JPH06327141A - かご形回転子を有する非同期機 - Google Patents

かご形回転子を有する非同期機

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JPH06327141A
JPH06327141A JP6077988A JP7798894A JPH06327141A JP H06327141 A JPH06327141 A JP H06327141A JP 6077988 A JP6077988 A JP 6077988A JP 7798894 A JP7798894 A JP 7798894A JP H06327141 A JPH06327141 A JP H06327141A
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JP
Japan
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asynchronous machine
rotor
temperature
voltage
current
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Withdrawn
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JP6077988A
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English (en)
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Juergen Brandes
ブランデス ユルゲン
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ころがり軸受により回転可能に支えられてい
るかご形回転子を有する非同期機を、凍結点以下または
その前後の温度範囲内での非同期機の始動の際にも非同
期機の油潤滑される軸受の損傷が回避されるように構成
する。 【構成】 非同期機の始動前に非同期機に生じている温
度に関係してその固定子巻線１に回転子２の同時拘束の
際に、非同期機の定格電流の何倍かの電流が流れるよう
な大きさの電圧が与えられ、また予め定められた非同期
機部分における特定の温度の到達の際または電圧の特定
の作用時間後にこれが遮断され、また回転子２の拘束が
解除される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ころがり軸受により回
転可能に支えられているかご形回転子を有する非同期機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の非同期機のころがり軸受は一般
に油により潤滑されている。非同期機では回転子内に、
従ってまた軸受において高い温度が生じ、従って、高い
軸受温度においてもなお軸受の十分な潤滑を保証する潤
滑油が使用されなければならない。しかし、このような
潤滑油は低い温度において固くなるという欠点を有す
る。凍結点以下またはその前後の温度ではこのような潤
滑油は、それが潤滑作用を完全に失うように固くなり得
る。電動機がこのような状況の存在の際に作動させられ
ると、即時ではないとしても前記の状況の下での電動機
の反復始動の際に全体的な故障に通ずるころがり軸受の
損傷が生ずる。特に屋外、たとえば電気車両に使用され
る電動機は大きい温度変動に曝されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した種類の非同期機を、凍結点以下またはその前
後の温度範囲内での非同期機の始動の際にも非同期機の
油潤滑される軸受の損傷が回避されるように構成するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１の特徴部分にあげられている特徴により
解決される。固定子巻線に相応の電圧を与えることによ
り、かご形回転子内に、回転子、従ってまた軸受の相応
の温度上昇に通ずる回転子電流が誘導される。回転子は
拘束されているので、軸受においてその損傷を惹起し得
るおそれがある回転運動は行われない。軸受が油の潤滑
能力をもはや阻害しない温度に達したときに始めて、電
圧が遮断され、また拘束が解除される。次いで作動電圧
を与えることにより非同期機が作動状態に入れられる。
【０００５】単相交流電圧を非同期機に与えることは有
利である。なぜならば、その場合に回転子に回転モーメ
ントが生じない、またはごくわずかしか生じないからで
ある。
【０００６】許容し得る始動のための非同期機の監視
は、少なくとも１つの温度センサにより予め定められた
非同期機部分において求められた温度値が評価電子回路
に供給され、評価電子回路により相応の制御信号が回転
子の拘束装置に与えられることにより行われる。温度セ
ンサにより相応の非同期機軸受の温度が直接的または間
接的な仕方で求められる。こうして、たとえば非同期機
の巻線ヘッドに配置されている温度センサにより軸受温
度を推定することが可能となる。それによって場合によ
ってはいずれにせよ非同期機の監視のために設けられて
いる温度センサを始動監視のために使用することができ
る。
【０００７】温度上昇過程の間の許容し得ない電流上昇
は、評価電子回路に、固定子巻線を流れる電流の値が与
えられ、また評価電子回路により電流の値に影響する制
御要素が制御されることにより回避される。非同期機は
しばしば作動を調節して運転されるので、電流測定装置
はもともと存在しており、従って温度上昇過程の間の電
流制御は実際上追加的な費用を必要としない。
【０００８】路面車両、たとえば自動車、地下鉄または
市街電車に組み込まれた非同期機では回転子は既存の車
両ブレーキにより拘束され得る。それによって追加的な
拘束要素は省略される。
【０００９】路面車両は一般に車両蓄電池を備えている
ので、非同期機の給電がこの車両蓄電池から行われ、そ
の際に制御要素として、評価電子回路により制御可能で
ある周波数変換装置が蓄電池と固定子巻線との間に設け
られていると好適である。
【００１０】直接に非同期機の軸受に配置されている温
度センサにより、非同期機に生じている温度が直接的に
求められ得る。
【００１１】
【実施例】以下、非同期機の回路図により本発明を一層
詳細に説明する。
【００１２】符号１を付されているのは非同期機の三相
の固定子巻線、また符号２を付されているのはその回転
子である。歯車装置３を介して回転子２は電気車両の駆
動車４と連結されている。駆動車４の軸５の上に車両ブ
レーキ６が配置されている。
【００１３】温度センサ７が図示されている実施例では
固定子巻線１の１つの相に対応付けられている。この温
度センサ７の空間的配置は非同期機の巻線ヘッドにおい
て行われると有利である。この場合、温度センサ７は固
定子巻線１の作動温度の検出のためにも使用され得る。
固定子巻線１は周波数変換装置８を介して車両蓄電池９
から給電される。周波数変換装置８の制御は評価ユニッ
ト１０により行われる。
【００１４】この評価ユニット１０には第１の制御線１
１を介して、温度センサ７により求められた温度値が供
給される。さらに評価ユニット１０は第２および第３の
制御線１２および１３を介して、固定子巻線１の少なく
とも２つの相の供給線に配置されている変流器１４およ
び１５により求められた電流値を供給される。第４の制
御線１６を介して評価ユニット１０は車両ブレーキ６と
接続されている。
【００１５】非同期機の始動前に、温度センサ７から評
価ユニット１０に伝達された温度値が検査される。非同
期機の冷たい状態ではこれらの値は電動機の軸受に生じ
ている温度にも一致する。評価ユニット１０により、伝
達された温度値の評価が行われる。検出された温度が、
潤滑油の十分な潤滑能力が得られないような低い温度で
あれば、評価ユニット１０により第４の制御線１６を介
して拘束命令が車両ブレーキ６に与えられる。車両ブレ
ーキ６が作動状態に入れられ、駆動、すなわち非同期機
の回転子２を拘束する。
【００１６】さらに評価ユニット１０は周波数変換装置
８を、交流電圧による固定子巻線１の給電が行われるよ
うに駆動する。こうして固定子巻線１に与えられている
交流電圧により回転子２のかご形回転子内に、回転子２
に電流の流れを惹起する電圧が誘導される。交流電圧の
大きさは、回転子２内の電流が定格電流の何倍かの大き
さであるように選ばれている。それにより回転子２、従
ってまた軸受の迅速な温度上昇が達成される。また与え
られる交流電圧の周波数を作動電圧の周波数よりも高く
選ぶと有利である。たとえば交流電圧に対して１００Ｈ
ｚよりも高い周波数を選ぶことは特に望ましいことが判
明している。
【００１７】単相の交流電圧を与える際には、通常、非
同期機の回転子２に回転モーメントは生じない。せいぜ
い非対称性が存在する際に小さい回転モーメントが生ず
るだけである。これらの回転モーメントが生じても、回
転子２は容易に車両ブレーキ６により拘束され得る。
【００１８】交流電圧の印加時間は、組み込まれている
温度センサ７により測定される特定の温度の到達に関係
付けてもよいし、または非同期機の所与の条件に合わさ
れた固定時間として予め定めてもよい。このことは、温
度センサ７により非同期機の巻線温度も作動中に検出す
べきときに特に必要である。軸受または軸受温度に比例
する温度を有する電動機のある個所における相応の温度
の確認後、もしくは予め定められた時間の経過後に、周
波数変換装置８が評価ユニット１０により遮断され、ま
たは直接に三相作動に切換えられる。同時に車両ブレー
キ６の拘束が相応の制御信号により解除される。それに
よって非同期機の回転子２は回転し始め、また車両が運
動し始める。
【００１９】予備加熱により非同期機の軸受内に位置す
る潤滑油はその潤滑能力を取り戻し、従って低い周囲温
度においても軸受は既に非同期機の最初の始動の際に十
分に潤滑され、またこうして損傷から保護される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非同期機の配線図。
【符号の説明】
１ 固定子巻線 ２ 回転子 ３ 歯車装置 ４ 駆動車 ５ 軸 ６ 車両ブレーキ ７ 温度センサ ８ 周波数変換装置 ９ 車両蓄電池 １０ 評価電子回路 １１ 第１の制御線 １２ 第２の制御線 １３ 第３の制御線 １４、１５ 変流器 １６ 第４の制御線

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ころがり軸受により回転可能に支えられ
    ているかご形回転子を有する非同期機において、非同期
    機の始動前に非同期機に生じている温度に関係してその
    固定子巻線（１）に回転子（２）の同時拘束の際に、非
    同期機の定格電流の何倍かの電流が流れるような大きさ
    の電圧が与えられ、また予め定められた非同期機部分に
    おける特定の温度の到達の際または電圧の特定の作用時
    間後に非同期機が遮断され、また回転子（２）の拘束が
    解除されることを特徴とするかご形回転子を有する非同
    期機。
  2. 【請求項２】 単相交流電圧が与えられることを特徴と
    する請求項１記載の非同期機。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つの温度センサ（７）によ
    り予め定められた非同期機部分において求められた温度
    値が評価電子回路（１０）に供給され、評価電子回路
    （１０）により相応の制御信号が回転子（２）の拘束装
    置（６）に与えられることを特徴とする請求項１または
    ２記載の非同期機。
  4. 【請求項４】 評価電子回路（１０）に、固定子巻線
    （１）を流れる電流の値が供給され、また評価電子回路
    （１０）により電流の値に影響する制御要素（８）が制
    御されることを特徴とする請求項３記載の非同期機。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４の１つによる路面車両
    に組み込まれた非同期機において、回転子（２）に対す
    る拘束装置として車両のブレーキ（６）が使用されるこ
    とを特徴とする非同期機。
  6. 【請求項６】 給電が車両蓄電池（９）から行われ、そ
    の際に制御要素として、評価電子回路（１０）により制
    御可能である周波数変換装置（８）が蓄電池（９）と固
    定子巻線（１）との間に設けられることを特徴とする請
    求項５記載の非同期機。
  7. 【請求項７】 温度センサが非同期機の軸受に直接配置
    されることを特徴とする請求項５または６記載の非同期
    機。
JP6077988A 1993-03-30 1994-03-24 かご形回転子を有する非同期機 Withdrawn JPH06327141A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4310320.0 1993-03-30
DE4310320 1993-03-30

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JPH06327141A true JPH06327141A (ja) 1994-11-25

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ID=6484236

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JP6077988A Withdrawn JPH06327141A (ja) 1993-03-30 1994-03-24 かご形回転子を有する非同期機

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US (1) US5502362A (ja)
EP (1) EP0618669A1 (ja)
JP (1) JPH06327141A (ja)

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EP0618669A1 (de) 1994-10-05

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