
ると直ちに運転が停止する欠陥を持つ実用に全く供しな
いものであ2)、負荷を連結した状態において、起動・
停止を頻繁に反復する動力源として採用することができ
ず、またこのものも、運転開始に際してステーターの回
動位置を検出する手段を備えておらず、運転起動時のス
テーターの回動位置が不正確であった場合に起動不能と
なること、起動機器の損傷を招来する等の重大な問題点
を未解決とするものであった。
Furthermore, JP-A-49-86807 proposes an asynchronous electric motor having a stator with polyphase windings and a squirrel-cage rotor, including conductive bars, short-circuit end rings, and ferromagnetic laminations. 2), the stator comprises first and second winding sections arranged coaxially adjacent each other and different parts of the rotor;
an asynchronous electric motor which can be supplied with an alternating current of the same frequency and is provided with means for varying the electromotive force induced in the rotor windings by means of a second winding section; Alternatively, it is possible to change the rotational speed by creating a phase difference between the two stator sections by electrical means2), but this cannot be done unless the phase angles between the two stator sections are in phase. The torque is small and the operation stops immediately when a load is applied, making it completely unusable2).
It cannot be used as a power source that frequently stops and stops, and it also does not have a means to detect the rotational position of the stator at the time of starting operation, so the rotational position of the stator at the time of starting operation is unstable. This left unresolved serious problems such as failure to start and damage to the starting equipment if it were accurate.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記従来技術の欠点を改善するためのもので
、上記特開昭54−29005号公報および特開昭49
−86807号公報のそれぞれの総和では奏することの
できない特異のトルク特性を備え、速度制御領域を広範
囲に且つその速度制御を無段階的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
亘2)、最高回転速度時点とほぼ同等の定格電流を作用
させることにより現われるトルク特性と効率の優れた可
変速誘導電動機において、回動位置検出器により回動固
定子の回動位置を検出すると共に、起動時において、任
意負荷値に応じて回動固定子を任意回動位置に回動させ
、その後において電動機の起動を効率よくスムーズに作
動させることのできる制御装置を提供することにある。
The present invention is aimed at improving the drawbacks of the above-mentioned prior art, and is
- It has a unique torque characteristic that cannot be achieved by the sum of each of the parts described in Publication No. 86807, and can be set to any desired speed with a wide speed control range and stepless speed control, and can be started with any torque. In the variable speed induction motor, which has excellent torque characteristics and efficiency that can be achieved by applying a rated current that is almost the same as that at the maximum rotation speed over the entire speed range from the starting point to the maximum rotation speed, A rotation position detector detects the rotation position of the rotation stator, and at startup, the rotation stator is rotated to an arbitrary rotation position according to the arbitrary load value, and then the motor is started more efficiently. The object of the present invention is to provide a control device that can operate smoothly.

なお、本発明の可変速誘導電動機は、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。
The variable speed induction motor of the present invention is used by being connected to a single-phase or three-phase power supply, and the rotor has a normal squirrel cage type, a double squirrel cage type, or a deep groove cage type.

特殊かご形2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2)、本発明の説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2)
、前記複数個の固定子をそれぞれ並列して電源に連結す
ること、あるいは複数個の固定子相互を直列に連結する
こと、さらに、複数個の固定子2回転子に複数種の極数
を形成する巻線を施すこと等は、任意に選択して採用で
きるものである。
It can be applied to any type of special squirrel-cage rotor core, etc. 2) The conductor used in the explanation of the present invention refers to a conductor installed in a squirrel-cage rotor core, and a wound rotor core. This is a general term for each of the windings wound on the
, connecting the plurality of stators to a power source in parallel, or connecting the plurality of stators in series, and forming plural types of pole numbers in the plurality of stator two rotors. It is possible to arbitrarily select and employ windings such as winding.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記技術的課題を達成するために本発明は、任意間隔を
設けて回転軸に軸着した複数個の導体の双方のそれぞれ
を連結して一体的な回転子に形成し、前記回転子コアの
それぞれに装設した複数個の回転子コア間に形成した空
間または非磁性体部に前記複数個の導体を抵抗材によっ
て短絡連結し、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、前記複数個
の固定子のうち少なくとも1個の固定子を回動自在な回
動固定子に形設した電動機において、前記回動固定子を
任意位置に回動する駆動装置と、前記回動固定子の回動
位置を検出する回動位置検出器のそれぞれを、前記回動
固定子に関連して直接または間接的に装着した構成によ
2)、上記問題点を解決するための手段とした。
In order to achieve the above-mentioned technical problem, the present invention connects each of a plurality of conductors fixed to a rotating shaft at arbitrary intervals to form an integral rotor, and The plurality of conductors are short-circuited to the space or non-magnetic material part formed between the plurality of rotor cores installed in each of the plurality of rotor cores, and the plurality of conductors are connected concentrically to the plurality of rotor cores and on the outer periphery thereof. In the electric motor, a plurality of stators are arranged in parallel and facing each other, and at least one stator among the plurality of stators is formed as a freely rotatable rotary stator, wherein the rotary stator can be moved to an arbitrary position. 2) by means of a structure in which a drive device that rotates to a position of 2) and a rotation position detector that detects a rotation position of the rotation stator are mounted directly or indirectly in relation to the rotation stator; , as a means to solve the above problems.

〔作 用〕[For production]

本発明は、複数個の固定子のうち少なくとも1個の回動
固定子を回動させると、複数個の固定子間に誘起する電
圧の位相と、一方の回転子コアに巻装した複数個の導体
と、他方の複数個の導体との間に誘起する電圧の位相と
には位相のずれを生じ、位相のずれに応じて回転子導体
に誘起する電圧が変化し、回転子導体に誘起する電圧を
増減に制御して回転子の回転速度を任意に変えることが
できる。
The present invention is characterized in that when at least one rotary stator among the plurality of stators is rotated, the phase of the voltage induced between the plurality of stators and the voltage induced between the plurality of stators wound around one rotor core are changed. A phase shift occurs between the phase of the voltage induced between one conductor and the other multiple conductors, and the voltage induced on the rotor conductor changes according to the phase shift, causing The rotational speed of the rotor can be changed arbitrarily by increasing or decreasing the voltage applied to the rotor.

また複数個の回転子コアに巻装した複数個の導体を、複
数個の回転子コア間で抵抗材を介して短絡連結しである
から、特に起動時、低回転速度運転時において複数個の
回転子コアに設けた複数個の導体から抵抗材を介して電
流が必然的に流れ、強力な回転トルクを出すことができ
る。
In addition, since the plurality of conductors wound around the plurality of rotor cores are short-circuited through the resistive material between the plurality of rotor cores, the plurality of conductors are short-circuited through the resistive material, especially at startup and during low rotational speed operation. Electric current inevitably flows from the plurality of conductors provided in the rotor core through the resistive material, making it possible to generate strong rotational torque.

ところで、運転開始時に回動固定子の回動位置を回動位
置検出器によって検出し、回転子の負荷に応じて起動式
の回転速度を任意速度に設定するように、駆動装置によ
り回動固定子を任意位置に回動させ、その後において電
動機を起動させるものであるから、起動機器を小型化で
きることに合せ、起動を効率よくスムーズに作動させる
ことができる。
By the way, at the start of operation, the rotation position of the rotation stator is detected by a rotation position detector, and the rotation is fixed by a drive device so that the rotation speed of the starting type is set to an arbitrary speed according to the load on the rotor. Since the motor is started after the child is rotated to an arbitrary position, the starting device can be downsized and the starting can be performed efficiently and smoothly.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を第1図〜第14図に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 14.

第1図〜第3図により本発明の第1実施例を説明する。A first embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

第1図に示す符号1は本発明による可変速誘導電動機で
あ2)、該誘導電動機1は以下のような構成を有する。
Reference numeral 1 shown in FIG. 1 is a variable speed induction motor 2) according to the present invention, and the induction motor 1 has the following configuration.

鉄心からなる回転子コア2.3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間に非磁性体コア
9を介設しである。回転子コア2.3間の非磁性体コア
9部において、非磁性体コア9を耐熱材となす石綿、ラ
セミツク材(レンガ等の陶器。
Rotor cores 2 and 3 made of iron cores are mounted on a rotor shaft 4 with arbitrary intervals, and a non-magnetic core 9 is interposed between the rotor cores 2 and 3. In the non-magnetic core 9 portion between the rotor cores 2 and 3, the non-magnetic core 9 is made of a heat-resistant material such as asbestos, racemic material (ceramics such as bricks, etc.).

非磁性ニューセラミック等を含む)を複数個の導体5・
・・に囲繞して一体的に形成すること、あるいは適所に
開口部を設けることもある。回転子コア2.3に装設し
た複数個の導体5・・・のそれぞれを直列に連結して一
体的な回転子8を形成し、その直列に連結した複数個の
導体5・・・の両端部を短絡環6.7により連結しであ
る。また回転子コア2,3および非磁性体コア9に回転
子8の両側部10.11に連絡する複数個の通風胴12
・・・を設る。回転子8に装設した複数個の導体5・・
・は、回転子コア2.3間の非磁性体コア9部において
、複数個の導体5・・・のそれぞれを連結材と成すニク
ロム線、炭素混入鋼。
(including non-magnetic new ceramics, etc.).
It may be formed integrally by surrounding it, or it may be formed with an opening at a suitable location. Each of the plurality of conductors 5... installed in the rotor core 2.3 is connected in series to form an integral rotor 8, and the plurality of conductors 5... connected in series are connected in series. Both ends are connected by a short ring 6.7. In addition, a plurality of ventilation cylinders 12 are connected to the rotor cores 2 and 3 and the non-magnetic core 9 to both sides 10 and 11 of the rotor 8.
Establish... A plurality of conductors 5 installed on the rotor 8...
- is a nichrome wire or carbon-containing steel that serves as a connecting material for each of the plurality of conductors 5 in the non-magnetic core 9 portion between the rotor cores 2 and 3.

通電性セラミック等の抵抗材r・・・を介して短絡連結
してあ2)、抵抗材r・・・に絶縁性コーティングを施
すこともある。非磁性体コア9には複数のアルミ材、セ
ラミック材、樹脂、ゴム、ガラス等の非磁性材から成る
複数個の冷却作用体13を装着し、冷却作用体13は冷
却翼車体13Aに形成しである。なお、冷却作用体13
は、第2図に示すように、非磁性体コア9を前記任意非
磁性材によって冷却用ファンに形成すること、あるいは
冷却作用体13を種々形状に形成し、該冷却作用体13
を回転子コア2.3内側面の一方または両側面に任意複
数個装着すること、さらに回転子コア2.3の空間部に
任意形態の冷却作用体を回転子軸4に軸着する場合もあ
2)、そして複数個の抵抗材「・・・を例えばジグザグ
状あるいはその他任意の冷却撹拌体として冷却作用体1
3に形成すること、抵抗材「・・・を任意上記した非磁
性材により種々形体の冷却撹拌体として冷却作用体13
に形成することがある。なお、回転子コア2.3の内側
面に一方または両側面を耐熱材となす上記した石綿、セ
ラミック材等を装着することがある。(第1図。
A short-circuit connection may be made via a resistive material r such as a conductive ceramic, and an insulating coating may be applied to the resistive material r. A plurality of cooling bodies 13 made of a plurality of non-magnetic materials such as aluminum, ceramic, resin, rubber, glass, etc. are attached to the non-magnetic core 9, and the cooling bodies 13 are formed on the cooling blade vehicle body 13A. It is. In addition, the cooling effect body 13
As shown in FIG. 2, the non-magnetic core 9 is made of the above-mentioned arbitrary non-magnetic material to form a cooling fan, or the cooling body 13 is formed into various shapes, and the cooling body 13 is formed into a cooling fan.
A plurality of optional cooling elements may be attached to one or both inner surfaces of the rotor core 2.3, and furthermore, a cooling body of any type may be attached to the rotor shaft 4 in the space of the rotor core 2.3. A2), and a plurality of resistive materials ``...'' in the form of a zigzag shape or any other cooling agitator as the cooling effecting body 1.
3, the resistive material "..." is optionally made of the above-mentioned non-magnetic material to form a cooling agitator of various shapes as a cooling effecting body 13.
may form. Note that the above-mentioned asbestos, ceramic material, etc., which is a heat-resistant material, may be attached to one or both sides of the inner surface of the rotor core 2.3. (Fig. 1.

第2図参照)円筒状の機枠14の両側部に設けた軸受!
3115.16を両端部にボルトを備えた連結棒17・
・・とナツト18・・・と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1軸支し、回転子4を回転自在としである。
(See Figure 2) Bearings provided on both sides of the cylindrical machine frame 14!
3115.16 to connecting rod 17 with bolts at both ends.
... and nuts 18..., cooling impellers 19 and 20 are attached to both sides of the rotor 8, and both ends of the rotor shaft 4 are fitted into the bearing discs 15 and 16. Bearing 21.
21, and the rotor 4 is rotatable.

回転子コア2,3に対して同心的にその外側部に巻線2
2.23を施した回動固定子31と第2固定子25を対
峙並設し、機枠14と回動固定子31との間にすべり軸
受26を装設し、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し、
機枠14と第2固定子25とは数箇所に通風窓を設けた
通風固定リング27Aと固定リング27Bにより固定す
る。回動固定子31の一側外周面にはギヤー33を嵌着
してあ2)、機枠14の外周部に固設した駆動装置F2
9と成す正逆回転用小型モーター35に駆動用歯車36
を軸着し、機枠14の外周囲部に複数個の排風口39を
穿設し、軸受盤15.16には複数個の通風孔40−・
・を穿設しである。
A winding 2 is concentrically arranged on the outer side of the rotor core 2, 3.
The rotating stator 31 and the second stator 25 subjected to 2.23 are arranged facing each other in parallel, and a sliding bearing 26 is installed between the machine frame 14 and the rotating stator 31, and the sliding bearing 26 is installed between the machine frame 14 and the rotating stator 31. The left and right movement is fixed by the stop ring 28 fitted in 14,
The machine frame 14 and the second stator 25 are fixed by a ventilation fixing ring 27A and a fixing ring 27B, which are provided with ventilation windows at several locations. A gear 33 is fitted on the outer circumferential surface of one side of the rotary stator 31 (2), and a drive device F2 is fixed to the outer circumference of the machine frame 14.
9 and a small motor 35 for forward and reverse rotation, and a driving gear 36.
A plurality of ventilation holes 39 are bored in the outer periphery of the machine frame 14, and a plurality of ventilation holes 40-.
・It is perforated.

回転子コア2.3間と、すべり軸受26に装着した回動
固定子31と、通風固定リング27Aおよび固定リング
27Bに固定した第2固定子251機枠14とで形成す
る空間部66を通風胴67に形成し、機枠1に複数個の
開口部を開設して通Jjll167に連通し、上記複数
個の開口部を任意個数の送風口68と排風口69とに形
成しである。風車71に軸着したモーター72を送風胴
70に装着して送風装置73に形成し、モーター72は
、正逆回転自在に形成され、また電圧調整器、インバー
ター等任意の変速手段を連結して変速自在に形成する場
合もある。
Ventilation is provided in a space 66 formed between the rotor cores 2.3, the rotary stator 31 mounted on the sliding bearing 26, and the second stator 251 fixed to the ventilation fixing ring 27A and the fixing ring 27B. A plurality of openings are formed in the machine frame 1 to communicate with the air outlet 167, and the plurality of openings are formed into an arbitrary number of ventilation ports 68 and ventilation ports 69. A motor 72 which is pivoted to a windmill 71 is attached to a blower body 70 to form a blower device 73, and the motor 72 is formed to be able to freely rotate in forward and reverse directions. In some cases, it is formed so that the speed can be changed freely.

送風装置73を機枠14に固設すると共に、送風装置7
3の吸風部74Aを排風口69に連絡して通ff1l1
67に連通し、排風口69の他方から外気を導入する送
風口68を通風胴67に連通してあ2)、送Jlt17
0には排風部74Bが形設しである。
The blower device 73 is fixed to the machine frame 14, and the blower device 7
Connect the air intake part 74A of No. 3 to the air exhaust port 69 to ventilate ff1l1.
67, and a ventilation port 68 that introduces outside air from the other side of the ventilation port 69.
0 is provided with an air exhaust section 74B.

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に嵌着したギヤー33とを係合
させ、駆動装置129と成すスイッチを備えた小型モー
ター35とギヤー33および駆動用歯車36とより成る
回動機構30と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[100に形設しである。
The drive gear 36 partially inserted into the machine frame 14 through the opening 37 is engaged with the gear 33 fitted on the rotary stator 31, and a small motor 35 with a switch and a drive device 129 is connected. A second stator 25 is connected to the rotating stator 31 via a rotating mechanism 30 consisting of a gear 33 and a drive gear 36 so that the rotating stator 31 can freely rotate, and is fixed to the machine frame 14. A rotary stator 31 that is rotatable in relation to the voltage phase shifter 100 is installed in the voltage phase shifter 100.

回動固定子31の外周面に磁気センサー32を装着し、
磁気センサー32に関連して磁気を検出する複数個の端
子径を異にした磁気検知体34・・・を非磁性板41に
埋設し、非磁性板41を機枠14の内周面に装着し、磁
気センサー32と磁気検知体34・・・とにより回動位
置検知器42に形成すると共に、磁気センサー32は、
各磁気検知体34・・・のそれぞれに設定された回動固
定子31の回動位置を入力した表示器43に電気的に連
結しである。符号38は突片を入出動制御するソレノイ
ドで、ソレノイド38は機枠14に装着してその突片を
回動固定子31に嵌着したギヤー33にvi着自在に係
合させてあ2)、回転子軸4にはタコゼネレーター等の
速度検出器44を装架し、速度検出器44は速度表示器
45に連結しである。なお、速度検出器44は、回転子
軸4に装着することに限定されるものではなく、ストロ
ボ式回転計、光電式回転計等の非接触式回転計を回転子
コア2.3、非磁性体コア9.導体5・・・等に関連し
て配設して使用することがある。
A magnetic sensor 32 is attached to the outer peripheral surface of the rotating stator 31,
A plurality of magnetic detectors 34 with different terminal diameters for detecting magnetism in relation to the magnetic sensor 32 are embedded in a non-magnetic plate 41, and the non-magnetic plate 41 is attached to the inner peripheral surface of the machine frame 14. The magnetic sensor 32 and the magnetic sensing body 34 form a rotational position detector 42, and the magnetic sensor 32 is
It is electrically connected to a display 43 into which the rotational position of the rotational stator 31 set for each magnetic detection body 34 is input. Reference numeral 38 is a solenoid that controls the entry and exit of the protruding piece, and the solenoid 38 is attached to the machine frame 14, and the protruding piece is engaged with the gear 33 fitted to the rotary stator 31 so that it can be attached freely.2) A speed detector 44 such as a tacho generator is mounted on the rotor shaft 4, and the speed detector 44 is connected to a speed indicator 45. Note that the speed detector 44 is not limited to being attached to the rotor shaft 4, and a non-contact type tachometer such as a strobe type tachometer or a photoelectric tachometer may be attached to the rotor core 2.3, a non-magnetic tachometer, etc. Body core9. It may be arranged and used in connection with the conductor 5, etc.

次に、第3図に基づいて回動固定子31と第2固定子2
5のそれぞれに巻装した巻線22゜23の結線について
説明する。回動固定子31゜第2固定子25のそれぞれ
にスター結線を施した巻1122.23とを直列に連結
する。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2
2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
して連結しである。
Next, based on FIG. 3, the rotary stator 31 and the second stator 2 are
The connection of the windings 22 and 23 wound around each of the windings 22 and 23 will be explained. The rotating stator 31° and the windings 1122 and 23 each having a star connection are connected in series to each of the second stator 25. That is, the terminals A, B of the winding 22 of the rotating stator 31,
C is connected to the commercial three-phase power supply A, B, and C, and the winding 2
The terminals a, b, and c of the second stator 25 are connected to the terminals A, B, and C of the winding 23 of the second stator 25, and the terminals a, b, and c of the winding 23 are short-circuited and connected.

以下に上記構成における作用を説明する。The operation of the above configuration will be explained below.

巻線22.23に商用3相電源から通電すると、回動固
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。回動固定子31に対して第2固定子25
それぞれの回動量をゼロとしたときには、それぞれの固
定子31.25に生じる回転磁界の磁束に位相のずれが
なく、その詳細は後述する如く連結材となす抵抗材「・
・・には電流が流れないので、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 the windings 22.23 are energized from a commercial three-phase power source, a rotating magnetic field is generated in the rotating stator 31.25, voltage is induced in the rotor 8, and current flows through the conductors 5 of the rotor 8. The rotor 8 rotates. The second stator 25 with respect to the rotating stator 31
When each rotation amount is set to zero, there is no phase shift in the magnetic flux of the rotating magnetic field generated in each stator 31.
Since no current flows through the motor, it has the same torque characteristics as a general induction motor.

次に、小型モーター35を作動して回動固定子31を回
動し、回動固定子31を電気位相角で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.φ2の位相はθだけずれて
お2)、そのため回動固定子31と第2固定子25によ
り回転子8の導体5・・・に誘起される電圧色、白の位
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・・・に誘起される電圧向を基準にとし
、該電圧をm−8Eとする。
Next, a case will be described in which the small motor 35 is operated to rotate the rotary stator 31, and the rotary stator 31 is rotated by an electrical phase angle of θ. Rotating stator 31 and second stator 25
The magnetic flux of the rotating magnetic field created by φ1. The phase of φ2 is shifted by θ2), so the phase of the voltage color and white induced in the conductor 5 of the rotor 8 by the rotating stator 31 and the second stator 25 is shifted by θ. . Now, the direction of the voltage induced in the conductors 5 of the rotor 8 by the second stator 25 is taken as a reference, and the voltage is defined as m-8E.

ここでSはすべ2)、Eはすべり1のときの誘起電圧で
ある。この、とき第1固定子24によって導体5Aに誘
起される電圧向は、6l−8Eε」・となる。
Here, S is the slip 2) and E is the induced voltage when the slip is 1. At this time, the voltage direction induced in the conductor 5A by the first stator 24 is 61-8Eε''.

(E−すべり1の時の誘起電圧) 第4図に示すものは、非磁性体コア9部において複数個
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2)、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。
(Induced voltage when E-slip 1) What is shown in Fig. 4 is the case where the resistive material r... that short-circuits the plurality of conductors 5... is not installed in the non-magnetic core 9 section. This shows the relationship between the slip S of the rotor 8 and the active power P of the rotor input.When the voltage phase is θ-0°, the active power P is maximum2), and when 0°<θ<180° Time is smaller than that. Here conductor 5...
Let R and L be the resistance and inductance of
It appears when ωL).

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
、小型モーター35を作動して回動固定子31を第2固
定子25に対して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、回転子の速度を無段階的に制御す
ることができる。
Since the active power P is proportional to the driving torque of the induction motor 1, the voltage induced in the rotor 8 is adjusted by operating the small motor 35 and rotating the rotary stator 31 relative to the second stator 25. However, the speed of the rotor can be controlled steplessly.

次に、回転子8の導体5・・・の短絡環6,7から連結
材までのそれぞれの抵抗をR1,R2、またインダクタ
ンスをLl、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の抵抗をrとす
れば、回転子8の電気、的等価回路は第6図のようにな
2)、符号■+、I2.13は各枝路を流れる電流を示
すものである。
Next, let R1 and R2 be the respective resistances from the short-circuit rings 6 and 7 of the conductors 5 of the rotor 8 to the connecting material, let Ll and L2 be the inductances, let ω be the angular frequency of the power supply, and let each conductor 5 If the resistance of the resistive material that short-circuits each of ... is r, the electrical equivalent circuit of the rotor 8 is as shown in Figure 62), and the symbol ■+ and I2.13 represent each branch. It shows the current flowing.

次に、第5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6図のようにな2)、R1−
R2,L曹−L2でθ−0゛のときにはI3−II−1
2−0となり抵抗材rには電流が流れないことになる。
Next, when converting the circuit shown in Fig. 5 into an equivalent circuit seen from both stator 31.25 sides, it becomes as shown in Fig. 62), R1-
When θ-0゛ at R2, L-L2, I3-II-1
2-0, and no current flows through the resistor material r.

このことはθ−θ°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−〇°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。
This means that when θ-θ°, the torque T is equal to the value without r. Therefore, when θ-〇°, it has the same torque characteristics as a conventional induction motor.

次に、R+−R2,L+−L2でθ−180゜のときに
は、II−−I2.I3−II−12=21+とな2)
、従来の誘導電動機において回転子導体の抵抗をR*−
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+-R2 and L+-L2 are θ-180°, II--I2. I3-II-12=21+tona2)
, in a conventional induction motor, the resistance of the rotor conductor is R*-
If R2=R, the result is the same as if R were increased to R+2r.

上記回転子8の回転によ2)、軸受!115.16に穿
設した通風口40・・・から冷却用翼車19゜20によ
り機枠14内に外気を吸引し、冷却用調車19により巻
線229回転子コア2.導体5・・・等を冷却して排風
孔39A・・・を介して機枠14外に排除し、冷却用調
車20では、111119で吸引して余剰となった空気
を通風胴12・・・内に流動させると共に、回転子コア
、非磁性体コア92回転子コア3を冷却し、軸受[16
から吸引した空気とは合流させて巻線23.第2固定子
25を通風させて冷却し、その排気は通風固定リンク2
7Aの通風窓を介して機枠14の排風孔39B・・・か
ら排出され、巻線22,23、回転子コア2,3、非磁
性体9.導体5・・・のそれぞれに機能を安定的に作用
させる。
Due to the rotation of the rotor 8 2), bearing! Outside air is sucked into the machine frame 14 by the cooling impeller 19 and 20 through the ventilation holes 40 bored in the holes 115 and 16, and the cooling pulley 19 draws the winding 229 into the rotor core 2. The conductors 5, etc. are cooled and removed to the outside of the machine frame 14 through the ventilation holes 39A. ...and cools the rotor core, non-magnetic core 92 and rotor core 3, and cools the bearing [16
The air sucked from the winding 23. The second stator 25 is ventilated and cooled, and the exhaust is discharged from the ventilation fixed link 2.
The windings 22, 23, rotor cores 2, 3, non-magnetic material 9. A function is stably exerted on each of the conductors 5...

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を直列に連結した作用を第1図、
第3図につき説明する。
Next, FIG.
This will be explained with reference to FIG.

巻線22.23を直列に連結しであるため商用3相電源
から巻[122,23間に電流は流れるが、仮に巻81
22.23のそれぞれの抵抗の相違あるいは両固定子3
1.25の容量の太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は等しくなる作用と、回動固定子3
1.第2固定子25に対する回動差、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・・・のそれぞれを連結材となす
抵抗材「・・・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2)、第7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速することができる。
Windings 22 and 23 are connected in series, so current flows between windings 122 and 23 from a commercial three-phase power supply, but if winding 81
22.Difference in resistance of each of 23 or both stators 3
1.25, the magnitude of the current flowing through each winding 22.23 is the same, and therefore the rotating stator 31 and the second stator 25 The magnitude of the current induced and flowing from each of the conductors 5 of the rotor 8 to the rotor 8 is the same, and the rotating stator 3
1. Depending on the rotation difference with respect to the second stator 25, that is, the phase shift that occurs in the magnetic flux of the rotating magnetic field, the magnitude of the current flowing from each of the stators 31, 25 to the conductor 5 of the rotor 8 becomes equal. The effect of the forcing force and the vector difference current caused by the phase difference in voltage between both stators 31.25 are caused by the resistance material "..." which connects each of the plurality of conductors 5... Due to the synergistic effect (2) with the effect of the forced force that inevitably flows through , even when a load is connected, it is easy to start in each speed range, and it can be used to suit the starting characteristics of the load for smooth starting or high output, etc. , it is possible to optimally cope with a power source that frequently repeats starting and stopping.As mentioned above, the speed of the rotor 8 is controlled by controlling the phase shift by the rotary stator 31, and the conductors 5 of the rotor 8... The rotational speed of the rotor 8 can be changed arbitrarily only by increasing or decreasing the current flowing through the rotor 8.

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「・・・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、一般の巻線形翼導電動機の二
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2)、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2)、Pθを小さくするこ
とは一般の巻線形翼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。そして再固定子
31.25に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の抵抗値の設
計次第によ2)、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等に作
用させることができる。
Note that the rotating stator 31 has windings 22 and 23 connected in series.
and the second stator 25 to the conductor 5 of the rotor 8, respectively.
・For the magnitude of the current flowing in ・, multiple conductors 5...
The ratio of the current that flows in a short circuit through the resistive material r... is determined by the value of Pθ (P - number of pole pairs, θ - phase angle), regardless of the resistance value and slip of the resistive material r... (The above ratio is zero at Pθ-0 at maximum Pθ-π) If Pθ is constant, the slip is similar to the case where the secondary insertion resistance of a general wound blade conductive motor is constant. and the torque characteristics 2), when Pθ becomes small, the conductor 5 of the rotor 8...
Since the ratio of current flowing through the motor is small2), reducing Pθ has the same effect as reducing the secondary insertion resistance of a general wound blade conductive motor. When the rated current is passed through the stator 31.25 again, the phase difference θ
Depending on the selection of the slip value and the design of the resistance value of the connecting material2), the rated current and rated torque characteristics of the maximum speed can be made to work almost equally in each speed range even if the rated current and torque characteristics are changed arbitrarily. .

また、回動固定子31と第2固定子25の巻線22.2
3を直列に連結してあっても、仮に導体5・・・間に連
結材を設けて短絡していない場合は、位相差がある時は
回転子導体5・・・にはほとんど電流が流れにくい状態
とな2)、再固定子31.25の巻1122.23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
著しく低下する現象となる。
In addition, the windings 22.2 of the rotary stator 31 and the second stator 25
3 are connected in series, if a connecting material is provided between the conductors 5 and there is no short circuit, almost no current will flow through the rotor conductors 5 when there is a phase difference. 2) If the windings 1122.23 of the stator 31.25 are connected to the power supply in parallel, the efficiency and torque will be significantly lower.

上記に対し、回動固定子31と第2固定子25の巻線2
2.23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1122
.23に入力する電圧は等しく、再固定子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2)、複数個の導
体5・・・間を連結材となす抵抗材r・・・を介して流
れる電流は、(1/ 2) X (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
「・・・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(再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。(上記和電圧ば、Pθ−πが
ゼロで、Pθ=0で最大とな2)、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2)、Pθを一定とした場合のすべりとトル
ク特性は、一般の巻線形翼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特性とした第9図に示
す如くな2)、この特性は、再固定子31.25の巻線
22.23を直列に連結した場合の特性に対して速度制
御の範囲が狭くなるものとなる。
In contrast to the above, the winding 2 of the rotary stator 31 and the second stator 25
2.23 are connected in parallel to a commercial three-phase power supply, the rotation stator 31 and the winding 1122 of the second stator 25
.. The voltages input to the re-stators 31 and 23 are the same, and the voltages induced from each of the re-stators 31 and 25 to the conductors 5 of the rotor 8 are the same, but the phases of the voltages differ by Pθ2). The current flowing through the resistive material r, which serves as a connecting material between..., is (1/2) The current is approximately proportional to the resistance value of the material ``...''. However, in addition to the current flowing through the resistive material r... in the conductor 5 of the rotor 8, A current approximately proportional to (sum voltage induced in) ÷ (impedance of rotor conductor) flows in a superimposed manner. (The impedance of a conductor is composed of the resistance of the conductor and the secondary leakage reactance, and therefore varies depending on the slippage.) Therefore, for the magnitude of the current flowing through the conductors 5 of the rotor 8, the impedance between the multiple conductors 5... The ratio of current flowing through the resistance material r... varies depending on the slip and resistance value even if Pθ is constant2).The slip and torque characteristics when Pθ is constant are those of a general wound blade conduction motor. As shown in Figure 92), this characteristic is a mixture of the characteristics when the secondary insertion resistance of the motor is fixed and the characteristics when the primary voltage of a general induction motor is controlled. The range of speed control becomes narrower than the characteristic when the windings 22, 23 of the children 31, 25 are connected in series.

ところで、(第2図参照)可変速誘導電動機1の運転開
始時において、磁気センサー32が検出する回転固定子
31.の回動位置が例えば電気角で60°であった場合
、回転子軸4に連結された負荷の起動特性を考慮するこ
となく電源を入れると、起動トルクを大きく必要とする
負荷を連結したものにあっては、電動機1を起動不能と
なることや、起動機器の容量を充分に確保すること等が
従来の問題点とする処であったが、本発明の特徴とする
点は、起動機器を小型化すると共に起動を・スムーズに
、また変速自在にした構成にあ2)、電動機1の運転起
動前に、回動固定子31の回動固定位置がどの箇所であ
るかを回動位置検出器32の磁気センサー32により検
出する。例えば回動固定子31の回動位置を磁気検知体
34cから磁気センサー32が検出して表示器43に連
絡し、表示器43においてその信号値によ2)、回動固
定子31の回動位置を電気角で60°であることをデジ
タル表示する。上記回動位置の表示に基づいて、ソレノ
イド38を作動させてギヤー33のロックを解除すると
共に、スイッチにより小型モーター35を逆転させて回
転子軸4に連結された負荷の起動特性に対応する起動速
度となるように、例えば回動固定子31の回動位置を電
気角で150゜とした場合、磁気センサー32により磁
気検知体34rを検出して表示器43に回動固定子31
の目標起動回動位置である150°を表示されるまで作
動dせ、目標起動回動位置が表示されると小型モーター
35の作動を停止すると共に、ソレノイド38を作動し
てギヤー33をロックし、回動固定子31の回動を固定
する。
By the way (see FIG. 2), when the variable speed induction motor 1 starts operating, the rotating stator 31. which is detected by the magnetic sensor 32. For example, if the rotational position of is 60 degrees in electrical angle, if the power is turned on without considering the starting characteristics of the load connected to the rotor shaft 4, the load that requires a large starting torque will be connected. Conventionally, problems such as the inability to start the electric motor 1 and ensuring sufficient capacity of the starting device have been encountered, but the feature of the present invention is that the starting device cannot be started. 2) Before starting operation of the electric motor 1, the rotation fixed position of the rotation stator 31 is determined by the rotation position. It is detected by the magnetic sensor 32 of the detector 32. For example, the magnetic sensor 32 detects the rotational position of the rotational stator 31 from the magnetic detection body 34c and communicates it to the display 43, and the display 43 determines the rotational position of the rotational stator 31 based on the signal value. Digitally displays the position as 60 degrees in electrical angle. Based on the display of the rotational position, the solenoid 38 is actuated to unlock the gear 33, and the small motor 35 is reversed by a switch to start the motor in accordance with the starting characteristics of the load connected to the rotor shaft 4. For example, when the rotating position of the rotating stator 31 is set to 150 degrees in electrical angle, the magnetic sensor 32 detects the magnetic sensing body 34r and the rotating stator 31 is displayed on the display 43.
The motor is operated until the target starting rotational position of 150° is displayed, and when the target starting rotational position is displayed, the operation of the small motor 35 is stopped and the solenoid 38 is activated to lock the gear 33. , fixes the rotation of the rotation stator 31.

上記操作の終了後、電源から巻線22.23に通電され
ると、回転子軸4は回動固定子31を起動回動位置に応
じたスムーズな回転速度で起動し、次いでソレノイド3
8を起動してギヤー33のロックを解除すると共に、ス
イッチを操作して小型モーター35を正転させ、回転子
軸4の回転速度の変化を速度検出器44によって検出し
、回転子軸4の回転速度が所望回転速度となったことを
速度表示器45が検知すると、小型モーター35を停止
すると共にソレノイド38を作動してギヤー33をロッ
クして回動固定子31の回動を固定する。
After the above operation is completed, when the windings 22 and 23 are energized from the power supply, the rotor shaft 4 starts the rotary stator 31 at a smooth rotational speed corresponding to the starting rotation position, and then the solenoid 3
8 to unlock the gear 33, operate the switch to rotate the small motor 35 in the forward direction, detect changes in the rotational speed of the rotor shaft 4 with the speed detector 44, and detect the change in the rotation speed of the rotor shaft 4. When the speed indicator 45 detects that the rotational speed has reached the desired rotational speed, the small motor 35 is stopped and the solenoid 38 is activated to lock the gear 33 and fix the rotation of the rotary stator 31.

なお、起動時の回動固定子31の回動位置の設定は、回
転子軸4に連結された種々負荷の起動特性に対応して任
意の回動位置に設定されて運転されること、磁気センサ
ー32を任意複数個を装着すること等は適宜選択される
ことは勿論のことである。
Note that the rotational position of the rotational stator 31 at the time of startup is set to an arbitrary rotational position corresponding to the startup characteristics of various loads connected to the rotor shaft 4, and the magnetic It goes without saying that mounting any number of sensors 32 may be selected as appropriate.

目標回動位置の調節終了後、起動スイッチの入力と同時
に送風装置73のモーター72を作動して風車71を回
転させると、風車71の吸風作用により外気を送風口6
8から通風胴67に吸風し、その外気を冷却作用体13
により通風胴67内を攪拌して非磁性コア9あるいは導
体5・・・、抵抗材「・・・等を冷却放熱し、通風胴6
7内の空気は排風口69を介して送Jlii70に吸引
されて排風口部74Bから送風胴70外に排気される。
After adjusting the target rotation position, when the start switch is input and the motor 72 of the blower device 73 is activated to rotate the windmill 71, the wind turbine 71 sucks the outside air into the blower port 6.
8 to the ventilation shell 67, and the outside air is passed to the cooling body 13.
The inside of the ventilation shell 67 is stirred to cool and radiate heat from the non-magnetic core 9 or the conductor 5..., the resistance material "..., etc., and
The air inside the air blower 70 is sucked into the blower Jlii 70 through the air outlet 69 and is exhausted to the outside of the air blower body 70 from the air outlet part 74B.

高速度領域での運転であっては、外気を吸引した冷却用
翼車19.20の送風作用を通l1lrIA12・・・
に流通させ、回転子コア2,3、非磁性コア9を冷却さ
せ、導体5・・・、抵抗材r・・・に放熱作用を及ぼし
てその排気を排風m39A・・・。
When operating in a high speed range, l1lrIA12...
The rotor cores 2, 3 and the non-magnetic core 9 are cooled, the conductors 5..., the resistive material r... are subjected to a heat dissipation action, and the exhaust air is discharged as air m39A....

39B・・・のそれぞれから排出するので、抵抗材「・
・・の発熱はさほど高くはならず蓄熱されることもない
。しかしながら、変速した低・中速度回転領域において
は、抵抗材「・・・の発熱は急速に増大するので、冷却
用翼車19.20のみの送風作用では抵抗材r・・・を
放熱する機能に不足を生じるが、通風胴67内に外気を
導入して非磁性コア9および抵抗材「・・・を冷却放熱
し、その排熱を通風胴67から排気する送風装置73を
備えているから、電動機1の回転速度の変速とは無関係
に抵抗材「・・・を冷却放熱し、電動回転効率を有効的
に作用させると共に、抵抗材r・・・の発熱およびその
発熱に関与する非磁性コア9のそれぞれの耐久性を向上
して維持することができる。
Since it is discharged from each of 39B..., the resistance material "...
The heat generated by ... does not become very high and no heat is stored. However, in the low-to-medium speed rotation range when the speed is changed, the heat generated by the resistance material ``...'' increases rapidly, so the blowing action of the cooling impeller 19, 20 alone has the function of dissipating heat from the resistance material r... However, since it is equipped with a blower device 73 that introduces outside air into the ventilation cylinder 67 to cool and radiate heat from the non-magnetic core 9 and the resistive material ``...'' and exhausts the waste heat from the ventilation cylinder 67. , irrespective of the change in the rotational speed of the electric motor 1, cools and radiates heat from the resistive material "..." to effectively increase electric rotational efficiency, and also heats up the resistive material "r..." and the non-magnetic material involved in the heat generation. The durability of each of the cores 9 can be improved and maintained.

なお、送風袋!!73の排風口部74Bを機枠14に設
けた任意個数の送風口68に連通させ、送風装置73の
送風により外気を通風胴67内に導入させ、その排気を
任意個数の排風口69から排除するよう構成してもよい
。いずれにしても、機外空気を機枠14の一方側から通
風胴73内に導入し、その排気を機枠14の他方側から
排気するので抵抗材r・・・、非磁性コア9の冷却放熱
に効果的な作用を施すことができ、送風068.排風口
69は複数個であってもよい。
In addition, a blowing bag! ! The exhaust port portion 74B of 73 is communicated with an arbitrary number of ventilation ports 68 provided in the machine frame 14, the outside air is introduced into the ventilation shell 67 by the air blowing from the blower device 73, and the exhaust air is removed from the arbitrary number of ventilation ports 69. It may be configured to do so. In any case, since the outside air is introduced into the ventilation shell 73 from one side of the machine frame 14 and the exhaust air is exhausted from the other side of the machine frame 14, the resistance material r... and the non-magnetic core 9 are cooled. It can have an effective effect on heat dissipation, and can blow air 068. There may be a plurality of exhaust ports 69.

また、第9図に示すように、水槽101にボ・ンプ10
2を介して連結したラジェーター103により形成する
冷媒装W1104を送風068に連結し、通風胴67内
に導入する空気を冷却して非磁性コア9.抵抗材r・・
・への冷却放熱をより効果的に作用させる。図示を省略
するが、冷媒装置104をクーラー、凝縮器、冷媒ガス
In addition, as shown in FIG.
A refrigerant system W1104 formed by the radiator 103 connected via the radiator 9. Resistance material r...
・Make cooling heat dissipation more effective. Although not shown, the refrigerant device 104 includes a cooler, a condenser, and a refrigerant gas.

その他種々の冷媒装置によって構成することは任意に選
択して実施でき、送風装置73は、回転子軸4が高速回
転から低速回転に向けて変速するに伴い、モーター72
の回転速度を高速度回転に向けて制御させることもあ2
)、送風装置73、冷媒装置104は、電動機1の高速
度運転時にあっては、モーター72あるいはいずれかの
冷媒装置104を停止し、電動機1の電動効率との関係
をデータによりチエツクしつつ省エネルギー化を優先さ
せる場合がある。なお、送風装置73.その他の冷媒装
置1104のそれぞれは、機枠14に直接連結すること
なく、それらを他所に配設して送風口68または排風口
69にダクトを介し連通させることは任意に選択して実
施できるものである。
The configuration with various other refrigerant devices can be arbitrarily selected and implemented, and as the rotor shaft 4 changes speed from high speed rotation to low speed rotation, the blower device 73
The rotation speed may be controlled toward high speed rotation.
), the blower device 73, and the refrigerant device 104 stop the motor 72 or one of the refrigerant devices 104 when the electric motor 1 is operating at high speed, and save energy while checking the relationship with the electric efficiency of the electric motor 1 based on data. There are cases where priority is given to Note that the blower device 73. Each of the other refrigerant devices 1104 can be arbitrarily selected and implemented by arranging them elsewhere and communicating with the air outlet 68 or the air exhaust port 69 via a duct without directly connecting them to the machine frame 14. It is.

次に、第10図によって回動位置検出器の第2実施例に
ついて説明する。
Next, a second embodiment of the rotational position detector will be described with reference to FIG.

回動固定子31の外周面に細長状の検知板46を固着し
、機枠14の内周面に複数個のリミットスイッチ47.
47a・−47nを装着し、回動固定子31の回動に伴
ってリミットスイッチ47a・・・47nの該当部が検
知板46に接触するように形設して回動位置検出器48
に形設してあ2)、リミットスイッチ47a・・・47
nは、同出力信号を入力した電気抵抗値の変化を演算し
て回動固定子31の回動位置を電気角で表示する表示器
49に連結しである。
An elongated detection plate 46 is fixed to the outer peripheral surface of the rotary stator 31, and a plurality of limit switches 47.
47a, .
2), limit switches 47a...47
n is connected to a display 49 which calculates the change in the electrical resistance value inputted with the same output signal and displays the rotational position of the rotational stator 31 in electrical angles.

上記構成によ2)、回動固定子31が静止した状態は、
検知板46に当接したリミットスイッチ47・・・の該
当抵抗値により回動固定子31の回動位置が表示器49
に表示される。例えばリミットスイッチ47aのみが検
知板46に当接したときは、回動固定子31の回動位置
は電気角で0°が表示器49に表・示され、以下リミッ
トスイッチ47b 、 4.7C、7d 、 476 
、、、は、電気角で15°、 30’ 、 45°、6
0°・・・のように表示される。なお、リミットスイッ
チ47・・・の装着は任意数に選択でき、また検知板は
種々のものを採用できることは言うまでもない。上記以
外の構成および作用は、前記第1実施例と同様であるの
でその詳細は省略する。
According to the above configuration 2), when the rotary stator 31 is stationary,
The rotating position of the rotating stator 31 is indicated by the indicator 49 according to the resistance value of the limit switch 47 that is in contact with the detection plate 46.
will be displayed. For example, when only the limit switch 47a comes into contact with the detection plate 46, the rotating position of the rotary stator 31 is displayed as 0° in electrical angle on the display 49, and the following limit switches 47b, 4.7C, 7d, 476
, , are electrical angles of 15°, 30', 45°, 6
It is displayed as 0°... It goes without saying that any number of limit switches 47 can be installed, and that various detection plates can be used. The configuration and operation other than those described above are the same as those of the first embodiment, so details thereof will be omitted.

次に、第11図によって回動位置検出器の第3実施例図
について説明する。
Next, a third embodiment of the rotational position detector will be described with reference to FIG.

回動固定子31の側壁面に円盤50を装着し、円盤50
には複数個の孔径を異にした検知孔51・・・を穿設し
、機枠14の内周部にビス止めしたブラケット52にホ
トセンサー53を装着し、回動固定子31と一体的に回
動する検知孔51・・・に関連してホトセンサー53を
対面させて回動位置検出器54に形成してあ2)、演算
機能を設けた表示器55にホトセンサー53を連結しで
ある。
A disk 50 is attached to the side wall surface of the rotating stator 31, and the disk 50
A plurality of detection holes 51 with different diameters are drilled in the frame 14, and a photo sensor 53 is attached to a bracket 52 screwed to the inner circumference of the machine frame 14, and integrated with the rotary stator 31. The photo sensor 53 is formed in the rotation position detector 54 so as to face the detection hole 51 which rotates in relation to the detection hole 51...2), and the photo sensor 53 is connected to a display device 55 provided with a calculation function. It is.

以下に上記構成における作用につき説明する。The operation of the above configuration will be explained below.

回動固定子31の静止位置において、ホトセンサー53
が該当する検出孔51を検出すると、ホトセンサー53
の検出信号を表示器55において演算すると共に、回動
固定子31の回動位置、すなわち電気角が表示される。
At the rest position of the rotating stator 31, the photosensor 53
detects the corresponding detection hole 51, the photo sensor 53
The detection signal is calculated on the display 55, and the rotational position of the rotational stator 31, that is, the electrical angle, is displayed.

□運転起動時の回動固定子31の回動位置が電気角で仮
に120″とする場合は、回動固定子31を回動させて
ホトセンサー53が検出孔51jを検出し、表示器55
に120°が表示されると起動スイッチを作動させ、次
に回動固定子31を回動させて所望の正常回転速度に制
御する。上記以外の構成および作用は、第1実施例と同
様であるのでその詳細は省略する。
□If the rotational position of the rotational stator 31 at the start of operation is assumed to be 120'' in electrical angle, the rotational stator 31 is rotated so that the photosensor 53 detects the detection hole 51j and the display 55
When 120° is displayed, the start switch is activated, and the rotary stator 31 is then rotated to control the desired normal rotation speed. The configuration and operation other than those described above are the same as those of the first embodiment, so the details thereof will be omitted.

次に、第12図により回動位置検出装置の第4実施例に
ついて説明する。
Next, a fourth embodiment of the rotational position detection device will be described with reference to FIG.

機枠14の下部に開口部56を開設し、第1固定子24
の一側部にウオーム歯車57を固設して回動固定子58
に形設する。機枠14の外周部に装着したパルスモータ
−59に、ウオーム60を嵌着した回転軸61を軸着し
、ウオーム60をウオーム歯車57に螺合して駆動装置
64に形成する。回転軸61に回軸を連結したロータリ
ーエンコーダー62を表示器63に連結し、表示器63
には記憶回路、演算回路、デジタル表示部を備えて回動
位置検出路65に形成しである。
An opening 56 is formed in the lower part of the machine frame 14, and the first stator 24
A worm gear 57 is fixedly attached to one side of the rotary stator 58.
to be formed. A rotating shaft 61 fitted with a worm 60 is attached to a pulse motor 59 mounted on the outer periphery of the machine frame 14, and the worm 60 is screwed onto a worm gear 57 to form a drive device 64. A rotary encoder 62 whose rotating shaft is connected to the rotating shaft 61 is connected to a display 63.
The rotary position detection path 65 is provided with a memory circuit, an arithmetic circuit, and a digital display section.

以下に、上記構成における作用につき説明する。ロータ
リーエンコーダー62の出力信号を入力した表示器63
において、回動固定子58の回動位置が電気角でOoの
ときを記憶させ、順次回動固定子58の回動位置が電気
角で1800となるまでの間に、パルスモータ−59の
回転に伴うロータリーエンコーダー62の検出するパル
ス信号に基づいて回動固定子58の回動位置を電気角に
演算し、ロータリーエンコーダー62のパルス信号と回
動固定子58の回動位置の電気角との関係は記憶される
The effects of the above configuration will be explained below. Display device 63 into which the output signal of rotary encoder 62 is input
, the time when the rotational position of the rotational stator 58 is Oo in electrical angle is memorized, and the rotation of the pulse motor 59 is sequentially changed until the rotational position of the rotational stator 58 reaches 1800 in electrical angle. The rotational position of the rotary stator 58 is calculated into an electrical angle based on the pulse signal detected by the rotary encoder 62, and the difference between the pulse signal of the rotary encoder 62 and the electrical angle of the rotational position of the rotary stator 58 is calculated. Relationships are remembered.

そこで、運転起動時において、ロータリーエンコーダー
62の出力値を表示器63が入力すると、その演算値を
デジタル表示部に出力して回動固定子58の回動位置が
電気角で表示され、次に、回転子軸の負荷の起動特性に
応じた起動回転速度となるようにパルスモータ−59を
作動させ、パルスモータ−59の回転角度をロータリー
エンコーダー62が検出してその出力信号を表示器63
に連絡し、デジタル表示部に表示される電気角が順次変
化する状態を調べ、所望電気角が表示されるとパルスモ
ータ−59の作動を停止した後、起動スイッチを作動さ
せると共に、再度パルスモータ−59を最前よりは逆転
させ、回転子軸4に連結した負荷が所望回転速度となる
ように制御する。
Therefore, when the output value of the rotary encoder 62 is input to the display 63 at the time of starting operation, the calculated value is output to the digital display section to display the rotation position of the rotation stator 58 in electrical angles, and then The pulse motor 59 is operated so that the starting rotation speed corresponds to the starting characteristics of the load on the rotor shaft, the rotary encoder 62 detects the rotation angle of the pulse motor 59, and the output signal is displayed on the display 63.
Check the sequential changes in the electrical angle displayed on the digital display, and when the desired electrical angle is displayed, stop the operation of the pulse motor 59, activate the start switch, and start the pulse motor again. -59 is reversed from the front to control the load connected to the rotor shaft 4 to a desired rotation speed.

この実施例において、前記第1実施例と相違する特徴と
しては、回動固定子58とパルスモータ−59とをウオ
ーム歯車57.ウオーム60とにより連結したので、回
動固定子58の回動停止時の固定を別途の装置を装着す
ることなく固定させることができ、また、回動固定子5
8の回動位置検出器65は、ロータリーエンコーダー6
2等により形成したので、回動固定子58の回動位置は
無段階的に検出して表示でき、起動613111を極め
て円滑に実施できる。そして、回動位置検出器は、前記
実施例に限定されるものではなく、たとえば、近接スイ
ッチ、ビームセンサー、超音波センサー、光電センサー
等を任意に選択し、回動固定子31に直接または間接的
に装着して採用できるものである。
This embodiment differs from the first embodiment in that the rotary stator 58 and pulse motor 59 are connected to a worm gear 57. Since the rotary stator 58 is connected to the worm 60, the rotary stator 58 can be fixed when the rotary stator 58 stops rotating without installing a separate device.
The rotational position detector 65 of 8 is the rotary encoder 6
2 or the like, the rotational position of the rotational stator 58 can be detected and displayed steplessly, and the activation 613111 can be carried out extremely smoothly. The rotational position detector is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, a proximity switch, a beam sensor, an ultrasonic sensor, a photoelectric sensor, etc. can be arbitrarily selected, and the rotational position detector is directly or indirectly connected to the rotational stator 31. It can be installed and adopted.

なお、前記各回動位置検出装置の実施例において、回動
固定子31を回動自在として電圧移相装置に形成したこ
とのみについて説明したが、回動固定子31と第2固定
子25の双方を回動させてもよく、この場合、両固定子
31.25の回動範囲を小さくして前記した電気角O°
から180°の変速制御を行うことができ、回動固定子
31の駆動装置としては小型モーター、パルスモータ−
に限定されるものではなく、エヤーシリンダー、油圧シ
リンダー、電磁石等を種々回動機構に連結して採用でき
るものである。
In addition, in the embodiments of each of the rotational position detection devices described above, only the case where the rotational stator 31 is rotatable and formed into a voltage phase shifting device has been described, but both the rotational stator 31 and the second stator 25 may be configured to be rotatable. In this case, the rotation range of both stators 31.25 may be reduced to achieve the electrical angle of 0°.
The rotating stator 31 can be controlled by a small motor or a pulse motor as a drive device.
The present invention is not limited to the above, and various types of rotation mechanisms such as air cylinders, hydraulic cylinders, electromagnets, etc. can be used.

次に、第13図に示すブロック図によ2)、可変速誘導
電動機の自動制御の一実施例を説明する。
Next, an embodiment of automatic control of a variable speed induction motor will be described with reference to the block diagram shown in FIG. 13 (2).

(第1図および第2図参照)入出力制御回路76、制御
回路77、演算回路78.記憶回路79等からなる制御
装置75の入力側に、回転子軸4に装着した速度表示器
45を備えたタフゼネレーター等の速度検出器44、回
動固定子31の回動位置を検出する回動位置検出器42
と、通風胴67の適所に装着した温度検出器80と、起
動スイッチ82とデイスプレィを備えたキーボード81
とを連結し、制御装置75の出力側に小型モーター35
.導体5・・・、抵抗材「・・・等を冷却放熱する送風
装置73のモーター72、ソレノイド38を連結してあ
2)、キーボード81から制御装置75の記憶回路79
には以下のような制御値が入力されている。即ち、位相
角0°〜180°に対応する回動固定子31の回動量と
、回動固定子31の回動角(電気角で06〜180°)
を検出する回動位置検出器42との関係と、回動固定子
31の回動角に対してモーター72の回転数を制御する
速度制御値と、また、回転子軸4に連結した負荷の起動
特性に適合する数種の起動設定値と、温度検出器80の
検出する温度に対してモーター72を増減に制御する基
準温度設定値とを入力しである。
(See FIGS. 1 and 2) Input/output control circuit 76, control circuit 77, arithmetic circuit 78. A speed detector 44 such as a tough generator, which is equipped with a speed indicator 45 attached to the rotor shaft 4 and detects the rotational position of the rotational stator 31, is provided on the input side of the control device 75, which includes a storage circuit 79 and the like. Rotation position detector 42
, a temperature detector 80 attached to a suitable position on the ventilation barrel 67, a keyboard 81 equipped with a start switch 82 and a display.
A small motor 35 is connected to the output side of the control device 75.
.. The conductor 5..., the motor 72 of the blower device 73 for cooling and dissipating heat from the resistor material, etc., and the solenoid 38 are connected (2), and the memory circuit 79 of the control device 75 is connected from the keyboard 81.
The following control values are input. That is, the amount of rotation of the rotary stator 31 corresponding to the phase angle of 0° to 180° and the rotation angle of the rotary stator 31 (06 to 180° in electrical angle)
, the speed control value that controls the rotation speed of the motor 72 with respect to the rotation angle of the rotation stator 31, and the relationship between the rotation position detector 42 that detects the Several kinds of starting setting values that match the starting characteristics and a reference temperature setting value that controls the motor 72 to increase or decrease with respect to the temperature detected by the temperature detector 80 are input.

運転開始に際して、キーボード81から運転準備のキー
を入力すると、回動固定子31の現在の回動位置を回動
位置検出器42が検出してデイスプレィに表示し、回転
子軸4に連結した負荷の起動特性に適合する任意の起動
設定値をキーボード81から入力すると、制御装置75
の記憶回路79から出力する信号を受けてソレノイド3
8を作動して回動固定子31に嵌着したギヤー33のロ
ックを解除し、また小型モーター35を作動させて回動
固定子31を回動させ、所望起動回動位置に至ると小型
モーター35は自動停止する。
When the operation preparation key is input from the keyboard 81 at the start of operation, the rotation position detector 42 detects the current rotation position of the rotation stator 31 and displays it on the display, and the load connected to the rotor shaft 4 is detected. When an arbitrary startup setting value that matches the startup characteristics of the controller 75 is input from the keyboard 81, the
Solenoid 3 receives a signal output from memory circuit 79 of
8 to unlock the gear 33 fitted to the rotary stator 31, and also activate the small motor 35 to rotate the rotary stator 31. When the desired starting rotation position is reached, the small motor 35 automatically stops.

デイスプレィに運転準備完了が表示されると、キーボー
ド81から回転子軸4の速度制御値を制御装置75に入
力すると、入力した速度制御値とするために回動固定子
31の回動量が演算される。起動スイッチ82を起動し
て制御装置75に入力信号を連絡すると、制御袋r11
75の出力信号を受けて小型モーター35を作動して回
転子軸4を変速制御し、回転子軸4に装着した速度検出
器44の検出値を連絡した速度値と速度制御値とを比較
してその速度に相違がある場合には、制御装置75から
小型モーター35に出力して回転速度を補正制御する。
When readiness for operation is displayed on the display, the speed control value of the rotor shaft 4 is input to the control device 75 from the keyboard 81, and the amount of rotation of the rotary stator 31 is calculated to obtain the input speed control value. Ru. When the start switch 82 is started and an input signal is sent to the control device 75, the control bag r11
In response to the output signal of 75, the small motor 35 is operated to control the speed of the rotor shaft 4, and the detected value of the speed detector 44 attached to the rotor shaft 4 is compared with the detected speed value and the speed control value. If there is a difference in speed, the control device 75 outputs an output to the small motor 35 to correct the rotation speed.

また、運転時におけるその他の変速制御方法としては、
キーボード81から所望変速値が制御装置75に入力さ
れると、記憶回路79に記憶した現在の回動固定子31
の回動位置に対して、入力された回転子軸4の速度制御
値が、現在の速度制御値よりも低速とするのか、あるい
は高速とするのかとか演算回路58において演算され、
その演算値に基づいて駆動袋ff29の小型モーター3
5を正回転に、または逆回転に作動させ、回動固定子3
1を回動させて変速し、速度検出器44が検出して制御
装置75に入力する速度変化値が、制御装置75に設定
した所望変速値に至ると、制御装置75からの出力信号
により小型モーター35の作動を停止するという方法で
あ2)、この方法では、負荷を連結した回転子軸4の変
速回転速度を正確に制御することができるという長所が
ある。回動固定子31の回動量演算値に対して、回動量
がθ°〜180°の範囲内に回動させる動きにおけるモ
ーター72の回′転速度は、低回転→高回転となるよう
に記憶回路79に設定されているから、制御回路77か
ら出力する速度制御値により回転子軸4が高速回転に制
御されるときには、モーター72を低速回転に、回転子
軸4が低速回転に制御されるときにはモーター72を高
速回転に制御される。
In addition, other speed change control methods during driving include:
When a desired shift value is input from the keyboard 81 to the control device 75, the current rotating stator 31 stored in the storage circuit 79 is
The calculation circuit 58 calculates whether the input speed control value of the rotor shaft 4 is to be made slower or faster than the current speed control value for the rotational position of
Based on the calculated value, the small motor 3 of the drive bag ff29
5 to forward or reverse rotation, rotating stator 3
When the speed change value detected by the speed detector 44 and inputted to the control device 75 reaches the desired speed change value set in the control device 75, an output signal from the control device 75 causes the small size to change. 2) This is a method of stopping the operation of the motor 35, and this method has the advantage that the variable rotational speed of the rotor shaft 4 to which the load is connected can be accurately controlled. The rotational speed of the motor 72 in a movement in which the rotational amount is rotated within the range of θ° to 180° with respect to the rotational amount calculation value of the rotating stator 31 is stored so that it changes from low rotation to high rotation. Since it is set in the circuit 79, when the rotor shaft 4 is controlled to rotate at a high speed by the speed control value output from the control circuit 77, the motor 72 is controlled to rotate at a low speed, and the rotor shaft 4 is controlled to rotate at a low speed. At times, the motor 72 is controlled to rotate at high speed.

制御装置75に連絡された温度検出器80の温度検出値
が記憶回路79に設定された基準設定値よりも高温にな
ると、制御袋[75から出力する信号によりモーター7
2の回転速度を補正し、通風胴67内の通風作用を大き
くして非磁性コア9・・・、抵抗材r・・・等を冷却放
熱する作用を正常に復帰させる。また、回転固定子31
を回動するモーター35を正逆回転に制御する速度制御
値とは無関係に、温度検出器80の検出値が、基準温度
設定値となるように制御装置からの出力信号により送風
装置73のモーター72の回転速度を増減に、あるいは
ON、OFFで制御する場合もある。上記運転中におい
て、キーボード81から新たに回転速度値を入力した2
)、あるいは負荷に連結した制御盤から直接に速度制御
値をキーボード81を介して自動的に制御装置75に入
力すると、回動固定子31の回動位置を検出する回動位
置検出器42から連絡された回動固定子31の現在位置
を基準とし、所望速度値に対して小型モーター35を作
動させて回転子軸4の目標回転速度に変速制御する。
When the temperature detection value of the temperature detector 80 communicated with the control device 75 becomes higher than the reference setting value set in the memory circuit 79, the motor 7 is activated by a signal output from the control bag [75].
2 is corrected, and the ventilation action within the ventilation cylinder 67 is increased to restore the normal function of cooling and radiating heat from the non-magnetic cores 9 . . . , the resistive material r . . . . In addition, the rotating stator 31
The motor of the air blower 73 is controlled by the output signal from the control device so that the detected value of the temperature detector 80 becomes the reference temperature setting value, regardless of the speed control value that controls the motor 35 that rotates the motor 35 to rotate forward or backward. The rotational speed of 72 may be controlled to increase or decrease, or to be turned ON or OFF. During the above operation, a new rotation speed value was input from the keyboard 81.
), or if the speed control value is directly input from the control panel connected to the load into the control device 75 via the keyboard 81, the rotation position detector 42 detects the rotation position of the rotation stator 31. Based on the communicated current position of the rotary stator 31, the small motor 35 is operated to a desired speed value to control the speed change to the target rotational speed of the rotor shaft 4.

なお、上記制御装置75に連結する回動位置検出装置と
して、回動位置検出装置42に替えて回動位置検出装置
148.54.65のいずれかを採用して連結すること
、回動固定子31を回動駆動する小型モーター35に替
えてパルスモータ−59、あるいはエヤーシリンダー、
油圧シリンダー、電磁石等の種々回動機構を選択して適
宜採用でき、さらにモーター72を設けた送風装置73
に替えて種々の冷媒装置104を選択して連結すること
がある。
Note that as the rotational position detection device connected to the control device 75, any one of the rotational position detection devices 148, 54, and 65 may be adopted and connected in place of the rotational position detection device 42, and the rotational stator 31 is replaced with a small motor 35 that rotates, a pulse motor 59 or an air cylinder,
A blower device 73 can be selected from various rotation mechanisms such as a hydraulic cylinder, an electromagnet, etc., and is further equipped with a motor 72.
Instead, various refrigerant devices 104 may be selected and connected.

さらに本出願の可変速MAN動機は、誘導発電機として
も使用することができるものであ2)、回転子軸4にタ
ービン、ガスタービン、太陽熱発電機等直接連結して発
電すれば高価な調速機を省略することもできる。また内
燃機を原動機として連結した場合には、その内燃機の最
小燃費の回転数に対応することができ、風水をエネルギ
ー源とするパワーが弱く不安定な場合においても、その
最高出力を取出せる回転数で発電することができ、水力
発電においては流速に応じて効率よく発電でき、それぞ
れ複雑高価な可変ピッチ装置あるいは調相機を省略でき
る。ましで行える。
Furthermore, the variable speed MAN motor of the present application can also be used as an induction generator 2). The speed machine can also be omitted. In addition, when an internal combustion engine is connected as a prime mover, it can correspond to the rotational speed that achieves the minimum fuel consumption of the internal combustion engine, and even when the power from feng shui as an energy source is weak and unstable, the rotational speed can produce its maximum output. In hydroelectric power generation, power can be generated efficiently according to the flow velocity, and complicated and expensive variable pitch devices or phase adjusters can be omitted. You can do it better.

第14図に示すものは、回転子コア2.3間の空間また
は非磁性体コア9部において、回転子コア2,3のそれ
ぞれに装設した複数個の導体5・・・のそれぞれと回転
子軸4に嵌挿する高抵抗層116とを連結材となす抵抗
材r・・・により短絡する一実施例である。抵抗材r・
・・は全での導体5・・・に連結されていなくても応分
の作用を得ることができる。
What is shown in FIG. 14 is a case in which each of the plurality of conductors 5 installed in each of the rotor cores 2 and 3 rotates in the space between the rotor cores 2 and 3 or in the 9 parts of the non-magnetic core. This is an embodiment in which a high resistance layer 116 fitted into the child shaft 4 is short-circuited by a resistance material r serving as a connecting member. Resistance material r・
. . . can obtain the appropriate effect even if they are not connected to all of the conductors 5 .

また、冷却作用体13は非磁性コア9に冷却翼車体13
Aを装着することや、回転子軸4に冷却翼車体13Aを
直接に転着すること、導体「・・・を石綿、セラミック
材等よりなる耐熱材により囲繞して非磁性体コア9に形
成することもある。
In addition, the cooling body 13 is attached to the non-magnetic core 9 by the cooling blade vehicle body 13.
A, directly attaching the cooling blade vehicle body 13A to the rotor shaft 4, and forming a non-magnetic core 9 by surrounding the conductor ``...'' with a heat-resistant material such as asbestos or ceramic material. Sometimes I do.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記に説明したように本発明によれば、複数個の固定子
のうち少なくとも1個の固定子を回動自在な回動固定子
に形設し、回動固定子を任意位置に回動する駆動装置と
、回動固定子の回動固定子の回動位置を検出する回動位
置検出器のそれぞれを、回動固定子に関連して直接また
は間接に装着したので、電動機の運転起動時において、
回動位置検出器によって回動固定子の回動位置を検出し
、回転子軸に連結した負荷の起動特性に応じて回動固定
子を駆動装置により回動し、任意所望の起動回転速度と
する回動固定子の回動位置を設定し、その後において電
動機の起動を行うと共に、継続して所望正常回転速度に
変速させるから、電動機の運転起動は効率よくスムーズ
に起動させることができる。また、起動機器を小型化し
て設備費を廉価に構成できると共に、運転操作を極めて
容易に行うことができる等の種々効果を奏するものであ
る。
As explained above, according to the present invention, at least one stator among the plurality of stators is formed into a rotatable rotary stator, and the rotary stator is rotated to an arbitrary position. Since the drive device and the rotation position detector for detecting the rotation position of the rotation stator are installed directly or indirectly in relation to the rotation stator, when the motor is started up, In,
The rotational position of the rotational stator is detected by the rotational position detector, and the rotational stator is rotated by the drive device according to the starting characteristics of the load connected to the rotor shaft to achieve any desired starting rotational speed. The rotating position of the rotating stator is set, and then the electric motor is started, and the speed is continuously changed to the desired normal rotation speed, so that the electric motor can be started efficiently and smoothly. In addition, the starting device can be made smaller and the equipment cost can be reduced, and the device can be operated extremely easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第14図は、本出願の実施例図である。第1図
は誘導電動機の側断面図、第2図は回動固定子の回動機
構を示す側面図、第3図は両固定子に巻装した巻線のそ
れぞれを直列に連結した結線図、第4図は回転子のすべ
りと有効電力の関係を示す図、第5図は回転子の電気的
等価回路図、第6図は固定子側からみた電気的等価回路
図、第7図は複数個の導体のそれぞれを抵抗材により短
絡すると共に固定子に巻装した巻線を直列に連結した場
合の速度とトルクの ・関係を示す図、第8図は固定子
の巻線それぞれを並列に電源に連結したときの速度とす
べりの関係を示す図、第9図は通風胴にラジェーターを
連通した側面図、第10図は回動位置検出器をリミット
スイッチにより形成した第2実施例を示す断面図、第1
1図は回動位置検出器をホトセンサーにより形成した第
3実施例図、第12図は回動位置検出器を記憶・演算機
能を有するロータリーエンコーダーにより形成した第4
実施例図であ2)、第13図は自動制御の構成を示すブ
ロック図であ2)、第14図は複数個の導体に抵抗材を
連結した部分断面図である。 1・・・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   8,8A〜8C・・・回転子9・・・非磁性
コア   10.11・・・側部12・・・通風胴  
   13・・・冷却作用体13A・・・冷却翼体  
 14・・・軸15.16・・・軸受!1 17・・・
連結棒18・・・ナツト     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2
7・・・固定リング   28・・・ストップリング2
9・・・駆動装置    30・・・回動機構31・・
・回動固定子   32・・・磁気センサー33・・・
ギヤー 34.34a〜34g・・・磁気検知体35・・・小型
モーター  36・・・駆動用歯車37・・・開口部 
    38・・・ソレノイド39・・・排風孔   
  40・・・通風孔41・・・非磁性板    42
・・・回動位置検出器43・・・表示器     44
・・・速度検出器45・・・速度表示器   46・・
・検知板47.47a〜47n・・・リミットスイッチ
48・・・回動位置検出器 49・・・表示器50・・
・円1   51.51a 〜51n・・・検知孔52
・・・ブラケット   53・・・ホトセンサー54・
・・回動位置検出  55・・・表示器56・・・開口
部     57・・・ウオーム歯車58・・・回動固
定子   59・・・パルスモータ−60・・・ウオー
ム    61・・・回転軸62・・・ロータリーエン
コーダー 63・・・表示器     64・・・駆動装置65・
・・回動位置検出器 66・・・空間部67・・・通風
胴     68・・・送風口69・・・排風口   
  70・・・送風胴71・・・風車      72
・・・モーター73・・・送風装置    74A・・
・吸風口部74B・・・排風口部   75・・・制御
装置76・・・入出力回路   77・・・制御回路7
8・・・演算回路    79・・・記憶回路80・・
・温度検出器   81・・・キーボード82・・・起
動スイッチ 100−・・電圧移相装置 101・・・水槽102・
・・ポンプ    103・・・ラジェーター104・
・・冷媒装置
1 to 14 are illustrations of embodiments of the present application. Fig. 1 is a side sectional view of the induction motor, Fig. 2 is a side view showing the rotation mechanism of the rotating stator, and Fig. 3 is a wiring diagram in which the windings wound around both stators are connected in series. , Figure 4 is a diagram showing the relationship between rotor slip and active power, Figure 5 is an electrical equivalent circuit diagram of the rotor, Figure 6 is an electrical equivalent circuit diagram seen from the stator side, and Figure 7 is a diagram showing the electrical equivalent circuit diagram of the rotor. Figure 8 shows the relationship between speed and torque when multiple conductors are short-circuited using a resistive material and the windings wound around the stator are connected in series. Figure 8 shows the relationship between the windings of the stator in parallel. Fig. 9 is a side view of the radiator connected to the ventilation barrel, and Fig. 10 shows the second embodiment in which the rotational position detector is formed by a limit switch. Cross-sectional view shown, 1st
Fig. 1 shows a third embodiment in which the rotational position detector is formed by a photo sensor, and Fig. 12 shows a fourth embodiment in which the rotational position detector is formed by a rotary encoder having memory and calculation functions.
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of automatic control (2), and FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing a resistive material connected to a plurality of conductors. 1... Induction motor 2.3... Rotor core 4
... Rotor shaft 5 ... Conductor 6.7 ... Short circuit ring 8,8A-8C ... Rotor 9 ... Non-magnetic core 10.11 ... Side part 12 ... Ventilation barrel
13... Cooling effect body 13A... Cooling blade body
14...Axle 15.16...Bearing! 1 17...
Connecting rod 18... Nut 19.20... Cooling impeller 21... Bearing 22.23...
Winding 25...Second stator 26...Sliding shaft 2
7... Fixed ring 28... Stop ring 2
9... Drive device 30... Rotating mechanism 31...
・Rotating stator 32...Magnetic sensor 33...
Gears 34. 34a to 34g...Magnetic detector 35...Small motor 36...Drive gear 37...Opening
38...Solenoid 39...Exhaust hole
40... Ventilation hole 41... Non-magnetic plate 42
...Rotation position detector 43...Display device 44
...Speed detector 45...Speed indicator 46...
・Detection plate 47.47a to 47n...Limit switch 48...Rotation position detector 49...Indicator 50...
・Circle 1 51.51a ~ 51n...Detection hole 52
...Bracket 53...Photo sensor 54.
... Rotation position detection 55 ... Display 56 ... Opening 57 ... Worm gear 58 ... Rotation stator 59 ... Pulse motor 60 ... Worm 61 ... Rotation shaft 62... Rotary encoder 63... Display device 64... Drive device 65.
... Rotation position detector 66 ... Space 67 ... Ventilation barrel 68 ... Ventilation port 69 ... Ventilation port
70...Blower cylinder 71...Windmill 72
...Motor 73...Blower device 74A...
- Air intake port 74B...Exhaust port 75...Control device 76...Input/output circuit 77...Control circuit 7
8... Arithmetic circuit 79... Memory circuit 80...
-Temperature detector 81...Keyboard 82...Start switch 100-...Voltage phase shifter 101...Water tank 102-
...Pump 103...Radiator 104...
・Refrigerant device

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、任意間隔を設けて回転軸に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双方のそ
れぞれを連結して一体的な回転子に形成し、前記回転子
コア間に形成した空間または非磁性体部において前記複
数個の導体を抵抗材によって短絡連結し、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、前記複数個の固定子のうち少なくとも1
個の固定子を回動自在な回動固定子に形設した電動機に
おいて、前記回動固定子を任意位置に回動する駆動装置
と、前記回動固定子の回動位置を検出する回動位置検出
器のそれぞれを、前記回動固定子に関連して直接または
間接的に装着したことを特徴とする可変速誘導電動機の
制御装置。
(1) A plurality of conductors installed in each of a plurality of rotor cores fixed to a rotating shaft at arbitrary intervals are connected to each other to form an integral rotor, and the The plurality of conductors are short-circuited and connected by a resistive material in the space formed between the child cores or in the non-magnetic material part, and a plurality of stators are arranged facing each other concentrically with the plurality of rotor cores and on the outer periphery thereof. and at least one of the plurality of stators
In an electric motor in which a plurality of stators are formed into a rotatable stator, the rotary stator is configured to rotate to a desired position, and the rotary stator is configured to rotate to a desired position. A control device for a variable speed induction motor, characterized in that each of the position detectors is mounted directly or indirectly in relation to the rotary stator.
(2)、前記回動位置検出器を単数または任意複数個の
磁気センサーにより形成した特許請求の範囲第(1)項
記載の可変速誘導電動機の制御装置。
(2) A control device for a variable speed induction motor according to claim (1), wherein the rotational position detector is formed of a single or arbitrary plurality of magnetic sensors.
(3)、前記回動位置検出器を単数または任意複数個の
リミットスイッチにより形成した特許請求の範囲第(1
)項記載の可変速誘導電動機の制御装置。
(3) Claim No. 1 in which the rotational position detector is formed by a single or arbitrary plurality of limit switches.
) A control device for a variable speed induction motor according to item 2.
(4)、前記回動位置検出器を単数または任意複数個の
ホトセンサーにより形成した特許請求の範囲第(1)項
記載の可変速誘導電動機の制御装置。
(4) A control device for a variable speed induction motor according to claim (1), wherein the rotational position detector is formed of a single or arbitrary plurality of photosensors.
(5)、前記回動位置検出器をロータリーエンコーダー
により形成した特許請求の範囲第(1)項記載の可変速
誘導電動機の制御装置。
(5) A control device for a variable speed induction motor according to claim (1), wherein the rotational position detector is formed by a rotary encoder.
(6)、前記回動位置検出器と前記駆動装置とを制御装
置を介して連結した特許請求の範囲第(1)項〜第(5
)項のいずれかに記載の可変速誘導電動機の制御装置。
(6) Claims (1) to (5) in which the rotational position detector and the drive device are connected via a control device.
) A control device for a variable speed induction motor according to any one of the above items.
(7)、前記回転子軸の回転速度を検出する速度検出器
を適所に配設し、前記制御装置を介して前記速度検出器
と前記駆動装置とを連結した特許請求の範囲第(1)項
〜第(6)項のいずれかに記載の可変速誘導電動機の制
御装置。
(7) Claim (1) wherein a speed detector for detecting the rotational speed of the rotor shaft is disposed at an appropriate location, and the speed detector and the drive device are connected via the control device. A control device for a variable speed induction motor according to any one of items (6) to (6).
JP62266826A 1987-10-20 1987-10-21 Controller for variable speed induction motor Pending JPH01110089A (en)

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NO88884568A NO884568L (en) 1987-10-20 1988-10-13 INDEX MOTOR WITH SPEED CONTROL.
AU23958/88A AU2395888A (en) 1987-10-20 1988-10-18 Variable speed controllable induction motor
EP88309750A EP0313309A2 (en) 1987-10-20 1988-10-18 Variable speed controllable induction motor
FI884818A FI884818A (en) 1987-10-20 1988-10-19 VARVTALSREGLERAD INDUKTIONSMOTOR.
DK581488A DK581488A (en) 1987-10-20 1988-10-19 ASYNCHRONOUS MOTOR WITH CONTROLLABLE VARIABLE SPEED
KR1019880013665A KR890007476A (en) 1987-10-20 1988-10-20 Variable Speed Induction Motors
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104242545A (en) * 2013-06-17 2014-12-24 北京超同步科技有限公司 Alternating-current asynchronous screw pump direct drive device

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