JPH03207255A - Linear induction motor - Google Patents

Linear induction motor

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JPH03207255A
JPH03207255A JP88590A JP88590A JPH03207255A JP H03207255 A JPH03207255 A JP H03207255A JP 88590 A JP88590 A JP 88590A JP 88590 A JP88590 A JP 88590A JP H03207255 A JPH03207255 A JP H03207255A
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JP
Japan
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connection
conductor
short
primary winding
windings
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Application number
JP88590A
Other languages
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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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To generate high torque from a low speed over to a high speed by series delta-connecting two sets of primary windings and further providing a connection open/close switch, which short-circuits each line or arbitrary line, between windings of two sets of the primary windings. CONSTITUTION:Two sets of primary windings 12, 13 are series delta-connected, and the first and second connection open/close switches S1, S2 for short circulating each line or arbitrary line are provided between these windings 12, 13, so that connection is switched to series delta and parallel Y connections by selecting these first and second connection open/close switches S1, S2. Accordingly, the windings 12, 13 are unbalanced from the series delta-connection, because the lines are only partly short-circuited when the first switch S1 is closed from a position where the first and second switches S1, S2 are opened, and switched to the parallel Y-connection next when the second switch S2 is closed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 一次巻線と二次導体を展開したリニアインダクションモ
ータであって、2組の一次巻線を有し、2組の一次巻線
に対向する二次導体の周囲に生じる移動磁界間の位相差
を切換えて、トルク制御あるいはスムーズな起動と低速
から高速にかけて高トルクを発生させることができるリ
ニアインダクションモータに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] A linear induction motor with a primary winding and a secondary conductor developed, which has two sets of primary windings and is opposed to the two sets of primary windings. The present invention relates to a linear induction motor that can control torque or smoothly start up and generate high torque from low speed to high speed by switching the phase difference between moving magnetic fields generated around a secondary conductor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

リニアインダクションモータは、小型の搬送装置から新
交通システムのリニアモーター力まで幅広く利用されて
いる。しかしながらその駆動方式は従来の誘導電動機と
同様に、単純なものでは0N−OFF制御、また電圧制
御、周波数制御等であり、単に回転型の誘導電動機を直
線状に展開したもので、その点において従来の誘導電動
機と何ら変りはなかった。またそれぞれの駆動方式は開
閉スイッチやサイリスタを多用したり、スライダック、
変圧器またはインバーターなど高価な装置を必要とする
ものであり、つまり電圧制御もしくは周波数制御等の供
給電源の制御装置であった。
Linear induction motors are used in a wide range of applications, from small transport devices to linear motor power for new transportation systems. However, the drive system is the same as the conventional induction motor, and the simple one is 0N-OFF control, voltage control, frequency control, etc., and it is simply a linear version of a rotary induction motor. There was no difference from a conventional induction motor. In addition, each drive method makes extensive use of open/close switches and thyristors, and
This requires expensive equipment such as a transformer or inverter, that is, a power supply control device such as voltage control or frequency control.

ところで、一般の誘導電動機の中で容易にトリク制御、
速度制御可能なものとして複数固定子誘導電動機の固定
子間の位相差を変化させる方法がある。この位相差を変
化させる方法に機械的なものとして固定子を回動させて
位相差を設けるもの、電気的なものとして固定子巻線の
結線を変えて何種かの位相差を設けるもの、更にこれら
にY−△切換を組み合わせたものなど多種多様である。
By the way, trick control is easily possible in general induction motors.
One way to control the speed is to change the phase difference between the stators of a multi-stator induction motor. There are two ways to change this phase difference: mechanically, by rotating the stator, and electrically, by changing the connections of the stator windings. Furthermore, there are a wide variety of devices including those in which Y-Δ switching is combined with these devices.

以上の方法は、誘導電動機のトルクと速度を自在に変化
させて負荷に対応する場合と、始動時の速度上昇をスム
ーズに行う場合等とその負荷または用途に応じて様々の
手法を用いることになる。
The above methods can be used in various ways depending on the load or application, such as when responding to the load by freely changing the torque and speed of the induction motor, and when smoothly increasing the speed at startup. Become.

たとえば特開昭49−86807号の可変トルク非同期
かご形モータは第二の部分の第二の巻線区分によりモー
タの第一の部分のバーに誘導される起電力を変化するも
ので、そこに発生するトルク特性は供給電源を電圧制御
したものと同様の効果を有するものである。また特開昭
61−128314号のものは複数個の固定子間の位相
差を変化させて始動時は高抵抗型の誘導電動機として、
運転時は低抵抗型の誘導電動機としてトルク特性を多様
に変化させるものである。しかしながら上記2つの引用
例はトルク制御が可能である反面、トルクの多様化のた
め固定子間の位相差を変化させる装置を必要とし、一般
の誘導電動機とコスト面で比較にならない程高価なもの
となっていた。
For example, the variable torque asynchronous squirrel cage motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-86807 changes the electromotive force induced in the bar of the first part of the motor by the second winding section of the second part. The generated torque characteristics have the same effect as voltage control of the power supply. In addition, the one in JP-A No. 61-128314 changes the phase difference between multiple stators and uses it as a high-resistance induction motor when starting.
During operation, the torque characteristics are varied in a variety of ways as a low resistance induction motor. However, while the above two cited examples enable torque control, they require a device to change the phase difference between the stators in order to diversify the torque, making them far more expensive than ordinary induction motors. It became.

リニアインダクションモータにおいては超高速の世界を
除き、比較的低速域で利用されるものが多く、このため
一般の電動機と同様に低速域で効率が悪(、この点の改
善が望まれている。
Most linear induction motors are used in relatively low-speed ranges, except in the ultra-high-speed world, and therefore, like general electric motors, they are inefficient in low-speed ranges (although improvements in this point are desired).

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

従来技術におけるリニアインダクションモタの駆動方式
は、電圧制御か周波数制御しかない。これはモータ自体
が単純で扱い易い反面、それ以外何の工夫もできず、駆
動方法は供給電源を何らかの方法で変化させてモータに
供給するしかなかった。したがって装置が高価なものと
なっていた。そこで本発明は供給電源はそのままでしか
も、もっとも単純な駆動装置をもつリニアインダクショ
ンモータを供給すると共に、低速域のトルク特性を改善
して従来技術の効率の悪いリニアインダクションモータ
に変る、低速から高速に至るまで効率の良いモータを供
給することを目的とする。
In the prior art, the only driving methods for linear induction motors are voltage control or frequency control. Although the motor itself is simple and easy to handle, no other improvements could be made to it, and the only way to drive it was to change the power supply in some way before supplying it to the motor. Therefore, the device has become expensive. Therefore, the present invention provides a linear induction motor with the simplest drive device while maintaining the same power supply, and improves the torque characteristics in the low speed range to replace the inefficient linear induction motor of the conventional technology, from low speed to high speed. The aim is to supply highly efficient motors ranging from

また本発明のリニアインダクションモータは、何種かの
段階的な位相の変化を設けて負荷に対応するものであり
前記複数固定子誘導電動機の従来技術により区別すると
電気的手法といえる。
Furthermore, the linear induction motor of the present invention responds to the load by providing several types of stepwise phase changes, and can be said to be an electrical method when distinguished from the conventional technology of the multi-stator induction motor.

さて、前記従来技術における電気的手法は一次巻線の結
線を切換えて行い位相差は電気角060°、120° 
 1110°が実施可能である反面、その切換に要する
開閉器は十数側に及ぶものであり高価となっていた。
Now, the electrical method in the prior art is performed by switching the connection of the primary winding, and the phase difference is 060° and 120° in electrical angle.
1110° is possible, but the switch required for the switching is over ten, making it expensive.

更に一般の誘導電動機は始動性改善の目的で¥−△切換
装置を設けたものがあるが、その配線は複雑なものであ
ると共に、Y−△切換時における負荷電流の一時的な切
断によるトルク変動を発生し、更には切換後の負荷電流
の急激な増加と発生トルクの急激な変動によるショック
は避けられないものであった。これは大型になるほど顕
著である。
Furthermore, some general induction motors are equipped with a Y-△ switching device for the purpose of improving starting performance, but the wiring is complicated and the torque is increased due to the temporary disconnection of the load current when switching Y-△. In addition, shocks due to sudden increases in load current and rapid fluctuations in generated torque after switching were unavoidable. This becomes more noticeable as the size increases.

つまり、本発明は上記結線を切換えた各位相差における
トルク特性を有しつつも切換に要する開閉器を最小限で
構成して開閉器の切換による負荷電流の切断がなく、切
換後の負荷電流の増加と負荷トルクの変動の少ない安価
な位相切換装置によるリニアインダクションモータを提
供しようとするものである。
In other words, the present invention has the torque characteristics at each phase difference when switching the wiring connections as described above, but by configuring a minimum number of switches required for switching, there is no disconnection of the load current due to switching of the switch, and the load current after switching is The present invention aims to provide a linear induction motor using an inexpensive phase switching device that exhibits little increase in load torque and fluctuations in load torque.

ここで一般の誘導電動機のY−△切換によるトルク特性
曲線を第21図に示しておく。
Here, FIG. 21 shows a torque characteristic curve of a general induction motor due to Y-Δ switching.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は一次巻線と二次導体を展開したリニアインダク
ションモータであって、等間隔に配設した複数個の導体
と該複数個の導体の両端に導体端間を短絡する短絡導体
とで構成する二次導体と、前記二次導体に任意間隔をも
って設けた二組の一次巻線と、該二組の一次巻線のうち
一方の一次巻線が対向する二次導体の周囲に生じる移動
磁界と他方の一次巻線が対向する二次導体の周囲に生じ
る移動磁界との間に位相差を生じさせる電圧位相切換装
置とから構成すると共に、前記位相切換装置は前記二組
の一次巻線を直列Δ結線とし、且つ前記二組の一次巻線
の巻線間に各線間又は任意の線間を短絡する結線開閉ス
イッチを設けることにより前記課題を解決するための手
段とした。
The present invention is a linear induction motor that has a primary winding and a secondary conductor, and is composed of a plurality of conductors arranged at equal intervals and a short-circuit conductor that short-circuits the conductor ends at both ends of the plurality of conductors. a secondary conductor, two sets of primary windings provided at arbitrary intervals on the secondary conductor, and a moving magnetic field generated around the secondary conductor where one of the two sets of primary windings faces the secondary conductor. and a voltage phase switching device that generates a phase difference between the moving magnetic field generated around the opposing secondary conductor and the other primary winding, and the phase switching device The above-mentioned problem was solved by providing a series delta connection and a connection switch that short-circuited each wire or any arbitrary wire between the two sets of primary windings.

また、前記二次導体に導体の中央部で導体間を短絡する
連結導体を加えて二次導体を構成すること、更に前記電
圧位相切換装置に前記二組の一次巻線の巻線間に各線間
又は任意の線間を短絡する結線開閉スイッチをタイマー
又は速度検出器の信号により開閉制御する制御装置を設
けることで前記課題を解決するための手段とした。
Further, a connecting conductor is added to the secondary conductor to short-circuit the conductors at the center of the conductor to form a secondary conductor; The above-mentioned problem is solved by providing a control device that controls the opening and closing of a connection switch that short-circuits between lines or arbitrary lines using a signal from a timer or a speed detector.

〔作 用〕[For production]

本発明のリニアインダクションモータは、二次導体と2
組の一次巻線とを任意間隔を設けて対向して展開し、二
組の一次巻線にそれぞれ対向する二次導体の相対位置に
おいて、一次巻線のそれぞれに発生する移動磁界間に位
相差を設けると、二次導体の相対位置に発生する電流に
位相差が発生する。この位相差の大小、つまり二次導体
のそれぞれに発生する電流のベクトル差分だけが有効に
作用する。位相差が180゜(電気角)になると相殺し
てトルクを発生しなくなる。また、位相差を0°にする
と一般の誘導電動機と同じトルク特性となる。このよう
なトルク特性の変化は電源電圧を制御した時と同様の効
果が得られる。
The linear induction motor of the present invention has a secondary conductor and two
The phase difference between the moving magnetic fields generated in each of the primary windings at the relative position of the secondary conductor facing each of the two sets of primary windings is , a phase difference occurs in the currents generated at the relative positions of the secondary conductors. Only the magnitude of this phase difference, that is, the vector difference between the currents generated in each secondary conductor, acts effectively. When the phase difference reaches 180 degrees (electrical angle), they cancel each other out and no longer generate torque. Furthermore, when the phase difference is set to 0°, the torque characteristic becomes the same as that of a general induction motor. Such a change in torque characteristics provides the same effect as when controlling the power supply voltage.

更に本発明のリニアインダクションモータは、導体間に
導体を短絡する連結導体を設けて形成した二次導体と、
それに対向して2組の一次巻線とを設けて構成し、2組
の一次巻線にそれぞれ対向する二次導体の相対位置にお
いて、一次巻線のそれぞれに発生する移動磁界間に位相
差を設けると、それぞれの一次巻線に対向する二次導体
の相対位置に発生する電流に位相差が発生し、位相差に
より導体中央の連結導体に電流が流れる。このとき連結
材の抵抗値を高いものにしておくと、二次導体側全体が
高抵抗型の二次導体となりその時のトルク特性は高抵抗
の始動改善型誘導電動機と同様になる。また、位相差を
設けないときは二次導体の相対位置で電流は環流して通
常の誘導電動機となる。このように二組の一次巻線のそ
れぞれに発生する移動磁界間に位相差を設け、その位相
差を変化させることでそれぞれ比例推移的に特異のトル
クを発生することになる。
Furthermore, the linear induction motor of the present invention includes a secondary conductor formed by providing a connecting conductor that short-circuits the conductors between the conductors;
Two sets of primary windings are provided opposite to each other, and a phase difference is created between the moving magnetic fields generated in each of the primary windings at the relative positions of the secondary conductors facing the two sets of primary windings. When provided, a phase difference occurs in the currents generated at the relative positions of the secondary conductors facing each primary winding, and the phase difference causes current to flow through the connecting conductor at the center of the conductors. At this time, if the resistance value of the connecting member is set to a high value, the entire secondary conductor side becomes a high resistance type secondary conductor, and the torque characteristics at that time become similar to a high resistance induction motor with improved starting. Furthermore, when no phase difference is provided, current circulates at the relative positions of the secondary conductors, resulting in a normal induction motor. In this way, a phase difference is provided between the moving magnetic fields generated in each of the two sets of primary windings, and by changing the phase difference, a unique torque is generated in a proportional transition manner.

次に一次巻線の位相差の発生について述べると二組の一
次巻線は直列Δ結線としである。この時、結線による二
組の一次巻線間の位相差は180°、120°、60°
、 0°のいずれかが考えられる。このように結線され
た巻線間に、各線間又は任意の線間を短絡する結線開閉
スイッチを設けである。たとえば線間を短絡する第1の
結線開閉スイッチと他の線間を短絡する第2の結線開閉
スイッチとを設け、この第1と第2の結線開閉スイッチ
の開閉により直列Δ結線と並列Y結線とに切換わるよう
にしておくと、まず第1と第2のスイッチを開いた位置
から、第1のスイッチを閉じると一部の線間だけを短絡
するようになるため巻線は直列Δ結線から不平衡となり
、次に第2のスイッチを閉じると並列Y結線に切換わる
ことになる。したがって、起動時は直列Δ結線となり、
第1のスイッチ投入で直列Δ結線の不平衡、第2のスイ
ッチの投入で並列Y結線へと切換えられる。
Next, the generation of a phase difference between the primary windings will be described. The two sets of primary windings are connected in series Δ. At this time, the phase difference between the two sets of primary windings due to the wiring is 180°, 120°, and 60°.
, 0° are possible. Between the windings connected in this manner, a connection switch is provided to short-circuit each wire or any arbitrary wire. For example, a first connection switch that short-circuits between lines and a second connection switch that short-circuits other lines are provided, and the series Δ connection and parallel Y connection are established by opening and closing the first and second connection switches. If you set it so that the first and second switches are open, then when you close the first switch, only some of the wires will be shorted, so the windings will be connected in series Δ. Then, when the second switch is closed, the connection is switched to parallel Y connection. Therefore, at startup, it is a series delta connection,
When the first switch is turned on, the series Δ connection is unbalanced, and when the second switch is turned on, the connection is changed to a parallel Y connection.

また、別の方法として第1と第2のスイッチを閉じた位
置から、第1のスイッチを開くと一部の線間の短絡は解
かれて巻線は並列Y結線から不平衡となり、次に第2の
スイッチを開くと直列Δ結線に切換わることになる。し
たがって、起動時は並列Y線となり、第1のスイッチの
開放で並列Y線の不平衡、第2のスイッチの開放で直列
Δ結線へと切換えられる。
Alternatively, if the first switch is opened from the closed position of the first and second switches, the short circuit between some wires is removed and the winding becomes unbalanced from the parallel Y connection, and then Opening the second switch will switch to series delta connection. Therefore, at startup, the parallel Y lines are connected, and when the first switch is opened, the parallel Y lines are unbalanced, and when the second switch is opened, the connection is switched to series Δ connection.

また前記2つの例の切換のとき電気的位相差を設けた直
列Δ結線(あるいは並列Y結線)を、そのまま並列Y結
線(あるいは直列Δ結線)に切換えると、それと同時に
位相差も切換えられる。つまり直列Δ結線(あるいは並
列Y結線)からそのまま並列Y結線(あるいは直列Δ結
線)に切換えるとそれぞれの位相差は180°→120
120°−60’ 、 60°→O0に切換えられる。
Furthermore, when switching between the two examples, if the series Δ connection (or parallel Y connection) with an electrical phase difference is switched directly to the parallel Y connection (or series Δ connection), the phase difference is also changed at the same time. In other words, if you switch directly from series Δ connection (or parallel Y connection) to parallel Y connection (or series Δ connection), the phase difference between them will be 180° → 120°.
120°-60', 60°→O0.

以上をまとめると次のように作用する。まず電源を投入
すると一次巻線間の位相差は前記任意位相差の直列Δ結
線(あるいは並列Y結線)で起動する。負荷は任意位相
差のトルク特性曲線により起動される。次に任意時間経
過後または任意回転数に至って第2のスイッチはそのま
まで、第1のスイッチを投入(または開放)し不平衡に
よるトルクに変化させる。不平衡になった巻線は、二組
の巻線間の位相差あるいはその一部の分担電圧が変化し
てその変化分だけトルクが変化する。よって負荷は不平
衡になった巻線によるトルク特性で更に加速されモータ
の速度は上昇する。最後に第1のスイッチ投入(または
開放)から任意時間経過後または任意速度に至り第2の
スイッチを投入(または開放)すると位相差はθ°、6
0°または120°となり、一般の誘導電動機の並列Y
結線(あるいは直列Δ結線)のトルク特性でまたは位相
差600あるいは120°の並列Y結線(あるいは直列
Δ結線)のトルク特性で負荷は駆動される。
To summarize the above, it works as follows. First, when the power is turned on, the phase difference between the primary windings starts with the series Δ connection (or parallel Y connection) with the arbitrary phase difference. The load is activated by a torque characteristic curve with an arbitrary phase difference. Next, after an arbitrary time has elapsed or when the rotational speed reaches an arbitrary number, the first switch is turned on (or opened) while the second switch remains as it is, and the torque is changed to that due to unbalance. In the unbalanced windings, the phase difference between the two sets of windings or the shared voltage of a portion thereof changes, and the torque changes by the amount of the change. Therefore, the load is further accelerated by the torque characteristics due to the unbalanced windings, and the speed of the motor increases. Finally, after an arbitrary time has passed since the first switch is turned on (or opened), or when the speed reaches an arbitrary speed and the second switch is turned on (or opened), the phase difference is θ°, 6
0° or 120°, parallel Y of general induction motor
The load is driven by the torque characteristics of the wire connection (or series Δ connection) or the torque characteristics of the parallel Y connection (or series Δ connection) with a phase difference of 600 or 120°.

このように第1と第2の2個の結線開閉スイッチの開閉
だけで位相差またはトルク特性を三段階に変更可能であ
り接点数が従来技術よりはるかに少ない。また、上記説
明のとおり直列Δ結線(あるいは並列Y結線)で起動し
て常に第1と第2のスイッチを投入(または開放)する
ものであるから第1及び第2のスイッチの接点容量は小
さくできる。これは第1と第2のスイッチで線間を短絡
(またはす開放)するものであるから負荷電流を遮断す
ることがないためで、結線切換により発生トルクが零に
なることはない。更に、第1及び第2のスイッチの両方
を投入して使用する段階があるので、万一開閉スイッチ
の事故、たとえば接点の溶着等で一方又は両方が投入状
態になっても電気的な事故発生に結びつくこきはない。
In this way, the phase difference or torque characteristics can be changed in three stages simply by opening and closing the first and second two connection switches, and the number of contacts is much smaller than in the prior art. Also, as explained above, the first and second switches are always turned on (or open) by starting with a series delta connection (or parallel Y connection), so the contact capacity of the first and second switches is small. can. This is because the first and second switches short-circuit (or open) the wires, so the load current is not cut off, and the generated torque does not become zero due to wire connection switching. Furthermore, since there is a step in which both the first and second switches are turned on, even if one or both of them are turned on due to an accident with the open/close switch, such as contact welding, an electrical accident will not occur. There is no such thing as being connected to.

また第1と第2のスイッチが短絡状態となっても同様で
ある。
The same applies even if the first and second switches are short-circuited.

前記第1と第2のスイッチの切換のタイミングは負荷の
状態とりニアモータの特性により変化することは言うま
でもないが、負荷が慣性負荷である場合または一定負荷
である場合、リニアモータのトルク特性と前記負荷によ
り一意的にスイッチ切換のタイミングは決定されること
がある。このような場合、難しい制御は必要なくスピー
ドセンサーあるいはタイマーの利用により簡単なシーケ
ンス回路かロジック回路で達成できる。
It goes without saying that the switching timing of the first and second switches varies depending on the load condition and the characteristics of the linear motor, but when the load is an inertial load or a constant load, the timing of switching the first and second switches changes depending on the torque characteristics of the linear motor and the above-mentioned. The timing of switching may be uniquely determined by the load. In such a case, difficult control is not necessary and can be achieved with a simple sequence circuit or logic circuit using a speed sensor or timer.

タイマー利用の場合、起動からの時間で規則正しく切換
えて定格速度にすることができる。
When using a timer, it is possible to regularly switch to the rated speed based on the time from startup.

これは負荷の変動がなく常に一定している場合に利用で
きる。またスピードセンサー利用の場合、起動時の負荷
が大きい慣性負荷に有効であるが、慣性負荷が一定の場
合タイマー利用も考えられる。起動時の負荷が変化する
場合はスピドセンサ利用により一定速度になるに従って
切換えて定格速度にすることができる。
This can be used when the load does not fluctuate and is always constant. In addition, when using a speed sensor, it is effective for inertial loads that have a large load at startup, but if the inertial load is constant, it is also possible to use a timer. If the load at startup changes, the speed sensor can be used to switch to the rated speed as it reaches a constant speed.

更に本発明のリニアインダクションモータの中で位相差
を設けて、発生する二次側導体の電流を相殺せず導体間
を連結した連結導体に流して、その位相差特異のトルク
を発生するものは低速域において高抵抗の始動改善型の
モータのトルク特性となるため、効率の良い運転とする
ことができる。
Furthermore, among the linear induction motors of the present invention, a phase difference is provided, and the generated current in the secondary conductor is passed through a connecting conductor connecting the conductors without canceling it out, thereby generating a torque specific to the phase difference. In the low speed range, the torque characteristics of the motor with high resistance and improved starting are achieved, so efficient operation can be achieved.

本発明のリニアインダクションモータを電源に接続し第
1と第2の結線切換スイッチからなる位相切換装置を接
続する際に必要とする配線数は、三相仕様の場合、電源
線三本、位相切換装置に六本の計九本を必要とする。位
相切換装置を電源側に設けた場合、電動機側から六本の
配線と電源側から三本の配線とを必要とし現場対応が難
しい。ここで位相切換装置を電動機と一体とすることで
、電源側からの三本の配線で事足りることになる。一般
の電動機においても大型となると、Y−Δ始動のため六
本の配線作業は複雑となるが、本発明は2個のスイッチ
による位相切換装置によりモータのトルク特性を変化さ
せ、前記位相切換装置をモータと一体にしたことにより
配線数は電源の三本だけでよい。
The number of wires required to connect the linear induction motor of the present invention to a power source and a phase switching device consisting of a first and second connection switch is three power wires in the case of a three-phase specification; The device requires six pieces, nine in total. If the phase switching device is provided on the power supply side, six wires from the motor side and three wires from the power supply side are required, making it difficult to handle on-site. By integrating the phase switching device with the electric motor, only three wires from the power supply side are sufficient. When a general electric motor becomes large, the wiring work for six wires becomes complicated due to Y-Δ starting, but the present invention changes the torque characteristics of the motor using a phase switching device using two switches, and the phase switching device Since it is integrated with the motor, only three wires are needed for the power supply.

したがって現場対応はモータが大型になっても小形同様
に電源の三本の配線と回転方向だけ確認すればよく配線
材費用の低減と作業の簡素化が行える。
Therefore, even if the motor becomes large in size, it is only necessary to check the three power supply wires and the direction of rotation, just as in the case of a small motor, reducing the cost of wiring materials and simplifying the work.

ところで本発明のリニアインダクションモータは、一次
巻線を軌道側に設けても、軌道上を走行する側に設けて
もよく、軌道上を走行する側に一次巻線を設ける場合、
電源供給用の架線を軌道に添って設けること、あるいは
一次巻線の位相切換をリモートコントロールすることや
、軌道にセンサーを設けて行うこと、又は無線操作する
ことは公知従来技術により達成できる。
By the way, in the linear induction motor of the present invention, the primary winding may be provided on the track side or on the side running on the track, and when the primary winding is provided on the side running on the track,
Providing overhead wires for power supply along the track, remotely controlling the phase switching of the primary winding, installing sensors on the track, or wirelessly operating can be achieved using known conventional techniques.

また、二次導体に強磁性体を設けて発生トルクを大きく
することもできる。
Furthermore, the generated torque can be increased by providing a ferromagnetic material in the secondary conductor.

〔実施例〕〔Example〕

本発明は主としてかご形二次導体と2組の一次巻線を軌
道上に展開したリニアインダクションモータとして詳細
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。また巻線型二次導体をもつリニアインダクションモ
ータの場合もあり、また、一次巻線のスター結線、デル
タ結線の切り変えを併用してトルク特性をより多様化す
る場合もある。
The present invention will mainly be described in detail as a linear induction motor in which a squirrel-cage secondary conductor and two sets of primary windings are deployed on a track, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. There are also linear induction motors with a wire-wound secondary conductor, and there are also cases where the primary winding is switched between star connection and delta connection to further diversify the torque characteristics.

すでに本出願人は、特願昭61−128314号に複数
固定子からなる誘導電動機の構成、作用の詳細な説明を
行なっている。
The present applicant has already given a detailed explanation of the structure and operation of an induction motor having a plurality of stators in Japanese Patent Application No. 128314/1982.

第1図から第4図により本発明の実施例の一部をなすリ
ニアインダクションモータの構成を説明する。
The configuration of a linear induction motor forming a part of an embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

まず第1図の第1の実施例と第2図の第2の実施例とは
、二次導体を等間隔に配設した複数個の導体と、この導
体の両端に設けた導体の端間を短絡する短絡導体とで構
成するものを示す。
First, the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. This shows a structure consisting of a short-circuit conductor and a short-circuit conductor.

符号1は本発明のリニアインダクションモータであり、
第1図の軌道側2には、軌道上に等間隔に配設した複数
個の導体6と該複数個の導体6の両端に導体の端間を短
絡する短絡導体8゜8とを設けて二次側4を構成する。
Reference numeral 1 is a linear induction motor of the present invention,
On the track side 2 in FIG. 1, there are provided a plurality of conductors 6 arranged at equal intervals on the track and short-circuiting conductors 8° 8 at both ends of the plurality of conductors 6 to short-circuit the ends of the conductors. This constitutes the secondary side 4.

一方、移動側3には二次側4と任意間隔を持って対向す
る第1の一次巻線12と第2の一次巻線13とを設けて
一次巻線側5を形成する。
On the other hand, the moving side 3 is provided with a first primary winding 12 and a second primary winding 13 facing the secondary side 4 at an arbitrary interval to form a primary winding side 5.

次に第2図により説明する。第2図の軌道側14には、
軌道上の軌道方向に間隔を置いて配設した第1の一次巻
線12と第2の一次巻線13とを設けて一次側16を形
成する。一方、移動側15には一次側16と任意間隔を
持って等間隔に配設した導体6と該導体6の両端に導体
6の端間を短絡する短絡導体8,8とを設けて二次側1
7を構成している。
Next, it will be explained with reference to FIG. On the track side 14 in Fig. 2,
A primary side 16 is formed by providing a first primary winding 12 and a second primary winding 13 spaced apart in the orbital direction on the track. On the other hand, the moving side 15 is provided with conductors 6 arranged at equal intervals with an arbitrary interval from the primary side 16, and short-circuiting conductors 8, 8 that short-circuit the ends of the conductor 6 at both ends of the conductor 6. side 1
7.

次に第3図の第3の実施例と第4図の第4の実施例とは
、二次導体が導体6の中央部に導体間を短絡する連結導
体を含むものを示す。
Next, in the third embodiment shown in FIG. 3 and the fourth embodiment shown in FIG. 4, the secondary conductor includes a connecting conductor in the center of the conductor 6 to short-circuit the conductors.

まず第3図から説明する。第3図の軌道側2には、軌道
上に等間隔に配設した複数個の導体6と該複数個の導体
6の両端に導体の端間を短絡する短絡導体8,8を設け
、導体6の中央部で導体6間を短絡する連結導体9を設
けることにより二次側4を構成する。一方、移動側3に
は二次側4と任意間隔を持って対向し、連結導体9に対
向しない部分に第1の一次巻線12と第2の一次巻線1
.3とを設けて一次巻線側5を形成する。
First, explanation will be given starting from FIG. On the track side 2 in FIG. 3, a plurality of conductors 6 are arranged at equal intervals on the track, and short-circuiting conductors 8, 8 are provided at both ends of the plurality of conductors 6 to short-circuit the ends of the conductors. The secondary side 4 is constructed by providing a connecting conductor 9 that short-circuits the conductors 6 at the center of the conductors 6 . On the other hand, the movable side 3 faces the secondary side 4 at an arbitrary interval, and has a first primary winding 12 and a second primary winding 1 in a part not facing the connecting conductor 9.
.. 3 to form the primary winding side 5.

次に第4図により説明する。第4図の軌道側14には、
軌道上の軌道方向に間隔を置いて配設した第1の一次巻
線12と第2の一次巻線13とを設けて一次側16を形
成する。−刃移動側15には一次側16と任意間隔をも
って等間隔に配設した導体6と該導体6の両端に導体6
の端間を短絡する短絡導体8.8を設け、導体6の中央
部で導体6間を短絡する連結導体9を設けることにより
二次側1,7を構成している。
Next, it will be explained with reference to FIG. On the track side 14 in Fig. 4,
A primary side 16 is formed by providing a first primary winding 12 and a second primary winding 13 spaced apart in the orbital direction on the track. - On the blade moving side 15, there are conductors 6 arranged at regular intervals with the primary side 16, and conductors 6 on both ends of the conductor 6.
The secondary sides 1 and 7 are constructed by providing a short-circuit conductor 8.8 that short-circuits the ends of the conductor 6, and a connecting conductor 9 that short-circuits the conductors 6 at the center of the conductor 6.

前記移動側と軌道側とは一次巻線と二次導体との間で任
意間隔を有するものであり、この間隔は一般的に電磁浮
上、空気浮上などを用いるが、電気車両のように移動側
に車輪を設けてレール上を走行させることなども考えら
れる。また軌道上を走行するための誘導方法も、前記の
車輪によるレール走行や移動側を側面からガイドする方
法などがあり、本発明により限定されることはない。
The moving side and the track side have an arbitrary interval between the primary winding and the secondary conductor, and this interval is generally determined using electromagnetic levitation, air levitation, etc. It is also possible to install wheels on the vehicle and run it on rails. Further, the guiding method for traveling on the track includes the above-mentioned rail traveling using wheels and a method of guiding the moving side from the side, and is not limited by the present invention.

次に第1の一次巻線12と第2の一次巻線13の結線の
形態を示し、巻線の結線による電気的位相差60°の直
列Δ結線と電気的位相差O0の直列Δ結線とをそれぞれ
第5図と第9図とに示す。
Next, the configurations of the connections between the first primary winding 12 and the second primary winding 13 will be shown, including a series Δ connection with an electrical phase difference of 60° and a series Δ connection with an electrical phase difference of O0. are shown in FIG. 5 and FIG. 9, respectively.

まず電気的位相差60°の直列Δ結線の場合を第5図に
おいて説明する。三相において説明すると、一次巻線1
2の各コイルの一方の端子(U、、V、、W、)を電源
開閉装置S。を介して電源A、B、Cに接続すると共に
他方の端子(x+、Yl、z+)を一次巻線13の一方
の端子(Y2 、  Z2 、 X2 )に、また一次
巻線13の他方の端子(V2 、W2 、 Y2 )を
前記端子(tJ+ 、Vl、W、)に直列Δ結線となる
ように接続しである。また結線開閉スイッチS、の一方
は、一次巻線12の他方の端子X1に接続し、他方は一
次巻線13の一方の端子Z2に接続しである。また結線
開閉スイッチS2は一次巻線12の他方の端子Y1と一
次巻線13の一方の端子X2に接続しである。
First, the case of series Δ connection with an electrical phase difference of 60° will be explained with reference to FIG. To explain in three phases, primary winding 1
Connect one terminal (U, , V, , W,) of each coil of 2 to the power switchgear S. and connect the other terminal (x+, Yl, z+) to one terminal (Y2, Z2, X2) of the primary winding 13, and the other terminal of the primary winding 13. (V2, W2, Y2) are connected to the terminals (tJ+, Vl, W,) in a series Δ connection. Further, one end of the connection switch S is connected to the other terminal X1 of the primary winding 12, and the other end is connected to one terminal Z2 of the primary winding 13. The connection switch S2 is connected to the other terminal Y1 of the primary winding 12 and to one terminal X2 of the primary winding 13.

以上の構成における作用を説明する。まず、電源開閉装
置S。を閉じると、一次巻線12と一次巻線13とは電
気的位相差60°を有する直列Δ結線となる。これを第
6図に示す。つまり一次巻線12のコイルU、〜X、の
分担電圧E、とこれに対応する一次巻線13のコイルU
2〜x2の分担電圧E1 ′は電気的位相差60°を有
するよう結線しである。またこの時の各コイルの分担電
圧は電源電圧E abの172である。その他の相につ
いても同様である。
The operation of the above configuration will be explained. First, the power switchgear S. When closed, the primary winding 12 and the primary winding 13 become a series Δ connection having an electrical phase difference of 60°. This is shown in FIG. In other words, the shared voltage E of the coils U, ~X of the primary winding 12 and the corresponding coil U of the primary winding 13
The shared voltages E1' of 2 to x2 are connected to have an electrical phase difference of 60°. Further, the shared voltage of each coil at this time is 172 of the power supply voltage Eab. The same applies to other phases.

続いて結線開閉スイッチSl  (以下スイッチS1と
する)を閉じると一次巻線12の端子X1と一次巻線1
3の端子Z2は短絡され直列Δ結線は不平衡となる。こ
れを第7図に示す。
Next, when the connection on/off switch Sl (hereinafter referred to as switch S1) is closed, the terminal X1 of the primary winding 12 and the primary winding 1 are connected to each other.
Terminal Z2 of No. 3 is short-circuited, and the series Δ connection becomes unbalanced. This is shown in FIG.

不平衡になると巻線の一部(V2〜Y2V1〜Y、)は
並列となり、この得られたトルク特性は、直列Δ結線と
並列Y結線の中間のトルク特性を示すものとなる。
When unbalanced, some of the windings (V2 to Y2, V1 to Y,) become parallel, and the obtained torque characteristic exhibits an intermediate torque characteristic between the series Δ connection and the parallel Y connection.

また第7図−2は第7図−1の結線図を解り易くするた
めに線間の短絡、つまりスイッチS1を中心に書き直し
たものである。
Moreover, in order to make the connection diagram of FIG. 7-1 easier to understand, FIG. 7-2 has been rewritten with a focus on the short circuit between the lines, that is, the switch S1.

次に結線開閉スイッチS2  (以下スイッチS2)を
閉じると前述した通り位相差は電気角00となる。また
この時の結線を第8図に示す。
Next, when the connection opening/closing switch S2 (hereinafter referred to as switch S2) is closed, the phase difference becomes 00 electrical degrees as described above. Further, the wiring connections at this time are shown in FIG.

コイルU1〜X1の分担電圧をE、、E、、を電源の線
間電圧とする。Elの大きさは直列Δ結線の場合の2/
(3=1.15倍となっている。この電圧上昇は電源電
圧変動の許容範囲であり支障ないが、この電圧上昇はト
ルク特性が向上するという利点を有する。
The voltage shared by the coils U1 to X1 is E, and E is the line voltage of the power supply. The size of El is 2/2 in the case of series Δ connection.
(3 = 1.15 times. This voltage increase is within the allowable range of power supply voltage fluctuations and poses no problem, but this voltage increase has the advantage of improving torque characteristics.

以上のようにスイッチS、とスイッチS2との2つの結
線開閉スイッチにより3段階のトルク特性を設けること
が可能となる。たとえば起動用、中速用、運転用である
As described above, it is possible to provide three levels of torque characteristics by using the two connection open/close switches, switch S and switch S2. For example, for starting, medium speed, and driving.

また位相差O0の時、すなわちスイッチSI+82を閉
じた時、一次巻線12の他方(X、。
Further, when the phase difference is O0, that is, when the switch SI+82 is closed, the other side of the primary winding 12 (X,

Y+、Zt)と一次巻線13の一方(x2.y2、Z2
)との相間は短絡状態にあり、接点故障等地の原因で短
絡してもリニアモータの一次側が焼損する等の電気的事
故は発生しない。
Y+, Zt) and one of the primary windings 13 (x2.y2, Z2
) is in a short-circuit state, and even if a short-circuit occurs due to a contact failure or other ground cause, an electrical accident such as burnout of the linear motor's primary side will not occur.

更に、位相の切換えを行うスイッチS、、S2の開閉は
、直列Δ結線による運転中の線間の短絡であるから、開
閉のため一時的に負荷電流が遮断されることがないこと
と、負荷電流の遮断がないこと及び極間電圧が電源電圧
の172であることなどから結線開閉スイッチの電気的
容量は小さいものを使用することが可能で、スイッチS
、、S2による位相切換装置を小型化できる。
Furthermore, since the opening and closing of the switches S, S2 that change the phase is a short circuit between lines during operation due to series Δ connection, the load current is not temporarily cut off due to opening and closing, and the load Since there is no interruption of current and the voltage between poles is 172% of the power supply voltage, it is possible to use a connection switch with a small electrical capacity, and switch S
, , S2 allows the phase switching device to be miniaturized.

次に電気的位相差0°の直列Δ結線の場合を第9図に示
す。
Next, FIG. 9 shows a case of series Δ connection with an electrical phase difference of 0°.

第9図に示すものはリニアインダクションモータの一次
巻線12.13を電気的位相差O0に直列Δ結線した時
の結線図である。三相において説明すると、一次巻線1
2の各コイルの一方の端子(U+ 、Vl 、W+ )
を電源開閉装置Soを介して電源A、  B、  Cに
接続すると共に、他方の端子(X+ 、Y+ 、Zt 
)を一次巻線13の一方の端子(U2.V2.W2)に
、また一次巻線13の他方の端子(X2 、 Y2 、
  Z2 )を前記端子(U、、Vl 、W、)に直列
Δ結線となるように接続しである。また結線開閉スイッ
チS1の一方は一次巻線12の他方X、に接続し、他方
は一次巻線13の一方の端子■2に接続しである。また
結線開閉スイッチS2は一次巻線12の他方の端子Y、
と一次巻線13の一方の端子W2に接続しである。
What is shown in FIG. 9 is a connection diagram when the primary windings 12 and 13 of the linear induction motor are connected in series with an electrical phase difference O0. To explain in three phases, primary winding 1
One terminal of each coil of 2 (U+, Vl, W+)
are connected to the power supplies A, B, and C via the power switchgear So, and the other terminals (X+, Y+, Zt
) to one terminal (U2.V2.W2) of the primary winding 13, and the other terminal (X2, Y2,
Z2) is connected to the terminals (U, , Vl, W,) in a series Δ connection. Further, one side of the connection switch S1 is connected to the other side X of the primary winding 12, and the other side is connected to one terminal 2 of the primary winding 13. In addition, the connection on/off switch S2 is the other terminal Y of the primary winding 12,
and is connected to one terminal W2 of the primary winding 13.

以上の構成における作用を説明する。まず、結線開閉ス
イッチS、、S2を閉じて電源開閉スイッチS。を閉じ
ると、一次巻線12と一次巻線13とは電気的位相差6
0°を有する並列Y結線となる。これを第10図に示す
。つまり一次巻線12のコイルU1〜X、の分担電圧E
The operation of the above configuration will be explained. First, close the wiring on/off switches S, S2 and turn on the power on/off switch S. When closed, the electrical phase difference between the primary winding 12 and the primary winding 13 is 6.
This results in a parallel Y connection with an angle of 0°. This is shown in FIG. In other words, the shared voltage E of the coils U1 to X of the primary winding 12
.

とこれに対応する一次巻線13のコイルU2〜X2の分
担電圧E、′は電気的位相差60°となっている。
and the corresponding voltages E,' shared by the coils U2 to X2 of the primary winding 13 have an electrical phase difference of 60°.

続いて結線開閉スイッチS2  (以下スイッチS2と
する)を開くと一次巻線12の端子X1と一次巻線13
の端子■2は開放され並列Y結線は不平衡となる。これ
を第11図に示す。この第11図−2は第11図−1の
結線図を解り易くするために線間の短絡を中心に書き直
したものである。
Next, when the connection on/off switch S2 (hereinafter referred to as switch S2) is opened, the terminal X1 of the primary winding 12 and the primary winding 13 are connected to each other.
Terminal 2 is open, and the parallel Y connection becomes unbalanced. This is shown in FIG. This FIG. 11-2 is a redrawn version of the wiring diagram of FIG. 11-1, focusing on short circuits between lines, in order to make it easier to understand.

次に結線開閉スイッチS、(以下スイッチS1)を開く
と前述の通り位相差は電気角0°となる。またこの時の
結線を第12図に示す。
Next, when the connection opening/closing switch S (hereinafter referred to as switch S1) is opened, the phase difference becomes 0 electrical angle as described above. Further, the wiring connections at this time are shown in FIG.

以上のようにスイッチS、とスイッチS2との2つの結
線開閉スイッチにより3段階のトルク特性を設けること
が可能となる。たとえば、起動用、中速用、運転用であ
る。
As described above, it is possible to provide three levels of torque characteristics by using the two connection open/close switches, switch S and switch S2. For example, for starting, for medium speed, and for driving.

以上のように電気的位相差60°の直列Δ結線の時でも
、電気的位相差0°の直列Δ結線の時でも、直列Δ結線
から並列Y結線への切換、あるいは並列Y結線から直列
Δ結線への切換で同様の位相差の変化を得ることが可能
である。
As described above, whether it is a series Δ connection with an electrical phase difference of 60° or a series Δ connection with an electrical phase difference of 0°, it is possible to switch from a series Δ connection to a parallel Y connection, or from a parallel Y connection to a series Δ connection. It is possible to obtain a similar change in phase difference by switching to wire connection.

ここで上記切換を前記実施例1〜4に実施すると次のよ
うなトルク特性を得ることになる。
Here, if the above-mentioned switching is implemented in Examples 1 to 4, the following torque characteristics will be obtained.

前記実施例1.2の場合を第13図に、前記実施例3.
4の場合を第14図に示す。
The case of Example 1.2 is shown in FIG. 13, and the case of Example 3.
The case of 4 is shown in FIG.

ところで第5図に示す通り結線開閉スイッチS、、S2
からなる位相切換装置をリニアモータ側に設けると、電
源側からリニアモータへの配線は三本でよく、一般の大
型電動機に見られるようなY−Δ始動のための複雑な配
線を要することな(、低速から高速に至るまで高トルク
で運転可能なリニアインダクションモータとすることが
可能である。
By the way, as shown in FIG. 5, the connection on/off switches S, S2
By installing a phase switching device consisting of (It is possible to use a linear induction motor that can be operated with high torque from low speed to high speed.

次に位相切換装置の制御について、前記第3の実施例を
基に第15図、第1−6図において説明する。まず第1
5図の構成は、一次側5は開閉装置を備えた三相電源2
2に接続しである。
Next, control of the phase switching device will be explained based on the third embodiment with reference to FIG. 15 and FIGS. 1-6. First of all
In the configuration shown in Figure 5, the primary side 5 is a three-phase power supply 2 equipped with a switchgear.
It is connected to 2.

また一次側5には一体的に位相切換装置20が設けてあ
り、該位相切換装置にはタイマーからなるシーケンス回
路を組み込んだ制御装置21を接続しである。続いて第
16図の構成を説明する。一次側5は開閉装置を備えた
三相電源22に接続しである。また一次側5には一体的
に位相切換装置20が設けてあり、該位相切換装置には
ハードロジック回路等で構成された制御装置23を接続
しであると共に制御装置23にはりニアモータの速度検
出を行う速度検出器24の信号を接続しである。
Further, a phase switching device 20 is integrally provided on the primary side 5, and a control device 21 incorporating a sequence circuit consisting of a timer is connected to the phase switching device. Next, the configuration shown in FIG. 16 will be explained. The primary side 5 is connected to a three-phase power supply 22 with a switchgear. Further, a phase switching device 20 is integrally provided on the primary side 5, and a control device 23 composed of a hard logic circuit or the like is connected to the phase switching device. This is the connection of the signal of the speed detector 24 that performs the operation.

ところで上記三相電源22と一次側5との接続は、軌道
に沿って電源供給用架線を設けることや短距離間の移動
であれば給電用架線を延長することなども考えられるが
、本実施例において詳細な説明は省略する。
By the way, for the connection between the three-phase power supply 22 and the primary side 5, it is possible to install a power supply overhead wire along the track or to extend the power supply overhead wire for short-distance movement. Detailed explanation will be omitted in the example.

また、速度検出器24も、移動側と軌道側との間で光学
式あるいは電磁式のパルスカウントで速度検出する方法
、直接走行車輪に設ける方法等様々であり、任意手段に
よることはいうまでもなく詳細な説明は省略する。
Furthermore, the speed detector 24 can be implemented in various ways, such as by detecting the speed by optical or electromagnetic pulse counting between the moving side and the track side, or by installing it directly on the running wheels, and it goes without saying that any method can be used. Therefore, detailed explanation will be omitted.

以上の作用を説明する。それぞれの制御装置21.23
は、タイマーによる時限又は検出器24の信号により位
相切換装置20の前述した結線開閉スイッチを開閉制御
するものである。
The above effects will be explained. Each control device 21.23
This is to control the opening/closing of the above-mentioned connection switch of the phase switching device 20 according to a time limit by a timer or a signal from the detector 24.

たとえば制御装置21の場合、一般のY−Δ始動は標準
約10秒で切換を行うことから、位相差600で始動し
、位相差O0の定常運転までの切換えを次のように行う
。たとえば、位相差60’で始動して次の不平衡負荷に
切換える時間を始動後4〜5秒、そして不平衡負荷から
00に切換える時間を不平衡負荷に切換後4〜5秒後に
セットして、位相切換装置20により順次60゜から0
°まで3段階に切換えるものとなる。言うまでもないが
負荷によって前述した時限は変更されるべきである。
For example, in the case of the control device 21, since a general Y-Δ start typically switches in about 10 seconds, it starts with a phase difference of 600 and switches to steady operation with a phase difference of O0 as follows. For example, set the time to start with a phase difference of 60' and switch to the next unbalanced load to 4 to 5 seconds after startup, and the time to switch from the unbalanced load to 00 to 4 to 5 seconds after switching to the unbalanced load. , sequentially from 60° to 0 by the phase switching device 20.
It can be switched in 3 steps up to 3 degrees. Needless to say, the above-mentioned time limit should be changed depending on the load.

また制御装置23の場合、制御装置は単純なロジック回
路か又は必要に応じてマイクロブセッサを載せることも
ある。これは現在の技術水準によるものとする。更に検
出器24の信号を受けて、その信号を必要に応じて変換
する回路と、変換された信号とあらかじめ定めた基準値
とを比較する回路と、あらかじめ定めた基準値を記憶さ
せる回路と、先の比較により信号を出力する信号出力回
路等を備えるものとなる。この信号出力回路の信号で位
相切換装置20を順次切換えて位相差を変更してゆく。
In the case of the control device 23, the control device may be a simple logic circuit or may include a microprocessor as necessary. This is based on the current state of technology. Furthermore, a circuit that receives the signal from the detector 24 and converts the signal as necessary, a circuit that compares the converted signal with a predetermined reference value, and a circuit that stores the predetermined reference value. It is equipped with a signal output circuit, etc. that outputs a signal based on the above comparison. The phase switching device 20 is sequentially switched using the signal from this signal output circuit to change the phase difference.

また検出器をここでは速度検出器24としているが、速
度を検出するもの等、モータの状態を検出する手段を用
いる。
Although the detector is here the speed detector 24, means for detecting the state of the motor, such as one for detecting speed, is used.

上記制御装置による位相切換装置の制御でトルク特性は
前記実施例1,2の場合、第17図に、前記実施例3,
4の場合、第18図に示す。
The torque characteristics under control of the phase switching device by the above control device are as shown in FIG.
4 is shown in FIG.

従来のY−Δ切換に比較してトルクの変動は小さく始動
電流も小さく抑えることが可能となった。
Compared to conventional Y-Δ switching, the torque fluctuation is small and the starting current can be kept small.

ところで前記制御装置21の時限と、制御装置23のあ
らかじめ定めた基準値とは、負荷トルクやGD2と電動
機の出力により決定されるものである。またそれぞれの
制御装置は、2個の結線開閉スイッチの開閉を制御する
だけの単純なものであり、三段階の位相差を設けたリニ
アインダクションモータの制御装置として前記結線開閉
スイッチの位相切換装置に組み込んで構成することも可
能である。
By the way, the time limit of the control device 21 and the predetermined reference value of the control device 23 are determined by the load torque, GD2, and the output of the electric motor. In addition, each control device is a simple device that only controls the opening and closing of two connection on/off switches, and is used as a control device for a linear induction motor with a three-stage phase difference. It is also possible to incorporate it into the configuration.

さて前記実施例において結線開閉スイッチは単純な開閉
接点によるものを示したが、第19図に示すように、ト
リガー素子等にも使用される、オフ状態からオン状態に
、またはその逆の切換えを行なうことのできる素子、つ
まりサイリスター又は、トライアック等の半導体素子を
含むものである。
Now, in the above embodiment, the connection on/off switch was shown as having a simple on/off contact, but as shown in FIG. This includes semiconductor devices such as thyristors and triacs.

このような開閉スイッチを使用し、たとえば、直列Δ結
線から徐々に不平衡状態に移行させると第18図にある
ような切換時の小さなトルク変動もなくなり第20図に
示す段差のないトルク特性とすることができるものであ
る。
If such an open/close switch is used and the series Δ connection is gradually shifted to an unbalanced state, the small torque fluctuations at the time of switching, as shown in Fig. 18, will disappear and the torque characteristic will have the level difference shown in Fig. 20. It is something that can be done.

また、これまで三段階の位相差を実施例の中心としてき
たが、開閉スイッチにより線間のすベてを同時に短絡す
る方法も負荷の状態により実現可能であることは言うま
でもなく、通常のY−Δ切換と異なり、切換による負荷
電流の遮断がなく、2組の一次巻線で構成するものであ
るから位相の切換を同時に行なえトルク特性を始動から
運転へと切換えられる。そしてその切換装置は単純で安
価に構成できることは前記実施例と同様の効果を有する
ものとなる。
Furthermore, although the three-stage phase difference has been the focus of the examples so far, it goes without saying that it is also possible to short-circuit all of the lines at the same time using an open/close switch, depending on the load condition. Unlike Δ switching, there is no load current interruption due to switching, and since it is composed of two sets of primary windings, the phase can be switched simultaneously and the torque characteristic can be switched from starting to running. Moreover, the switching device can be constructed simply and inexpensively, and has the same effect as the embodiment described above.

〔効 果〕〔effect〕

以上のようにリニアインダクションモータの起動時及び
定格時の発生トルクの切換は、単純な位相切換装置によ
り三段階に切換可能となり、しかもそのトルクは、起動
用、中速用、運転用の三種である。これらのトルク特性
は起動時において起動電流は小さく起動トルクが大きい
、とくに常に可変速を必要とする機器を除いて、定トル
ク特性または二乗低減トルク特性の始動性の改善、起動
時間の低減を目的とした場合に好適なリニアインダクシ
ョンモータとなり、インバーター等の供給電源の高価な
制御装置を必要としない。
As described above, the torque generated during startup and rated operation of a linear induction motor can be switched in three stages using a simple phase switching device, and the torque can be divided into three types: for startup, for medium speed, and for operation. be. These torque characteristics have a small starting current and a large starting torque at startup.The purpose of these torque characteristics is to improve starting performance with constant torque characteristics or square-law reduced torque characteristics, and to reduce startup time, except for equipment that always requires variable speed. In this case, it becomes a suitable linear induction motor and does not require an expensive control device for power supply such as an inverter.

したがってトルクの多様化を図り低速がら定格速度域ま
で高いトルクを発生することのできるリニアインダクシ
ョンモータの用途の拡大と、低速域に高トルクと高効率
のリニアインダクションモータを必要とするあらゆる分
野に、更に大きく貢献できるようになった。
Therefore, we aim to diversify the torque and expand the applications of linear induction motors that can generate high torque even at low speeds up to the rated speed range, and in all fields that require high torque and high efficiency linear induction motors in the low speed range. Now I can make an even bigger contribution.

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

第1図は本発明のリニアインダクションモータの第1の
実施例図、第2図は本発明のリニアインダクションモー
タの第2の実施例図、第3図は本発明のリニアインダク
ションモータの第3の実施例図、第4図は本発明のリニ
アインダクションモータの第4の実施例図、第5図は電
気的位相差60°の直列Δ結線をした一次巻線の位相切
換装置との結線図、第6図は位相切換装置により電気的
位相差60°の直列Δ結線をした一次巻線の結線図、第
7図は位相切換装置により直列Δ結線から不平衡になっ
た一次巻線の結線図、第8図は位相切換装置により並列
Y線になった一次巻線の結線図、第9図は電気的位相差
0°の直列Δ結線をした一次巻線の位相切換装置との結
線図、第10図は位相切換装置により電気的位相差60
0の並列Y結線をした一次巻線の結線図、第11図は位
相切換装置により、並列Y結線から不平衡になった一次
巻線の結線図、第12図は位相切換装置により直列Δ結
線になった一次巻線の結線図、第13図は第1及び第2
の実施例の位相切換による各結線時におけるトルク特性
の一例を示す図、第14図は第3及び第4の実施例の位
相切換による各結線時におけるトルク特性の一例を示す
図、第15図はタイマーシーケンス回路による位相切換
装置の制御ブロック図、第16図はロジック回路による
位相切換装置の制御ブロック図、第17図は第1及び第
2の実施例において位相切換装置を使用した時のトルク
特性曲線の一例を示す図、第18図は第3及び第4の実
施例において位相切換装置を使用した時のトルク特性曲
線の一例を示す図、第19図は結線開閉スイッチにサイ
リスクを使用した時の結線図、第20図は結線開閉スイ
ッチにサイリスタを使用した場合のトルク特性曲線の一
例を示す図、第21図は従来のY−Δ切換によるトルク
特性曲線図である。 1・・・リニアインダクションモータ、2・・・軌道側
、3・・・移動側、4・・・二次側、5・・・非磁性体
コア、6・・・導体、8・・・短絡導体、9・・・連結
導体、12・・・第1の一次巻線、13・・・第2の一
次巻線、14・・・軌道側、15・・・移動側、16・
・・一次側、17・・・二次側、20・・・位相切換装
置、21・・・制御装置、22・・・供給電源側、23
・・・制御装置、24・・・速度検出器。
FIG. 1 is a diagram of a first embodiment of a linear induction motor of the present invention, FIG. 2 is a diagram of a second embodiment of a linear induction motor of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of a third embodiment of a linear induction motor of the present invention. Embodiment diagram, FIG. 4 is a fourth embodiment diagram of the linear induction motor of the present invention, FIG. 5 is a connection diagram of the primary winding with a phase switching device having a series Δ connection with an electrical phase difference of 60°, Figure 6 is a wiring diagram of a primary winding connected in a series Δ connection with an electrical phase difference of 60° using a phase switching device, and Figure 7 is a wiring diagram of a primary winding that is unbalanced from a series Δ connection due to a phase switching device. , Fig. 8 is a connection diagram of the primary winding which has become a parallel Y line by the phase switching device, Fig. 9 is a connection diagram of the primary winding with a series Δ connection with an electrical phase difference of 0° and the phase switching device. Figure 10 shows an electrical phase difference of 60
0. Figure 11 is a wiring diagram of a primary winding that has been made unbalanced from a parallel Y connection by a phase switching device. Figure 12 is a connection diagram of a primary winding that has become unbalanced from a parallel Y connection by a phase switching device. The connection diagram of the primary winding, Figure 13 shows the 1st and 2nd
FIG. 14 is a diagram showing an example of torque characteristics at each connection due to phase switching in the third and fourth embodiments, and FIG. 15 is a diagram showing an example of torque characteristics at each connection due to phase switching in the third and fourth embodiments. 16 is a control block diagram of the phase switching device using a timer sequence circuit, FIG. 16 is a control block diagram of the phase switching device using a logic circuit, and FIG. 17 shows the torque when using the phase switching device in the first and second embodiments. A diagram showing an example of a characteristic curve, Figure 18 is a diagram showing an example of a torque characteristic curve when the phase switching device is used in the third and fourth embodiments, and Figure 19 is a diagram showing an example of the torque characteristic curve when the phase switching device is used in the third and fourth embodiments. FIG. 20 is a diagram showing an example of a torque characteristic curve when a thyristor is used as a connection opening/closing switch, and FIG. 21 is a diagram of a torque characteristic curve using conventional Y-Δ switching. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Linear induction motor, 2... Track side, 3... Moving side, 4... Secondary side, 5... Non-magnetic core, 6... Conductor, 8... Short circuit Conductor, 9... Connection conductor, 12... First primary winding, 13... Second primary winding, 14... Track side, 15... Moving side, 16...
...Primary side, 17...Secondary side, 20...Phase switching device, 21...Control device, 22...Power supply side, 23
...Control device, 24...Speed detector.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一次巻線と二次導体を展開したリニアインダショ
ンモータであって、等間隔に配設した複数個の導体と該
複数個の導体の両端に導体端間を短絡する短絡導体とで
構成する二次導体と、前記二次導体に任意間隔をもって
設けた二組の一次巻線と、該二組の一次巻線のうち一方
の一次巻線が対向する二次導体の周囲に生じる移動磁界
と他方の一次巻線が対向する二次導体の周囲に生じる移
動磁界との間に位相差を生じさせる電圧位相切換装置と
から構成すると共に、前記位相切換装置は前記二組の一
次巻線を直列△結線とし、且つ前記二組の一次巻線の巻
線間に各線間又は任意の線間を短絡する結線開閉スイッ
チを設けてなることを特徴とするリニアインダクション
モータ。
(1) A linear induction motor with a primary winding and a secondary conductor, including a plurality of conductors arranged at equal intervals and a short-circuit conductor that shorts the conductor ends at both ends of the plurality of conductors. A secondary conductor, two sets of primary windings provided at arbitrary intervals on the secondary conductor, and movement of one of the two sets of primary windings around the opposing secondary conductor. a voltage phase switching device that creates a phase difference between a magnetic field and a moving magnetic field generated around a secondary conductor that the other primary winding faces, and the phase switching device A linear induction motor characterized in that the wires are connected in series Δ, and a connection switch is provided between the windings of the two sets of primary windings to short-circuit each wire or between any wires.
(2)一次巻線と二次導体を展開したリニアインダクシ
ョンモータであって、等間隔に配設した複数個の導体と
該複数個の導体の両端に導体端間を短絡する短絡導体と
導体の中央部で導体間を短絡する連結導体とで構成する
二次導体と、前記連結導体に対向しない部分に前記二次
導体に任意間隔をもって設けた二組の一次巻線と、該二
組の一次巻線のうち一方の一次巻線が対向する二次導体
の周囲に生じる移動磁界と他方の一次巻線が対向する二
次導体の周囲に生じる移動磁界との間に位相差を生じさ
せる電圧位相切換装置とから構成すると共に、前記電圧
位相切換装置は前記二組の一次巻線を直列△結線とし、
且つ前記二組の一次巻線の巻線間に各線間又は任意の線
間を短絡する結線開閉スイッチを設けてなることを特徴
とするリニアインダクションモータ。
(2) A linear induction motor with a primary winding and a secondary conductor, including a plurality of conductors arranged at equal intervals, a short-circuit conductor that shorts the conductor ends at both ends of the plurality of conductors, and a short-circuit conductor that short-circuits the conductor ends. A secondary conductor consisting of a connecting conductor that short-circuits the conductors in the center, two sets of primary windings provided at arbitrary intervals on the secondary conductor in a part not facing the connecting conductor, and the two sets of primary windings. A voltage phase that creates a phase difference between the moving magnetic field generated around the secondary conductor facing one primary winding of the windings and the moving magnetic field generated around the secondary conductor facing the other primary winding. and a switching device, and the voltage phase switching device connects the two sets of primary windings in series,
A linear induction motor characterized in that a connection switch is provided between the windings of the two sets of primary windings to short-circuit each line or any arbitrary line.
(3)請求項(1)または(2)に記載のリニアインダ
クションモータであって、電圧位相切換装置は前記二組
の一次巻線を直列△結線とし、且つ前記二組の一次巻線
の巻線間に各線間又は任意の線間を短絡する結線開閉ス
イッチと該結線開閉スイッチをタイマー又は速度検出器
の信号により開閉制御する制御装置とを設けてなること
を特徴とするリニアインダションモータ。
(3) The linear induction motor according to claim (1) or (2), wherein the voltage phase switching device connects the two sets of primary windings in series, and A linear induction motor characterized by being provided with a connection switch for short-circuiting each line or any arbitrary line between lines, and a control device for controlling opening and closing of the connection switch by a signal from a timer or a speed detector.
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