JPH01144375A

JPH01144375A - 複数固定子誘導電動機

Info

Publication number: JPH01144375A
Application number: JP62301336A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Satake; 佐竹　利彦
Original assignee: Satake Engineering Co Ltd
Current assignee: Satake Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は始動性能を改善する電動機に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、一般的に使用されているかご形層導電動機の始動
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始動電流を抑制するこ
とはできても始動トルクを改善することはできない。

また、巻線型電動機においては、二次抵抗器の抵抗値を
変化させ、始動トルクを向上させることはできるが、ブ
ラシとスリップリングの使用を余儀なくされ保守性に難
があった。

上記問題点に対処するものとして、例えば、特開昭５４
−２９００５号公報に開示される技術のものは、同軸上
に設置された２組の回転子鉄心と、回転子鉄心に対向し
てそれぞれ独立する固定子巻線を備えた２組の固定子と
、前記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、始動時には固定子巻線の相互間の位相を１８０°ず
らせ、始動侵の運転時には位相を合わせて給電する双鉄
心かご形電動機であるが、このものは、始動時に固定子
巻線の相互間の位相を１８０°ずらすことにより始動ト
ルクを大にして始動特性を向上し、運転時には固定子巻
線の相互間の位相を合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るが、始動トルク特性を複数
にして負荷への広範囲な対応性を増すことはできなかっ
た。

（発明の目的〕本発明は、始動トルクを向上するとともに始動トルク特
性を複数にして任意のトルクで起動させることができる
ように負荷の広範囲の性質により優れた対応ができるよ
うにしようとするものである。

なお、本発明の複数固定子誘導電動機は、単相または３
相電源等に接続して使用され、回転子の形態は、普通か
ご形、二重かご形、深溝かご形、特殊かご形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り、本発
明の説明に用いる導体とは、かご彩画転子、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り、前記複数個の固定子をそ
れぞれ並列接続と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接続すること、さらに、複数
個の固定子。

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。

〔問題点を解決するための手段〕

上記技術的課題を達成するための手段として本発明は、
同一回転軸に任意間隔を設けて軸着した複数個の回転子
コアのそれぞれに装設した複数個の導体のそれぞれを回
転子コアを渡って相互に連結して一体的な回転子に形成
し、前記複数個の回転子コア間において前記複数個の導
体を抵抗材によって短絡連結し、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
子に関連して電圧位相装置を設けると共に前記電圧位相
装置と始動用位相差又は始動用位相差と運転用位相差と
を設定するための電圧位相差設定器とを連絡した。

〔作　用〕

本発明は、複数個の固定子のうち少なくとも１個の固定
子に関連して電圧移相装置を設けると共に、該電圧移相
装置と、始動用位相差と運転用位相差とを設定可能な電
圧位相差設定器とを連絡したので、運転時と始動時では
複数個の固定子のそれぞれの固定子に対峙する回転子の
導体部分に誘起する電圧の位相の差が異なり、回転子コ
ア間において導体間を短絡した抵抗材に流れる電流の大
きさが増減調整されて抵抗材による作用の大きさを変え
て始動時にも大きなトルクを得ることができる。

ところで、電動機に゛連結されて駆動される負荷には種
々のものがあり、始動時に要するトルクの大きさは異な
っているものである。

また同一の負荷でも始動時に要するトルクの大きさが異
なる場合もある。負荷の種類、状態に応じてそれぞれ適
した大きさの始動トルクで、始動すれば効率よくまた無
駄なくスムーズに負荷を始動させることができる。本発
明はこの技術的課題を解決するための技術を提供しよう
とするものである。

始動時には始動用位相差を設定する電圧位相差設定器を
設けたので、負荷の種類、状態に応じて始動トルクの大
きざを選定することができ前述の効率のよいスムーズな
始動の実現が可能になり、また、運転時には前記位相差
は始動時よりも小さくされるかあるいは位相差が電気角
でＯ″にされる場合が多く、負荷に応じて効率のよい運
転を行うことができる。

〔実施例〕

本発明は主としてかご型回転子をもつ複数固定子誘導電
動機によって詳細を説明するが、これに限定されないこ
とは言うまでもない。

前記のように巻線型回転子をもつ複数固定子誘導電動機
の場合もあり、その場合回転子にそれぞれ巻装した巻線
を回転子コア間において抵抗材により短絡する。

また、固定子巻線のスター結線、デルタ結線の切り換え
を併用して始動トルク特性をより多様化する場合もある
。回転子コア間の構成も、空間、非磁性体、磁性体等を
使用する場合がある。そして、回動用固定子の駆動装置
を調部して回動速度を調節してよりスムーズな始動を行
うこともある。

本発明の実施例を第１図〜第１１図に基づき説明する。

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は本発明による複数固定子誘導電動機であり、該複
数固定子誘導電動機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２．３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間は非磁性体コ
ア５を介設するか、または空間とする。回転子コア２．
３に装設した複数個の導体６・・・のそれぞれを回転子
コア２．３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により短絡される。また、回転子コア２．
３および非磁性体コア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１
２・・・から直交状に回転子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間の非磁性体コ
ア５部において、それぞれを任意のベクトルの差の電流
が流れると通電する抵抗材９を介して、即ちニクロム線
、炭素混入鋼。

通電性セラミック等からなる抵抗材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１５．１
６を連結棒１７・・・にナツト１８・・・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１
５．１６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。

回転子コア２，３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２
６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２
４の一側外周面にはギヤー２９を嵌着しである。機枠１
４の外周部に固設した小型モーター３０に駆動用歯車３
１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
により、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と同心的に回動して回動固定子を構成する
。そうして１．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。

次に、誘導電動！！１１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１１
１３６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１９，２０を通風口３２より空気を取り入れて側部１
０゜１１、通風Ｗ４１２、通気口１３に空気を流通させ
るために設けである。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。

次に、第２図を参照して第１固定子２４の回動位置を検
出する手段の構成について説明する。

回動する第１固定子２４の外周に磁気体３９を固設し、
磁気体３９に対向する１枠１４の任意の部位に複数の磁
気センサー４０ａ〜４０ｄよりなる回動位置検出器４０
・・・を設け、第１固定子２４の回動位置を表示する回
動位置表示器４１を備える制御装置４２と連絡する。４
３は第１固定子２４の回動の開放またはロックを行うた
めのソレノイドであるが、固定子の回動の開放およびロ
ックは公知の任意の作動機構により行うことができる。

回動機構および回動位置検出装置の別実施例を第３図を
参照して説明する。

機枠１４に固着した軸受４４には回動軸４５と一体的に
回転するウオームギヤ４６を設けた回動軸４５が回転自
在に設けられ、該回動軸の一端には正逆に回転する回動
用のパルスモータ−４７を回動軸４５と同心に設けて該
パルスモータ−４７は機枠１４に固着される。５１は電
圧位相差設定器であり、該設定器は始動時位相差設定ツ
マミ５２と運転時位相差設定ツマミ５３とを有し、始動
時位相差設定ツマミ５２で始動時にそれぞれの導体６・
・・に誘起する電圧の位相差を負荷特性に応じて設定し
、一定時間経過後または回転子７が任意の回転数に達し
た後、運転時位相差設定ツマミ５３で設定した位相差に
切換わるように構成する。

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４．５図に基づ
いて説明する。第４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。

また、第５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
、第４図の６Ａ。

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。

以下に、上記構成における作用を説明する。

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。

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により、
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（抵抗材９には電流
が流れないので、この状態では一般の誘導電動機と同一
のトルク特性を持つものである。

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の任意の導体６に関してはθだけ
ずれており、そのため第１固定子２４と第２固定子２５
により回転子７の導体６・・・に誘起される電圧白１．
６２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
ｄ２を基準とし、該電圧を６２＝ＳＥとする。ここでＳ
はすべり、Ｅはすべり　１のときの誘起電圧である。こ
のとき第１固定子２４によって導体６・・・に誘起され
る電圧ｄ１は、ｄ１＝ＳＥεＪＯとなる。

第６図に示すものは、複数個の導体６・・・を短絡する
抵抗材９・・・が装着されていない場合の回転子７のす
べりＳと、回転子入力の有効電力Ｐとの関係を示すもの
で、電圧の位相がθ−０゜のとき、有効電力Ｐは最大と
なり、０°〈θく１８０°のときはそれよりも小さなも
のとなる。

ここで導体６・・・の抵抗およびインダクタンスをＲお
よびＬとし、電源の角周波数をωとすれば、有効電力Ｐ
の極大値はＳ＝　（Ｒ／ωＬ）　のとき現われる。

有効電力Ｐは誘導電動機の駆動トルクと比例するので、
第１固定子２４を回動させることによって回転子７に誘
起する電圧を調整し、回転子の速度を制御することがで
きるが位相差が大きくなるに従って急激にトルクが低下
して実用に供しないものである。。

次に、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とし、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９の抵抗をｒとす
れば、回転子７の電気的等価回路は第７図のようになり
、符号ｌ＋、１２．Ｉ３は各枝路を流れる電流を示すも
のである。

次に、第７図に示すものを再固定子２４．２５側からみ
た等価回路に変換すると第８図のようになり、Ｒ＋−Ｒ
２，ＬＩ＝Ｌ２でθ−〇。

のときにはｌ３＝１＋−Ｉ２＝　Ｏとなり抵抗材ｒには
電流が流れないことになる。このことはθ＝０°のとき
にはトルクＴはｒがないときの値に等しいことを意味し
ている。従って、θ−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。

次に、Ｒ＋−Ｒ２，Ｌｌ−Ｌ２でθ＝１８０゜のときに
は、Ｉ＋＝−１２，ｌ３−ＩＩ−１２＝２１１となり、
従来の誘導電動機において回転子導体６・・・の抵抗を
ＲＩ＋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。

上記回転子７の回転により、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１４
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ｆｆ４１２・・・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速度に関
連して、固定子の回動を任意の回動速度にし、回転子７
の回転速度の変化速度を制御することができる。

第３図に示す駆動装置はパルスモータ−４７とギヤー２
９に係合したウオームギヤから成り、パルスモータ−４
７に制御装置４２から送るパルス数とパルス間隔て回動
量と回動速度が制御できる。この実施例ではウオームギ
ヤが回動の固定の機能をも持つものである。

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を直列に接続した作用につき説明
する。

巻線２２．２３を直列に接続しであるために、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
あるいは再固定子２４゜２５の容量の大きざに相違があ
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再固定子２４
．２５のそれぞれから回転子７の導体６・・・に流れる
電流の大きさが等しくなるという強制力が生じる作用と
、再固定子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り、第９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
７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。

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ｒおよびすべりとは無関係
にＰθ（Ｐ−極対数、θ＝位相角）の値によって決定さ
れ、（上記比率は、Ｐθ＝πが最大でＰθ＝０でゼロと
なる）Ｐθが一定であれば、一般の巻線形誘導電動機の
二次挿入抵抗を一定とした場合と同様のすべりとトルク
特性になり、Ｐθが小になると回転子７の導体６・・・
に流れる電流の比率が小となり、Ｐθを小さくすること
は一般の巻線形誘導電動機の二次挿入抵抗を小さくする
ことと同等の作用をすることとなる。そして両固定子２
４，２５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９の抵抗値の設
計次第により、最高速度の持つ定格電流と定格トルク特
性とを、それぞれの変速領域においてもほぼ同時に作用
させることができる。また、第１．第２固定子２４．２
５の巻線２２．２３を直列に連結してあっても、仮に導
体６・・・間に抵抗材９を設けて短絡していない場合は
、固定子から回転子導体６・・・にはほとんど電圧が誘
起されない状態となり、両固定子２４゜２５の巻線２２
．２３それぞれを並列に電源に連結したものよりも効率
、トルクは低下する現象となる。

上記に対し、第１固定子２４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、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だけ異なり、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）　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９・・・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。（上記和電圧は、Ｐθ−πがゼロで、
Ｐθ−〇で最大となり、回転子導体のインピーダンスは
導体の抵抗と二次漏れリアクタンスのそれぞれよりなる
のですべりによって異なる〉したがって、回転子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
り、Ｐθを一定とした場合のすべりとトルク特性は、一
般の巻線形誘導電動機の二次挿入抵抗を一定とした場合
の特性と、一般の誘導電動機の一次電圧を制御した場合
の特性とを混合した第１０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で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。

第１１図は電圧移相装置の別実施例を示すものであり、
複数個の固定子を回動することなく、任意の固定子に巻
装した巻線に位相切換用スイッチを連結して電圧移相装
置に形成したものである。

第１．第２固定子２４．２５のそれぞれに施した巻線２
２．２３のそれぞれには、端子Ｕ＋。

Ｖ＋、Ｗ＋およびＸ＋、Ｙ＋、Ｚ＋を設け、第２固定子
２５の巻線２３の端子Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ１は位相切換スイ
ッチＳ１を介してそれぞれ商用３相電源Ｕ、Ｖ、Ｗに連
結し、巻線２２と巻１ａ２３とを直列に連結する連結行
程路４８と、巻線２２と商用３相電源との連結行程路４
つとに位相切換スイッチを複数個介設して電圧移相装置
５０を構成する。

即ち、巻線２３の端子Ｘ＋、Ｙ＋、Ｚ＋を巻線２２の端
子Ｕ＋、Ｖ＋、Ｗ＋に位相切換スイッチＳ２を介して連
結し、以下同様に巻線２３の端子Ｘ＋、Ｙ１．Ｚ＋をス
イッチＳ３を介して！１１２２（７）Ｏｆａｌ子Ｙ＋　
、Ｚｔ　、Ｘ＋に、スイッチＳ４を介して巻線２２の端
子Ｗ＋、ＬＩ＋、Ｖ１に、スイッチＳ５を介して巻線２
２の端子ＸＩｔ　Ｙ＋、Ｚ＋に連結しである。また、巻
線２２の端子Ｓ＋、Ｙ＋、Ｗ＋は位相切換スイッチＳ６
を介して３相電源Ｖ、Ｗ、Ｕに接続すると共に位相切換
スイッチＳ８を介して３相電源Ｗ。

Ｕ、■に接続する。巻線２２の端子Ｒ＋、Ｖ＋。

Ｗｌは位相切換スイッチＳ７を介して３相電源Ｕ、Ｖ、
Ｗに接続すると共に位相切換スイッチ＄８を介して３相
電ＩＶ、Ｑ、Ｕに接続する。

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。

先ず、巻線２３側の位相切換スイッチＳ１を投入し、ま
た位相切換スイッチ８２，８１１を投入して他を開放す
ると、巻線２３と巻線２２とは連結行程路４８に介設し
た位相切換スイッチＳ２を介して通電し、その電流は位
相切換スイッチＳ６を介して商用３相電源に流れ、巻線
２３．２２のそれぞれに入力する電圧の位相は同相とな
り、最高回転速度となる。次いで、位相切換スイッチＳ
１を投入のままとして位相切換スイッチＳ３．Ｓ７を投
入しその他のスイッチを開放すると、巻線２３．２２の
それぞれに入力する電圧の位相は６０”ずれたものとな
り、それぞれの位相が同相のときよりも低回転速度とな
る。

次いで、位相切換スイッチＳ１を投入のままとして位相
切換スイッチＳ４．Ｓ８を投入し他のスイッチを開放す
ると、巻線２３．２２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、位相切換ス
イッチＳ１を投入のままとし、位相切換スイッチＳ５、
Ｓ９を投入し他のスイッチを開放すると、巻線２２．２
３のそれぞれに入力の電圧の位相は１８０°ずれ、位相
のずれに応じた回転速度となる。

上記したように電圧移相装置５０を構成する位相切換ス
イッチ８１〜Ｓ９を適宜操作することにより、位相のず
れを０″’　、　６０”　、　　１２０°。

１８０°に設定でき、効率のよい起動位相差と運転位相
差を設定し、制御を行うことができる。

電圧移相装置５０を位相切換スイッチとじたこの実施例
における特徴は、無段階的に始動時位相差と運転時位相
差の設定制御はできないが、位相の切換により多段階的
に迅速に始動時位相差から運転時位相差に切換えること
ができる点にある。なお、本発明の電圧移相装置として
は上記実施例の他に、本出願人の発明に係る特願昭６１
−１２８３１４号に詳細を記載した単相変圧器と結線切
換スイッチ、誘導電圧調整器等がある。

次に、第１２図に示すブロック図により、複数固定子誘
導電動機１の起動・運転自動制御の一実施例を説明する
。

入出力回路５６．制御回路５７．演算回路５８、記憶回
路５９等からなる制御装置４２の入力側に、始動時位相
差設定ツマミ５２と運転時位相差設定ツマミ５３から成
る電圧位相差設定器５１１回転子軸４に装着した速度表
示器５５を備えたタコゼネレーター等の速度検出器５４
、第１固定子２４の回動位置を検出する回動位置検出器
４０と、機枠１４内の適所に装着した温度検出器６ｏと
、回動速度設定器６１とデイスプレィを備えたキーボー
ド６２とを連結し、制御装置４２の出力側に小型モータ
ー３０．導体６、抵抗材９等を冷部放熱する排風機３６
のモーター３７およびソレノイド４３を連結してあり、
電圧位相差設定器５３９回動速度設定器６１またはキー
ボード６２から制御装置４２の記憶回路５９には以下の
ような制御値が入力される。即ち、始動時位相差値、運
転時位相差値。

回動速度設定値、そして、位相角０°〜１８０゜に対応
する第１固定子２４の回動角（電気角で０°〜１８０°
）を検出する回動位置検出器４０の検出値と、温度検出
器６０の検出する温度に対してモーター３７を増減に制
御する基準温度設定値等を入力しである。

運転開始に際して、キーボード６１から運転準備のキー
を入力すると、第１固定子２４の現在の回動位置を回動
位置検出器４０が検出すると共に、電圧位相差設定器５
１の始動時位相差設定ツマミ５２により設定された、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始
動時位相差値を制御装置４２の記憶回路５９から出力す
る信号を受けてソレノイド４３を作動して第１固定子２
４に嵌着したギヤー２９のロックを解除し、小型モータ
ー３Ｑを作動させて第１固定子２４を回動させ、所望の
始動時回動位置に至ると小型モーター３０は自動停止す
る。

そして複数固定子誘導電動機１が回転開始する。

回転を開始して任意時間経過後又は、回転子７の回転数
が設定回転数に達した後、運転時位相差設定ツマミ５３
により設定された運転時位相差値に移相する信号が送ら
れ、小型モーター３０が回動開始する。

複数固定子誘導電動機１の速度変化の加速度は小型モー
ター３０の回動速度に関連するが、複数固定子誘導電動
機１に連絡される負荷の種類によりあらかじめ回動速度
が設定されているので、小型モーター３０の回動速度が
制御されると、複数固定子誘導電動機１の変速速度が任
意に調整されるものである。

なお、始動時位相差設定器だけを有し、運転は回転子の
回転数で制御することや、位相差なしで運転することな
ど随意である。また、本発明の複数固定子誘導電動機１
に従来公知の極数変換装置やスターデルタ−起動装置を
組合せることも可能であり、電動機の始動・運転の速度
範囲を拡大するとともに高効率域での使用が可能となる
。

（発明の効果）上記に説明した如く、本発明によれば、複数個の固定子
のうち少なくとも１個の固定子に、該固定子を複数個の
回転子コアと複数個の導体とで形成した回転子と同心的
に回動させる駆動装置を設け、該駆動装置に回動速度を
調整するための回動速度調節装置を連結したので、複数
固定子誘導電動機運転起動時から定常運転に至るまでの
電動機の変速速度、すなわち、負荷トルクの特性、負荷
の状態に応じて速度変化を増減調整できるものである。

また、特に、停止状態から次第に速度を上げて所定の速
度に達するまでの加速度の調整が必要な負荷に対して、
例えば、エレベータ−１荷投機械のリフトの横移動など
、なめらかに始動し、運転状態へ移行の動作を行わせし
め、効率がよく、また荷崩れなどのトラブルも防止でき
るなどの顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１２図は、本発明の実施例図であり、第１図
は複数固定子誘導電動機の側断面図、第２図は固定子の
回動機構と回動位置検出機構を示す側断面図、第３図は
回動機構にパルスモータ−を用い回動位置検出を記憶演
算回路で行う実施例図、第４図、第５図は両固定子に巻
装した巻線の結線図、第６図は回転子のすべりと有効電
力の関係を示す図、第７図は回転子の電気的等価回路図
、第８図は固定子側からみた電気的等価回路図、第９図
は固定子巻線を直列に連結した場合速度とトルクの関係
を示す図、第１０図は固定子巻線を並列に電源に接続し
た場合の速度とトルクの関係を示す図、第１１図は電圧
移相装置を位相切換スイッチで構成した結線図、第１２
図は自動制陣の構成を示すブロック図である。１・・・複数固定子誘導゛電動機、２．３・・・回転子
コア、４・・・回転子軸、５・・・非磁性体コア、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・・・通風屓、１３・・・通気口、１４・
・・機枠、１５．１６・・・軸受盤、１７・・・連結棒
、１８・・・ナツト、１９．２０・・・冷却用翼車、２
１・・・軸受、２２．２３・・・巻線、２４・・・第１
固定子、２５・・・第２固定子、２６・・・すべり軸受
、２７・・・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　・・・
磁気体、４０．４０ａ　、４０ｂ　。４０ｃ　、４０ｄ・・・回動位置検出器、４１・・・回
動位置表示器、４２・・・制御Ｉ表装置４３・・・ソレ
ノイド、４４・・・軸受、４５・・・回動軸、４６・・
・ウオームギヤー、４７・・・パルスモータ−１４８・
・・連結行程路、４９・・・連結行程路、５０・・・電
圧移相装置、５１・・・電圧位相差設定器、５２・・・
始動時位相差設定ツマミ、５３・・・運転時位相差設定
ツマミ、５４・・・速度検出器、５５・・・速度表示器
、５６・・・入出力回路、５７・・・制御回路、５８・
・・演算回路、５９・・・記憶回路、６０・・・温度検
出器、６１・・・回動速度設定器、６２・・・キーボー
ド。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、同一回転軸に任意間隔を設けて軸着した複数個
の回転子コアのそれぞれに装設した複数個の導体のそれ
ぞれを回転子コアを渡って相互に連結して一体的な回転
子に形成し、前記複数個の回転子コア間において前記複
数個の導体を抵抗材によって短絡連結し、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
個の固定子に関連して電圧移相装置を設けるとともに、
前記電圧移相装置と始動用位相差又は始動用位相差と運
転用位相差とを設定するための電圧位相差設定器とを連
絡したことを特徴とする複数固定子誘導電動機。
（２）、前記電圧位相差設定器は電気角で０°〜１８０
°の範囲に設定可能なものである特許請求の範囲第（１
）項記載の複数固定子誘導電動機。
（３）、前記電圧位相差設定器が、前記複数個の固定子
のうち少なくとも１個の固定子を駆動装置を有する回動
自在な回動固定子に形成した電圧移相装置の回動量を設
定するものである特許請求の範囲第（１）項または第（
２）項記載の複数固定子誘導電動機。
（４）、前記回動固定子に任意数の磁気センサー、リミ
ットスイッチ、フォトセンサーにより形成した回動位置
検出器を設けた特許請求の範囲第（３）項記載の複数固
定子誘導電動機。
（５）、前記駆動装置に回動固定子の回動速度を調整す
るための回動速度設定器を設けた特許請求の範囲第（３
）項または第（４）項に記載の複数固定子誘導電動機。
（６）、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位相切換用スイッチを連結して電
圧位相装置に形成した特許請求の範囲第（１）項または
第（２）項記載の複数固定子誘導電動機。