JPH0274138A - 可変速誘導電動機の冷却ファン - Google Patents

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を任
意に変化させることができる所謂複数固定子構成の可変
速誘導電動機の冷却装置に関する。

（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として・電源周波数を
変える方法 ・電動機の極数を変える方法 ・電源電圧を変える方法 ・巻線形電動機の二次抵抗を変える方法などがある。し
かし上記方法の実現のためには高価な変換装置が必要で
あったり、変換装置のために更に別の設備が必要となる
ものや、上記方法が実現できたとしても、変速が滑らか
でないものや、変速が滑らかでも低速領域で効率が悪く
トルクが小さいとか、また別なものは消耗品の保守点検
が必要となるもの、更にその方法が限られた構成の誘導
電動機にしか使用できないなど様々な問題点があった。

上記問題点に対処するものとして、例えば、特開昭５４
−２９００５号公報にその技術が開示してあり、このも
のは、同軸上に設置された２組の回転子鉄心と、２組の
固定子と、かご形導体および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°ずらせ始動後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礪である。

さらに、別のものとして特開昭４９−８６８０７号公報
に提案されているものは、多層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などがある。

しかしながら特開昭５４−２９００５号公報のものは、
始動性の向上は認められるが、無段階に変速を必要とす
る負荷の動力源として使用することはできないものであ
る。また特開昭４９−８６８０７号公報の位相差を設け
るものにおいては、２個のステータ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供しないものであった。

以上多くの問題点を解決するために本出願人は先願の特
開昭６２−２６０５９０及び特願昭６３−１７７７９２
により、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ｉ］す、可変速あるいは始動性を
改善する誘導電動機の製造に関し、低コスト、高能率、
高強度である回転子の製造方法により前記回転子に係る
可変速誘導電動機は広範囲の可変と広範囲の速度におい
て高トルクを得ることが可能となった。

ここで本出願人が先願の前記可変速誘導電動機は複数個
の回転子コアを一体的回転子に構成し複数個の固定子に
対峙しない回転子コア間において前記複数個の回転子コ
アに連通状に装設した複数の回転子導体を抵抗材で短絡
連結する構成から電圧移相装置の調節に基づいて位相差
を比較的大きくとって行う起動時或いは低・中速度運転
時においては前記抵抗材の発熱が急速に増加するため、
前記抵抗材の近傍の機枠上部に冷却装置を設けることで
前記抵抗材および機枠内の冷却を行なうよう構成する。

しかしながら冷却を効率よく行なうため冷却装置を機枠
上部に設けると、前記可変速誘導電動機の多様化を考え
るとき、その使用環境に制限を加えることになる。つま
り電動機の吸引口より吸引した比較的高温の空気をその
まま上方に排気する構成とした場合、可変速誘導電動機
は防滴型の電動機として使用することができず、その使
用範囲に制限が加えられることになる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題点を解決するためのちのであり、起
動時から最高回転までの全回転速度に亘り任意の速度に
加速１ｔｉｌｌ１１１できる可変速誘導電動機の使用環
境を拡大するために、効率の良い冷却と共に可変速誘導
電動機が使用環境を選ばない電動機であるための電動機
の冷却装置を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

同一の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固定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を
有する複数固定子構成の電動機において前記抵抗材の格
上部機枠に排風口を開設し、該排風口に冷却装置の吸引
口を連絡して前記冷却装置を機枠に以上して可変速誘導
電動機の冷ｆｌ＋装置を形設し、前記冷却装置は前記排
風口から機枠内部の空気を１つの吸引口から上向きに吸
引して前記冷却装置内で前記空気を１８０°反転し複数
のファンスクロールと複数の排気口を通って下向きに分
散排気することで解決の手段とした。

〔作　用〕

上記手段の冷却装置は該冷却装置を抵抗材の路上部機枠
に上載し、前記抵抗材の発熱で温度上昇し、た抵抗材周
辺の空気を排風口から直接吸引し、抵抗材で温度上昇し
た機枠的空気を効率的に冷却する。また排風口から上向
きに吸引した空気を前記冷却装置内で１８０°反転して
下向きに排気することで排気口は下向きで冷却装置の上
部にも側部にも排気口を開設する必要もないことがら防
滴型の電動機として機能する。さらに冷ｆＩＩ装置の下
向きの排風口を複数設けることで天吊の空気を排風する
ことができ冷却効果を向上させる。

〔実施例〕

実施例について第１図、第２図を参照し説明する。第１
図の符号１は本発明に係る可変速誘導電動機であり、該
誘導電動機は以下のような層成を有する。

鉄心からなる回転子コア２．３を任意の間隔を設けて回
転子軸４に軸装し、該回転子コアは、回転子コア２，３
それぞれに装設した複数個の導体５のうち、隣接する複
数個の導体５を一組にして、その一端部を短絡環６と７
により連結し、他方側に前記複数個の導体を一組にして
、端部５１を形成した。さらに回転子８は前記回転子コ
ア２．３間において、１組の導体に対し、つまり前記回
転子コア２，３の端部５１に対し導体５５を連通状に連
結することで一体的に形成する。回転子コア２，３間の
前記連通状に連結した導体５５を抵抗材ｒ・・・たとえ
ば、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。

また回転子コア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。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。

また、複数個の抵抗材ｒ・・・を例えばジグザグ状形状
あるいはその他任意の冷却攪拌体として冷却作用体１３
に形成することができる。

円筒状の機枠１４の両側部に設けた軸受盤１５．１６を
両側部にボルト１７により一体的に組付け、回転子８の
両側部に冷却用翼車１９゜２０を装着し、回転子軸４の
両端部を軸受盤１５．１．６に嵌装した軸受２１，２１
に軸支し、回転子４を回転自在としである。

第１図および第２図に示すように、回転子コア２，３に
対して同心的にその外側部に巻線２２．２３を施した回
動固定子３１と第２固定子２５を対峙並設する。機枠１
４と回動固定子３１との間にすべり軸受２６を装設して
、すべり軸受２６を機枠１４に嵌装したストップリング
２８・・・によって左右移動を固定する。第２固定子２
５は機枠１４の内壁部に固設される固着固定子である。

回動固定子３１の一側外周面にはギヤー３３を嵌着して
あり、機枠１４の外周部に固設した駆動装置２９と成す
正逆回転用小型モーター３５に、駆動用歯車３６を軸着
する。

開口部３７から機枠１４内に一部を挿入した駆動用歯車
３６と、回動固定子３１に嵌着したギヤー３３とを係合
させ、駆動装δ２９と成すスイッチを備えた小型モータ
ー３５と、ギヤー３３および駆動用歯車３６とにより成
る回動礪構３０を介して回動固定子３１に連結し、回動
固定子３１を回動自在とし、機枠１４に固設した第２１
ｉ！ｉｔ定子２５に関連して回動自在としだ回動固定子
３１を、電圧移相装置１００に形設しである。符号３８
は突片を入出動制御するソレノイドで、ソレノイド３８
は機枠１４に装着してその突片を回動固定子３１にｌ１
ｉｌ！着したギヤー３３に装着自在に係合させてあり、
トルク発生時の固定子への反作用等、固定子が必要以外
容易に回動しないためのストッパーである。

遮へい板５２にはアスベストなどを原材料とする断熱材
を接着し形成したもので、比較的温度上昇天なる抵抗材
ｒと該抵抗材ｒの一方側に対峙する比較的温度上昇小な
る固定子コイル２２との間、前記抵抗材ｒの他方側に対
峙する比較的温度上昇小なる固定子コイル２３との間そ
れぞれに前記遮へい板５２ａ、ｂを設け、ここに機枠１
４と遮へい板５２ａとにより固定子コイル２２を含む通
風路６７と、機枠１４と遮へい板５２ｂとにより固定子
コイル２３を含む通風路６８及び遮へい板５２ａ、ｂに
よって抵抗材ｒを含む通風路６９を形成する。また機枠
１４に前記通風路６７．６８．６９に連通した複数の開
口部を開設し、前記複数の開口部を任意個数の送風口６
５と排風口６６とに形成し排風口６６は前記吸引ロア４
Ａｌ、：連通ずる。

軸受ｆｉ１５．１６には複数個の通風孔４０・・・を穿
設しである。

冷却装置７３を機枠１４に固設すると共に、冷却装置７
３の吸引部７４Ａを機枠１４内に連絡する。以上本発明
に係る誘導電動機の構成を述べた。

次に本発明の実施例を第３図に示す。第３図に示す冷却
装置７３はモータ７２に軸着した遠心ファン７１をファ
ンケース７０に装着する。

ファンケース７０にはモータの回転軸と同心的に吸引ロ
ア４Ａと該吸引ロア４Ａの外側に２つの排気ロア４Ｂを
対称位置に開設し、ファンケース内部には２つのファン
スクロール７５を排気ロア４Ｂおよび吸引ロア４Ａと関
連的に固設する。またファンケース７０内部の２つの排
気ロア４Ｂには吸引した空気を１８０°反転させるわん
曲部７６を設ける。

上部構成の冷却装置７３は、回転子コア間の導体５５に
連結される抵抗材ｒの上部機枠に開設した排風口６６に
吸引ロア４Ａを通じて連絡する。

以上に構成される実施例の作用は次の通りひある。

回転子８の回転で軸受板１５．１６に穿設した通風口４
０から冷却用Ｗ屯１９．２０にまり機枠１４内に外気を
吸引し、巻線２２、固定子３１、回転子コア２、導体５
および導体５５等を冷却して通用路６７内を通風口４０
から排風口６６へ排風される。一方巻線２３、固定子２
５、回転子コア３、導体５、導体５５等を冷却して通風
路６８内を通風口４０から排風口６６へ排風される。さ
らに冷却作用体１３により抵抗材ｒを冷却し通風路６９
を送風口６５から排風口６６へ排風する。また冷却装置
７３により送風口６５と通風口４０の各通風口から吸引
され、通風路６７．６８．６９内構成部品を冷却して排
出口６６から冷却装置７３の吸引部７４Ａに入り冷ｆｉ
ｌｌ装置７３で分散排気される。さらに詳説すると吸引
部７４Ａから上向きに吸引された空気は遠心ファン７１
と２つのファンスクロール７５とによりファンの遠心方
向の２つの排気ロア４Ｂに分散される。さらに冷却装置
内部にかかる排気ロア４Ｂに設けたわん曲部７６により
前記分散された空気はそれぞれ反転して下向きとなり排
気ロア４Ｂより分散排気される。

（発明の効果） 冷却装置を抵抗材上部の機枠に載上し、機枠内の空気を
吸引分散して反転することで、抵抗材周辺の比較的高温
の空気を効率的に排気し、分散して人聞の空気を排気、
反転して下向きの排気を行なうことができる。さらに下
向きの排気口により冷却装置の上部または側部に開口部
を設ける必要もなく、冷却と防滴の両方の効果をもたら
すと共に、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、可変速あるいは始動性を
改善するタイプの誘導電機の用途を拡大して、高トルク
の可変速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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可変速誘導電動機、第２図は第１
図の正断面図、第３図は本発明の冷却装置の構造図、第
４図は第３図Ａ−Ａ部の断面図。 １・・・可変速誘導電動機、２，３・・・回転子コア、
４・・・回転子軸、５・・・回転子導体、６，７・・・
短絡環、８・・・回転子、１０．１１・・・両側部、１
２・・・通路用、１３・・・冷却作用体、１４・・・機
枠、１５゜１６・・・軸受盤、１７・・・ボルト、１９
．２０・・・冷却用貿巾、２１・・・軸受、２２．２３
・・・巻線、２５・・・第２固定子、２６・・・すべり
軸受、２８・・・ストップリング、２９・・・駆８装置
、３０・・・回動機構、３１・・・回動固定子、３３・
・・ギヤー　３５・・・小型モータ、３６・・・駆動用
歯車、３７・・・開口部、３８・・・ソレノイド、４０
・・・通風口、５２ａ、ｂ・・・鴻へい板、６０・・・
通Ｊｕｌ胴、６５・・・送風口、６６・・・排風口、６
７・・・通風路、６８・・・通風路、６９・・・通風路
、７０・・・ファンケース、７１・・・遠心ファン、７
２・・・モーター、７３・・・冷却装置、７４Ａ・・・
吸引口、７４Ｂ・・・排気口、７５・・・ファンスクロ
ール、ｒ・・・抵抗材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数固定子構成の誘導電動機において該誘導電
   動機の機枠上部に排風口を開設し該排風口に通じる冷却
   装置を設け、該冷却装置は前記誘導電動機の前記排風口
   から上向きに空気を吸引し前記冷却装置内で該空気を下
   向きに排気することを特徴とする電動機の冷却装置。
2. （２）、冷却装置は１つの吸引口と複数のファンスクロ
   ールと複数の排風口と１つの遠心ファンおよびアァンケ
   ースより構成するものである請求項（１）記載の電動機
   の冷却装置。
3. （３）、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を有
   する複数固定子構成の電動機において、前記抵抗材の路
   上部機枠に上載したものである請求項（１）または（２
   ）記載の電動機の冷却装置。