JPH02311152A - Voltage phase shifter for multiple-stator induction motor - Google Patents

Voltage phase shifter for multiple-stator induction motor

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JPH02311152A
JPH02311152A JP13111589A JP13111589A JPH02311152A JP H02311152 A JPH02311152 A JP H02311152A JP 13111589 A JP13111589 A JP 13111589A JP 13111589 A JP13111589 A JP 13111589A JP H02311152 A JPH02311152 A JP H02311152A
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JP
Japan
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rotor
stator
switch
cores
induction motor
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Application number
JP13111589A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Satake
佐竹 利彦
Yukio Hosaka
幸男 保坂
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Satake Engineering Co Ltd
Original Assignee
Satake Engineering Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02311152A publication Critical patent/JPH02311152A/en
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Abstract

PURPOSE:To generate a high torque from a speed shifting or low speed to a high speed rotating range by composing a voltage phase shifter of a centrifugal switch. CONSTITUTION:A centrifugal switch provided at a rotor shaft is composed of two sets of switches. C sides of S1 and S2 are connected to the common terminal of one switch, B side of S4 is connected to the B contact side terminal, and A side of S1 is connected to the A contact side terminal. C sides of common terminals S13', S24', of the other switch are connected, B side of S24' is connected to the B contact side terminal, and A side of S13' is connected to the A contact terminal. With the above connections, in case of series Y connection, i.e., when the rotation of the rotor is zero or a low speed by the opening/closing of S1, S4, S13', S14' and the operation of the switch upon rotation of the rotor, the phase difference of the stator windings 22, 23 becomes 180 deg.. The phase difference from the arbitrary speed to a rated speed becomes zero. Thus, a high torque can be generated from a speed shifting or a low speed to a high speed rotation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誘導電動機に関するものであり、より詳しく
は、単一の回転子、複数個の固定子及び前記複数個の固
定子のうち何れか一方の固定子に対峙する回転子導体部
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
の対応する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とを有し、電圧移相装置を調節す
ることにより回転子の回転速度及び発生トルクに変化さ
せることができる所謂複数固定子誘導電動機に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an induction motor, and more specifically, a single rotor, a plurality of stators, and any one of the plurality of stators. a voltage phase shifter that creates a phase difference between a voltage induced in a rotor conductor portion facing one stator and a voltage induced in a corresponding rotor conductor portion facing the other stator; The present invention relates to a so-called multi-stator induction motor having a rotor whose rotational speed and generated torque can be varied by adjusting a voltage phase shifter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、一般的に使用されるかご形翼導電動機の始動時に
おいては、始動電流を制御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、これらいずれの手段も始動電流を制御することは
できても始動トルクを改善することはできないものであ
った。
Conventionally, star-delta starting, reactor starting, starting compensator starting, etc. are known as means for controlling the starting current when starting a squirrel cage blade conductive motor that is commonly used. Although it was possible to control the starting current, it was not possible to improve the starting torque.

また、巻線形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
とストップリングの使用を余儀なくされ保守性に難があ
った。
Furthermore, in a wound wire electric motor, although it is possible to improve the starting torque by changing the resistance value of the secondary resistor, it is necessary to use brushes and a stop ring, making maintenance difficult.

ここで本出願人は、特開昭62−260590号公報に
、速度制御領域を広範囲に且つ任意の所望速度に設定で
きると共に、任意のトルクで起動させることができ、ま
た起動点から最高回転速度までの全速度領域に渡り、ト
ルク特性と効率の優れた複数固定子構成の誘導電動機を
開示している。
Here, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-260590 that the speed control range can be set in a wide range to any desired speed, it can be started with any torque, and the maximum rotational speed from the starting point can be set to any desired speed. This paper discloses an induction motor with a multiple stator configuration that has excellent torque characteristics and efficiency over the entire speed range.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本出願人か先願の前記従来技術における複数固定子誘導
電動機は、複数個の回転子コアを有する一体的回転子と
同軸上に、前記回転子コアのそれぞれに対峙する固定子
コアにより複数個の固定子を形設し、前記複数個の固定
子のうち少なくとも1つの固定子に、一方の固定子に対
峙した回転子導体に誘起する電圧と、他方の固定子に対
峙した回転子導体に誘起する電圧とに位相差を生起する
電圧移相装置を設けたものであり、この電圧移相装置は
、複数個の固定子のうち少なくとも1つの固定子を回転
子軸と同心的に回動する回動固定子に形設したり、固定
子巻線の結線と給電を切換えて行なうものであった。
The multi-stator induction motor in the prior art of the present applicant or the prior application has a multi-stator induction motor coaxially with an integral rotor having a plurality of rotor cores, and a plurality of stator cores facing each of the rotor cores. stators, and a voltage induced in a rotor conductor facing one stator and a voltage induced in a rotor conductor facing the other stator is applied to at least one stator among the plurality of stators. The device is equipped with a voltage phase shifter that creates a phase difference between the induced voltage and the voltage phase shifter that rotates at least one stator out of a plurality of stators concentrically with the rotor axis. It was designed to be mounted on a rotating stator, and to switch between stator winding connections and power supply.

しかしながらこの様な電圧移相装置には回転速度を検出
するセンサーを設けることと、そのセンサーの信号によ
り、たとえば回動固定子を回動する駆動源や、固定子巻
線の結線と給電の切換装置を制御する制御装置等により
高価な電圧移相装置となっていたものである。
However, such a voltage phase shifter is equipped with a sensor that detects the rotation speed, and the signal from the sensor is used to switch, for example, the drive source that rotates the rotary stator, the connection of the stator windings, and the power supply. This used to be an expensive voltage phase shifting device due to the need for a control device and the like to control the device.

よって、2個の固定子間に回転磁界の位相のずれを設け
て、トルクの多様化を計り、変速あるいは始動から定格
回転域まで高トルクを発生することのできる複数固定子
誘導電動機の電圧移相装置の従来の欠点を改善し、用途
の拡大と高トルクの電動機を必要とするあらゆる分野に
大きく貢献することを技術的課題とする。
Therefore, by providing a phase shift in the rotating magnetic field between the two stators, we can diversify the torque and improve the voltage transfer of a multi-stator induction motor that can generate high torque from shifting or starting to the rated rotation range. The technical challenge is to improve the conventional drawbacks of phase devices and make a significant contribution to all fields that require expanded applications and high-torque electric motors.

〔作 用〕[For production]

本発明によると、回転軸と同心的に設けた任意回転数に
おいて作動する遠心スイッチで電圧移相装置を構成した
ので、高価なセンサーを必要とせず、またそのための制
御装置を必要としない。
According to the present invention, the voltage phase shifter is configured with a centrifugal switch that is provided concentrically with the rotating shaft and operates at an arbitrary rotational speed, so there is no need for an expensive sensor or a control device for it.

詳しくは、複数個の固定子の結線を回転子軸の回転数が
零または低速の時に高トルクを発生する位相差を設けた
結線に、任意回転数以上の定格回転数域で高トルクを発
生する位相差零の結線にそれぞれ切換えるよう、前記遠
心スイッチで電圧移相装置を構成したので、遠心スイッ
チという機械的装置と固定子巻線の結線方法の工夫によ
り、もっとも簡便な電圧移相装置とすることができた。
In detail, the wiring of multiple stators is connected with a phase difference that generates high torque when the rotation speed of the rotor shaft is zero or low, and high torque is generated in the rated rotation speed range above the arbitrary rotation speed. Since the voltage phase shifter is configured using the centrifugal switch, the centrifugal switch is a mechanical device and the stator windings are connected to each other to switch to a connection with zero phase difference. We were able to.

また回転軸と同心的に設けた遠心スイッチの信号により
電圧移相装置を作動させるものは、従来技術のようにセ
ンサーを用いることによるセンサーの増幅装置やその信
号を受は入れる制御装置は必要とせず、単純なシーケー
ンス制御で可能となるものである。
In addition, a device that operates a voltage phase shifter using a signal from a centrifugal switch installed concentrically with the rotating shaft does not require a sensor amplification device using a sensor or a control device that receives the signal, as in the prior art. First, it is possible with simple sequence control.

詳しくは、回転軸の回転により任意回転数で遠心スイッ
チは作動するが、この遠心スイッチのON、OFF信号
を、電磁開閉器等の任意開閉手段の入力信号とし、該入
力により回転子軸の回転数が零または低速の時に高トル
クを発生する位相差を設けた結線に、任意回転数以上の
定格回転数で高トルクとなる位相差零の結線にそれぞれ
切換えるよう開閉手段を設けることで遠心スイッチは間
接的に単純なセンサーとして使用することが可能となる
Specifically, the centrifugal switch operates at an arbitrary rotation speed due to the rotation of the rotary shaft, and the ON/OFF signal of this centrifugal switch is used as an input signal to an arbitrary opening/closing means such as an electromagnetic switch, and the input causes the rotation of the rotor shaft. A centrifugal switch is created by providing an opening/closing means to switch between a connection with a phase difference that generates high torque when the number of rotations is zero or at low speed, and a connection with a phase difference of zero that generates high torque at a rated rotation speed higher than the desired rotation speed. can be indirectly used as a simple sensor.

ところで、単回転子、単固定子の誘導電動機に、回転軸
に遠心スイッチを設けたものがあるが、これらの遠心ス
イッチは始動時にコンデンサー等で相対極の位相をずら
せて始動する、始動用の遠心スイッチであるが、本発明
に係る遠心スイッチは、始動から定格回転に至るまで高
い一定トルクで移行するために位相差を設けるものであ
り単に始動用のものとはその目的は異なるものとなって
いる。
By the way, some single-rotor and single-stator induction motors are equipped with a centrifugal switch on the rotating shaft. Although it is a centrifugal switch, the centrifugal switch according to the present invention provides a phase difference in order to shift with a high constant torque from the start to the rated rotation, and its purpose is different from that for simply starting. ing.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明に係る可変速誘導電動機の構成について第
1図ないし第3図により説明する。
The configuration of the variable speed induction motor according to the present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 to 3.

鉄心からなる回転子部分2.3を任意の間隔を設けて回
転子軸4に軸装し、該回転子部分は、複数の導体孔を開
設した鋼板を積層して回転子コアを形成し、該回転子コ
アに絶縁材を施しアルミニウムを鋳込んで前記導体孔に
複数個の導体5と、その一端部に短絡環6と7及び他方
側に前記複数個の導体に端部51とを形成した。
A rotor portion 2.3 consisting of an iron core is mounted on a rotor shaft 4 at an arbitrary interval, and the rotor portion is formed by stacking steel plates with a plurality of conductor holes to form a rotor core. Applying an insulating material to the rotor core and casting aluminum to form a plurality of conductors 5 in the conductor holes, short circuit rings 6 and 7 at one end thereof, and an end portion 51 for the plurality of conductors at the other side. did.

さらに前記回転子部分2.3間において、導体55を連
通状に連結することで一体的に形成する。回転子部分2
.3間に前記連通状に連結した導体55を抵抗材r・・
・たとえば、アルミニウム、銅ニツケル合金、ニッケル
クロム合金、鉄クロム合金及びステンレス・・・を介し
短絡連結しである。この回転子部分2.3間の導体55
と、抵抗材により形成される空間およびその周辺は、そ
のまま空間かまたは非磁性体により形成する。
Further, a conductor 55 is connected in a continuous manner between the rotor portions 2.3, thereby integrally forming the rotor portions 2.3. Rotor part 2
.. The conductor 55 connected in a continuous manner between 3 and 3 is connected to the resistive material r...
・For example, short-circuit connections are made through aluminum, copper-nickel alloy, nickel-chromium alloy, iron-chromium alloy, stainless steel, etc. The conductor 55 between this rotor part 2.3
The space formed by the resistive material and its surroundings may be left as is or may be formed from a non-magnetic material.

また、抵抗材rを任意形状の冷却撹拌体として冷却作用
体13に形成することができる。このように回転子部分
2,3と導体55および抵抗材rにより一体的回転子8
を形成する。
Moreover, the resistance material r can be formed in the cooling effecting body 13 as a cooling agitator having an arbitrary shape. In this way, the rotor parts 2, 3, the conductor 55 and the resistive material r form the integral rotor 8.
form.

また回転子部分2.3に、回転子8の両側部10.11
に連絡する複数個の通風胴12・・・を設ける。
Also, in the rotor part 2.3, both sides 10.11 of the rotor 8 are provided.
A plurality of ventilation cylinders 12... are provided which communicate with each other.

回転子部分2.3にそれぞれ対峙して固定子25.31
を回転子部分2,3と同心的に設けさらに固定子25.
31に該固定子の両側部に連絡する複数個の通風胴60
を設ける。
A stator 25.31 respectively faces the rotor part 2.3.
are provided concentrically with the rotor portions 2, 3, and the stator 25.
31, a plurality of ventilation cylinders 60 connected to both sides of the stator;
will be established.

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、軸受盤15゜16を円筒状の機枠
14の両側部にボルト17により一体的に組付け、回転
子4を回転自在としである。
Both ends of the rotor shaft 4 are supported by bearings 21 and 21 fitted in bearing discs 15 and 16, and the bearing discs 15 and 16 are integrally assembled to both sides of the cylindrical machine frame 14 with bolts 17. , the rotor 4 is rotatable.

第1図および第2図に示すように、前述の如く回転子部
分2.3に対して同心的にその外側部に巻線22.23
を施した第1固定子31と第2固定子25とを対峙並設
する。またこのとき第1図から明らかなように固定子2
5.31の回転軸4方向に突出する巻線22.23のコ
イルエンドは、固定子25.31の中心から固定子円周
の外側に広がるように設けて、複数の回転子コア間に抵
抗材を設けた本発明に係る可変速誘導電動機の回転軸4
方向の長さを短かく構成できるようにする。
As shown in FIGS. 1 and 2, a winding 22.23 is disposed concentrically with respect to the rotor portion 2.3 on its outer side as previously described.
The first stator 31 and the second stator 25 which have been subjected to the above-described process are arranged side by side facing each other. At this time, as is clear from Fig. 1, the stator 2
The coil ends of the windings 22 and 23 protruding in the four directions of the rotation axis of 5.31 are provided so as to spread outward from the center of the stator 25 and 31 to the outside of the stator circumference, creating resistance between the plurality of rotor cores. Rotating shaft 4 of the variable speed induction motor according to the present invention provided with a material
To make it possible to configure the length of a direction to be short.

第1固定子31、第2固定子25は機枠14の内壁面に
固設して固着固定子とする。
The first stator 31 and the second stator 25 are fixed to the inner wall surface of the machine frame 14 to form fixed stators.

ファン71を軸着した小型モーター72を、吸引部74
Aと排風部74Bとを有するファンケース70に固設し
て冷却装置73を形成し、該冷却装置73を機枠14に
固設すると共に、冷却装置73の吸引部74Aを機枠1
4内に連絡する。
A small motor 72 with a fan 71 attached to the shaft is connected to the suction section 74.
A cooling device 73 is fixedly installed in a fan case 70 having an air exhaust section 74B, and a cooling device 73 is fixedly installed in the machine frame 14.
I will contact you within 4 days.

複数の開口部39を開設し、前記複数の開口部39を任
意個数の送風口65と排風口66とに形成し排風口66
は前記吸引ロア4Aに連通ずる。
A plurality of openings 39 are opened, and the plurality of openings 39 are formed into an arbitrary number of ventilation ports 65 and ventilation ports 66.
communicates with the suction lower 4A.

軸受盤15.16には複数個の通風孔40・・・を穿設
しである。
A plurality of ventilation holes 40... are bored in the bearing discs 15, 16.

次に第3図は抵抗材rと導体55とを含む回転子部分2
.3間の側断面図である。回転子部分2,3の端部51
に、湾曲部を持つ導体56と導体57とにより形成した
複数個の導体55を連通状に固着しである。
Next, FIG. 3 shows a rotor portion 2 including a resistive material r and a conductor 55.
.. It is a side sectional view between 3 and 3. Ends 51 of rotor parts 2, 3
A plurality of conductors 55 formed by a conductor 56 and a conductor 57 having a curved portion are fixed in a continuous manner.

この連通状に固着した導体55に囲繞する如く抵抗材r
を連結し溶接する。この時抵抗材rは導体55と共にダ
イカスト法により一体的に形成することもある。さきに
湾曲部を持つ導体56.57を示したが、場合によって
は湾曲部を省略して形成することもあり、その場合任意
間隔を設けて導体56を導体57を突に合わせることも
ある。
A resistive material r is placed around the conductor 55 fixed in a continuous manner.
Connect and weld. At this time, the resistance material r may be formed integrally with the conductor 55 by die-casting. Although the conductors 56 and 57 having curved portions were shown earlier, the curved portion may be omitted in some cases, and in that case, the conductor 56 and the conductor 57 may be aligned with each other with an arbitrary interval.

ところで、導体55は導体56と導体57とによって形
成する例を示したが、湾曲部を有する導体56と導体5
7を対称形に設けて合わせた部分をスポット溶接等の溶
接手段で固着したり、前述の如くダイカスト法により一
体的に形成することもある。このとき前記導体56.5
7の断面形状は、任意に選択できるものである。
Incidentally, although the example in which the conductor 55 is formed by the conductor 56 and the conductor 57 has been shown, the conductor 55 is formed by the conductor 56 and the conductor 5 having a curved part.
7 may be provided symmetrically and the combined portions may be fixed by welding means such as spot welding, or may be integrally formed by die casting as described above. At this time, the conductor 56.5
The cross-sectional shape of 7 can be arbitrarily selected.

以上の複数固定子誘導電動機は第1固定子31と第2固
定子25との間に位相差を設けると、回転子・固定子間
に生起する回転磁界に、位相のずれを生じさせ、回転子
導体に誘起する電圧を増減制御することにより、回転子
の回転速度を任意に変え得る。さらに回動固定子31を
回動させると、回転子2.3間の連通状に装設された導
体55および5は、抵抗材rによった短絡連結された一
体構造のため、該抵抗材rには位相差による電流が流れ
、回転子導体5の抵抗が増したようになり、大きなトル
クを発生することができる。
In the multi-stator induction motor described above, when a phase difference is provided between the first stator 31 and the second stator 25, a phase shift occurs in the rotating magnetic field generated between the rotor and the stator, and the rotation By increasing or decreasing the voltage induced in the child conductor, the rotation speed of the rotor can be changed arbitrarily. When the rotary stator 31 is further rotated, the conductors 55 and 5 installed in communication between the rotors 2 and 3 are short-circuited and connected by the resistive material r. A current flows through r due to the phase difference, and the resistance of the rotor conductor 5 increases, making it possible to generate a large torque.

次に第4図〜第7図に基づき第1固定子、第2固定子に
巻装した巻線22.23の結線について説明する(詳細
は後述する)。
Next, the connection of the windings 22 and 23 wound around the first stator and the second stator will be explained based on FIGS. 4 to 7 (details will be described later).

ただし本実施例においては、位相差を0と180°の2
つの場合について述べる。
However, in this example, the phase difference is set to 2, 0 and 180°.
We will discuss two cases.

本発明のための結線方法は少なくとも次の4つが考えら
れる。いわゆる直列△結線、直列Y結線、並列△結線、
並列Y結線である。△およびYの如くそれぞれの巻線の
端子に対し結線を行うもので、その結線には位相差を生
じさせるための切換スイッチ群cs、、s、’、s、□
At least the following four wiring methods are conceivable for the present invention. So-called series △ connection, series Y connection, parallel △ connection,
It is a parallel Y connection. Wires are connected to the terminals of each winding like △ and Y, and the connections are equipped with changeover switch groups cs, s,', s, □ to create a phase difference.
.

s+v′l  8+4’ +  324’ +  SN
4*  sa、  s4’ )が介在している(第4図
〜第7図)。このスイッチを切換えることにより、第1
固定子と第2固定子それぞれに対峙する回転子の導体に
誘起する電圧の位相に、θ°、■80°の差を生じるこ
とになる。
s+v'l 8+4' + 324' + SN
4*sa, s4') are present (Figs. 4 to 7). By switching this switch, the first
This results in a phase difference of θ° and ■80° between the voltages induced in the rotor conductors facing the stator and the second stator, respectively.

一般的に対称三相交流においては、起電力の瞬時値e 
I、 e b、 e cは次のようになる。
Generally, in symmetrical three-phase AC, the instantaneous value of electromotive force e
I, e b, e c are as follows.

ex =EI!1Sinωj、 eb =Em Sin
 (ωt −2π/3) ea =Em Sin ((IJI −4yr/3 )
このEx、Eb、Ecのベクトル図は第14図のごとく
なり、各起電力は2π/3ずつ位相差があるが、このよ
うな三相交流、つまり身近では商用三相電源に対し、第
1固定子、第2固定子の巻線に第4図〜第7図のいずれ
かの結線を施し、それぞれの接続を(1)から(2)へ
変化させることにより、相対的にO’、180°の位相
差を生じることになる。
ex=EI! 1 Sinωj, eb = Em Sin
(ωt −2π/3) ea = Em Sin ((IJI −4yr/3)
The vector diagram of Ex, Eb, and Ec is shown in Figure 14, and each electromotive force has a phase difference of 2π/3. By connecting the windings of the stator and second stator as shown in Figures 4 to 7 and changing each connection from (1) to (2), the relative O', 180 This results in a phase difference of .

たとえば第9回置列Y結線について見ると、電源U、 
V、 Wを巻線23、端子UF、 VF。
For example, looking at the Y connection in the 9th row, the power supply U,
V, W to winding 23, terminals UF, VF.

WFに、さらに巻線23のもう一方の端子xF。WF, and the other terminal xF of the winding 23.

YF、ZFをそれぞれ巻線22の端子UM、 VM、W
Mに接続し、巻線22のもう一方の端子XM、YM、Z
Mを短絡しである(接続(1))。
Connect YF and ZF to terminals UM, VM, and W of winding 22, respectively.
M, and the other terminals of the winding 22 XM, YM, Z
M is shorted (connection (1)).

その時、巻線22.23には位相差は発生しない。しか
し、巻線22の端子UM、 VM、 WMとXM、YM
、、ZMの端子を(2)の如く接続すると、ベクトル図
は逆相になる接続のため、接続(1)のベクトル図より
πの位相差が生じたものと等価となる。
At that time, no phase difference occurs in the windings 22 and 23. However, the terminals UM, VM, WM and XM, YM of winding 22
,, If the terminals of ZM are connected as shown in (2), the vector diagram will be of opposite phase, so it will be equivalent to a phase difference of π from the vector diagram of connection (1).

このように、接続を切換えることにより巻線23と巻線
22、つまり第1固定子と第2固定子に対峙する回転子
の導体に誘起する電圧の位相差が変化するものである。
In this way, by switching the connections, the phase difference between the voltages induced in the conductors of the rotor facing the winding 23 and the winding 22, that is, the first stator and the second stator, changes.

この接続の切換は前記の第4図〜第7図に示すスイッチ
群を切換えることにより行われる。ここで他の接続、つ
まり第8図、第10図、第11図についても、(1)か
らり2)へ接続を変化させたときの電圧のベクトル図は
ほぼ同様であるので説明は省略する。
This connection switching is performed by switching the switch groups shown in FIGS. 4 to 7 described above. Here, regarding the other connections, that is, Figures 8, 10, and 11, the voltage vector diagram when changing the connection from (1) to 2) is almost the same, so the explanation will be omitted. .

以下にそれぞれの結線方法におけるそれぞれの位相差を
生じるためのスイッチの開閉状態を第1表に示す。
Table 1 below shows the open/close states of the switches for producing the respective phase differences in each connection method.

第1表 以上の構成を有する複数固定子誘導電動機に本発明を適
用した場合の第1の実施例を以下に示す。まず第1図及
び第12図において遠心スイッチ80の構成を示す。
A first embodiment in which the present invention is applied to a multi-stator induction motor having the configuration shown in Table 1 or above will be shown below. First, the configuration of the centrifugal switch 80 is shown in FIGS. 1 and 12.

回転子軸4に設けた遠心スイッチ80は、回転軸4に固
着した固定板81に回転軸4を中心に左右に設けたアー
ム82と、回転軸上をスライド可能に嵌装したリング8
3に回転軸を中心に左右に設けたアーム84とを回転軸
4の左右において係着し、該係着部に弾性体85を張設
しである。前記リング84の端面に接して、回転軸4上
をスライド可能に可動円盤86を設けてあり該可動円盤
86はスイッチ90.95に当接している。
The centrifugal switch 80 provided on the rotor shaft 4 includes arms 82 provided on the left and right sides of the rotary shaft 4 on a fixed plate 81 fixed to the rotary shaft 4, and a ring 8 fitted so as to be slidable on the rotary shaft.
Arms 84 provided on the left and right sides of the rotating shaft 3 are engaged with the rotating shaft 4 on the left and right sides of the rotating shaft 4, and elastic bodies 85 are stretched over the engaging portions. A movable disc 86 is provided in contact with the end face of the ring 84 so as to be slidable on the rotating shaft 4, and the movable disc 86 is in contact with a switch 90.95.

前記可動円盤86が当接するスイッチ90(95)のコ
モン端子89(93)は、可動円盤86のスライドによ
りA接点側87(92)とB接点側88(91)にその
接点を切換えるものである。また各スイッチ90.95
及びコモン端子89は二連式に形成されている。尚、コ
モン端子89.93はB接点側に付勢されている。
The common terminal 89 (93) of the switch 90 (95), which the movable disc 86 comes into contact with, switches its contact between the A contact side 87 (92) and the B contact side 88 (91) by sliding the movable disc 86. . Also each switch 90.95
And the common terminal 89 is formed in a double-connected type. Note that the common terminals 89 and 93 are biased toward the B contact side.

この遠心スイッチの作用を説明する。回転子8が停止中
は図のごとく弾性体85によりアーム84とは回転子軸
4側に付勢されて、リング83は可動円盤86をスイッ
チ90及び95のコモン端子89及び93がA接点87
.92側に接するよう当接する。ところが回転子8が始
めるとアーム82とアーム84は遠心力により次第に回
転軸4から外方に広がり、遂に弾性体85の張力を超え
ると、アーム82とアーム84の外方への広がりにより
リング83は固定板81側に寄せられ、それに伴って、
スイッチ90.95のB接点88.91側に付勢された
コモン端子89.93の反撥力と相まって可動円盤86
はリング83と共に固定板81側に移動する。とのリン
グ83と可動円盤86の左右移動により任意回転数を境
にしてコモン端子89(93)がA接点側87(92)
にあるいはB接点側88(91)に切換わることになる
The action of this centrifugal switch will be explained. When the rotor 8 is stopped, the arm 84 is urged toward the rotor shaft 4 side by the elastic body 85 as shown in the figure, and the ring 83 connects the movable disk 86 to the common terminals 89 and 93 of the switches 90 and 95 to the A contact 87.
.. Abut against the 92 side. However, when the rotor 8 starts, the arms 82 and 84 gradually expand outward from the rotating shaft 4 due to centrifugal force, and when the tension of the elastic body 85 is finally exceeded, the outward expansion of the arms 82 and 84 causes the ring 83 to expand. is moved toward the fixed plate 81 side, and accordingly,
Combined with the repulsive force of the common terminal 89.93 biased toward the B contact 88.91 side of the switch 90.95, the movable disc 86
moves toward the fixed plate 81 together with the ring 83. By moving the ring 83 and the movable disc 86 left and right, the common terminal 89 (93) moves to the A contact side 87 (92) at an arbitrary rotation speed.
or to the B contact side 88 (91).

次に遠心スイッチ80と前述した各結線との接続を示す
。ただし、ここにおいて直列Y結線との接続のみを示す
ことにし他の結線との接続は大要間じであるから省略す
る。
Next, the connections between the centrifugal switch 80 and each of the above-mentioned connections will be shown. However, only the connection with the series Y connection will be shown here, and the connections with other connections will be omitted since they are just a summary.

第5図中直列Y結線において巻線22.23の位相差を
零とする場合第1表からsl、Stl′を閉としSJ、
S24”を開とする。また位相差を180°とする場合
第1表からSJ、524−を閉としs、、5t3−を開
とする。このことから、スイッチ90′のコモン端子8
9にSlとSJのC側を接続し、スイッチ90のB接点
側87にSJのB側、A接点側88にSlのA側をそれ
ぞれ接続する。またスイッチ95のコモン端子93にS
t3′と824′のC側を接続し、スイッチ95のB接
点側92にS24′のB側、A接点91側に5tl−の
A側を接続する。
In Fig. 5, when the phase difference of the windings 22 and 23 is zero in the series Y connection, from Table 1, sl and Stl' are closed, and SJ,
S24" is open. Also, when the phase difference is 180°, from Table 1, SJ, 524- is closed and s, 5t3- is open. From this, common terminal 8 of switch 90'
9, the B side of the SJ is connected to the B contact side 87 of the switch 90, and the A side of the SJ is connected to the A contact side 88 of the switch 90. Also, S is connected to the common terminal 93 of the switch 95.
Connect the C sides of t3' and 824', connect the B side of S24' to the B contact side 92 of the switch 95, and connect the A side of 5tl- to the A contact 91 side.

以上のように接続すると先に述べたように直列Y結線、
つまりSl、SJ、5tl−,524−の開閉と、回転
子8の回転に伴う遠心スイッチ80の作用により、回転
子8の回転が零または低速のとき固定子巻線22.23
の位相差180’  (SJ、524−は閉)意回転数
から定格回転数に至るまでは位相差を零(SJ、So−
は閉)にして、しかも遠心スイッチ80の簡単な作用に
より安価に実現できるものとなった。
When connected as above, as mentioned earlier, series Y connection,
In other words, due to the opening and closing of Sl, SJ, 5tl-, 524- and the action of the centrifugal switch 80 as the rotor 8 rotates, the stator windings 22, 23 when the rotor 8 rotates at zero or low speed.
The phase difference is 180' (SJ, 524- is closed) from the initial rotation speed to the rated rotation speed, the phase difference is zero (SJ, So-
(closed) and can be realized at low cost due to the simple action of the centrifugal switch 80.

本実施例においては、遠心スイッチ80と、前記任意の
結線方法(直並列のY、△結線)とにより電圧移相装置
を形成する。
In this embodiment, a voltage phase shifting device is formed by the centrifugal switch 80 and the arbitrary connection method (series-parallel Y, Δ connection).

次に第2図の実施例について説明する。第13図に示す
図は本実施例に使用する単純なシーケンス図である。
Next, the embodiment shown in FIG. 2 will be described. The diagram shown in FIG. 13 is a simple sequence diagram used in this embodiment.

A接点、B接点を有する三速の電磁開閉器101.10
2は、電磁コイル103.104によりそれぞれ作動す
る。この電磁コイル103゜104は並列に接続され遠
心スイッチ80と直列に接続されている。遠心スイッチ
80の一方端子aと、電磁コイル103.104の他方
端子すは制御用電源105に接続される。以上の構成か
ら本実施例に好適な最も簡単なスイッチ回路100を形
成する。このスイッチ回路100は、遠心スイッチ80
の開閉により作動し、つまり、回転子80が閉じている
と、電磁コイル103.104は作動し、電磁開閉器1
01゜102はそれぞれ開閉器のA側が閉じB側が開き
回転子8の回転が任意回転数以上定格回転数においては
、遠心スイッチ80は開いて、電磁コイル103.10
4は停止して、電磁用開閉器101,102はそれぞれ
開閉器B側が閉じA側が開くという作動を行なう。この
作動により先の実施例1の遠心スイッチ80が行なった
開閉作動を、電磁開閉器101.102に入れ替えて、
実施例2の遠心スイッチ80は回転子8の回転数に伴う
信号出力素子となる。
Three-speed electromagnetic switch with A contact and B contact 101.10
2 are actuated by electromagnetic coils 103 and 104, respectively. The electromagnetic coils 103 and 104 are connected in parallel and in series with the centrifugal switch 80. One terminal a of the centrifugal switch 80 and the other terminals of the electromagnetic coils 103 and 104 are connected to a control power source 105. The simplest switch circuit 100 suitable for this embodiment is formed from the above configuration. This switch circuit 100 includes a centrifugal switch 80
That is, when the rotor 80 is closed, the electromagnetic coils 103 and 104 are activated, and the electromagnetic switch 1
01 and 102, respectively, when the A side of the switch is closed and the B side is open. When the rotation of the rotor 8 is above the arbitrary rotation speed or the rated rotation speed, the centrifugal switch 80 is opened and the electromagnetic coil 103.10
4 is stopped, and the electromagnetic switches 101 and 102 operate such that the B side is closed and the A side is opened. Through this operation, the opening/closing operation performed by the centrifugal switch 80 of the first embodiment is replaced by the electromagnetic switches 101 and 102,
The centrifugal switch 80 of the second embodiment serves as a signal output element corresponding to the rotation speed of the rotor 8.

このように構成すると、遠心スイッチ80の構造は簡単
となり、信号出力素子の作用のみでなく、実施例1のよ
うに直接結線を変える端子とはならず、開閉作動による
端子の摩耗による遠心スイッチのメンテナンスは不要と
なる。
With this configuration, the structure of the centrifugal switch 80 is simplified, and the centrifugal switch 80 not only functions as a signal output element, but also does not function as a terminal for directly changing the connection as in Embodiment 1. No maintenance required.

本実施例においては、遠心スイッチ80と、前記任意の
結線方法(直並列のY、△結線)及び、スイッチ回路1
00とにより電圧移相装置を形成する。
In this embodiment, the centrifugal switch 80, the arbitrary connection method (series-parallel Y, Δ connection), and the switch circuit 1
00 to form a voltage phase shifter.

〔効 果〕〔effect〕

本発明によると以上のように構成したので、複数固定子
誘導電動機を低速回転から定格回転に至るまで高い定ト
ルクを発生させる場合、固定子間の位相差の変更は簡単
な遠心スイッチまたは遠心スイッチを信号素子とした簡
単なシーケンス回路により実現が可能とする。
According to the present invention, with the above configuration, when a multi-stator induction motor generates high constant torque from low speed rotation to rated rotation, the phase difference between the stators can be changed using a simple centrifugal switch or a centrifugal switch. This can be realized using a simple sequence circuit using signal elements.

つまり、回転子の回転数を検出する素子と、この素子の
アンプと該アンプの信号を受けるための制御回路等は一
切不要であり更には、複数固定子のうち少なくとも1つ
の固定子を回動する固定子に形成するための軸受装置や
駆動装置等、また、そのための制御装置も一切不要とな
り、よって、2個の固定子間に回転磁界の位相のずれを
設けて、トルクの多様化を計り、変速あるいは低速から
定格回転域まで高トルクを発生することのできる複数固
定子誘導電動機の用途の拡大と高トルクの電動機を必要
とするあらゆる分野に大きく貢献することができるよう
になった。
In other words, there is no need for an element that detects the rotation speed of the rotor, an amplifier for this element, and a control circuit for receiving signals from the amplifier. There is no need for a bearing device, a drive device, etc. to form the stator, or a control device for that purpose.Therefore, by creating a phase shift in the rotating magnetic field between the two stators, it is possible to diversify the torque. The use of multi-stator induction motors that can generate high torque from low speeds to the rated rotation range has expanded, making it possible to greatly contribute to all fields that require high-torque motors.

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

第1図は本発明に係る可変速誘導電動機、第2図は第1
図の支持体部分の正断面図、第3図は本発明に係る可変
速誘導電動機の回転子コア間の部分詳細図、第4図〜第
7図は、固定子巻線の結線図、第8図〜第11図は固定
子に複数の位相差を生じる結線方法を示す図、第12図
は第1の実施例の遠心スイッチを示す図、第13図は第
2の実施例を示す図、第14図は三相対称交流の起電力
の瞬時値を示すベクトル図。 1・・・可変速誘導電動機、2.3・・・回転子部分、
4・・・回転子軸、5・・・回転子導体、6,7・・・
短絡環、8・・・回転子、10.11・・・両側部、1
2・・・通路胴、13・・・冷却作用体、14・・・機
枠、15゜16・・・軸受盤、17・・・ボルト、21
・・・軸受、22.23・・・巻線、25・・・第2固
定子、29・・・駆動装置、30・・・回動機構、31
・・・第1固定子、開口部、40・・・通風口、51・
・・端部、55・・・湾曲部を有する導体、56・・・
導体、57・・・導体、60・・・通風胴、65・・・
送風口、66・・・排風口、70・・・ファンケース、
71・・・遠心ファン、72・・・モーター、73・・
・冷却装置、74A・・・吸引口、74B・・・排気口
、80・・・遠心スイッチ、81・・・固定板、82・
・・アーム、83・・・リング、84・・・アーム、8
5・・・弾性体、86・・・可動円盤、87・・・A接
点側、88・・・B接点側、89・・・コモン端子、9
0・・・スイッチ、91・・・B接点側、92・・・A
接点側、93・・・コモン端子、95・・・スイッチ、
100・・・スイッチ回路、101・・・電磁開閉器、
102・・・電磁開閉器、103・・・電磁コイル、1
04・・・電磁コイル、105・・・制御用電源、r・
・・抵抗材。
Fig. 1 shows a variable speed induction motor according to the present invention, and Fig. 2 shows a variable speed induction motor according to the present invention.
3 is a detailed view of the portion between the rotor cores of the variable speed induction motor according to the present invention, and FIGS. 4 to 7 are connection diagrams of the stator windings. Figures 8 to 11 are diagrams showing a wiring method that produces multiple phase differences in the stator, Figure 12 is a diagram showing the centrifugal switch of the first embodiment, and Figure 13 is a diagram showing the second embodiment. , FIG. 14 is a vector diagram showing the instantaneous value of the electromotive force of three-phase symmetrical alternating current. 1... variable speed induction motor, 2.3... rotor part,
4... Rotor shaft, 5... Rotor conductor, 6, 7...
Short-circuit ring, 8...Rotor, 10.11...Both sides, 1
2... Passage body, 13... Cooling body, 14... Machine frame, 15° 16... Bearing board, 17... Bolt, 21
... bearing, 22.23 ... winding, 25 ... second stator, 29 ... drive device, 30 ... rotation mechanism, 31
...first stator, opening, 40...ventilation port, 51.
...End portion, 55...Conductor having a curved portion, 56...
Conductor, 57... Conductor, 60... Ventilation shell, 65...
Air outlet, 66...Exhaust port, 70...Fan case,
71...Centrifugal fan, 72...Motor, 73...
・Cooling device, 74A...Suction port, 74B...Exhaust port, 80...Centrifugal switch, 81...Fixing plate, 82...
...Arm, 83...Ring, 84...Arm, 8
5... Elastic body, 86... Movable disc, 87... A contact side, 88... B contact side, 89... Common terminal, 9
0...Switch, 91...B contact side, 92...A
Contact side, 93... Common terminal, 95... Switch,
100... Switch circuit, 101... Electromagnetic switch,
102... Electromagnetic switch, 103... Electromagnetic coil, 1
04... Electromagnetic coil, 105... Control power supply, r.
...Resistance material.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、同一回転軸に一定の間隔をもって軸着された複
数個の回転子コア上に複数個の回転子導体が連通状に装
設されると共に、前記回転子導体は前記複数個の回転子
コア間において抵抗材によって短絡連結された一体的な
回転子と、該回転子と同軸上に各回転子コアにそれぞれ
対峙する固定子コアを有して複数個の固定子を形設し、
前記複数個の固定子のうち少なくとも1つの固定子に、
一方の固定子に対峙した回転子導体に誘起する電圧と、
他方の固定子に対峙した回転子導体に誘起する電圧とに
位相差を生起する電圧移相装置を設けた複数固定子誘導
電動機において、前記電圧移相装置は前記回転軸の回転
数に応じて作動する遠心スイッチからなることを特徴と
する複数固定子誘導電動機の電圧移相装置。
(1) A plurality of rotor conductors are installed in a continuous manner on a plurality of rotor cores that are mounted on the same rotating shaft at regular intervals, and the rotor conductors are connected to the plurality of rotor cores. A plurality of stators are formed, each having an integral rotor short-circuited between child cores by a resistive material, and stator cores facing each rotor core coaxially with the rotor,
At least one stator among the plurality of stators,
The voltage induced in the rotor conductor facing one stator,
In a multi-stator induction motor provided with a voltage phase shift device that generates a phase difference between the voltage induced in a rotor conductor facing the other stator, the voltage phase shift device is configured to A voltage phase shifting device for a multiple stator induction motor, comprising an actuated centrifugal switch.
(2)、同一回転軸に一定の間隔をもって軸着された複
数個の回転子コア上に複数個の回転子導体が連通状に装
設されると共に、前記回転子導体は前記複数個の回転子
コア間において抵抗材によって短絡連結された一体的な
回転子と、該回転子と同軸上に各回転子コアにそれぞれ
対峙する固定子コアを有して複数個の固定子を形設し、
前記複数個の固定子のうち少なくとも1つの固定子に、
一方の固定子に対峙した回転子導体に誘起する電圧と、
他方の固定子に対峙した回転子導体に誘起する電圧とに
位相差を生起する電圧移相装置を設けた複数固定子誘導
電動機において、前記回転軸の回転数に応じて作動する
遠心スイッチを回転軸と同心的に設け、前記遠心スイッ
チの信号で、前記電圧移相装置が作動することを特徴と
する複数固定子誘導電動機の電圧移相装置。
(2) A plurality of rotor conductors are installed in a continuous manner on a plurality of rotor cores that are mounted on the same rotating shaft at regular intervals, and the rotor conductor is connected to the plurality of rotor cores, and A plurality of stators are formed, each having an integral rotor short-circuited between child cores by a resistive material, and stator cores facing each rotor core coaxially with the rotor,
At least one stator among the plurality of stators,
The voltage induced in the rotor conductor facing one stator,
In a multi-stator induction motor equipped with a voltage phase shifter that creates a phase difference between the voltage induced in a rotor conductor facing the other stator, a centrifugal switch that operates according to the rotational speed of the rotating shaft is rotated. A voltage phase shifting device for a multi-stator induction motor, characterized in that the voltage phase shifting device is provided concentrically with a shaft and is activated by a signal from the centrifugal switch.
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