JPH01138985A - Variable speed induction motor - Google Patents

Variable speed induction motor

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JPH01138985A
JPH01138985A JP62298690A JP29869087A JPH01138985A JP H01138985 A JPH01138985 A JP H01138985A JP 62298690 A JP62298690 A JP 62298690A JP 29869087 A JP29869087 A JP 29869087A JP H01138985 A JPH01138985 A JP H01138985A
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JP
Japan
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rotor
stator
phase
winding
stators
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Application number
JP62298690A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Satake
佐竹 利彦
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Satake Engineering Co Ltd
Original Assignee
Satake Engineering Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enable a speed controlling range to be widely set, by short- circuiting between two sets of the coaxially arranged rotors of an induction motor, with a resistance member, and by providing a one-side stator with a voltage phase shifter. CONSTITUTION:On a rotor shaft 4, rotor cores 2, 5, 3 are fitted, and respective conductors 6 arranged respectively on the rotor cores 2, 5, 3 are connected penetrated through the rotor cores 2, 5, 3 to form an integral rotor 7. The conductors 6 are respectively connected at the rotor core 5 via a resistance member 9. In the meantime, stators 24, 25 with windings 22, 23 arranged on the external side, confronted with the rotor cores 2, 3 are arranged in parallel with a machine frame 14. The one side of the 24, 25 is provided with a voltage phase shifter. As a result, torque can be certainly controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トルク特性および効率が良く速度制御が容易
な可変速誘導電動機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a variable speed induction motor with good torque characteristics and efficiency and easy speed control.

(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半面、高価な周波数変換装置を必
要とし、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。
(Prior art and its problems) One method of controlling the speed of an induction motor is to change the power supply frequency. Although this method allows for continuous and wide-range speed control, it requires expensive frequency conversion equipment, and generally harmonics and radio waves are generated in the process of converting AC into DC and then back into AC using the frequency conversion equipment. These occur by computer.

その地金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る。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
かる。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。
The metal type may cause problems such as malfunction of electrical control equipment or overheating of capacitors. Among these, countermeasures against harmonic interference can be taken by installing filters, but installing filters is costly. Additionally, they have drawbacks such as generally insufficient performance at low speeds.

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
、広範囲にわたる任意の速度制御をすることができない
欠点がある。
Furthermore, the method of controlling the speed by changing the number of poles of the electric motor has the disadvantage that, although the speed can be changed stepwise by changing the number of poles, it is not possible to perform arbitrary speed control over a wide range.

また、電源の電圧を変えて速度を制御する方法では、速
度制御が広範囲に行える半面特に低速度領域において効
率が悪くなる欠点がある。
Furthermore, although the method of controlling the speed by changing the voltage of the power supply allows speed control over a wide range, it has the disadvantage that efficiency is poor, especially in the low speed range.

そして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、比較的簡単に広範囲な
速度制御が可能である半面、外部からブラシとスリップ
リングを介して回転子巻線回路へ抵抗を挿入するために
、ブラシの消耗による保守点検を必要とし、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
ことができない問題点がある。
In wire-wound motors, the method of controlling the speed by changing the secondary resistance and changing the slip is relatively easy and allows for speed control over a wide range. Inserting a resistor requires maintenance and inspection due to brush wear, and squirrel cage induction motors have the problem that speed control cannot be performed by changing the secondary resistance.

上記問題点に対処するものとして、例えば、特開昭54
−29005号公報にその技術が開示してあ2)、この
ものは、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1
80°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、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。
To address the above problems, for example,
The technology is disclosed in Publication No. 29005 (2), and this is a squirrel cage conductor that is commonly installed across two sets of rotor cores and short-circuited at both ends via short-circuit rings. and a high-resistance element that shorts the squirrel-cage conductors at the center of the cage-shaped conductors between the two sets of rotor cores. At startup, the phase between the stator windings is set to 1.
This is a twin core squirrel-cage type motor that supplies power in phase with each other during operation after startup, but by shifting the phase between the stator windings by 180 degrees during startup, the starting torque is increased and the starting characteristics are improved. It is characterized in that it can be operated with normal torque characteristics by matching the phases of the stator windings during operation.

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と同
時に位相を180°ずらした時に発生する熱に対する放
熱や回転子の強度低下を防止する構成についての技術は
何ら開示されていな・く頻繁に起動停止を繰り返す負荷
の動力源としては適しないものであった。
Therefore, even if the effect of improving startability is recognized, this electric motor is not a variable speed electric motor, so it cannot be used as a power source for a load that requires variable speed. There was no disclosure of any technology for preventing heat dissipation or a reduction in the strength of the rotor, and the system was not suitable as a power source for a load that frequently starts and stops.

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、回転磁界の位相のずれ
が0°と180°の同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る。
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 rotating magnetic field is limited to the same points of 0° and 180°, and is not intended for speed change. Moreover, by switching to series, the voltage applied to the stator is halved, so the torque is reduced to 1/4.
It is clear from the fact that the subject matter disclosed in this publication is not aimed at shifting, that this together with the reduction in speed makes it impossible to control the shift at all.

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、伝導バーの中央箇所にて伝
導バーの相互間を短絡する抵抗体を備えていないために
発熱はないが、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運転することのできない重大な問
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, by electrical means 2), although it is possible to change the rotational speed by creating a phase difference between the two stator sections, there is a resistance that shorts the conductive bars between each other at the center of the conductive bars. Since it does not have a body, it does not generate heat, but the torque is small except when the phase angle between the two stator sections is the same, and the operation stops immediately when a load is applied, making it completely unusable. De 2
), which left unresolved the serious problem that it cannot be operated as a power source that repeatedly starts and stops when a load is connected.

(発明の目的) 本発明は、上記従来技術の欠点を改善ザるためのもので
、速度制御領域を広範囲に且つその速度制御を任意の所
望速度に設定できると共に、任意のトルクで起動させる
ことができる可変速誘導電動機を提供することにある。
(Object of the Invention) The present invention is intended to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and is capable of widening the speed control range, setting the speed control to any desired speed, and starting with any torque. The purpose of this invention is to provide a variable speed induction motor that can

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1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 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、磁性体よ
り成る回転子コアに複数個の導体を装設して回転子を形
成し、前記回転子に対峙する外周部に複数個の固定子を
機枠に並設し、前記複数個の固定子と対峙しない回転子
部分の前記回転子コアと前記複数個の導体との間に絶縁
処理を施し、前記複数個の固定子の間で固定子と対峙し
ない回転子部分において前記複数個の導体を抵抗材を介
して短絡すると共に、前記複数個の固定子のうち少なく
とも1個の固定子に対峙する前記回転子の導体部分に誘
起する電圧と、他方の固定子に対峙する前記回転子の導
体部分に誘起する電圧との間に位相差を生じさせる電圧
移相装置を付設して解決の手段とした。
In order to achieve the above-mentioned technical problem, the present invention includes a rotor core made of a magnetic material equipped with a plurality of conductors, and a plurality of fixed conductors mounted on an outer peripheral portion facing the rotor. The children are arranged in parallel on a machine frame, and insulation treatment is applied between the rotor core of the rotor portion that does not face the plurality of stators and the plurality of conductors, and between the plurality of stators. The plurality of conductors are short-circuited via a resistive material in a portion of the rotor that does not face the stator, and the conductor is induced in a conductor portion of the rotor that faces at least one stator among the plurality of stators. A means for solving this problem is to attach a voltage phase shifter to create a phase difference between the voltage and the voltage induced in the conductor portion of the rotor facing the other stator.

(作 用) 本発明は、任意手段によ2)、それぞれの固定子間に生
起する回転磁界の磁束に位相のずれを生じさせると、磁
束の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。
(Function) According to the present invention, when a phase shift is caused in the magnetic flux of the rotating magnetic field generated between the respective stators by arbitrary means 2), the magnetic flux is induced in the rotor conductor according to the phase shift of the magnetic flux. The voltage changes, and the rotational speed of the rotor can be changed arbitrarily by increasing or decreasing the voltage induced in the rotor conductors.

ところで、磁性体より成る回転子コアに複数個の導体を
装設して回転子を形成し、前記回転子に対峙する外周部
に複数個の固定子を機枠に並設し、前記複数個の固定子
と対峙しない回転子部分の前記回転子コアと前記複数個
の導体とのそれぞれの間に絶縁処理を施し、前記複数個
の固定子と対峙しない回転子部分において前記複数個の
導体を抵抗材を介して短絡した構成によ2)、可変速誘
導電動機の回転子の製造を容易にするとともに特に運転
時の前記抵抗材の発熱の影響による回転子の強度の低下
を改善し、熱放散性も向上させる。また複数個の固定子
と対峙しない回転子部分においては複数個の導体と回転
子コアの間は絶縁処理を施したので電流は前記回転子コ
アを通じて導体間を短絡的に流れることなく、前記抵抗
材を通じて導体間を短絡的に流れるので、前記位相差に
よりトルクを確実に制御できるものである。
By the way, a rotor is formed by installing a plurality of conductors in a rotor core made of a magnetic material, and a plurality of stators are arranged in parallel on the machine frame on the outer periphery facing the rotor. Insulating treatment is performed between each of the plurality of conductors and the rotor core of the rotor portion not facing the stator, and the plurality of conductors are insulated in the rotor portion not facing the plurality of stators. 2) By short-circuiting through the resistive material, the rotor of the variable speed induction motor can be manufactured easily, and the reduction in strength of the rotor due to the influence of heat generated by the resistive material during operation is improved. It also improves dissipation. In addition, in the rotor portion that does not face the stators, insulation treatment is applied between the multiple conductors and the rotor core, so that the current does not flow between the conductors through the rotor core in a short circuit, and the resistor Since the current flows between the conductors through the material in a short-circuit manner, the torque can be reliably controlled by the phase difference.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例は、主として、かご形回転子をもつ可変
速誘導機に関して説明するが、これに限定されるもので
はない。
Embodiments of the invention are primarily described with respect to variable speed induction machines with squirrel cage rotors, but are not limited thereto.

本発明の実施例を第1図〜第12図に基づき説明する。Embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 12.

第1図〜第3図により本発明の1実施例を説明する。符
号1は本発明による可変速誘導電動機であ2)、該可変
速誘導電動機1は以下のような構成を有する。磁性材料
からなる回転子コア2,5.3を回転子軸4に装着し、
回転子コア2.5.3に装設した複数個の導体6・・・
のそれぞれを回転子コア2.5.3に貫通して連結し一
体的な回転子7を形成し、その直列に連結した複数個の
導体6・・・の両端部は短絡環8.8により短絡する。
One embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. Reference numeral 1 denotes a variable speed induction motor 2) according to the present invention, and the variable speed induction motor 1 has the following configuration. A rotor core 2, 5.3 made of magnetic material is mounted on the rotor shaft 4,
A plurality of conductors 6 installed in the rotor core 2.5.3...
are connected to each other through the rotor core 2.5.3 to form an integral rotor 7, and both ends of the plurality of conductors 6 connected in series are connected by short-circuit rings 8.8. Short circuit.

また、回転子コア2.3および固定子と対峙しない回転
子コア5に回転子7の両側部10.11に連絡する複数
個の通風胴12・・・を設け、通風胴12・・・から直
交状に回転子コア5部にて回転子7の外周部に貫通する
複数個の通気孔13・・・を穿設しである。回転子7に
装設された導体・・・6は回転子コア2,3間の回転子
コア5部において、それぞれをニクロム線。
In addition, a plurality of ventilation shells 12 . A plurality of ventilation holes 13 are perforated orthogonally through the outer circumference of the rotor 7 at the rotor core 5. Conductors installed in the rotor 7...6 are nichrome wires in the rotor core 5 section between the rotor cores 2 and 3.

炭素混入鋼9通電性セラミック等からなる抵抗材9・・
・を介して連結しである。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・・・にナツト1
8・・・を締めることにより一体的に組付ける。回転子
7の両側部に冷却用翼車19.20を装着し、回転子軸
4の両端部を軸受盤15.16・に嵌装した軸受21,
21に軸支し、回転子7を回転自在としである。
Carbon-containing steel 9 Resistance material 9 made of electrically conductive ceramic, etc.
・It is connected via. Bearing discs 15 and 16 provided on both sides of the cylindrical machine frame 14 are connected to connecting rods 17 with nuts 1.
8. Assemble integrally by tightening... Cooling impellers 19.20 are mounted on both sides of the rotor 7, and bearings 21 are fitted at both ends of the rotor shaft 4 into bearing discs 15.16.
21, and the rotor 7 is rotatable.

磁性材よりなる回転子コア2.3.5のうち、回転子コ
ア2および3に対峙する外側部に巻線22.23を施し
た第1固定子24と第2固定子25を機枠14に並設し
、機枠14と第1固定子24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・・・によって固定し、第2固定子25は固
定環27により機枠14に固定する。第1固定子24の
一側外周面にはギヤー29を嵌着しである。機枠14の
外周部に固設した小型モーター30に駆動用歯車31を
軸着し、該駆動用歯車31は第1固定子24に嵌着した
ギヤー29に係合される。このように構成することによ
2)、第1固定子24は小型モーター30の作動によっ
て回転子7と同心的に回動する。そうして、第1固定子
24の回動と第2固定子25とによって電圧移相装置が
構成される。
A first stator 24 and a second stator 25, each having a winding 22.23 on the outer side facing the rotor cores 2 and 3, of a rotor core 2.3.5 made of a magnetic material are mounted on the machine frame 14. A sliding bearing 26 is installed between the machine frame 14 and the first stator 24, and the sliding bearing 26 is fixed by a stop ring 28 fitted to the machine frame 14. The child 25 is fixed to the machine frame 14 by a fixing ring 27. A gear 29 is fitted onto the outer peripheral surface of one side of the first stator 24 . A driving gear 31 is pivotally attached to a small motor 30 fixed to the outer periphery of the machine frame 14, and the driving gear 31 is engaged with a gear 29 fitted to the first stator 24. With this configuration, 2) the first stator 24 is rotated concentrically with the rotor 7 by the operation of the small motor 30. Thus, the rotation of the first stator 24 and the second stator 25 constitute a voltage phase shifting device.

次に、誘導電動機1の冷却装置の構成について説明する
。機枠14の外周部に送風口34と排風口35を穿設し
、排風口35にはモーター37を有する排風機36を固
着し、空間部38の空気を機枠14外に流通させる。ま
た、回転子軸4と一体的に回転する冷却用翼車19,2
0を通風口32より空気を取り入れて側部10゜11、
通風胴12、通気口13に空気を流通させるために設け
る。33は空気流通のための通気口で、機枠14の第1
固定子24と、第2固定子25に対峙する部分に穿設し
である。
Next, the configuration of the cooling device for the induction motor 1 will be explained. An air blowing port 34 and an air exhaust port 35 are bored in the outer periphery of the machine frame 14, and a blower 36 having a motor 37 is fixed to the air exhaust port 35, so that the air in the space 38 is circulated outside the machine frame 14. Also, cooling impellers 19 and 2 that rotate integrally with the rotor shaft 4
0. Air is taken in from the ventilation hole 32 and the side part 10°11,
It is provided to circulate air through the ventilation trunk 12 and the ventilation port 13. 33 is a vent for air circulation, which is located in the first part of the machine frame 14.
It is perforated in a portion facing the stator 24 and the second stator 25.

環状の熱遮断体39は、第1固定子24に巻装した巻線
22と回転子コア2.3間において導体6に連結した抵
抗材9との間の空間に設けた熱遮断体39Aと、第2固
定子25の巻線23と前記抵抗材9との間の空間に設け
た熱遮断体39Bより成2)、その材質は熱吸収率が小
さく、熱伝導率の小さい、例えば磨きステンレス板等の
金属、又はセラミック材等が用いられる。
The annular heat shield 39 is a heat shield 39A provided in a space between the winding 22 wound around the first stator 24 and the resistive material 9 connected to the conductor 6 between the rotor core 2.3. The material is made of a material with low heat absorption and low thermal conductivity, such as polished stainless steel. A metal such as a plate, a ceramic material, or the like is used.

そして、本実施例では固定子鉄心に固定されているが、
機枠14又は回転子7に固定される場合もある。機枠・
14に固定するものは回転子7から直接熱伝導を受けな
い利点はあるが組立時には、回転子7の抵抗材9の突出
部のために取りはずす必要がある。
In this embodiment, it is fixed to the stator core, but
It may be fixed to the machine frame 14 or the rotor 7 in some cases. Machine frame/
14 has the advantage of not receiving direct heat conduction from the rotor 7, but must be removed during assembly because of the protrusion of the resistive material 9 of the rotor 7.

次に、第1固定子24と第2固定子25のそれぞれに巻
装した巻線22.23の結線について第2.3図に基づ
いて説明する。第2図に示すものは、第1.第2固定子
24.25のそれぞれに施した巻線22.23をスター
結線とし、直列に電源に接続したものである。即ち、第
1固定子24の巻線22の端子A、B、Cを商用3相電
源A、B、Cに連結すると共に、巻線22の端子a、b
、cを第2固定子25の巻線23の端子A、B、Cに連
結し、巻線23の端子a、b、cを短絡して連結しであ
る。
Next, the connection of the windings 22 and 23 wound around each of the first stator 24 and the second stator 25 will be explained based on FIG. 2.3. What is shown in FIG. The windings 22 and 23 provided on each of the second stators 24 and 25 are star-connected and connected in series to a power source. That is, the terminals A, B, and C of the winding 22 of the first stator 24 are connected to the commercial three-phase power supply A, B, and C, and the terminals a, b of the winding 22 are connected to the commercial three-phase power supply A, B, and C.
, c 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.

また、第3図に示すものは第1.第2固定子24.25
の巻線22.23を直列に連結して商用3相電源にデル
タ−接続したものであるがその詳細な説明は省く。なお
、並列接続は普通の誘導電動機の接続に準じる。第3図
の6A。
Moreover, the one shown in FIG. Second stator 24.25
The windings 22 and 23 are connected in series and delta-connected to a commercial three-phase power supply, but a detailed explanation thereof will be omitted. Note that the parallel connection is similar to that of an ordinary induction motor. 6A in Figure 3.

6Bは回転子コア2.3に巻装した巻線型回転子の結線
を示すものである。
6B shows the wiring of the wire-wound rotor wound around the rotor core 2.3.

以下に、上記構成における作用を第1図ないし第7図に
基づいて説明する。
The operation of the above configuration will be explained below based on FIGS. 1 to 7.

第1固定子24の巻線22に商用3相電源から通電する
と、固定子24.25に回転磁界が生じて回転子7に電
圧が誘起され、回転子7の導体6・・・に電流が流れて
回転子7は回転する。
When the windings 22 of the first stator 24 are energized from a commercial three-phase power source, a rotating magnetic field is generated in the stator 24, 25, a voltage is induced in the rotor 7, and a current is generated in the conductors 6 of the rotor 7. The flow causes the rotor 7 to rotate.

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によ2)
、回転子7の導体6・・・部分に誘起する電圧には位相
のずれがなく、その詳細は後述する如く抵抗材9・・・
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 amount of rotation of the first stator 24 with respect to the second stator 25 is set to zero, each stator 24.25
, there is no phase shift in the voltage induced in the conductor 6 of the rotor 7, and the details will be explained later in the resistive material 9...
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30を作動して、第1固定子24を
位相角で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の位相は回転子7の導体6・・・に関してはθだけ
ずれてお2)、そのため第1固定子24と第2固定子2
5により回転子7の導体6・・・に誘起される電圧白1
.白の位相はθだけずれることになる。今、第2固定子
25によって回転子7の導体6・・・に誘起される電圧
ωを基準とし、該電圧をm−3Eとする。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6・・・に誘起される
電圧d1は、6+=SEεJllとなる。
Next, a case will be described in which the small motor 30 is operated to rotate the first stator 24 by a phase angle of θ. The magnetic flux φ1 of the rotating magnetic field created by the first stator 24 and the second stator 25.
The phase of φ2 is shifted by θ with respect to the conductor 6 of the rotor 72), so the first stator 24 and the second stator 2
Voltage white 1 induced in the conductor 6 of the rotor 7 by 5
.. The phase of white will be shifted by θ. Now, with the voltage ω induced in the conductors 6 of the rotor 7 by the second stator 25 as a reference, this voltage is assumed to be m-3E. Here, S is the slip 2) and E is the induced voltage when the slip is 1. At this time, the voltage d1 induced in the conductor 6 by the first stator 24 is 6+=SEεJll.

第4図を参照して、回転子7の導体6・・・の短絡環8
から抵抗材9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どし、電源の角周波数をω
とし、各導体6・・・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7の電気的等価回路は第4図の
ようにな2)、符号1+、Iz、、1:+は各枝路を流
れる電流を示すものである。
Referring to FIG. 4, the short-circuit ring 8 of the conductor 6 of the rotor 7
The respective resistances from to the resistive material 9 are R1 and R2, the inductances are Ll and L2, and the angular frequency of the power source is ω.
If the resistance of the resistive material that short-circuits each of the conductors 6 is r, then the electrical equivalent circuit of the rotor 7 is as shown in Fig. 42), with the symbols 1+, Iz, 1: + indicates the current flowing through each branch.

次に、第4図に示すものを両固定子24.25側からみ
た等何回路に変換すると第5図のようにな2)、R+=
R2,LI=L2でθ−0゜のときには13=II−1
2= Oとなり抵抗材9・・・には電流が流れないこと
になる。このことはθ=0°のときにはトルクTは抵抗
材9がないときの値に等しいことを意味している。従っ
て、θ=0°のときは従来の誘導電動機と同一のトルク
特性を持つことになる。
Next, when converting the circuit shown in Fig. 4 into an equivalent circuit as seen from both stator 24 and 25 sides, it becomes as shown in Fig. 52), R+=
When R2, LI=L2 and θ-0°, 13=II-1
2=O, and no current flows through the resistive material 9. This means that when θ=0°, the torque T is equal to the value without the resistance material 9. Therefore, when θ=0°, it has the same torque characteristics as a conventional induction motor.

次に、RI=R2,LI=L2でθ=180゜のときに
は、11=−12,l3=Il−I2−211とな2)
、従来の誘導電動機において回転子導体6・・・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 RI=R2, LI=L2 and θ=180°, 11=-12, l3=Il-I2-2112)
In a conventional induction motor, if the resistance of the rotor conductors 6 is set to R++R2=R, the same result is obtained as if R were increased to R+2r.

上記回転子7の回転によ2)、軸受盤15,16に穿設
した通風口32から冷却用翼車19゜20により機枠1
4内に外気を吸引し、冷却用翼車19.20により第1
.第2固定子24゜25、巻線22.23に通風して冷
却し、また通風胴12・・・を介し通気孔13・・・に
流通させる風により回転子コア2.3、導体6・・・、
抵抗材9・・・等を冷却してそれぞれの機能を安定的に
作用させる。また、第1.第2固定子24.25の回動
は小型モーター30をスイッチにより正・逆回転させて
行うが、小型モーター30に限定されるものではなく他
の正逆転モータでも、また気体、液体シリンダー等によ
るサーボ機構等任意の駆動装置を転用できるものである
。そして、固定子を回動する駆動装置の作動に関連して
、固定子の回動を任意の回動速度に制御する。
2) Due to the rotation of the rotor 7, the cooling impeller 19°20 opens the machine frame 1 from the ventilation holes 32 bored in the bearing discs 15 and 16.
The outside air is sucked into the cooling impeller 19.20.
.. The second stator 24° 25 and the windings 22, 23 are ventilated and cooled, and the rotor core 2, 3, the conductors 6, . ...,
The resistive material 9, etc. are cooled to stably perform their respective functions. Also, 1st. The rotation of the second stator 24, 25 is carried out by rotating the small motor 30 in forward and reverse directions using a switch, but this is not limited to the small motor 30, and other forward and reverse motors may also be used, as well as gas, liquid cylinders, etc. Any drive device such as a servo mechanism can be used. The rotation of the stator is controlled to an arbitrary rotation speed in relation to the operation of the drive device that rotates the stator.

次に、第1固定子24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につき説明
する。
Next, the effect of connecting the windings 22 and 23 wound around the first stator 24 and the second stator 25 in series will be explained.

巻線22.23を直列に連結しであるために、巻線22
に商用3相電源から入力して巻線22゜23間に電流は
流′れるが、仮に巻線22.23のそれぞれの抵抗の相
違あるいは両固定子24゜25の容量の大きさに相違が
あっても、それとは無関係に、それぞれの巻線22.2
3に流れる電流の大きさは等しく、したがって第1固定
子24と第2固定子25のそれぞれから回転子7の導体
6・・・に誘起して流れる電流の大きさが等しくなる作
用と、第1固定子24と第2固定子25の回動差、即ち
回転磁界の磁束に生じる位相のずれに応じて両固定子2
4.25のそれぞれから回転子7の導体6・・・に流れ
る電流の大きざが等しくなるという強制力が生じる作用
と、両固定子24.25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6・・・のそれぞれを
抵抗材9・・・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6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。
Since the windings 22 and 23 are connected in series, the windings 22 and 23 are connected in series.
A current flows between the windings 22 and 23 when input from a commercial 3-phase power source, but if there is a difference in the resistance of each of the windings 22 and 23 or a difference in the capacitance of both stators 24 and 25, If any, each winding 22.2
The magnitude of the current flowing through the rotor 7 is equal, and therefore the magnitude of the current induced and flowing from each of the first stator 24 and the second stator 25 to the conductor 6 of the rotor 7 is equal. Both stator 2
4.25 to the conductors 6 of the rotor 7 to be equal in size, and the vector difference caused by the phase difference in voltage between both stators 24.25. Due to the synergistic effect of the current flowing through each of the plurality of conductors 6 through the resistive material 9, which creates a forcing force2), the slip and As with torque characteristics, it is possible to improve efficiency and produce large torque in each speed range, and even when a load is connected, it is easy to start in each speed range, and it improves the starting characteristics of the load. It can be used to adapt to a smooth start, or to start with high output, and can be used to suit a power source that is frequently started and stopped.

上記のように回転子7の変速は、第1固定子24を回動
することにより位相のずれを制御して回転子アの導体″
6・・・に流れる電流を増減に変化させる制御のみで回
転子7の回転速度を任意に変速することができる。
As mentioned above, the speed of the rotor 7 is changed by controlling the phase shift by rotating the first stator 24, and by rotating the first stator 24.
The rotational speed of the rotor 7 can be changed arbitrarily only by increasing or decreasing the current flowing through the rotor 7.

なお、巻線22.23を直列に連結した第1固定子24
と第2固定子25のそれぞれから回転子7の導体6・・
・に流れる電流の大きさに対し、複数個の導体6・・・
間に抵抗材9・・・を介して短絡して流れる電流の比率
は、抵抗材9・・・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=Oでゼロとな
る)Pθが一定であれば、一般の巻線形誘導電動機の二
次挿入抵抗を一定とした場合と同様のすべりとトルク特
性にな2)、Pθが小になると回転子7の導体6・・・
に流れる電流の比率が小とな2)、Pθを小さくするこ
とは一般の巻線形誘導電動機の二次挿入抵抗を小さくす
ることと同等の作用をすることとなる。そして両固定子
24,25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抵抗材9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時に
作用させることができる。
Note that the first stator 24 has windings 22 and 23 connected in series.
and the second stator 25 to the conductor 6 of the rotor 7, respectively.
・For the magnitude of the current flowing through the multiple conductors 6...
The ratio of the short-circuited current flowing through the resistive material 9 between them 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 9. (The above ratio is the maximum for Pθ-π and becomes zero at Pθ=O.) If Pθ is constant, the same slip as when the secondary insertion resistance of a general wound induction motor is constant. Regarding the torque characteristics 2), when Pθ becomes small, the conductor 6 of the rotor 7...
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 induction motor. When the rated current flows through both stators 24 and 25, the phase difference θ
Depending on the selection of the slip value and the design of the resistance value of the resistance material 92), the rated current and rated torque characteristics of the maximum speed can be applied almost simultaneously in each speed change range even if the rated current and torque characteristics of the maximum speed are changed arbitrarily. .

また、第1固定子24と第2固定子25の巻線22.2
3のそれぞれを並列に商用3相電源に連結した場合は、
第1固定子24と第2固定子25の巻線22.23に入
力する電圧は等しく、両固定子24.25のそれぞれか
ら回転子7の導体6・・・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6・・・
間を抵抗材9・・・を介して流れる電流は、(1/ 2
)×(第1.第2固定子のそれぞれから回転子導体に誘
起した差電圧)÷(抵抗材9・・・の抵抗値r)にほぼ
比例した電流となる。しかしながら、回転子7の導体6
・・・には抵抗材9・・・に流れる電流の他に(第1.
第2固定子の回転子導体に誘起する和電圧)÷(回転子
導体のインピーダンス)にほぼ比例した電流が重畳して
流れる。
In addition, the windings 22.2 of the first stator 24 and the second stator 25
If each of 3 is connected in parallel to a commercial 3-phase power supply,
The voltages input to the windings 22.23 of the first stator 24 and the second stator 25 are equal, and the voltages induced from each of the stators 24.25 to the conductors 6 of the rotor 7 are equal. The voltage phases differ by Pθ 2), multiple conductors 6...
The current flowing between the resistance material 9... is (1/2
)×(differential voltage induced in the rotor conductor from each of the first and second stators)÷(resistance value r of the resistive material 9). However, the conductor 6 of the rotor 7
In addition to the current flowing through the resistive material 9..., the first...
A current approximately proportional to (sum voltage induced in the rotor conductor of the second stator)/(impedance of the rotor conductor) flows in a superimposed manner.

(上記和電圧は、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7の導体6・・・に
流れる電流の大きさに対し、複数個の導体6・・・間を
抵抗材9・・・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
誘導電動機の二次挿入抵抗を一定とした場合の特性と、
一般の誘導電動機の一次電圧を制御した場合の特性とを
混合した第7図に示す特性となる。この特性は、第1.
第2固定子24゜25の巻線22.23を直列に連結し
た場合の特性に対して、ある特定の負荷特性の場合には
速度制御の範囲が狭くなるものであるが、低減トルク特
性の負荷の場合には直列接続の場合とほぼ同等の広範囲
で使用できるものである。
(The above sum voltage is maximum when Pθ = π is zero and Pθ = 02), ・The impedance of the rotor conductor is composed of the resistance of the conductor and the secondary leakage reactance, so it varies depending on the slippage.) Therefore, the rotation The ratio of the current flowing between the plurality of conductors 6 through the resistive material 9 to the magnitude of the current flowing through the conductor 6 of the child 7 is determined by the slip and resistance value even if Pθ is constant. 2) The slip and torque characteristics when Pθ is constant are the characteristics when the secondary insertion resistance of a general wound induction motor is constant,
The characteristics shown in FIG. 7 are a mixture of the characteristics obtained when the primary voltage of a general induction motor is controlled. This characteristic is the first.
Compared to the characteristics when the windings 22 and 23 of the second stator 24° 25 are connected in series, the speed control range becomes narrower in the case of certain load characteristics, but the reduced torque characteristics In the case of loads, it can be used over a wide range, almost the same as in the case of series connection.

前述の通2)、導体6間に設けた抵抗材9に電流を流す
ことによ2)、トルク特性を改善できるものであるが、
抵抗材9に流れる電流は位相差に応じて増減し、その電
気エネルギーの殆どが熱に変わるために抵抗材9.導体
6部で局部的に発熱が生じる。この発熱によ2)、抵抗
材9゜導体6が影響を受け、耐久性が劣化するのを防止
するために回転子コア2.5.3を一体化して強度を増
し、放熱を促進する。
As mentioned above, the torque characteristics can be improved by passing a current through the resistance material 9 provided between the conductors 6.
The current flowing through the resistive material 9 increases or decreases depending on the phase difference, and most of the electrical energy is converted into heat, so the resistive material 9. Heat is generated locally in the 6 parts of the conductor. In order to prevent this heat generation from affecting the resistance material 9° conductor 6 and deteriorating its durability, the rotor core 2.5.3 is integrated to increase its strength and promote heat dissipation.

次に、第8図により第1固定子24および第2固定子2
5のそれぞれに施した複数種の極数に形成する巻線の結
線について説明する。
Next, as shown in FIG. 8, the first stator 24 and the second stator 2
The connection of the windings formed to have a plurality of types of pole numbers in each of No. 5 will be explained.

第1固定子24に2重巻線41A、41Bを施し、また
第2固定子25にも2重巻線42A。
The first stator 24 is provided with double windings 41A and 41B, and the second stator 25 is also provided with a double winding 42A.

42Bを施し、巻線41A、42Aのそれぞれには4極
用と8極用の端子LJ2.V2.W2およびU4.V4
.W4を設げ、巻線41B、42Bのそれぞれには6極
用と12極用の端子U+、Vt、W+おc[FIJ3.
 V3 、 W3 トラ設けである。第1固定子24の
巻線4,1Aと第2固定子25の巻線42Aとを直列に
連結し、同様に両固定子24.25の巻線41Bと巻線
42Bとを直列に連結しである。さらに詳細説明すると
、第1固定子24の巻線41Aの端子U4.V4.W4
は極数切換スイッチS2を介し、また巻線41Bの端子
U3.V3.W3は極数切換スイッチS3を介しそれぞ
れ商用3相電源に連結し、巻線41Aの端子U2.V2
゜W2は極数切換スイッチS4を介し、また巻線41B
の端子U+、V+、W+は極数切換スイッチ$1を介し
それぞれを商用3相電源に連結しである。
42B, and each of the windings 41A and 42A is provided with a 4-pole terminal and an 8-pole terminal LJ2. V2. W2 and U4. V4
.. W4 is provided, and terminals U+, Vt, W+c [FIJ3.
V3 and W3 are equipped with tigers. The windings 4, 1A of the first stator 24 and the winding 42A of the second stator 25 are connected in series, and similarly the windings 41B and 42B of both stators 24.25 are connected in series. It is. More specifically, the terminal U4 of the winding 41A of the first stator 24. V4. W4
is connected to the terminal U3. of the winding 41B via the pole number changeover switch S2. V3. W3 are respectively connected to the commercial three-phase power supply via the pole number changeover switch S3, and are connected to the terminals U2... of the winding 41A. V2
゜W2 is connected to the winding 41B via the pole number changeover switch S4.
Terminals U+, V+, and W+ are each connected to a commercial three-phase power source via a pole number changeover switch $1.

第1固定子24の巻線41Aの端子X2.Y2、Z2を
第2固定子25の巻線42Aの端子U2.V2.W2に
スイッチ$8を介して連結し、第1固定子24の巻線4
1Bの端子X+。
Terminal X2 of the winding 41A of the first stator 24. Y2 and Z2 are connected to the terminal U2. of the winding 42A of the second stator 25. V2. The winding 4 of the first stator 24 is connected to W2 via a switch $8.
1B terminal X+.

Y+、Z+を第2固定子25の巻線42Bの端子U+、
V+、W+に連結し、第2固定子25の巻線42Aの端
子X2.Y2.Z2は極数切換スイッチSssを介し、
また巻線42Aの端子U4.V4.W4は極数変換スイ
ッチSIを介し巻線41AのLJ2.W2.V2に連結
するとともに、S6を介して巻線41AのX2.Z2゜
Y2に連結しである。第2固定子25の巻$142Bの
端子X+、Y+、Z+は極数切換スイッチS 16を介
して商用3相電源に連結し、また巻線42B(7)端子
U3.V:+、W3は極数切換スイッチS9を介して巻
線41BのU + 、 W 1゜vlに連結するととも
に、S5を介して巻線41Aの81.21.Y+に連結
しである。さらに、巻線42△の端子U2.V2.W2
はSr1を介して巻線42AのX2.Y2.Z2に連結
されるとともに814で短絡しである。同様に巻線42
Bの端子U+、V+、W+もS ++を介して同巻線の
端子X+、Y1.Z+に連結されるとともに813で短
絡可能としである。上記構成における作用を第1図を併
用して説明する。
Y+ and Z+ are connected to the terminal U+ of the winding 42B of the second stator 25,
V+, W+, and the terminals X2. of the winding 42A of the second stator 25. Y2. Z2 is connected via the pole number changeover switch Sss,
Also, terminal U4 of winding 42A. V4. W4 is connected to LJ2. of winding 41A via pole number conversion switch SI. W2. X2.V2 of winding 41A via S6. Z2° is connected to Y2. Terminals X+, Y+, and Z+ of winding $142B of the second stator 25 are connected to a commercial three-phase power supply via a pole number changeover switch S16, and winding 42B (7) terminal U3. V: +, W3 are connected to U + , W 1°vl of the winding 41B via the pole number changeover switch S9, and are connected to 81.21. of the winding 41A via S5. It is connected to Y+. Furthermore, terminal U2 of winding 42Δ. V2. W2
X2. of winding 42A via Sr1. Y2. It is connected to Z2 and shorted at 814. Similarly, winding 42
Terminals U+, V+, W+ of B are also connected to terminals X+, Y1 . It is connected to Z+ and can be shorted at 813. The operation of the above configuration will be explained with reference to FIG. 1.

第1.第2固定子24.25のそれぞれに巻装した巻線
41A、42Aの極数は4極と8極であ2)、巻線41
B、42Bの極数は6極と12極であるから、それぞれ
の極数における同期速度は法衣のようになる。
1st. The number of poles of the windings 41A and 42A wound around the second stator 24 and 25 is 4 poles and 8 poles, respectively.
Since the number of poles of B and 42B is 6 and 12, the synchronous speed at each number of poles is like a robe.

極数と同期速度(rpm)の関係 上記極数と同期速度との関係から、今仮に60H2地区
において回転子軸4に求められる回転速度が1l100
rp、である場合には、極数切換スイッチ83.85.
89.Sl+、813を投入し、その他のスイッチは開
放すると、商用3相電源から第1.第2固定子24.2
5の巻線41B。
Relationship between the number of poles and synchronous speed (rpm) From the above relationship between the number of poles and synchronous speed, if the rotational speed required for the rotor shaft 4 in the 60H2 area is 1l100.
rp, the number of poles changeover switch 83.85.
89. When SL+, 813 is turned on and the other switches are opened, the 1st. Second stator 24.2
5 winding 41B.

42Bに通電され、両固定子24.25から回転子導体
6・・・に誘起する電圧により回転子軸4は6極の同期
速度の1200rpm、どなるので、さら“に1l10
0rp、までの10100rp分の回転速度を低下させ
るために、小型モーター30を作動して第1固定子24
を回動させ、両固定子24.25によって回転子7のそ
れぞれの導体部分に生じる位相のずれを制御して所望回
転速度に調整する。次いで回転子軸4に求められる回転
速度が400rpm、である場合に、極数切換スイッチ
S+。
42B is energized, and the voltage induced from both stators 24, 25 to the rotor conductors 6 causes the rotor shaft 4 to roar at 1200 rpm, which is the synchronous speed of the 6 poles.
In order to reduce the rotational speed by 10100 rpm from 0 rpm to 0 rpm, the small motor 30 is operated to
is rotated, and the phase shift generated in each conductor portion of the rotor 7 is controlled by both stators 24 and 25 to adjust the rotation speed to a desired rotation speed. Next, when the rotational speed required for the rotor shaft 4 is 400 rpm, the pole number changeover switch S+ is turned on.

37、SI6を投入してその他のスイッチを開放すると
共に、12極の同期速度600rpm、から40orp
m、までの200rpm、の小範囲の速度制御を小型モ
ーター30により両固定子24.25を回動させて調整
する。
37. Turn on SI6 and open the other switches, and change the 12-pole synchronous speed from 600 rpm to 40 orp.
A small motor 30 rotates both stators 24 and 25 to adjust the speed in a small range of 200 rpm.

次に、回転子軸4に求められる回転速度が80orpm
、である場合には、極数切換スイッチ84゜Sa、SF
iを投入してその他のスイッチを開放すると、回転子軸
4は8極の同期速度となるので、さらに小型モーター3
0によって両固定子24.25を回動して位相のずれを
制御し、800rpm、となるように調整する。
Next, the rotation speed required for the rotor shaft 4 is 80 orpm.
, the number of poles changeover switch 84°Sa, SF
When i is turned on and the other switches are opened, the rotor shaft 4 becomes 8-pole synchronous speed, so the small motor 3
0 to control the phase shift by rotating both stators 24 and 25 to adjust the speed to 800 rpm.

そして、回転子軸4に1600rpm、が求められると
きには、極数切換スイッチS2,86.Sl。
When 1600 rpm is required for the rotor shaft 4, the pole number changeover switches S2, 86 . Sl.

Srz、S+4を投入し他のスイッチを開放すると、回
転子軸4は4極の同期速度となるので、小型モーター3
0により両固定子24.25を回動して1eoorpm
、となるように位相のずれを制御する。
When Srz and S+4 are turned on and the other switches are opened, the rotor shaft 4 becomes 4-pole synchronous speed, so the small motor 3
Rotate both stators 24 and 25 by 0 to 1eoorpm
The phase shift is controlled so that , .

上記実施例における回転数の制御は、極数切換スイッチ
81〜S +eを適宜操作することによ2)、所望回転
速度近辺に大幅な変速を即時に行うこと共に、両固定子
24.25の回動量を小さくできて迅速な速度制御を無
段階的に実施でき、速度11i1J #範囲を広縫囲に
することに併せ、それぞれの同期速度近辺で作用するこ
とができるので効率がよく、第9図に示した4極と8極
のときのすべりとトルクの関係からもそのことが理解で
きる。勿論前記実施例で説明した両固定子24.25そ
れぞれに巻装した巻線を直列に連結した作用との相乗効
果によ2)、広範囲な制御領域において効率を改善する
と共に大きなトルクを出すことができ、起動・停止・変
速制御を頻繁に、かつ広範囲に必要とする動力源に用い
て顕著な効果を奏する。
The rotational speed in the embodiment described above is controlled by operating the pole number changeover switches 81 to S+e as appropriate2). The amount of rotation can be made small, speed control can be performed steplessly, and the speed 11i1J This can be understood from the relationship between slip and torque for four poles and eight poles shown in the figure. Of course, due to the synergistic effect with the effect of connecting the windings wound around both stators 24 and 25 in series as explained in the previous embodiment, efficiency can be improved in a wide range of control ranges and large torque can be produced. It has remarkable effects when used in power sources that require frequent and wide-ranging start-up, stop, and shift control.

なお、上記に説明した実施例の他に、両固定子24.2
5に巻装する巻線の極数は速度制御領域に合せ、任意の
極数を選定して採用できるものであ2)、例えば、固定
子を4個設けてそれぞれに複数種の巻線を施し、極数切
換スイッチと電圧移相装置により回転速度に求められる
極数に通電すると共に位相のずれを制御すればさらに広
範囲な回転速度の制御ができる。なお、極数変換により
段階的な速度制御が行えるので小範囲の変速調節として
電圧移相装置となす両固定子24.25の回動量は小さ
くてよいため、この場合、両固定子24.25のうちい
ずれか一方のみを回動させてもよ(、また双方の回動量
に差を設けて同一方向に回動させることにより正確な位
相の制御を行うこともある。
In addition to the embodiments described above, both stators 24.2
The number of poles of the windings to be wound in 5 can be selected according to the speed control range2).For example, if four stators are provided and multiple types of windings are attached to each. The rotation speed can be controlled over a wider range by applying current to the number of poles required for the rotation speed and controlling the phase shift using a pole number changeover switch and a voltage phase shifter. In addition, since stepwise speed control can be performed by changing the number of poles, the amount of rotation of both stators 24.25, which serves as a voltage phase shifter, is required to be small for speed change adjustment in a small range. Only one of them may be rotated (or, accurate phase control may be performed by setting a difference in the amount of rotation of both of them and rotating them in the same direction).

次に、第10図により電圧移相装置の別実施例として、
固定子に巻装した巻線に位相切換スイッチと極数切替ス
イッチとを連結して電圧移相装置とした構成につき説明
する。
Next, according to FIG. 10, as another embodiment of the voltage phase shifting device,
A configuration in which a phase changeover switch and a pole number changeover switch are connected to a winding wound around a stator to form a voltage phase shifter will be described.

第1.第2固定子24.25のそれぞれに施した巻線4
3.44それぞれに2つの極数に変換する端子を設けて
あ2)、第1.第2固定子24.25の巻線43.44
のそれぞれには、端子LJ+、V+、WtおよびU2.
V2.W2を設け、巻線43の端子U2.V2.W2の
端子は極数切換スイッチS 17を介し、また、端子U
+、V+、W+は極数切換スイッチS 1sを介してそ
れぞれ商用3相電源に連結し、巻線43の端子U+とX
+を、端子V+とYlを、端子Wlと71とを極数切換
スイッチS +aを介してそれぞれを連結し、巻線43
と巻線44とを直列に連結する連結行程路45と商用3
相電源との連結行程路46とに電圧移相装置47となす
位相切換スイッチを複数個介設しである。
1st. Winding 4 applied to each of the second stators 24, 25
3.44 each has a terminal that converts the number of poles to two.2), 1st. Winding 43.44 of second stator 24.25
are connected to terminals LJ+, V+, Wt and U2.
V2. W2 is provided, and the terminal U2 . of the winding 43 is provided. V2. The terminal W2 is connected to the terminal U via the pole number changeover switch S17.
+, V+, and W+ are each connected to a commercial three-phase power supply via a pole number changeover switch S1s, and are connected to terminals U+ and X of the winding 43.
+, the terminals V+ and Yl, and the terminals Wl and 71 are connected through the pole number changeover switch S+a, and the winding 43
A connecting stroke path 45 connecting the winding 44 and the winding 44 in series and the commercial 3
A plurality of phase changeover switches serving as a voltage phase shifter 47 are interposed in a connecting path 46 to the phase power source.

即ち、極数切換スイッチS 17に連結した巻線43の
端子X+、Y+、Z+を巻線44の端子LID、V+、
W+に位相切換スイッチ831を介して連結し、以下同
様に巻線43の端子X+。
That is, the terminals X+, Y+, and Z+ of the winding 43 connected to the pole number changeover switch S17 are connected to the terminals LID, V+, and
The terminal X+ of the winding 43 is connected to the terminal X+ of the winding 43 in the same manner.

Yl、Zlをスイッチ82Bを介して巻線44の端子Y
+、Z+、X+に、スイッチS3[lを介して巻線44
の端子W+、LID、V+に、スイッチ87Bを介して
巻線44の端子X+、Y1.Z1に連結しである。巻線
44の端子U1と×1を、端子V1とYlを、端子W1
と71とを位相切換スイッチS 19を介して連結し、
その各端子の回路は位相切換821,825を介して短
絡可能としである。
Yl and Zl are connected to the terminal Y of the winding 44 via the switch 82B.
+, Z+, X+, winding 44 via switch S3 [l
are connected to the terminals W+, LID, V+ of the winding 44 via the switch 87B. It is connected to Z1. The terminals U1 and ×1 of the winding 44, the terminals V1 and Yl, and the terminal W1
and 71 are connected via a phase changeover switch S19,
The circuit of each terminal can be short-circuited via phase switches 821 and 825.

さらに、巻線43と巻線44との直列連結行程路45と
巻線44の各端子と商用3相電源との連結行程路46に
は位相切換スイッチS22゜SZI、 S24.827
. S29.832.833のそれぞれを介設してあ2
)、それぞれのスイッチと巻線44の各端子との連結の
詳細は後述する作用の説明に併せて行うものとし、この
実施例においては、電圧移相装置として第1.第2固定
子24.25を回動させることなく、第1.第2固定子
24.25の双方を機枠14に固着し、極数切換スイッ
チ817〜Sにを設けると共に、位相切換スイッチ82
1〜333により電圧移相装置47を形成した点のみ第
1図に示すものと異な2)、その他の構成については同
一であるのでその詳細説明を省略する。
Furthermore, phase changeover switches S22°SZI and S24.827 are provided in the series connection path 45 between the windings 43 and 44 and the connection path 46 between each terminal of the winding 44 and the commercial three-phase power source.
.. S29.832.833 are interposed between each other.
), the details of the connection between each switch and each terminal of the winding 44 will be explained in conjunction with the explanation of the function to be described later.In this embodiment, the first . Without rotating the second stator 24,25, the first stator. Both of the second stators 24 and 25 are fixed to the machine frame 14, pole number changeover switches 817 to S are provided, and a phase changeover switch 82 is provided.
The only difference from that shown in FIG. 1 is that a voltage phase shifter 47 is formed by components 1 to 333 (2), and the other configurations are the same, so a detailed explanation thereof will be omitted.

以下に上記実施例における作用を第1図を併用して説明
する。
The operation of the above embodiment will be explained below with reference to FIG.

先ず、最高速度において運転するときは、極数切換スイ
ッチST7.S+8.8I9と、位相切換スイッチS 
22 、−8 sのそれぞれを投入しその他のスイッチ
を開放にすると、巻線43.44の結線は同相に直列に
連結されて一般の誘導電動機と同一のトルク特性となる
。次いで、極数切換スイッチS17.S+e、Smを投
入のままの状態において、位相切換スイッチS21.S
27を投入して他のスイッチを開放にすると、巻線43
に入力する電圧の位相に対して巻線44に入力する電圧
の位相は60°ずれたものとな2)、それぞれの巻線4
3.44の位相が同相のときよりも位相のずれ60°に
応じて回転子7の回転速度が低下する。
First, when operating at maximum speed, switch the number of poles selector ST7. S+8.8I9 and phase selection switch S
When 22 and -8 s are turned on and the other switches are opened, the windings 43 and 44 are connected in series in the same phase and have the same torque characteristics as a general induction motor. Next, the number of poles changeover switch S17. With S+e and Sm still on, phase changeover switch S21. S
When 27 is turned on and the other switches are opened, winding 43
The phase of the voltage input to the winding 44 is shifted by 60 degrees with respect to the phase of the voltage input to the winding 4.
The rotational speed of the rotor 7 decreases in accordance with the phase shift of 60° compared to when the phases of 3.44 and 3.44 are in the same phase.

次いで、極数切換スイッチS+7.S+a、S+aを投
入のままの状態において、位相切換スイッチ823.8
25を投入すると巻線43に入力する電圧の位相に対し
て、巻線44に入力する電圧の位相は120°ずれたも
のとな2)、位相のずれが60°のときよりもさらに低
速度回転となる。
Next, the pole number changeover switch S+7. With S+a and S+a still on, the phase selector switch 823.8
25, the phase of the voltage input to the winding 44 is shifted by 120 degrees from the phase of the voltage input to the winding 43 (2), and the speed is even lower than when the phase shift is 60 degrees. It becomes rotation.

この状態よりもさらに低速度回転とするには、極数切換
スイッチSt1.S+a、Smを投入のままとし、位相
切換スイッチSz+、82Bを投入し他のスイッチの全
てを開放すると、巻線43に入力する電圧の位相と巻線
44に入力する電圧の位相は180”ずれ、同一極数に
おいては最低速回転とすることがきるが、この場合、ト
ルクが低下するので、巻線43.44に施した前記極数
よりも多極数とした別の極数に切換えて回転速度を制御
するのが効率的であ2)、以下にその操作につき説明す
る。
In order to rotate at a lower speed than this state, pole number changeover switch St1. If S+a and Sm are left turned on, phase changeover switch Sz+ and 82B are turned on, and all other switches are opened, the phase of the voltage input to the winding 43 and the voltage input to the winding 44 will be out of phase by 180". , with the same number of poles, it is possible to rotate at the lowest speed, but in this case, the torque will decrease, so switch to a different number of poles that is higher than the number of poles applied to the windings 43 and 44. It is efficient to control the rotational speed 2), and its operation will be explained below.

先ず、巻線43側の極数切換スイッチ820を投入し、
また位相切換スイッチS24.831を投入して他を開
放すると、巻線43と巻線44とは連結行程路45に介
設した位相切換スイッチS31を介して通電し、その電
流は位相切換スイッチS 24を介して商用3相電源に
流れ、巻線43.44のそれぞれに入力する電圧の位相
は同相とな2)、この極数における最高回転速度となる
。次いで、極数切換スイッチSMを投入のままとして位
相切換スイッチ828.832を投入しその他のスイッ
チを開放すると、巻線43.44のそれぞれに・入力す
る電圧の位相は60°ずれたものとな2)、それぞれの
位相が同相のときよりも低回転速度となる。
First, turn on the pole number changeover switch 820 on the winding 43 side,
Further, when the phase changeover switch S24.831 is turned on and the others are opened, the winding 43 and the winding 44 are energized via the phase changeover switch S31 interposed in the connecting stroke path 45, and the current is passed through the phase changeover switch S24.831. 24 to the commercial three-phase power supply, and the voltages input to each of the windings 43 and 44 have the same phase 2), resulting in the maximum rotational speed for this number of poles. Next, when the phase selection switch 828 and 832 is turned on and the other switches are opened while leaving the pole number selection switch SM on, the phases of the voltages input to each of the windings 43 and 44 will be shifted by 60 degrees. 2) The rotational speed is lower than when the respective phases are in phase.

次いで、極数切換スイッチ820を投入のままとして位
相切換スイッチ329.831を投入し他゛のスイッチ
を開放すると、巻線43.44それぞれの位相は120
°ずれて、位相のずれが60゜のときよりもさらに低回
転速度となる。さらに最低回転速度とするときには、極
数切換スイッチ820を投入のままとし、位相切換スイ
ッチS刀、53Ilを投入し他のスイッチを開放すると
、巻線43.44のそれぞれに入力の電圧の位相は18
0°ずれ、位相のずれに応じた回転速度となる。
Next, while keeping the pole number changeover switch 820 closed, the phase changeover switches 329 and 831 are turned on and the other switches are opened, so that the phases of the windings 43 and 44 are set to 120.
The rotation speed is lower than that when the phase shift is 60 degrees. Furthermore, when setting the rotation speed to the minimum, leave the pole number changeover switch 820 on, turn on the phase changeover switches S and 53Il, and open the other switches, so that the phase of the voltage input to each of the windings 43 and 44 changes. 18
The rotation speed corresponds to a 0° shift and a phase shift.

上記したように電圧移相装置47となす位相切換スイッ
チS 21〜833と極数切換スイッチSy、820と
を適宜操作することによ2)、効率のよい回転数制御を
行うことができる。
As described above, by appropriately operating the phase changeover switches S 21 to 833 and the pole number changeover switches Sy and 820, which constitute the voltage phase shifter 47, 2) efficient rotation speed control can be performed.

このようにして、電圧移相装置47を用いて単一または
複数の極数巻線を施した複数個の固定子間に入力する電
圧の位相を制御することができる。電圧移相装置47を
位相切換スイッチとしたこの実施例における特徴は、無
段階的に回転速度の制御ができないが、極数と位相の切
換により多段階的に迅速に回転速度を変えることができ
る点にある。なお、この実施例に第1゜第2固定子24
.25の双方あるいは一方を回動させて補助的に位相を
制御すれば無段階的に変速することができ、その制御も
迅速に行うことができ、また、電圧移相装置47に電圧
調整装置を付設しても回転速度を任意に変速することが
できる。
In this way, the voltage phase shifter 47 can be used to control the phase of the voltage input between a plurality of stators each having a single or multiple number of pole windings. The feature of this embodiment in which the voltage phase shifter 47 is a phase changeover switch is that although the rotational speed cannot be controlled steplessly, the rotational speed can be quickly changed in multiple stages by switching the number of poles and phase. At the point. Note that in this embodiment, the first and second stators 24
.. By rotating both or one of the voltage phase shifters 25 and auxiliary phase control, the speed can be changed steplessly, and the control can be performed quickly. Even if it is attached, the rotational speed can be changed arbitrarily.

次に、第11図に基づき電圧移相装置の別実施例を説明
する。
Next, another embodiment of the voltage phase shifter will be described based on FIG.

第1固定子24の巻線22の端子A、B、Cを商用3相
電源A、B、Cに連結し、巻線22の端子a、b、cを
第2固定子25の巻線23の端子A、B、Cに直列連結
する行程路中に、単相変圧器49と結線切換スイッチ4
8とにより形成する電圧移相装置50.を介設しである
The terminals A, B, and C of the winding 22 of the first stator 24 are connected to the commercial three-phase power supply A, B, and C, and the terminals a, b, and c of the winding 22 are connected to the winding 22 of the second stator 25. A single-phase transformer 49 and a connection switch 4 are connected in series to terminals A, B, and C of the
8 and a voltage phase shifter 50. There is no intervention.

その構成を詳細説、明すると、巻線22の端子a。To explain the structure in detail, the terminal a of the winding 22.

b、cに単相変圧器の一次側49.結線切換スイッチ8
34.835を図に示す如く連結し、単相変圧器49の
二次側に結線切換スイッチ836゜S37を連結し、巻
線23の端子A、B、Cは結線切換スイッチ834〜S
37のそれぞれに連結しである。
Primary side 49 of a single-phase transformer on b and c. Wiring selection switch 8
34 and 835 are connected as shown in the figure, a connection changeover switch 836°S37 is connected to the secondary side of the single-phase transformer 49, and terminals A, B, and C of the winding 23 are connected to connection changeover switches 834 to S37.
It is connected to each of 37.

以下にこの実施例における作用につき説明する。商用3
相電源A、B、Cから巻線22に通電すると共に、結線
切換スイッチ48の電磁スイッチ834のみを投入し他
を開放すると、巻線22.23のそれぞれの電圧の位相
は同相で最高回転速度となる。次に結線切換スイッチ8
36のみを投入して他スイッチを開放にすると、巻線2
3に変圧器49を介して入力する電圧の位相は巻線22
に入力する電圧の位相に対して60°進んだ電圧とな2
)、電圧の位相がそれぞれ同相のときよりも遅い回転速
度となる。
The operation of this embodiment will be explained below. Commercial 3
When the windings 22 are energized from the phase power supplies A, B, and C, and only the electromagnetic switch 834 of the wiring connection switch 48 is turned on and the others are opened, the phases of the voltages of the windings 22 and 23 are in the same phase and the maximum rotational speed is reached. becomes. Next, the wiring selection switch 8
When only 36 is turned on and the other switches are opened, winding 2
3 through the transformer 49 is the phase of the voltage input to the winding 22.
The voltage is 60° ahead of the phase of the voltage input to 2.
), the rotation speed is slower than when the voltages are in phase.

そして、結線切換スイッチ835のみを投入すると、巻
線23に入力する電圧の位相は巻線22に入力する電圧
の位相に対して120°進んだ電圧とな2)、位相のず
れが60°のときよりもさらに遅い回転速度となる。次
に結線切換スイッチ837のみを投入すると、巻線22
に入力する電圧の位相は巻線23に入力する電圧の位相
に対して180°進んだ電圧とな2)、最低回転速度と
なる。なお、それぞれの結線切換によって第1固定子2
4.第2固定子25間に生じる電圧の位相のずれは段階
的に変化するものとなるが、第1.第2固定子24.2
5の双方またはどちらか一方を回動させることにより任
意の回転速度に制御することができる。この場合、大幅
な回転速度の変速を結線切換スイッチにより行い、補助
的に固定子の回動により制御するので、固定子の回動量
を小範囲として迅速な変速制御を行うことができる。
When only the connection changeover switch 835 is turned on, the phase of the voltage input to the winding 23 is 120° ahead of the phase of the voltage input to the winding 22 (2), and the phase shift is 60°. The rotation speed will be even slower than before. Next, when only the wire connection switch 837 is turned on, the winding 22
The phase of the voltage input to the winding 23 is 180° ahead of the phase of the voltage input to the winding 23 (2), resulting in the lowest rotational speed. In addition, by switching each connection, the first stator 2
4. The phase shift of the voltage generated between the second stator 25 changes in stages. Second stator 24.2
By rotating either or both of 5, the rotational speed can be controlled to an arbitrary speed. In this case, a large rotational speed change is performed by the connection changeover switch, and is auxiliary controlled by the rotation of the stator, so that rapid speed change control can be performed with the amount of rotation of the stator within a small range.

次に、電圧位相装置のさらに別の実施例を第12図によ
って説明する。
Next, another embodiment of the voltage phase shifter will be described with reference to FIG.

第1固定子24の巻線22の端子A、B、Cを商用3相
電源A、8.Cに連結し、固定子を固設したその内側部
に回転子を回動自在とし、固定子に一次巻線52と、回
転子に二次巻線53を施して形成する3相誘導電圧調整
器51を電圧移相装置とし、3相誘導電圧調整器51の
一次巻線52の端子A、B、Cを第1固定子24の巻線
22の端子a、b、cに連結し、−次巻線の端子a、b
、cを短絡する。二次巻線53の端子a、b、cは短絡
し、端子A、B、Cは第2固定子25の巻線23の端子
A、B、Cに連結し、第2固定子25の巻線23の端子
a。
The terminals A, B, and C of the winding 22 of the first stator 24 are connected to the commercial three-phase power supply A, 8. A three-phase induced voltage adjustment device is connected to C and has a stator fixed thereon, with a rotor rotatable inside the stator, and a primary winding 52 on the stator and a secondary winding 53 on the rotor. The regulator 51 is a voltage phase shifter, and the terminals A, B, and C of the primary winding 52 of the three-phase induction voltage regulator 51 are connected to the terminals a, b, and c of the winding 22 of the first stator 24, and - Terminals a and b of the next winding
, c are shorted. The terminals a, b, and c of the secondary winding 53 are short-circuited, and the terminals A, B, and C are connected to the terminals A, B, and C of the winding 23 of the second stator 25. Terminal a of line 23.

b、cを短絡する。Short-circuit b and c.

この実施例においては、二次巻線53を施した3相誘導
電圧調整器51の回転子を任意量回動することによ2)
、第1.第2固定子24,25の巻線22.23に入力
する電圧の位相を変更することができ、回転子軸4に要
求される回転速度に応じて回転数を制御することができ
る。
In this embodiment, by rotating the rotor of the three-phase induction voltage regulator 51 equipped with the secondary winding 53 by an arbitrary amount,
, 1st. The phase of the voltage input to the windings 22 and 23 of the second stators 24 and 25 can be changed, and the rotation speed can be controlled according to the rotation speed required of the rotor shaft 4.

なお、第1図において、抵抗材9は全ての回転子導体6
・・・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。
In addition, in FIG. 1, the resistance material 9 covers all the rotor conductors 6.
Even if it is not connected to ..., the appropriate effect can be obtained.

そして、電圧移相装置は上記実施例に限定されるもので
はなく、両固定子間に位相のずれを生起する装置を任意
に選択して実施できるものである。また、回転子コアに
装設する導体は低抵抗性のものであっても各導体間に抵
抗材を設けて短絡すれば、上記に説明した本発明のトル
ク特性と効率の改善を確保することができ、固定子に巻
装する巻線が数種の極数変換を施したものでない場合に
は、複数個の回転子コアそれぞれに巻線を施して相互を
直列に連結し、その行程中に抵抗材を介設すれば、その
巻線はスター結線あるいはデルタ結線のいずれも選択し
て使用できるものである。
The voltage phase shifting device is not limited to the above embodiment, and any device that causes a phase shift between both stators can be selected and implemented. Further, even if the conductors installed in the rotor core have low resistance, if a resistive material is provided between each conductor to short-circuit the conductors, the improvement in torque characteristics and efficiency of the present invention as described above can be ensured. If the winding to be wound around the stator is not one that has undergone several types of pole number conversion, winding is applied to each of the multiple rotor cores and connected in series, and during the process If a resistive material is interposed in the winding, either star connection or delta connection can be selected and used for the winding.

なお、任意の前記電圧位相装置を利用し、複数個の固定
子のスター結線とデルタ−結線とを組合せることによ2
)、更に広範囲の速度制御ができることは申すまでもな
い。
In addition, by using any of the voltage phase devices mentioned above and combining the star connection and delta connection of a plurality of stators, two
), it goes without saying that a wider range of speed control is possible.

さらに本発明の可変速誘導電動機を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、その内燃機の最少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。
Furthermore, the variable speed induction motor of the present invention can also be used as an induction generator (2), and if a turbine or the like is directly connected to the rotor shaft 4 to generate electricity, an expensive governor can be omitted. . In addition, when an internal combustion engine is connected as a prime mover, it can correspond to the engine speed that achieves the minimum fuel consumption of the internal combustion engine, and even when the power generated from feng shui as an energy source is weak and unstable, the rotation speed that can produce its maximum output is possible. 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.

〔発明の効果) 本発明の可変速電動機によると、磁性体より成る回転子
コアに複数個の導体を装設して回転子を形成し、前記回
転子に対峙する外周部に複数個の固定子を機枠に並設し
、前記複数個の固定子と対峙しない回転子部分の前記回
転子コアと前記複数個の導体とのそれぞれの間に絶縁処
理を施し、前記複数個の固定子と対峙しない回転子部分
において前記複数個の導体を抵抗材を介して短絡した構
成によ2)、運転時、特に前記抵抗材を電流が流れる位
相差を生じる運転時に、前記抵抗材の発熱の影響による
回転子の強度低下を改善し、熱放散性も向上させる。ま
た、複数個の固定子と対峙しない回転子コア部分におい
ては回転子コアと導体との間は絶縁されているので電流
が回転子コア間を短絡的に流れることなく、トルクを確
実に制御できるとともに、回転子の製造が容易且つ堅牢
にできるものである。
[Effects of the Invention] According to the variable speed electric motor of the present invention, a rotor is formed by installing a plurality of conductors on a rotor core made of a magnetic material, and a plurality of conductors are fixed to the outer circumference facing the rotor. the plurality of stators are arranged in parallel on a machine frame, insulation treatment is applied between each of the plurality of conductors and the rotor core of the rotor portion that does not face the plurality of stators, and the plurality of stators and the plurality of conductors are insulated. 2) Due to the configuration in which the plurality of conductors are short-circuited via the resistive material in the rotor portions that do not face each other, the effect of heat generation of the resistive material during operation, especially during operation that causes a phase difference in which current flows through the resistive material. This improves the strength loss of the rotor caused by heat dissipation and improves heat dissipation. In addition, in the rotor core parts that do not face multiple stators, the rotor core and conductors are insulated, so the current does not flow between the rotor cores in a short circuit, and torque can be controlled reliably. At the same time, the rotor can be manufactured easily and robustly.

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

第1図〜第12図は、本発明の実施例図であ2)、第1
図は可変速誘導電動機の側断面図、第2図及び第3図は
両固定子に巻装した巻線の結線図、第4図は回転子の電
気的等価回路図、第5図は固定子側からみた電気的等価
回路図、第6図は固定子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7図は固定子巻線を並列
に電諒に接続した場合の速度とトルクの関係を示す図、
第8図は固定子に複数種の巻線を施しスイッチにより極
数を切換える場合の結線図、第9図は4極と8極におけ
るすべりとトルク特性との関・係を示すグラフ、第10
図は電圧位相装置となす位相切換スイッチと極数切換ス
イッチとの固定子巻線への結線図、第11図は電圧移相
装置を単相変圧器と位相切換スイッチとにより構成した
実施例図、第12図は電圧移相装置を誘導電圧調整器で
構成した実施例図である。 、 1・・・可変速誘導電動機、2,3・・・回転子コ
ア、4・・・回転子軸、5・・・回転子コア、6・・・
導体、6A、6B・・・回転子巻線、7・・・回転子、
8・・・短絡環、9・・・抵抗材、10.11・・・側
部、12・・・通風胴、13・・・通気口、14・・・
機枠、15.16・・・軸受盤、17・・・連結棒、1
8・・・ナツト、19゜20・・・冷却用翼車、21・
・・軸受、22.23・・・巻線、24・・・第1固定
子、25・・・第2固定子、26・・・すべり軸受、2
7・・・固定環、28・・・ストップリング、29・・
・ギヤー、30・・・小型モーター、31・・・駆動用
歯車、32・・・通風口、33・・・通気口、34・・
・送風口、35・・・排風口、36・・・排風機、37
・・・モーター、38・・・空間部、39゜39A、3
9B・・・熱遮断体、41A、41B・・・二重巻線、
42A、42B・・・二重巻線、43゜44・・・巻線
、45.46・・・連結行程路、47・・・電圧移相装
置、48・・・結線切換スイッチ、49・・・単相変圧
器、50・・・電圧移相装置、51・・・誘導電圧調整
器、52・・・−次巻線、53・・・二次巻線。
Figures 1 to 12 are illustrations of embodiments of the present invention.
The figure is a side sectional view of a variable speed induction motor, Figures 2 and 3 are wiring diagrams of the windings wound around both stators, Figure 4 is an electrical equivalent circuit diagram of the rotor, and Figure 5 is a fixed Figure 6 is a diagram showing the relationship between speed and torque when stator windings are connected in series, Figure 7 is an electrical equivalent circuit diagram seen from the child side, and Figure 7 is a diagram showing the relationship between stator windings connected in parallel. A diagram showing the relationship between speed and torque in case of
Fig. 8 is a wiring diagram when multiple types of windings are applied to the stator and the number of poles is changed by a switch, Fig. 9 is a graph showing the relationship between slip and torque characteristics for 4 and 8 poles, and Fig. 10
The figure is a connection diagram of the phase changeover switch and the pole number changeover switch that form the voltage phase shifter to the stator winding, and Figure 11 is an example diagram in which the voltage phase shifter is configured with a single-phase transformer and a phase changeover switch. , FIG. 12 is a diagram showing an embodiment in which the voltage phase shifter is constructed with an inductive voltage regulator. , 1... variable speed induction motor, 2, 3... rotor core, 4... rotor shaft, 5... rotor core, 6...
Conductor, 6A, 6B... Rotor winding, 7... Rotor,
8... Short circuit ring, 9... Resistance material, 10.11... Side part, 12... Ventilation barrel, 13... Ventilation port, 14...
Machine frame, 15. 16... Bearing board, 17... Connecting rod, 1
8... Nut, 19° 20... Cooling impeller, 21.
...Bearing, 22.23...Winding, 24...First stator, 25...Second stator, 26...Sliding bearing, 2
7... Fixed ring, 28... Stop ring, 29...
・Gear, 30... Small motor, 31... Drive gear, 32... Ventilation port, 33... Ventilation port, 34...
・Air outlet, 35...Exhaust port, 36...Exhaust fan, 37
...Motor, 38...Space, 39°39A, 3
9B... Heat shield, 41A, 41B... Double winding,
42A, 42B...Double winding, 43°44...Winding, 45.46...Connection stroke path, 47...Voltage phase shifter, 48...Connection changeover switch, 49... - Single-phase transformer, 50... Voltage phase shifter, 51... Induction voltage regulator, 52...-Secondary winding, 53... Secondary winding.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、磁性体より成る回転子コアに複数個の導体を装
設して回転子を形成し、前記回転子に対峙する外周部に
複数個の固定子を機枠に並設し、前記複数個の固定子と
対峙しない回転子部分の前記回転子コアと前記複数個の
導体との間に絶縁処理を施し、前記複数個の固定子の間
で固定子と対峙しない回転子部分おいて前記複数個の導
体を抵抗材を介して短絡すると共に、前記複数個の固定
子のうち少なくとも1個の固定子に対峙する前記回転子
の導体部分に誘起する電圧と、他方の固定子に対峙する
前記回転子の導体部分に誘起する電圧との間に位相差を
生じさせる電圧移相装置を付設したことを特徴とする可
変速誘導電動機。
(1) A rotor is formed by installing a plurality of conductors in a rotor core made of a magnetic material, and a plurality of stators are arranged in parallel on the machine frame on the outer periphery facing the rotor, and the Insulating treatment is performed between the rotor core of the rotor portion that does not face the plurality of stators and the plurality of conductors, and in the rotor portion that does not face the stator between the plurality of stators. The plurality of conductors are short-circuited via a resistive material, and a voltage induced in a conductor portion of the rotor facing at least one stator among the plurality of stators is induced in a conductor portion facing the other stator. A variable speed induction motor, characterized in that the variable speed induction motor is further equipped with a voltage phase shift device that creates a phase difference between the voltage induced in the conductor portion of the rotor.
(2)、前記電圧移相装置が前記複数個の固定子のうち
少なくとも1個の固定子に対峙する前記回転子の導体部
分に誘起する電圧と、他方の固定子に対峙する前記回転
子の導体部分に誘起する電圧との間に生じる位相を0°
から180°の範囲内において任意の位相のずれに設定
保持できるように、前記複数個の固定子のうち少なくと
も1個の固定子を前記回転子と同心的に回動自在に形設
したものである特許請求の範囲第(1)項記載の可変速
誘導電動機。
(2) The voltage phase shifting device induces a voltage in a conductor portion of the rotor facing at least one stator among the plurality of stators, and a voltage induced in a conductor portion of the rotor facing the other stator. The phase generated between the voltage induced in the conductor part is 0°
At least one of the plurality of stators is rotatably formed concentrically with the rotor so that a desired phase shift can be set and maintained within a range of 180° from A variable speed induction motor according to claim (1).
(3)、前記電圧移相装置を前記複数個の固定子のうち
少なくとも1個の固定子に巻装した巻線に連結する位相
切換用スイッチとした特許請求の範囲第(1)項記載の
可変速誘導電動機。
(3) The voltage phase shifting device is a phase switching switch connected to a winding wound around at least one stator among the plurality of stators. Variable speed induction motor.
(4)、前記電圧移相装置を単相変圧器と結線切換スイ
ッチと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。
(4) The variable speed induction motor according to claim (1), wherein the voltage phase shift device is formed by a single-phase transformer and a connection changeover switch.
(5)、前記電圧移相装置を誘導電圧調整器とした特許
請求の範囲第(1)項記載の可変速誘導電動機。
(5) The variable speed induction motor according to claim (1), wherein the voltage phase shift device is an induction voltage regulator.
(6)、前記複数個の固定子のそれぞれに複数種の極数
を形成する巻線を施し、該巻線の端子に極数切換スイッ
チを連結した特許請求の範囲第(1)項記載の可変速誘
導電動機。
(6) According to claim (1), each of the plurality of stators is provided with a winding forming a plurality of types of pole numbers, and a pole number changeover switch is connected to the terminal of the winding. Variable speed induction motor.
(7)、前記複数個の固定子のそれぞれに巻装した巻線
の結線をデルタ結線またはスター結線のいずれかに切換
自在とするスイッチを設けた特許請求の範囲第(1)項
記載の可変速誘導電動機。
(7) A switch according to claim (1) is provided, which is provided with a switch that can freely switch the connection of the windings wound around each of the plurality of stators to either delta connection or star connection. Variable speed induction motor.
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