JPH01144375A - 複数固定子誘導電動機 - Google Patents

複数固定子誘導電動機

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JPH01144375A
JPH01144375A JP62301336A JP30133687A JPH01144375A JP H01144375 A JPH01144375 A JP H01144375A JP 62301336 A JP62301336 A JP 62301336A JP 30133687 A JP30133687 A JP 30133687A JP H01144375 A JPH01144375 A JP H01144375A
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JP
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stator
rotor
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stators
phase
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JP62301336A
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English (en)
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

(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 (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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. (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. (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。
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WO1991007005A1 (fr) * 1989-10-27 1991-05-16 Satake Engineering Co., Ltd. Moteur a induction synchrone multi-stators
CN106451977A (zh) * 2016-09-23 2017-02-22 郑州润华智能设备有限公司 一种双定子直驱永磁电机及其并联机器人结构
RU2759161C2 (ru) * 2018-05-30 2021-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" Асинхронный трехфазный электродвигатель

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