JPH0956127A - Ac induction motor - Google Patents

Ac induction motor

Info

Publication number
JPH0956127A
JPH0956127A JP7225987A JP22598795A JPH0956127A JP H0956127 A JPH0956127 A JP H0956127A JP 7225987 A JP7225987 A JP 7225987A JP 22598795 A JP22598795 A JP 22598795A JP H0956127 A JPH0956127 A JP H0956127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
permanent magnet
rotating magnetic
rotor
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7225987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Mori
正弘 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZENSHIN DENRYOKU ENG KK
Original Assignee
ZENSHIN DENRYOKU ENG KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZENSHIN DENRYOKU ENG KK filed Critical ZENSHIN DENRYOKU ENG KK
Priority to JP7225987A priority Critical patent/JPH0956127A/en
Publication of JPH0956127A publication Critical patent/JPH0956127A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve efficiency without increasing the cost of equipment. SOLUTION: An AC induction motor is provided with a rotor 7 having a rotor winding which receives the action of a rotating magnetic field generated by a set of exciting windings 4, 5, 6 provided on a stator side to generate rotational torque. A plurality of permanent magnet members 11 to 16 disposed with intervals around the rotor 7 in accordance with the generation pattern of the rotating magnetic field and a magnetic-line-of-force control device 20 for generating in the space of an action an auxiliary rotating magnetic field synchronized with the rotating magnetic field by changing the number of magnetic lines of force with a phase shifted which is given from the permanent magnet member to the space 2A of an action are provided, and efficiency is improved by the auxiliary rotating magnetic field.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は交流誘導モータに関
し、特に低負荷時における力率を改善することができる
ようにした交流誘導モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC induction motor, and more particularly to an AC induction motor capable of improving a power factor at a low load.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流誘導モータとして最も広く使用され
ている3相誘導モータを例にとって説明すると、3相誘
導モータは固定子巻線に3相交流を供給することにより
発生する回転磁界によってかご形或いは巻線形の回転子
の導体に電磁誘導による起電力を生じせしめ、これによ
って流れる短絡電流と磁束との間に生じるフレミング左
手の法則に従う電磁力により、回転子に回転トルクを与
える構成である。
2. Description of the Related Art A three-phase induction motor most widely used as an AC induction motor will be described as an example. The three-phase induction motor is a squirrel-cage driven by a rotating magnetic field generated by supplying a three-phase AC to a stator winding. Alternatively, the rotor of the wire-wound rotor is caused to generate an electromotive force due to electromagnetic induction, and a rotating torque is applied to the rotor by an electromagnetic force according to Fleming's left-hand rule generated between a short-circuit current and a magnetic flux flowing thereby.

【0003】このように、誘導モータは、固定子の1次
巻線によって生じた磁束が回転子の2次巻線を切り、2
次巻線に電磁誘導作用による電圧を誘導して2次電流を
流すという点で変圧器と類似しており、励磁電流を必要
とする。この励磁電流は有効エネルギーではない。
As described above, in the induction motor, the magnetic flux generated by the primary winding of the stator cuts the secondary winding of the rotor,
It is similar to a transformer in that it induces a voltage due to an electromagnetic induction action in the secondary winding to flow a secondary current, and requires an exciting current. This exciting current is not effective energy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】誘導モータは上述の如
く構成されているので、全負荷時には力率はよいが、軽
負荷時、特に無負荷時には力率が著しく低下する。これ
は、負荷が軽くなるにつれて、回転磁界を作るために必
要とされる固定子側の磁化電流に対する電源側の負担が
大きくなるとの理由によっている。したがって、力率の
低下により無効電流が増大するという問題を生じるが、
この問題を解決するには、セルビアス進相機のような交
流整流子機を使用して2次側に対し外部電源から2次励
磁を行うという方法が従来から採用されてきている。し
かし、この2次励磁による場合にはシステムが大きくな
ってしまい、設備コストが上昇してしまうという別の問
題を生じることになる。
Since the induction motor is constructed as described above, the power factor is good at full load, but the power factor is remarkably reduced at light load, especially at no load. This is because the lighter the load, the greater the load on the power supply side with respect to the stator-side magnetizing current required to create the rotating magnetic field. Therefore, there is a problem that the reactive current increases due to the decrease in power factor.
To solve this problem, a method of using an AC commutator machine such as a Serbias phase advance machine to perform secondary excitation from an external power source on the secondary side has been conventionally used. However, in the case of this secondary excitation, the system becomes large, which causes another problem that the equipment cost rises.

【0005】本発明の目的は、したがって、設備コスト
を増大させることなしに効率を改善させることができる
ようにした交流誘導モータを提供することにある。
It is an object of the present invention, therefore, to provide an AC induction motor whose efficiency can be improved without increasing equipment costs.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、外部から与えられる1組の多相交流
電流によって所定の作用空間に回転磁界を発生させるた
め固定子側に設けられた1組の励磁巻線と、前記回転磁
界と作用して回転トルクを生じさせるための回転子巻線
を具え前記作用空間内に回転自在に配置された回転子と
を備えた交流誘導モータにおいて、前記回転磁界の発生
パターンに応じて前記回転子の周りに間隔をあけて配置
された複数の永久磁石部材と、該永久磁石部材から前記
作用空間に与えられる磁力線の数を位相をずらせて変化
させ前記回転磁界に同期した補助回転磁界を前記作用空
間内に発生させるための磁力線制御装置とを備えた点に
ある。
The feature of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a stator side in order to generate a rotating magnetic field in a predetermined working space by a set of externally applied multiphase alternating currents. AC induction motor including a set of excitation windings, and a rotor rotatably arranged in the working space, the rotor winding including a rotor winding for acting on the rotating magnetic field to generate a rotating torque. In, a plurality of permanent magnet members arranged at intervals around the rotor according to the generation pattern of the rotating magnetic field, and the number of magnetic force lines applied from the permanent magnet member to the working space are out of phase. And a magnetic field line control device for generating an auxiliary rotating magnetic field that is changed and synchronized with the rotating magnetic field in the working space.

【0007】例えば3相の交流誘導モータの場合、固定
子側に3つの励磁巻線が120度間隔で設けられ、これ
らの各励磁巻線に3相交流電源から120度位相の異な
る励磁電流が励磁巻線に流されることにより、回転子が
設けられている作用空間に回転磁界が発生する。回転子
にはかご形又は巻線形の回転子巻線が設けられており、
励磁巻線によって生じた回転磁界により回転子巻線に電
圧が誘起され、これにより回転子巻線に生じる短絡電流
が回転磁界と作用して回転子に回転トルクを発生させ
る。
For example, in the case of a three-phase AC induction motor, three exciting windings are provided on the stator side at intervals of 120 degrees, and exciting currents having different phases of 120 degrees are supplied from the three-phase AC power source to each exciting winding. By being passed through the excitation winding, a rotating magnetic field is generated in the working space where the rotor is provided. The rotor is provided with a cage or winding type rotor winding,
A voltage is induced in the rotor winding by the rotating magnetic field generated by the exciting winding, and the short-circuit current generated in the rotor winding thereby acts on the rotating magnetic field to generate a rotating torque in the rotor.

【0008】上述した回転磁界と同期した補助回転磁界
を永久磁石部材を利用して発生させるため、N磁極とS
磁極とで回転子を挟むように配置された2つ1組の永久
磁石部材が複数組設けられる。3相交流誘導モータの場
合を示す好ましい実施の態様の一例においては、3組の
永久磁石部材が120度ずつずらして配置されている。
Since the auxiliary rotating magnetic field synchronized with the above-mentioned rotating magnetic field is generated by using the permanent magnet member, the N magnetic pole and the S magnetic field are used.
Plural sets of two permanent magnet members are provided so as to sandwich the rotor with the magnetic poles. In an example of a preferred embodiment showing the case of a three-phase AC induction motor, three sets of permanent magnet members are arranged so as to be offset by 120 degrees.

【0009】これら3組の永久磁石部材から作用空間に
与えられる各磁力線の数を位相をずらして変化させ、こ
れにより回転磁界に同期した補助回転磁界を発生させる
ため、磁力線制御装置が設けられる。
A magnetic force line control device is provided to change the number of magnetic force lines applied to the working space from these three sets of permanent magnet members by shifting the phases, thereby generating an auxiliary rotating magnetic field in synchronization with the rotating magnetic field.

【0010】磁力線制御装置は、例えば、永久磁石部材
からの磁力線を制御するため、各永久磁石部材毎に対し
て設けられた電磁石から成る磁力線制御器から構成して
もよい。この場合、磁力線制御器である電磁石の一端を
対応する永久磁石部材の一方の磁極へ密着し、その他端
を対応する永久磁石部材の他方の磁極へ密着させる構成
が望ましい。この構成では、例えば各電磁石への励磁電
流の方向と大きさとを所定の回転磁界の変化パターンを
考慮して変化させることにより、永久磁石部材から作用
空間に与えられる磁力線の数を相互に関連させて変化さ
せ、全体として、回転磁界に同期して回転する補助回転
磁界を発生させることができる。
The magnetic force line control device may be composed of, for example, a magnetic force line controller including an electromagnet provided for each permanent magnet member in order to control the magnetic force line from the permanent magnet member. In this case, it is desirable that one end of the electromagnet, which is the magnetic force line controller, is brought into close contact with one magnetic pole of the corresponding permanent magnet member and the other end is brought into close contact with the other magnetic pole of the corresponding permanent magnet member. In this configuration, for example, the direction and the magnitude of the exciting current to each electromagnet are changed in consideration of the change pattern of the predetermined rotating magnetic field, so that the number of magnetic force lines applied from the permanent magnet member to the action space is correlated with each other. It is possible to generate an auxiliary rotating magnetic field that rotates in synchronization with the rotating magnetic field as a whole.

【0011】この同期を確保するための最も簡単な手段
は、固定子側の励磁巻線の励磁と電磁石の励磁とを同一
の3相交流電源からの電流によって行うことである。
The simplest means for ensuring this synchronization is to excite the stator-side excitation winding and the electromagnet with the same current from the three-phase AC power supply.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態の一例について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明による2極3相交流誘導モ
ータ1の構成を示す図である。図1において、2はフレ
ーム、3はフレーム2に図示しない公知の手段で固定さ
れている固定子コア、4乃至6は固定子コア3に設けら
れた励磁巻線であり、これらの励磁巻線4〜6は固定子
コア3の周方向に120度ずつずらして配置されてい
る。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a two-pole three-phase AC induction motor 1 according to the present invention. In FIG. 1, 2 is a frame, 3 is a stator core fixed to the frame 2 by a known means (not shown), and 4 to 6 are excitation windings provided on the stator core 3. 4 to 6 are arranged so as to be offset by 120 degrees in the circumferential direction of the stator core 3.

【0014】励磁巻線4〜6の各一端には、3相交流電
源PWのR相、S相、T相の各相の電圧が端子板TBの
端子U、V、Wを介してそれぞれ印加されており、励磁
巻線4〜6の各他端は共通に接続されアースされてい
る。
Voltages of R phase, S phase, and T phase of the three-phase AC power supply PW are applied to the respective ends of the excitation windings 4 to 6 through terminals U, V, W of the terminal plate TB. The other ends of the excitation windings 4 to 6 are commonly connected and grounded.

【0015】図2には、このようにして3相交流電源P
Wから励磁巻線4、5、6のそれぞれに供給される励磁
電流Ia、Ib、Icの波形が示されている。励磁電流
Ia、Ib、Icは120度ずつ位相のずれた正弦波波
形の交流電流であり、この結果、固定子コア3に囲まれ
た作用空間3Aには、時間の経過と共にその向きが回転
する磁界、すなわち回転磁界Φが形成される。
FIG. 2 shows the three-phase AC power source P in this way.
The waveforms of the exciting currents Ia, Ib, Ic supplied from W to the exciting windings 4, 5, 6 are shown. The exciting currents Ia, Ib, and Ic are alternating currents having a sinusoidal waveform whose phase is shifted by 120 degrees, and as a result, the action space 3A surrounded by the stator core 3 has its direction rotated with the passage of time. A magnetic field, that is, a rotating magnetic field Φ is formed.

【0016】図3には、図2に示す時間T1〜T7の各
タイミングにおける巻線4、5、6への各電流の流れ方
向とそのときの回転磁界Φの方向が矢印にて示されてい
る。なお、励磁巻線4、5、6へ3相交流電圧を印加し
て図3に示すような回転磁界を発生させる構成それ自体
は公知であるから、この点についての詳しい説明は省略
する。
In FIG. 3, the flow direction of each current to the windings 4, 5, 6 and the direction of the rotating magnetic field Φ at that time at each timing of times T1 to T7 shown in FIG. 2 are indicated by arrows. There is. The configuration itself for applying a three-phase AC voltage to the exciting windings 4, 5, and 6 to generate a rotating magnetic field as shown in FIG. 3 is known per se, and a detailed description thereof will be omitted.

【0017】図1に戻ると、3相交流誘導モータ1の作
用空間3A内には、フレーム2の両端において回転自在
に軸承けされている回転軸8に固定されている回転子7
が固定子コア3と同軸に設けられている。回転子7には
かご形導体(図示せず)が回転子巻線として設けられて
おり、励磁巻線4、5、6に上述の如く励磁電流を流す
ことにより生じる回転磁界Φが作用空間3A、すなわち
固定子7に与えられると、その回転子巻線に起電力が発
生しそこに短絡電流が流れる。この結果、この短絡電流
により生じた磁界と回転磁界Φとの間の作用により回転
子7に回転トルクが生じ、回転子7が回転する。
Returning to FIG. 1, in the working space 3A of the three-phase AC induction motor 1, a rotor 7 fixed to a rotary shaft 8 rotatably supported at both ends of the frame 2.
Are provided coaxially with the stator core 3. The rotor 7 is provided with a squirrel cage conductor (not shown) as a rotor winding, and the rotating magnetic field Φ generated by passing the exciting current to the exciting windings 4, 5 and 6 as described above causes the action space 3A. That is, when applied to the stator 7, an electromotive force is generated in the rotor winding and a short-circuit current flows there. As a result, a rotating torque is generated in the rotor 7 due to the action between the magnetic field generated by the short-circuit current and the rotating magnetic field Φ, and the rotor 7 rotates.

【0018】3相交流誘導モータ1において、励磁巻線
4、5、6に励磁電流Ia、Ib、Icを流すことによ
って生じた回転磁界Φと同期した補助回転磁界φを永久
磁石を利用して作用空間3A内に生じさせるため、フレ
ーム2と固定子コア3との間には、複数の永久磁石部材
11乃至16と、これらの永久磁石部材11〜16から
の磁力線を制御するための磁力線制御装置20とが設け
られている。
In the three-phase AC induction motor 1, the auxiliary rotating magnetic field φ synchronized with the rotating magnetic field φ generated by passing the exciting currents Ia, Ib, Ic through the exciting windings 4, 5, 6 is utilized by using a permanent magnet. A plurality of permanent magnet members 11 to 16 are provided between the frame 2 and the stator core 3 in order to generate them in the action space 3A, and magnetic force line control for controlling magnetic force lines from these permanent magnet members 11 to 16. A device 20 is provided.

【0019】図1に示した実施の形態にあっては、永久
磁石部材11は回転子7を挟んで永久磁石部材12と対
向配置されており、且つ永久磁石部材11のS磁極と永
久磁石部材12のN磁極とが対向し、これにより1組の
永久磁石対P1が形成されている。同様にして、永久磁
石部材13と永久磁石部材14とが別の永久磁石対P2
を形成しており、永久磁石部材15と永久磁石部材16
とがさらに別の永久磁石対P3を形成している。そし
て、これら3組の永久磁石対P1、P2、P3は、12
0度ずつずれて配置されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the permanent magnet member 11 is arranged so as to face the permanent magnet member 12 with the rotor 7 interposed therebetween, and the S magnetic pole of the permanent magnet member 11 and the permanent magnet member. The 12 N magnetic poles face each other, and thereby one pair of permanent magnets P1 is formed. Similarly, the permanent magnet member 13 and the permanent magnet member 14 are different permanent magnet pairs P2.
Forming a permanent magnet member 15 and a permanent magnet member 16
Form a further permanent magnet pair P3. Then, these three pairs of permanent magnets P1, P2, P3 are 12
They are placed 0 degrees apart.

【0020】なお、図1に示した構成においては、永久
磁石部材11〜16の各内向き端には、固定子コア3の
外周面3Bに沿って湾曲した突極片11A〜16Aが設
けられており、これにより回転子7に対してより均一な
補助回転磁界φを形成することができる構成となってい
る。しかし、これらの突極片11A〜16Aを形成する
のを省略することもできる。
In the structure shown in FIG. 1, salient pole pieces 11A to 16A curved along the outer peripheral surface 3B of the stator core 3 are provided at the respective inward ends of the permanent magnet members 11 to 16. As a result, a more uniform auxiliary rotating magnetic field φ can be formed with respect to the rotor 7. However, the formation of these salient pole pieces 11A to 16A can be omitted.

【0021】磁力線制御装置20は、永久磁石部材11
〜16にそれぞれ対応して設けられている電磁石21〜
26から成っている。これらの電磁石21〜26は、対
応する永久磁石部材11〜16から出る磁力線を制御す
るための磁力線制御器として働くものである。永久磁石
11〜16の場合と同様に、これらの電磁石21〜26
もまた対向する2つの電磁石21と22、23と24、
及び25と26がそれぞれ組になっている。
The magnetic force line controller 20 includes a permanent magnet member 11
To electromagnets 21 to 16 respectively provided corresponding to
It consists of 26. These electromagnets 21 to 26 function as magnetic force line controllers for controlling the magnetic force lines emitted from the corresponding permanent magnet members 11 to 16. As with the permanent magnets 11-16, these electromagnets 21-26
Also two opposing electromagnets 21 and 22, 23 and 24,
And 25 and 26 are paired respectively.

【0022】先ず電磁石21、22について説明する。
電磁石21はコ字状の磁性コア21Aにコイル21Bが
巻回されて成り、磁性コア21Aの一端が永久磁石部材
11のS磁極端に図示の如く密着されその他端が永久磁
石部材11のN磁極端に図示の如く密着されている。磁
性コア21Aと永久磁石部材11とは図示しない適宜の
連結部材でしっかりと連結されており、これにより磁性
コア21Aと永久磁石部材11との間の所要の密着状態
が保持される構成となっている。
First, the electromagnets 21 and 22 will be described.
The electromagnet 21 is formed by winding a coil 21B around a U-shaped magnetic core 21A, one end of the magnetic core 21A is closely attached to the S magnetic pole end of the permanent magnet member 11 as shown in the figure, and the other end is an N magnetic pole of the permanent magnet member 11. Extremely close contact as shown. The magnetic core 21A and the permanent magnet member 11 are firmly connected to each other by an appropriate connecting member (not shown), so that the required close contact between the magnetic core 21A and the permanent magnet member 11 is maintained. There is.

【0023】電磁石22もまた、磁性コア22A及びこ
れに巻回されたコイル22Bから成る構成であり、電磁
石21の場合と同様にして永久磁石部材12に密着して
連結されている。
The electromagnet 22 is also composed of a magnetic core 22A and a coil 22B wound around the magnetic core 22A, and is closely connected to the permanent magnet member 12 as in the case of the electromagnet 21.

【0024】このように、永久磁石部材11のN磁極端
とS磁極端との間には、電磁石21の磁性コア21Aに
よる磁路が設けられる。したがって、コイル21Bに電
流が流れていないか、又はコイル21Bに電流が流れて
いても磁性コア21Aの各端部が永久磁石部材11の対
応する磁極性と反対の磁極性となるように電流が流れて
いる場合には、永久磁石部材11からの磁力線の殆ど全
てが磁性コア21Aを通ってそのN磁極からS磁極へと
戻ることになり、永久磁石部材11からの磁力線が作用
空間3Aに出ていくことがない。反対に、コイル21B
に流れる電流によって磁性コア21Aの各端部が永久磁
石部材11の対応する磁極性と同一の磁極性となる場合
には、永久磁石部材11からの磁束は磁性コア21A内
を通すことができず、永久磁石部材11のN磁極から出
た磁力線は作用空間3Aを通ることができる。すなわ
ち、永久磁石部材11に対応して設けられた電磁石21
のコイル21Bに流れる電流の方向と大きさとによっ
て、永久磁石部材11から出て作用空間3Aに到達する
磁力線の数を制御することができる。
As described above, a magnetic path formed by the magnetic core 21A of the electromagnet 21 is provided between the N magnetic pole end and the S magnetic pole end of the permanent magnet member 11. Therefore, no current is flowing through the coil 21B, or even if a current is flowing through the coil 21B, the current is applied so that each end of the magnetic core 21A has a magnetic polarity opposite to the corresponding magnetic polarity of the permanent magnet member 11. When flowing, almost all of the magnetic force lines from the permanent magnet member 11 return from the N magnetic pole to the S magnetic pole through the magnetic core 21A, and the magnetic force lines from the permanent magnet member 11 appear in the action space 3A. There is no going. On the contrary, coil 21B
When each end of the magnetic core 21A has the same magnetic pole property as the corresponding magnetic pole property of the permanent magnet member 11 due to the current flowing in the magnetic core 21, the magnetic flux from the permanent magnet member 11 cannot pass through the magnetic core 21A. The lines of magnetic force emitted from the N magnetic pole of the permanent magnet member 11 can pass through the working space 3A. That is, the electromagnet 21 provided corresponding to the permanent magnet member 11
Depending on the direction and magnitude of the current flowing through the coil 21B, it is possible to control the number of lines of magnetic force that exit the permanent magnet member 11 and reach the working space 3A.

【0025】一方、永久磁石部材12に組み合わされて
いる電磁石22に流す電流の方向と大きさとを制御する
ことにより、永久磁石部材12から出て作用空間3Aに
到達する磁力線の数を同様にして制御することができ
る。
On the other hand, by controlling the direction and magnitude of the current flowing through the electromagnet 22 combined with the permanent magnet member 12, the number of lines of magnetic force that exit the permanent magnet member 12 and reach the working space 3A is similarly set. Can be controlled.

【0026】ところで、コイル21Bとコイル22Bと
は直列に接続され、コイル21Bとコイル22Bとには
3相交流電源PWのR相の電圧が図1に示すように印加
されている。したがって、電磁石21、22によって対
応する永久磁石部材11、12の磁力線の制御が同位相
で実行される。このため、図2に示す励磁電流Iaが正
の値で増大する場合には、これにつれて永久磁石部材1
2のN磁極から作用空間3Aを通って永久磁石部材11
のS磁極へ到達する磁力線の数は増加し、励磁電流Ia
が負の値の場合には永久磁石部材12のN磁極から作用
空間3Aを通って永久磁石部材11のS磁極へ到達する
磁力線の数は殆ど零となる。
By the way, the coil 21B and the coil 22B are connected in series, and the R-phase voltage of the three-phase AC power supply PW is applied to the coil 21B and the coil 22B as shown in FIG. Therefore, the control of the magnetic lines of force of the corresponding permanent magnet members 11 and 12 is executed in the same phase by the electromagnets 21 and 22. Therefore, when the exciting current Ia shown in FIG. 2 increases with a positive value, the permanent magnet member 1 is correspondingly increased.
From the N magnetic pole 2 through the working space 3A to the permanent magnet member 11
The number of magnetic lines of force reaching the S magnetic pole of increases and the exciting current Ia
When is a negative value, the number of magnetic force lines reaching the S magnetic pole of the permanent magnet member 11 from the N magnetic pole of the permanent magnet member 12 through the action space 3A becomes almost zero.

【0027】すなわち、図2中の時間T1のタイミング
では、電磁石21、22によってこの一対の永久磁石部
材11、12により作用空間3Aに生じる磁界が最大と
なるように制御され、回転磁界Φ(図3の(a))に対
して永久磁石部材11、12による補助的な磁界が重畳
される。
That is, at the timing of time T1 in FIG. 2, the magnetic field generated in the working space 3A by the pair of permanent magnet members 11 and 12 is controlled by the electromagnets 21 and 22 to be the maximum, and the rotating magnetic field Φ (FIG. An auxiliary magnetic field by the permanent magnet members 11 and 12 is superimposed on (a) of 3.

【0028】以上1つの永久磁石対P1についての磁力
線制御を説明したが、他の永久磁石対P2、P3に対す
る磁力線制御も、電磁石23〜26を用いて同様に実行
される。すなわち、電磁石23〜26の各コ字形の磁性
コア23A〜26Aは対応する永久磁石部材13〜16
に同様にして密着して連結されている。そして、そこに
巻回されているコイル23Bとコイル24Bとは図示の
如く直列に接続されS相の電圧が印加されており、コイ
ル25Bとコイル26Bとは直列に接続されT相の電圧
が印加されている。
Although the magnetic force line control for one permanent magnet pair P1 has been described above, the magnetic force line control for the other permanent magnet pairs P2, P3 is similarly executed using the electromagnets 23-26. That is, the U-shaped magnetic cores 23A to 26A of the electromagnets 23 to 26 correspond to the corresponding permanent magnet members 13 to 16 respectively.
Similarly, it is closely attached and connected. The coil 23B and the coil 24B, which are wound around the coil 23B and the coil 24B, are connected in series and a S-phase voltage is applied as shown in the figure, and the coil 25B and the coil 26B are connected in series and a T-phase voltage is applied. Has been done.

【0029】したがって、永久磁石対P2により作用空
間3Aに与えられる補助的な磁界の強さは励磁電流Ib
の変化に相応して変化し、永久磁石対P3により作用空
間3Aに与えられる補助的な磁界の強さは励磁電流Ic
の変化に相応して変化することになる。
Therefore, the strength of the auxiliary magnetic field given to the working space 3A by the permanent magnet pair P2 is the exciting current Ib.
Of the auxiliary magnetic field, which changes in accordance with the change of the magnetic field, and is applied to the working space 3A by the permanent magnet pair P3.
It will change according to the change of.

【0030】以上の説明から、永久磁石対P1〜P3に
より作用空間3Aに生じる補助的な磁界はこれらの合成
磁界となるため、120度位相のずれた電流Ia、I
b、Icによる励磁で回転磁界Φが形成されるのと同じ
理由で、永久磁石11〜16の磁力線が対応する電磁石
に流れる電流に応答して上述のように制御される結果、
回転磁界Φと同期した補助回転磁界φが作用空間3Aに
形成される。
From the above description, since the auxiliary magnetic field generated in the working space 3A by the permanent magnet pairs P1 to P3 is a combined magnetic field of these, the currents Ia and Ia which are 120 degrees out of phase with each other.
For the same reason that the rotating magnetic field Φ is formed by the excitation by b and Ic, the magnetic field lines of the permanent magnets 11 to 16 are controlled as described above in response to the current flowing through the corresponding electromagnets.
An auxiliary rotating magnetic field φ synchronized with the rotating magnetic field Φ is formed in the working space 3A.

【0031】この結果、回転子7には、補助回転磁界φ
にこれと同期した補助回転磁界φが重畳されて成る合成
回転磁界Φ+φが作用し、この合成回転磁界Φ+φが回
転子の回転子巻線に作用し、回転子7に回転トルクが生
じることになる。両者の同期を完全にとるためには、励
磁巻線4〜6に供給される各励磁電流と、電磁石21〜
26に供給される電流との位相が所定の値とされること
が必要である。したがって、この位相差の調整を行うた
めの位相調整手段を設けて、回転磁界Φと補助回転磁界
φとの同期をより一層完全にとることができるように構
成してもよい。
As a result, the rotor 7 has an auxiliary rotating magnetic field φ.
A combined rotating magnetic field Φ + φ, which is formed by superimposing an auxiliary rotating magnetic field φ synchronized with this, acts on the rotor winding of the rotor, and a rotating torque is generated in the rotor 7. . In order to completely synchronize the two, each exciting current supplied to the exciting windings 4 to 6 and the electromagnets 21 to
It is necessary that the phase with respect to the current supplied to 26 be set to a predetermined value. Therefore, a phase adjusting means for adjusting the phase difference may be provided so that the rotating magnetic field Φ and the auxiliary rotating magnetic field φ can be more completely synchronized.

【0032】ところで、磁力線制御器として働いている
各電磁石の強さを決める磁束数Qは、そのコイルの巻数
Nとそこに流す電流値Iの値に比例するので、 Q∝I×N となる。上記磁力線の制御に必要な磁束数Qの最大値は
所定の一定値であるから、電磁石のコイルの巻数Nを大
きくすれば励磁のための電流値Iの値は小さくて済むこ
とになる。ところで、各電磁石への直流供給エネルギー
は、印加電圧をVとすればV×Iであるから、Iの値を
小さくすれば磁力線制御のために必要なエネルギーを小
さくすることができる。このように、永久磁石を利用
し、小さなエネルギーで補助回転磁界φを回転磁界Φに
重畳させるようにして作用空間3Aに発生させ、これに
より3相誘導モータ1の効率、特にその低負荷時の効率
を著しく改良することができる。なお、上記実施例で
は、通常の電磁石を用いた場合について説明したが、電
磁石21〜26として超電導磁石を用いれば、より一層
効率を高めることができる。
By the way, the magnetic flux number Q which determines the strength of each electromagnet acting as a magnetic force line controller is proportional to the number of turns N of the coil and the value of the current I flowing therethrough, and therefore becomes Q∝I × N. . Since the maximum value of the number of magnetic fluxes Q required for controlling the lines of magnetic force is a predetermined constant value, if the number of turns N of the coil of the electromagnet is increased, the value of the current value I for excitation will be small. By the way, since the DC supply energy to each electromagnet is V × I when the applied voltage is V, the energy required for controlling the lines of magnetic force can be reduced by reducing the value of I. In this way, the permanent magnet is used to generate the auxiliary rotating magnetic field φ with a small energy in the working space 3A by superimposing the auxiliary rotating magnetic field φ on the rotating magnetic field Φ, whereby the efficiency of the three-phase induction motor 1 is improved, especially when the load is low. The efficiency can be improved significantly. In addition, although the case where the normal electromagnet is used has been described in the above embodiment, the efficiency can be further improved by using the superconducting magnet as the electromagnets 21 to 26.

【0033】図1に示した構成では、励磁巻線4、5、
6の励磁のための電流Ia、Ib、Icと同一の電流
を、電磁石21〜26のコイル21B〜26Bの励磁用
の電流として用いたが、電磁石21〜26の励磁のため
の電流を、例えば別の3相交流電源を用いて、又は適宜
の正弦波発生回路から120度位相の異なる3つの正弦
波信号を取り出すことにより得、このようにして作られ
た電流を電流Ia、Ib、Icと適宜の同期回路により
同期させて電磁石21〜26のコイル21B〜26Bに
供給する構成としてもよい。
In the configuration shown in FIG. 1, the excitation windings 4, 5,
Although the same currents as the currents Ia, Ib, and Ic for exciting 6 are used as the currents for exciting the coils 21B to 26B of the electromagnets 21 to 26, the currents for exciting the electromagnets 21 to 26 are, for example, It is obtained by using another three-phase AC power source or by extracting three sine wave signals having different phases by 120 degrees from an appropriate sine wave generating circuit, and the currents thus produced are called currents Ia, Ib, Ic. It may be configured to synchronize with an appropriate synchronizing circuit and supply to the coils 21B to 26B of the electromagnets 21 to 26.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によると、固定子側に設けた励磁
用のコイルにて回転磁界を発生させるほか、永久磁石部
材からの磁力線を磁力線制御装置によって制御すること
により、この回転磁界と同期する補助回転磁界を小さな
エネルギーで効率よく発生させ、これらの合成による回
転磁界を回転子巻線に作用させて回転子の回転トルクを
得る構成であるから、特に低負荷時において力率が低下
した場合の効率を著しく改善することができる。
According to the present invention, a rotating magnetic field is generated by the exciting coil provided on the side of the stator, and the magnetic force lines from the permanent magnet member are controlled by the magnetic force line controller to synchronize with the rotating magnetic field. The auxiliary rotating magnetic field is generated efficiently with a small amount of energy, and the combined rotating magnetic field is applied to the rotor windings to obtain the rotating torque of the rotor. Therefore, the power factor is reduced especially at low load. The efficiency of the case can be significantly improved.

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

【図1】本発明による交流誘導モータの実施の態様の一
例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an embodiment of an AC induction motor according to the present invention.

【図2】図1に示した励磁のための電流の波形を示す電
流波形図。
FIG. 2 is a current waveform diagram showing a waveform of a current for excitation shown in FIG.

【図3】図1の励磁巻線によって作用空間に生じる回転
磁界の向きの時間的変化を図2に示す電流波形図に基づ
いて説明するための説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a temporal change in a direction of a rotating magnetic field generated in an action space by the excitation winding of FIG. 1 based on a current waveform diagram shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3相誘導モータ 3 固定子コア 3A 作用空間 4、5、6 励磁巻線 7 回転子 11乃至16 永久磁石部材 20 磁力線制御装置 21乃至26 電磁石 Ia、Ib、Ic 電流 PW 3相交流電源 1 3 Phase Induction Motor 3 Stator Core 3A Working Space 4, 5, 6 Excitation Winding 7 Rotor 11 to 16 Permanent Magnet Member 20 Magnetic Field Line Control Device 21 to 26 Electromagnets Ia, Ib, Ic Current PW 3 Phase AC Power Supply

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から与えられる1組の多相交流電流
によって所定の作用空間に回転磁界を発生させるため固
定子側に設けられた1組の励磁巻線と、前記回転磁界と
作用して回転トルクを生じさせるための回転子巻線を具
え前記作用空間内に回転自在に配置された回転子とを備
えた交流誘導モータにおいて、 前記回転磁界の発生パターンに応じて前記回転子の周り
に間隔をあけて配置された複数の永久磁石部材と、 該永久磁石部材から前記作用空間に与えられる磁力線の
数を位相をずらせて変化させ前記回転磁界に同期した補
助回転磁界を前記作用空間内に発生させるための磁力線
制御装置とを備えたことを特徴とする交流誘導モータ。
1. A set of exciting windings provided on the stator side for generating a rotating magnetic field in a predetermined working space by a set of multi-phase alternating currents applied from the outside, and an exciting winding acting on the rotating magnetic field. In an AC induction motor, comprising a rotor winding for generating a rotation torque, and a rotor rotatably arranged in the working space, in the vicinity of the rotor according to a generation pattern of the rotating magnetic field. A plurality of permanent magnet members arranged at intervals and an auxiliary rotating magnetic field synchronized with the rotating magnetic field in the working space by changing the number of magnetic force lines applied from the permanent magnet member to the working space by shifting the phase. An alternating current induction motor, comprising: a magnetic force line control device for generating the magnetic force line.
JP7225987A 1995-08-11 1995-08-11 Ac induction motor Pending JPH0956127A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7225987A JPH0956127A (en) 1995-08-11 1995-08-11 Ac induction motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7225987A JPH0956127A (en) 1995-08-11 1995-08-11 Ac induction motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0956127A true JPH0956127A (en) 1997-02-25

Family

ID=16838026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7225987A Pending JPH0956127A (en) 1995-08-11 1995-08-11 Ac induction motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0956127A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088805A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Fluxstar Holdings Pty Ltd An electric machine and magnetic field modifying assembly therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088805A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Fluxstar Holdings Pty Ltd An electric machine and magnetic field modifying assembly therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100215534B1 (en) Dual-stator induction synchronous motor
EP1560317A2 (en) Brushless exciter with electromagnetically decoupled dual excitation systems for starter-generator applications
US20150008777A1 (en) Synchronous electric machine
CN112910123B (en) Rotor magnetic pole modulation type induction hybrid excitation brushless motor and power generation system
EP0570582B1 (en) Multiple-stator synchronous induction motor
CN110739891B (en) Electric excitation synchronous reluctance brushless power generation system
JPH0865976A (en) Brushless self-excited three-phase synchronous generator
US4110669A (en) Synchronous machine control system
JPS5837799B2 (en) electric motor device
US9831753B2 (en) Switched reluctance permanent magnet motor
US3210644A (en) Dynamo electric machine
JP2002262531A (en) Dc power generator
KR20030039945A (en) Alternators Magnetic Circuit Using Revolving Current
JPH0956127A (en) Ac induction motor
JP2003134766A (en) Brushless electric rotating machine
JPH03245755A (en) Brushless self-excitation synchronous electric motor
JPH06335271A (en) Synchronous motor
RU2031516C1 (en) Asynchronous adjustable electric motor
JPS6223348A (en) Brushless generator
JP3489108B2 (en) Brushless self-excited single-phase synchronous generator
JP2828319B2 (en) Two stator induction synchronous motor
JPH09135545A (en) Electric motor
JPH06253513A (en) Synchronuous motor
JPH1155912A (en) Cylindrical synchronous generator
JP2975400B2 (en) 2 stator induction synchronous motor