JPH0691719B2 - 回転電機の回転速度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は回転電機、特に立軸機にレゾルバを取付けて回
転電機の回転速度を検出する装置に関する。

（従来の技術） 最近、圧延用速度制御や可変速揚水発電システム等に採
用されている回転電機においては、その自動制御用回転
速度のより正確な検出を目的として、回転電機にレゾル
バを直結して回転速度を検出するケースが増大してい
る。

ところで、従来のレゾルバの固定子支持機構としては、
第６図および第７図に示すように図示しない回転電機本
体の回転子軸10にレゾルバ回転子軸１を直結し、またレ
ゾルバ固定子２にレゾルバ回転子軸１と直交する方向に
取付けられたレゾルバ固定子止めキー３をレゾルバ固定
子台７にボルト等で取付けられた受金４に設けられた角
形のキー挿入穴4a内に挿入することにより、レゾルバ固
定子２を支持するようにしている。この場合、受金４の
キー挿入穴4aの垂直な面に対してレゾルバ固定子止めキ
ー３の両側に寸法的にある程度隙間15を持たせてある。

しかし、このレゾルバ支持構造は単にレゾルバ回転子軸
１を回転電機の回転子軸10に直結するだけでは回転電機
側で発生する回転振れ回りによる軸振れがレゾルバ固定
子２に直接伝達される。そこで、これを防止する方策と
して回転電機の回転子軸10とレゾルバ回転子軸１を直結
するカップリング8,9間にベローズカップリングやマイ
クロカップリング等のフレキシブルタイプのカップリン
グ14を設け、回転電機側の軸振れをこれらのカップリン
グ14で吸収するようにしたり、或いはレゾルバ固定子止
めキー３とこれを支持する受金４との隙間15をある程度
余裕を持たせて回転電機側の軸振れを吸収するようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のレゾルバの支持構造は、主として横軸
回転電機で採用されている方式であるが、前者のように
フレキシブルカップリング14で軸振れを吸収する方式で
は、レゾルバの回転速度の検出精度を低下させると言う
問題があり、また後者のようにレゾルバ固定子２側の受
金４のキー挿入穴4aとレゾルバ固定子止めキー３との隙
間15を大きくする方式では、振動騒音発生の原因になる
ばかりでなく、回転速度の検出精度にも影響する。そう
かと言って隙間15を小さくすることはレゾルバ全体を無
理に拘束することになり、長時間運転に耐えられず、レ
ゾルバ本体（レゾルバに内臓されている軸受等）を破損
してしまうと言う問題がある。

一方、立軸回転電機、例えば可変速揚水発電電動機にレ
ゾルバを使用する場合には、回転軸の軸振れは横軸回転
電機の比ではなく、通常運転時でも10/100mmを超えるこ
とは珍しいことではない。特に過渡状態、例えば負荷し
ゃ断時には通常の回転速度に対して数10％増速するの
で、軸振れは20/100mm〜30/100mmに達することもある。
このような過大な軸振れの発生する立軸回転電機に対し
て前述したような方式のレゾルバ支持構造を採用して
も、軸振れを吸収することは不可能であった。

また、立軸回転電機では静止時に回転子全体を上方向に
数10mm移動させるいわゆるジャッキアップを行う必要が
あり、回転電機の回転子軸とレゾルバ回転子軸間を直結
するベローズカップリングやマイクロカップリングをジ
ャッキアップ時に破損させてしまう虞れがあった。

本発明はレゾルバの固定子支持機構に回転電機の軸振れ
を確実に吸収し、本来のレゾルバの固定子のトルク伝達
はもとより、レゾルバを回転電機に容易に直接取付ける
ことができる回転電機の回転速度検出装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、回転電機の回転子
軸に直結されたレゾルバと、このレゾルバの固定子に隣
接して配設されたレゾルバ固定子台と、この固定子台に
軸受を介して取付けられ、レゾルバ回転子軸と同方向に
スライド溝が設けられた受金と、前記固定子に設けられ
前記受金のスライド溝に摺動可能に挿入されたレゾルバ
固定止めキーとを備えた構成とするものである。

（作用） このような構成の回転電機の回転速度検出装置にあって
は、レゾルバの回転子軸を回転電機の回転子軸に直結し
ても、レゾルバ固定子止めキーがレゾルバ固定子台に軸
受を介して取付けられた受金に設けられたレゾルバ回転
子軸と同方向のスライド溝に摺動可能に挿入されている
ので、回転電機の回転に伴う軸方向運動と振り子運動が
同時に行われても受金はこれらの運動に対して自由に動
作することが可能となる。これにより、レゾルバ本体の
過大な振れ回り運動に対しても拘束されることがなく、
また回転電機とレゾルバの回転子軸の複雑な芯合せやフ
レキシブルカップリングが不要となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は回転電機の回転子軸端にレゾルバ本体を取付け
た状態を示す側面図、第２図はレゾルバ固定子支持構造
の詳細図、第３図は第２図の軸端部のＡ矢視図、また第
４図は第２図の受金部分のＢ−Ｂ断面図を示すもので、
第６図と同一部品には同一記号を付して示してある。図
において、図示していない回転電機本体の回転電機回転
子軸10には回転電機回転子軸カップリング９とレゾルバ
回転子軸１のレゾルバ回転子軸カップリング８とがカッ
プリングボルト11により直結されている。レゾルバ固定
子２の外周面にはレゾルバトルク伝達用と回り止め用と
してレゾルバ固定子止めキー３が取付けられている。

一方、レゾルバ固定子２に隣接して配設されたレゾルバ
固定子台７には一対の小型のころがり軸受６、例えばピ
ロー形球軸受ユニットが適宜の間隔を存して取付けられ
ており、これらころがり軸受６に受金４の両端に設けら
れたレゾルバ回転子軸１と平行な受金回転軸５が支持さ
れている。また、受金４には軸方向に止めキースライド
溝4bが加工されており、この止めキースライド溝4bにレ
ゾルバ固定子止めキー３がスライド可能に挿入され、レ
ゾルバを支持するするようにしている。

次にこのように構成された本実施例装置の作用について
述べる。

第５図は本実施例におけるレゾルバ固定子２の運転時の
振れ回り運動とレゾルバ固定子止めキー３とそれらを支
持する受金４の動作の様子を示す図である。本実施例に
おいては、回転電機本体の回転子軸10とレゾルバ回転子
軸１はそれぞれカップリング8,9により直結されている
ため、レゾルバ固定子２はレゾルバ回転子軸１と直交す
る面において回転電機本体の回転子軸10と殆ど同一の一
回転一回の振れ回り運動を発生する。今、この振れ回り
の大きさを第５図に示すように両振りでδmmとする。こ
の時、レゾルバ固定子２のレゾルバ固定子止めキー３は
第５図に示すように上下運動は勿論のこと、振り子運動
も同時に行う。第５図はレゾルバ固定子２の位置がａ点
とｂ点、即ち最上位置と最右端の位置に対応するレゾル
バ固定子止めキー３の位置を図示している。

ところで、レゾルバ固定子止めキー３を支持する受金４
には、レゾルバ固定子止めキー３がスライドするための
止めキースライド溝4bが加工されていると同時に第１図
に示す通りレゾルバ回転子軸１に平行な受金回転軸５が
設けられ、これがころがり軸受６で支持されているた
め、結局レゾルバ固定子２の回転振れ回り運動により、
第５図に示すようにレゾルバ固定子止めキー３の平行運
動Δγと微小回転運動Δθが生ずることになり、これに
対応して本実施例の受金４も自由に動作することができ
る。

したがって、このような構成のレゾルバ固定子支持機構
にあっては、レゾルバ本体の過大な振れ回り運動に対し
て拘束されることなく、極めてスムーズに対応でき、振
動，騒音等の発生もなく、正確な回転電機の回転速度の
検出が可能となる。

このように本実施例によれば、レゾルバ固定子２からの
トルクは確実に固定部に伝達されることは勿論、レゾル
バ固定子２の回転振れ回り運動による振動，騒音を発生
することがなく、スムーズに支持できる構造が提供でき
る。また、軸の振れ回りが100/100mm程度の極めて過大
な量に対しても支障のないことも実証できた。

なお、上記実施例では立軸の回転電機にレゾルバを直結
して回転電機の回転速度を検出する装置のレゾルバの固
定子支持機構について述べたが、立軸に比べて軸の振れ
回りが小さい横軸の回転電機の回転速度検出装置にも適
用できることは勿論のことである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、軸の振れ回りが過大
な立軸の回転電機に直結されるレゾルバにおいて、回転
電機とレゾルバの回転子軸両者の複雑な芯合せ組立作業
を必要とせず、またフレキシブルカップリングも必要と
しないため、フレキシブルカップリングの部品交換等の
複雑なメンテナンスを必要とせず、またレゾルバ固定子
の支持構造が簡略化され、しかも振動、騒音の発生も極
めて小さい高性能な回転電機の回転速度検出装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回転速度検出装置の回
転電機軸端に取り付けたレゾルバの取付け状態とレゾル
バ支持機構を示す側面図、第２図は第１図のレゾルバ固
定子支持構造を示す詳細図、第３図は第２図のＡ矢視
図、第４図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第５図は本発明に
係る回転速度検出装置のレゾルバ固定子の振れ回り運動
とレゾルバ固定子止めキーと受金の動作を示す作用説明
図、第６図は従来の回転速度検出装置の回転電機軸端に
取り付けたレゾルバの取付け状態とレゾルバ支持機構を
示す断面図、第７図は第６図のＣ矢視図である。 １…レゾルバ回転子軸、２…レゾルバ固定子、３…レゾ
ルバ固定子止めキー、４…受金、4b…スライド溝、５…
受金回転軸、６…ころがり軸受、７…レゾルバ固定子
台、８…レゾルバ回転子軸カップリング、９…回転電機
回転子軸カップリング、10…回転電機回転子軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 雅敏 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (56)参考文献 特開 平２−234019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−87401（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−2107（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−102138（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転電機の回転子軸に直結されたレゾルバ
   と、このレゾルバの固定子に隣接して配設されたレゾル
   バ固定子台と、この固定子台に軸受を介して取付けられ
   レゾルバ回転子軸と同方向にスライド溝が設けられた受
   金と、前記レゾルバ固定子に設けられ前記受金のスライ
   ド溝に摺動可能に挿入されたレゾルバ固定止めキーとを
   備えたことを特徴とする回転電機の回転速度検出装置。