JPS5815438A - 電力供給方式 - Google Patents
電力供給方式Info
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- JPS5815438A JPS5815438A JP57114129A JP11412982A JPS5815438A JP S5815438 A JPS5815438 A JP S5815438A JP 57114129 A JP57114129 A JP 57114129A JP 11412982 A JP11412982 A JP 11412982A JP S5815438 A JPS5815438 A JP S5815438A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/02—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
- H02K7/025—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels for power storage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/066—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems characterised by the use of dynamo-electric machines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、長時間にわたってフ！！（停′市で電力を負
荷に供給する゛［■力供給方式に関するものである電力
需要家の多くにあっては、比較的一定の電（８） ハミおよび周波数でしかも停電の’ｌ１ｌｊい交流電力
を供給することが星望され、実際、心安とされている。 病院、電子的データ処理施設、ラジオおよびテレビジョ
ン放送局、警察：ｌ！ｔ（線施設、？：ｉ ’（札通イ
菖および管制塔施設、および軍・１９的通帖施設は、そ
の交流′電力線に小１１シが発生したりまたはその電圧
および／または周波数がある比較的狭い限界内を１戦え
て」二＋７しまたは下降すると５に深刻な影響を受ける
電力需実家の例である。これら電力需要家の電気設備は
、何等かの電力！Ｍ〕バ故が発生したときに、誤って機
能したり誤操作され、深刻な損失や損害が生じることも
あり、場合によっては人命が損なわれる危険もある。 一般の商用電力供給系はかなり１１イ４５′１度の高い
ものであると考えられているが、電気的変動および事故
の問題がある。商用゛電力供給線にあっては、時間のよ
り長い重大な故障および停電は、それほど頻繁には起こ
らず、また長時間にわたる完全な停′市車故は極イたま
にしか生じないが、＞（７時間の電気的サージ、ディッ
プ（電線のたるみ）、トランジェントおよび七の他の故
障１寸多数発生する。このような電力系統°（１故の、
ｉＴ？Ｎｌｌ＋は次の文献に出ている。 １９７５平５月１０１」発狛のｒＥｌｃｔｏｒｏｎｉｃ
ＤｅｓｉｇｎＪＭｌｏｏ −１０？ Ｙ’ ｒ
Ｆｏｃｕｓ ｏｎ Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ
Ｐｏｗｅｒ ５ｕｐｐｌｉｅｓａｎｄ Ｉｎｖｅｒｔｅ
ｒｓ Ｊ 、 ｅｌ１誌ｒＭｉｎｉ −Ｍｉｃｒｏ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ Ｊの１９７７年７月号の第３８〜４３
ｇ ’ｒＰｏｗｅｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅ
ｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｊ 、および「Ｉｎｆｏｓｙｓｔｅ
ｍｓ Ｊの１９７９年８月号の３３９ 、４２．４３゜
４６および４７’ｔｊ ｒＴｈｅｒｅ’ｓ ａ Ｔｉ
ｍｅ ａｎｄ Ｐｌａｃｅｆｏｒ ＵＰＳ Ｊ。 簡単に述べると、１年間に平均して、いずれの電力線に
おいても数ミリ秒しか続かない電圧サージ、ディップお
よび）・ランジエントのような電気的異常状態は数千回
生じる。年間では、数サイクル継続し、しかも２５％電
圧低下を越えない電圧および周波数低下状態は数百回生
じ、１５分程度以」二には継続しないか、電圧が７５％
以上低下する完全な停電または重大な電力線故障は約１
０同量度まで生じる。電力需要が過大な場合に、電力会
社の操作渚により１１シ意になされる停゛］ＦまたＩＪ
電圧低−ドを除外して、中均してたぶん１年に１回また
は２回イ”Ｉ′度の極〈まれな間ｌ（）、ｉで、ハリ／
ｒ−ン、大きなみぞれおよび風の嵐のＪＩＪ ’ｊ’；
の結果、変電所および発’ｉＪＱ所内または変電所およ
γノ゛発゛１１Ｌ所へ波及する・１）故、火災などによ
り数時間乃金故ＩｌｌわＣする１（イ］用電カイｊｌの
停′市も起こりイ１する。 電力ｈ（Ａの１．シ障、異常および約１５分稈瓜まで続
く］（Ｉい停電を検知して負荷な分姉１または絶縁し、
それにより商用電力線の・ｊＩＪ、シ″９とはｊｌｉｌ
、関係に、連携された電圧および周波数で交流電力の安
定した入力をこれら負荷に供給できるようにすることが
強＜ 凹１？Ｊされる。このように負荷を電力線から分
間１または絶縁するための装置１：ｌ：（、ｉ・Ｉｑ’
ｉ Ｉｉ’Ｖが高く、効−オ（か良く、コストが比較的
低く、１．ｑ゛置唱所をさほど必夛とせず、しかも保守
のさほど必′！２でないことが９１まれ、電力線が完全
に停電したときに２０分程度の期間にわたって交流電力
を供給できるようにする必渋かある。このことば通゛畠
考えられる′電力線の問題点の全てを天川的に考ハ１゛
することにな（１１） る。エンジント］きの予備発市１機を設けている型費な
施設にあって（７、これらの機器をそのようなときに容
易に起動させて、まれに）１ヱこる１時間とか１１１と
いう１．い１°ｌ・電の場合に１Ｌ力を供給するように
することかで、きる。 はずみ−ｊｌ’ｊを用いて発電機を１ｂし、動する′Ｉ
［Ｌ動機への電力供給線における）−（ｌい時間の（１
９障および異常を克服するようにして、かかる′ＩＦ力
線の故障にｆｔｉ＆感な負荷にＰ；・・電および異常の
ない電位を供給することができるようにしたかなり複■
［で高価な発１１
荷に供給する゛［■力供給方式に関するものである電力
需要家の多くにあっては、比較的一定の電（８） ハミおよび周波数でしかも停電の’ｌ１ｌｊい交流電力
を供給することが星望され、実際、心安とされている。 病院、電子的データ処理施設、ラジオおよびテレビジョ
ン放送局、警察：ｌ！ｔ（線施設、？：ｉ ’（札通イ
菖および管制塔施設、および軍・１９的通帖施設は、そ
の交流′電力線に小１１シが発生したりまたはその電圧
および／または周波数がある比較的狭い限界内を１戦え
て」二＋７しまたは下降すると５に深刻な影響を受ける
電力需実家の例である。これら電力需要家の電気設備は
、何等かの電力！Ｍ〕バ故が発生したときに、誤って機
能したり誤操作され、深刻な損失や損害が生じることも
あり、場合によっては人命が損なわれる危険もある。 一般の商用電力供給系はかなり１１イ４５′１度の高い
ものであると考えられているが、電気的変動および事故
の問題がある。商用゛電力供給線にあっては、時間のよ
り長い重大な故障および停電は、それほど頻繁には起こ
らず、また長時間にわたる完全な停′市車故は極イたま
にしか生じないが、＞（７時間の電気的サージ、ディッ
プ（電線のたるみ）、トランジェントおよび七の他の故
障１寸多数発生する。このような電力系統°（１故の、
ｉＴ？Ｎｌｌ＋は次の文献に出ている。 １９７５平５月１０１」発狛のｒＥｌｃｔｏｒｏｎｉｃ
ＤｅｓｉｇｎＪＭｌｏｏ −１０？ Ｙ’ ｒ
Ｆｏｃｕｓ ｏｎ Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ
Ｐｏｗｅｒ ５ｕｐｐｌｉｅｓａｎｄ Ｉｎｖｅｒｔｅ
ｒｓ Ｊ 、 ｅｌ１誌ｒＭｉｎｉ −Ｍｉｃｒｏ Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ Ｊの１９７７年７月号の第３８〜４３
ｇ ’ｒＰｏｗｅｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｅ
ｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｊ 、および「Ｉｎｆｏｓｙｓｔｅ
ｍｓ Ｊの１９７９年８月号の３３９ 、４２．４３゜
４６および４７’ｔｊ ｒＴｈｅｒｅ’ｓ ａ Ｔｉ
ｍｅ ａｎｄ Ｐｌａｃｅｆｏｒ ＵＰＳ Ｊ。 簡単に述べると、１年間に平均して、いずれの電力線に
おいても数ミリ秒しか続かない電圧サージ、ディップお
よび）・ランジエントのような電気的異常状態は数千回
生じる。年間では、数サイクル継続し、しかも２５％電
圧低下を越えない電圧および周波数低下状態は数百回生
じ、１５分程度以」二には継続しないか、電圧が７５％
以上低下する完全な停電または重大な電力線故障は約１
０同量度まで生じる。電力需要が過大な場合に、電力会
社の操作渚により１１シ意になされる停゛］ＦまたＩＪ
電圧低−ドを除外して、中均してたぶん１年に１回また
は２回イ”Ｉ′度の極〈まれな間ｌ（）、ｉで、ハリ／
ｒ−ン、大きなみぞれおよび風の嵐のＪＩＪ ’ｊ’；
の結果、変電所および発’ｉＪＱ所内または変電所およ
γノ゛発゛１１Ｌ所へ波及する・１）故、火災などによ
り数時間乃金故ＩｌｌわＣする１（イ］用電カイｊｌの
停′市も起こりイ１する。 電力ｈ（Ａの１．シ障、異常および約１５分稈瓜まで続
く］（Ｉい停電を検知して負荷な分姉１または絶縁し、
それにより商用電力線の・ｊＩＪ、シ″９とはｊｌｉｌ
、関係に、連携された電圧および周波数で交流電力の安
定した入力をこれら負荷に供給できるようにすることが
強＜ 凹１？Ｊされる。このように負荷を電力線から分
間１または絶縁するための装置１：ｌ：（、ｉ・Ｉｑ’
ｉ Ｉｉ’Ｖが高く、効−オ（か良く、コストが比較的
低く、１．ｑ゛置唱所をさほど必夛とせず、しかも保守
のさほど必′！２でないことが９１まれ、電力線が完全
に停電したときに２０分程度の期間にわたって交流電力
を供給できるようにする必渋かある。このことば通゛畠
考えられる′電力線の問題点の全てを天川的に考ハ１゛
することにな（１１） る。エンジント］きの予備発市１機を設けている型費な
施設にあって（７、これらの機器をそのようなときに容
易に起動させて、まれに）１ヱこる１時間とか１１１と
いう１．い１°ｌ・電の場合に１Ｌ力を供給するように
することかで、きる。 はずみ−ｊｌ’ｊを用いて発電機を１ｂし、動する′Ｉ
［Ｌ動機への電力供給線における）−（ｌい時間の（１
９障および異常を克服するようにして、かかる′ＩＦ力
線の故障にｆｔｉ＆感な負荷にＰ；・・電および異常の
ない電位を供給することができるようにしたかなり複■
［で高価な発１１
【システムは知られている。しかし、
通常はこのような発′ｒＬシステムでは、電力をわずか
数秒程度のあいだ或いは良くても１分以内の間だけ供給
するにすぎない。 先行技術の調査の結果、次のような特許およびトす折物
が本発明に関連して本願人が最も適切であると考えるも
のである。 １ 、１８７１年９月２８１」発行の Ｇａｕｌ に
よる米国特許第３，８０９，４２８号［慣性により駆動
される予備発電機ユニット］ （１２） この米国特許はいくつかの異なる実施例を開示し、その
名々において要旨は２つのはずみ−１１を持つ予１！ｈ
発電機、即ち交１イｃ発電機を備え、自′５１のはずみ
ｊｌ−をその交流発電機に固定的に接合し、第２のはず
み車を電気的に制ｉｔ’ｌｌされる滑りクラッチに貼合
する。２速度電動機を用いて先に述へた交流二；ｈ′屯
機および第１のはずみ車を定常速度に駆動し、次いでそ
の電動機をその一層速い速度で１！！１転させて第２の
はずみｊｌを第１のはずみ車の速度の２１１１となす。 」！↓荷への電力線中に停電が起こると、かかる予１＋
＃＋交流発電機はその交流発電機および第１のはずみ車
の持つ駆動エネルギを持って負荷への電力線に割り込ん
で入りその電力を交流電イ；ｔ’、 ７ｃ発生するのに
供給する。磁気滑りクラッチはその電気制御により（’
Ｊ勢されて速度の一層速い第２のはすみ７１ｉより交ｌ
ｉｍ発電機を短時間のあいだ一定速度で回転させつづけ
るのに十分なエネルギを追加して供給し、それにより′
市川を一定に保つ。 当該特許明細書中の第３段第３０〜３２において、特許
軸者は第２のはずみ車により交流発電機を約５〜１０秒
の間適切に機能させｈ′［１けることができる旨を記」
１夕している。 ２ 、１８１３７年４月１８日発行の Ｇｒｉｌｌｏ
による米国特許第３，３１５．１１１８”・）「交流
発電機電力供給方式」 この特許は電動発電機ユニットを開示し、それにより商
用電力線から電力を受取り、発電機を駆動する電動機を
運転させて電力線の故障および停電に敏感な負荷、特に
コンピュータに電力を供給するようにし、それによりコ
ンピュータを商用電力線から分局ｔする。約１秒間度ま
での電力線の故障を処理するために（同特許明細書第１
欄第３０〜３６行参照）、この電動発電機ははずみ車を
有し、このはずみ車を磁気的に作動するクラッチにより
電動発？ａ′機に接続して発電機よりコンピュータに電
位を供給し得るようにしている。電力線の故障が１秒を
越えると、同明細書第６欄第３９〜４８行および第６３
〜６５行に示されているように電気制御部か伺勢されて
コンピュータのサイクルダウンを行う。もし故障が１秒
以内にυ［除されると、電力線からの′電力は［Ｉ）１
イνし、１に動発’、ｌｔＪ幾１−．ｉ： ：Ｊ：ずあ
る速度に：「制動され、７匁いて・、゛市１錠クラッチ
が伺！乃されては丁みｌｉ：２ぐ仝速度に駆ＪＪＪせし
める。 ３ 、 ｌ！９５７年２月２６）１にＱ、 ＜ｊ （７
１１Ｌｉｎｄａｌ＋ｌ 奮による米国！４＋ｆ１．′１
第２，７８３，３１９３°弓「緊急１１！ｉの゛市力移
」ｙ−装置」 この信許には、商用電力線のＩＩシ障）Ｉｔ１に予備ユ
ニットに電力の緊急移ｊスをイーＩって停゛♂＋ｉを１
１′１容することのできない負７１１ノに４合’ｉｌｔ
するようにしｌこ４つの実施例が開示されている。いず
れの′（（施例においても、Φいはずみ車および回転コ
ン八−りとル（１合わされたｌｌ′Ｉ流発電機−’ｆＬ
動機ユニントを用い、発′Ｉ′１．機からの直流を受は
取ってその自流を負荷に対する交流に変換する。はずめ
車により十分なエネルギを曲流光電４世に（Ｊ（給して
、商用′市力線か停電したときにこの直流発電機により
電圧を発生させて、補助ディーゼルエンジンが起動され
イ！するようになり、そしてそのディーセルエンジンに
より直流゛電動機を駆動する才での数秒間にわたって負
荷に交流゛電力を供給することがでみるようにする。 （１５） イ・〉知のように、１１″ｉ’ Ｊｌ？発’ｉｌｊ機お
よび回転コンバータは整流イあよひツラシ生含み、これ
ら整流子およ・ｊブラシは保守を必要とする。 １１、今１１、琵「ポピュラーサイエンフ」の１８８０
年８月１′Ｊの第８６およυ・８ ？ Ｏｒ ＶＨ；、
間中のはずみ車」この論文に１寸、４ノ１１Ａされた旧
市ケース外に配置された磁気支４１ブラシレス電動機お
よびはずみ３（７が記載されており、′；Ｌ動機ｋ ；
’＋１１速度に伺勢し、および゛電力の必要なときには
ずみ４１ｉおよび電動機をエレクＩ−ロニクスにより作
動させて゛電位を発生させるようにする。 」−述した３つの特１、′１における装置では、多くの
４１−１成部分、例えはスインチ、調整器、磁気クラッ
チ、制御回路およυその他の電気的部イＡそしていくつ
かの装置においてはブラシおよび整流子に対して、卓に
注意を払って保守をすることが必要であるが、これら装
置においては、商用電力線に応動しての実際の停７１ｉ
に対処しイＩする能力は秒のオーダーであり、せいぜい
良くても約２０秒を越えることはない。これに対して、
本発明では、比較師部（１６） 」１３な構成でしかも比較的小さｌノ・交ノＡｆｌ ＋
ｆ＞＜−’＃電動機およυはすみ小を用い、この１寸ず
み中を高い周ν皮数の補助交流発電機に結合し、この袖
［すＪ交流発′市機を七交流発電機に接続し、この１交
流発電機により交１イ仁′市力を停電や１１シ障などの
異常状７．ｆ′Ｌ４’に敏感な負荷に供給する。主文１
１）ｆｒ、発’ｉｌ（機を駆動する′電動機にＩＬ力を
供給する商用’ｌ［ｖ力線に停電が起きたと５に、補助
交流発電機は電動機として機能し、他力、交流、４導電
動機は１゛１動的に高い周波数の交流発゛市機となる。 本発明の電力供淫ら方式は、４．、Ｉｒにブラシまたは
整流子を必要としないので、その）Ｉ命が極めて長く、
しかも保守はたと九行うとしてもＪ・★くまれで良い。 本発明の新規な１１を力供粕ノＪ式によれは、電力を２
０分以］二に−わたって負荷に供給することができるの
で、極〈まれな１時間または数１１におよ７５−長い停
電の場合を除けば、通常考えられるぼｆ用型力線の故障
および停電に対処することができる。 本発明を実施するにあたっては、」・１止室内の電動機
を１９７８年９月１１３１１発行の米国！ＩＩｌ許第４
，１８８．４５９号および］Ｓ７０年７月２Ｊ目発行の
米国特許第３，５２１．１４９号しこ開示されているよ
うなローゼル（Ｒｏｅｓｅ１〕による定周１ル数、定４
［Ｓ４： ｊＴｈ電機としである場合には作動させるも
のとし、これら特許の開示をここに耳ソ込むものどする
。 以」−の諸点に、、Ｉｔ、 ２て、本発明の１」的は、
−１−述した従来のイ１ト々の欠点を解決し、長い時間
の停電に対処することかてさ、しかも七の構成が簡単で
かつ保守をさほど必要としない１に力供紹方式を提供す
ることにある。 本発明において（′ズ、回転可能な交流発電機システム
を、ディップ（電線のたるみ）、トランジェント 電などのような５６ツ常状愈を受ける外部交流電力線か
ら交流電力を供給される回路に導入して、それにより、
常に停電なしに、交流電力を選択された周波数内でおよ
び所猜の電圧において異常状態に敏感な負荷に供給する
。この発電機システムは停電に対して敏感な負荷を外部
電力線における電気的異常状態から遮蔽するように構成
および配置された構成８１（分を有し、他力、回Φｌ：
呵能な発電機は、電力線の全停電が生じたときにに時間
にわたって異常状１島に対して７１１９感な負荷にイ＼
交流電力＜’−ＩＪＩＩ Ｎ６できるように作動Ｉｊ丁
能なものとする。 本）Ｌ明゛市力供給方式は、（１）選択された所望の′
電圧で交流、１℃位を負荷に供給することができ、しか
も七の負荷に回転可能に接続された一１″交流発電機と
、（２）外部電力線が正常状ｙノ！；の間には旨い周波
数の交流を発生することができる曲助交流発電機とを（
ｓｉｌえ、これら双方の発電機は電力線がＩＦ常な状υ
１、のもとで１未ＪＷ定の回１ｊシ；数領域内で回転可
能なものとする。このような１１−常な゛ｌｌｊ：力線
状７ｊ′Ｌ’、のもとで、補助交流発電機より高い周波
数の交）ｌｆ、 ’ｆｌΣ位を高速Ｈ１，： ’、ｂ：
リノ機およυはずみ中コーニットに供給し、ぞのユニッ
トの速度を少なくとも６０００ＲＰ Ｍおヨヒ々ｒ マ
Ｌ ＜ ハ９０００〜３＋）＋１０ＯＲＦ Ｍ（７）；
１Ｒｉｌ／Ｉ’ｌ 、！ｌ： ｆる。主文１ん発電機に
より８０Ｈｚまたは５０Ｈｚの交流を発生するものとし
たと、′ＩしこＩＪ、そのヨト交流発電機の速度は通゛
＾へは１２００〜３２００Ｒ１−’Ｍの範囲内にあるが
１．ｔ’ｉｉ速度電動機およびはずみ中はぞの回転（１
９） さシよりも数１１″１高い速ｊ１°すて回−１・ｌ；す
ることになる。 ’４＋Ｙｌって、高速度電動機およυはずみ車は比較的
小さな重量でしかも小ざな体積のもとて一層大きな回転
運動エネルギをＡ′、持する。 外部電力線の完全な停電または大きな電圧低下やその他
の故障の発生１１１Ｆに、制（１１１回路か作動して高
速度電動４ｇ、を高い周波数の交流発電機として機能さ
せ、その回転運動エネルギを変換することにより一定周
波数の交１Ｍ電位を発生させる。かかる高い周波数の交
流電位を補助交流発電機に供給し５ この補助交流発電
機を自動的に同期電動機として作動させ、この同期電動
機により所定回転数領域内で主文ＪＱ発電機を駆動し、
もって主交流発電機より選択された周波数内でかつ所望
の電圧において交流電位を異′畠状態に対して敏感な負
荷に供給する。また、Ｗ常交流状ｊ２！１の発生時には
主制御回路により発電機システムおよび負荷を外部電力
線から直ちに遮断する。 」二連した＾ＪＩ速度電動機およびはずみ車ユニットを
、真空あるいは水素のような低密度ガスのよう（２０） な風損の低い雰囲気を有する」。Ｊｕｌ−室に配ｊ１１
゛１する。 高速度電動機はその機能を実行するために’ｌ’ｒ別の
設計および構成を持つものとする。即ち、かかる高速度
電動機はスロットをイｆする軟磁性体による円？ｔｊ鉄
心を有する固定子を俯１え、その円筒鉄心には”ｉｆｉ
、力巻線を設け、この電力巻線に交流が供給されるとき
に、電力巻線により回転子−をヒステリシヌ′市動機の
形態に回転せしめる。このｌ１ｊ１転子は軟磁性体によ
る界磁鉄心を有し、その円筒表面」二に磁化可１止な永
久磁石材料による層を設げ、この層を固定子中の円筒表
面と間トド、へをおいて並；〆１する。 固定イは励磁コイルを有する溝を（ｉｔ＋え、この励磁
コイルにより磁極片を取囲み、この１磁極片を磁化゛可
能な永久磁石材料による層に対して適切に位置させるこ
とにより、励磁コイルか！１４〜定周一定の交１に電位
で励磁され回転子か回転するときに、永久磁石材料によ
る層が磁極片中の強いパルス状磁界により磁化されてＮ
極およびＳ極の磁極パターンを形成すようにする。この
ように磁化された層により固定子の電力巻線に、励磁コ
イルを励磁する交流の特定の周波数と回−周波数の交流
電位を発生させる。 本発明の一実施例においては、主交流発電機および補助
交流発７ｔｉ： １，２を外部交流電力線から電力を供
給される主駆動電動機により駆動する。駆動電動機ど外
Ｓ＋＋電力線との間には主制御ユニッＩ・を配置し、こ
の王制（コリユニットは回路遮断器、ヒユーズ、起動器
および電子的センサおよび信号および制御手段を９１１
１える保護手段を有する。主制御ユニットは駆動電動機
の起動および停止を手動並びに自動的に行うのみならず
、この駆動電動機を損傷するＪＪｔのある外部交流゛重
力線中の１１シ障および２１イ故からｙ１該駆動電動機
を保護し、さらに高速度電動機に制御信号を供給して外
部交流電力線に」二連したような異常状態が生じたとき
にこの高速度電動機を発電機として機能させる。外部電
力線における小さなディップ、短い電圧サージおよび小
さなＩ・ランジエントは、しばしば、駆動電動機により
容易に吸収されるので、発電機および異常状態に対して
敏感な負荷はこのような小さな異常状態から完全に遮蔽
されかつ絶縁ごれる。夕１畳゛ツ１（電力線に大きな一
１９障および停電か生じると王制ｉ１’ｌ１回路は直ち
に−１−述した回路の外ｌＸ１３交流１電力線に対する
接わ“じを遮ｖ１１し、全システトをこの、Ｊ：うな外
ｒ：ｒ＋ ｒｌｊ力線の障害から分離しおよび絶縁する
。子制御コ１１ユニットはぞれと同１１１ｆに他の制御
部にも慴（）を送り、】巽釈された高い周波数の交流を
高速＋ｗ ′ｔｙ動機中の励＋’ｔｉｉｉコイルに供給
し、それによりこの高速用゛電動機が直ちに高い周波数
の発電機として機能しはじめるようになし、その高い周
波数の発’ｌＬ！：機より補助発電機に交流電位を（Ｊ
ｊ粕してこの補助発電機が同期電動機として動作するよ
うになし、この同期゛１１χ動機により主交流発電機を
所定の回ΦＩ：数領域において１５１に動じ、それによ
り選＋Ｊｉ！された周波数および所望の゛市川において
交流電位をｌ／、ｌ常状７Ｉ！ｒ、に対して敏感な負荷
に供給し続けるようにする。高速度電動機およびはずみ
車ユニットにＭ・えられた大・′１１の連動エネルギに
より交流１ｊＨ位を袖１１１１発゛１１ｃ機に対して何
分もの間、例えば極めて容晶に１５分以−１−にわたっ
て供給する。 （２３） 外部電力線に交流電力か回復されると、主制御ユニット
は励磁コイル用の制御ユニ７トに信号を送出してこの励
磁コイルに交流を供給するのを中止し、電動機が最ｈ１
高い周波数の交流を発生しないようにする。それと同時
に、１（１１路遮断器により回路を再び接続して外部交
流電力が再び駆動電動機に供給され、その勾ス動電動機
が発電機システムを駆動する機能を果すようにする。従
って、停電に対して敏感な負荷には、外ｉ′Ｘ１；交流
電力線にどのような障害が起ころうともその障害とｊま
無関係に所望の交流電力をＰン電することなく供給する
ことができる。 本発明の他の実施例においては、外部交がも電力線を同
様の主制御ユニッＩ・に接続し、外部交流電力線が正常
な状態にある限りは、その制御ユニットからの導線によ
りライン交ｌズ己電位を異常状態に対して敏感な負荷お
よび直接に主交流発電機に供゛給する。外部電力線から
の交流電力をまず最初に外部電力線に介在させた分離お
よび調節用の変成器に供給し、次いでこの変成器より交
流を異常状（２４） 態に対して敏感な負荷に供給して、この負荷を電力線中
の小さな電気的異常状可：から遮＋ｈ’ｉするようにす
る。駆動型：ａ機は設けることなく、外ｉｉＢ電力腺か
らの交流を直接に主交流発電機に供給し、この主交流発
電機を、既知の形態で、′「１ｉ！ｌ！ＩＩ機として、
作動させることにより、この電動機およびそれに接続ぶ
れた補助発電機が所定の回転数領域内における全速度に
到達するまでこれら両名を加速する。このようにして駆
動される補助発゛市機により交流電位を発生し、その交
流電位を月１１−室内の高速度電動機およびはずみ車ユ
ニットに供給し、その高速度電動機を加速する。高速度
電動機およびはずみ車がその全速度に到達すると、補助
発電機からの交流の周波数は高速度″Ｔ１を動機の固定
子中の磁極数に関連しているので、高速度電動機および
はすみ車の全速度はか−かる交流の周波数と回期し、高
速度電動機ユニットの摩擦めよび風損による損失を補償
する小さな星の一、ｂ：力を除けば、補助交流発電機か
らさらに電力を供給する必要はない。同様に、主交流電
動機および補助交ｌイを電動機がその全速度に到達した
後は、摩擦および風損による損失を補償する以外にはラ
イン交流電力を更に必要とせず、２つの発電機および高
速度電動機ユニットは回路に勾Ｉ７て浮動するようにな
る。 外部交流電力線に大きな故障、電力の停電が起こると、
主制御ユニントにより外部電力線回路をかかるシステム
から直ちに遮断する。それまで無負荷状態で全速度で回
転し続けていた主交流発電機は直ちに発電機として機能
するようになり、その発電機により選択された周波数お
よび電圧の全交流電力を分離および調節用変成器を介し
て異常状ｙ魚に対して敏感な負荷に供給するのを開始し
、それにより負荷に供給される交流電力が中断されない
ようにする。それと同時に、主制御ユニットから励磁コ
イル用の制御回路に信号を送り、高い周波数の交流電流
を励磁コイルに供給して、この励磁コイルにより永久磁
石材料による層を磁化し、そして電動機の固定子電力巻
線中には電動機およびはずみ車の回転数よりも低い回転
数において高い周波数の交流′電位を発生し、この高い
周波数の交流電イ）′／を補助発電機に供Ｎハし、この
補助発電機か１゛しυＪ的に同期電動機どして機１′１
比し、その回期’ｉｌｉ動機により所定の回転数で１″
交流、発電機を駆動するようにする。高速＋＜１電動機
および１」ずみ中の回転圧動エネルキにより交流′１１
を力を１・交流発電機に供給してこの主交流発電機より
／ｉｋ ′ｌｕ：力を極めて長１１！、、間にわたって
負荷に供給しに４．“にげるようにする。 本発明における発電機および高速瓜電動機−はずみりＪ
ユニントは異゛帛状居；に苅して敏感な負荷を外部交流
電力課全ての小ｙな、１，１．！常状ｊｊ↓；から遮蔽
および分ρＪ（するのみならず、外部゛１［Ｃ力線にイ
ス停電が生じたときに、数時間また１」放１１続くよう
な比較的まれな停゛市の場合を除いて、イ５ ’Ｉｌｉ
力をその負荷に供給するものである。これは比較的小さ
な小型の装置により達成される。本発明電力供給方式に
よれは、外メス１（電力線の停電か１５〜２０分間以」
−続く１１ とぎに異常状態に対して敏感な負荷が損失または損傷な
しにサイクルダウンできるのに１−分な１１り間を１７
−えることができる。補助光１Ｆ機およびエンジ（２７
） ンを緊急作動１］に設ける場合には、本発明によりての
エンジンを起動して作動させ、それによりこの緊急時の
′１１Ｌ力ｉ１：ｉ！からＪユ荷に交流電力を供給する
ことかて、子、ｊにっで１ｊＩＩｆ間または１１１とい
う長い商用電源の停′屯であっても負荷の作動に影響を
及ぼ丁ことはない。 以１ζをこ図面を参照して本発明を＾￥： ７ｇ１＋１
に説明する。 第１図および第２図を参照するに、本発明の第１実施例
において、市動発７１ｉ機ユニット１０は電動機１２を
イｊし、ぞの゛電動機１２を主交流発電機１４に接続し
て、この主交流発電機を駆動する。電力線ｊ６は交流１
１！、力を適しＪな主制御ユニット１８から電動発′屯
機ユニット肖へ１」（鯖する。この主情ｆＪ−［１ユニ
ツ］・１８は回路遮断器、電動機指導装置、ヒユーズ、
およびイ１−１弓送出および電子−制御装；６のための
保護および検出子ｊ）を有する。更に、主制御ユニッ）
１８には、例えは、商用電源等から３相８０Ｈｚ交流電
力を供給する外部交ＵＡＬ電力線２０と接続可能とする
。 電動機１２は例えば１８００ＲＰ Ｍで作動する回期交
流（２８） ’ｌＩｆ動機とするのが々ｒ適であるが、４Ｘ負荷１１
１ｊに１％以内のスリンプで作動する交流誘導電動機を
用いることもてきる６電動機１４１；上、Ｉｌｌｌｏｏ
ＲＰでの所定電圧の８０Ｈｚ交流を発生ずる慣例の１１
極発電機とすることもでき、この交流を線２２を介して
異常状態に敏感な負荷２４に供給する。 高周波数補助発電（幾３０を（ｌＩましくＩＪ直接１１
１＋ ！ｉｕス動により電動機１２に接続する。この高
周波数補助発’ＩＩｉ：機３０は軟磁性体による回転子
−３２を右し、この回転子３２は円〕１フ表＋ｒ＋ｉを
イ３し、その人血に、Ｎ極およびＳ極の磁極パターンに
磁１ヒ、された永久磁石材料３４による表面層３４を１
没ける。回１ｔ’／ｉ （３２を固定子３ｅて取囲み、
この固定子３Ｇはｉ＋ｌ’ｉが形成された軟磁性体によ
る鉄心をイ］し、そのｊｌ−に電力在線を１没け、回転
子３２の全速度において、１ｄＪＩ［ｌの交流の周波数
の少なくとも３倍、好ましくは５〜２０倍の高い周波数
の多相交流を発生する。補助−３？！電機３０により発
生した高い周波数の交流電位な腺３８を介して７Ｆ気＋
１Ｍ１１Ｊ’ｌｌユこツｌ’４０に供給し、このユニシ
ト４０から導線４２により封止室４４に供給することが
できる。 かかるＪ＝ｔ ＋ｌ−，’＋４４はΦ（ｌす、ｔ、台４
６およびカバー４８を有し、そのカバー４８の中には水
素やその他の低富度カスあるいは、例えは、水銀柱Ｊミ
リメートルの絶対圧の真′イにのような風損の低いぢｆ
囲気を設ける。金属Ｊ？ｉ止１）１（材４９に適当な気
弄５」−１市ガラスを説けて導線４２がケーシング４８
の壁を通過して高い周波数の交流を封止室４４内の電動
機５０の固定子電機子に供給できるようにする。電動機
５０は回転可能な輔５２をイ１し、この輔５２を２１（
台４６に形成した窪み４６に配置１ｔされた４ぐ測ベア
リング５４および基台４６に強固にけられたＩ一方に突
出する剛固な重い円筒５８内に保持ぎれたに側ベアリン
グ５５に取付けるものとする。！１ｌ１５２の上端には
はずみ車ディスク８０を載置し、このディスク６０から
円筒」二界磁殻６２を下方に突出させる珪素鋼板の積層
体のような軟磁性体による鉄心６４を剛固に締結する。 この鉄心６４の円筒形状の内側表面−４−にはバリウム
フェライトまたはストロンチウムフェライト 物のような磁化可能な永久磁石材ネ４による層６６を固
着して、円筒状開口を形成する。円筒状電機子鉄心７０
をオ一方に突出する重い円↑：１１５８の外側表面−ｈ
に確実に配設する。この鉄心７０もまた在線を収容する
１ｉＶｉを有し、３％Ｊ４素≦゛１１板のＪＪｌｉ層体
のような軟磁性■板により形成する。ｌ”］ ｆ、２状
電機子鉄、６７０の外側は永久７ε石材ネ′（による層
６８に勾して相補的に並置され、かつ両名の間に小さな
りリアランスをもつ円’ｔｒｉ ３１毛状とする。′重
力巻線７り１を鉄心７０の内の＋、’ｅ択きれた溝内に
配置する。 他のｉ＋Ｖ＋には磁極片の回りに励１義コイル゛？４を
配置して選択された交流電流が励磁コイル７４を通過す
るときに、強い磁界が１（１られて、界１匹Ｊ！５１３
２が回転するときに層６８にＮ４ＶおよびＳ極の磁極〕
くターンが４．＋％起されるようにすることが、できる
。 励磁コイル７４への交流電流は１１１８の気冨封止部材
を通る一！−！線７６により電ｒ−的制御ユニ・ント７
８から供給される。この電ｒ〜的Ｍ １Ｊｌｌコーニ・
、１・′？８は線３８ｉこ結合された線８０により給電
されて補助発電機からの高い周波数の交流１１！、力の
内のいくらかを受取る。 かかる＋１フ制御ユニント７８１Ｊ米Ｉｌｌ ！Ｉ！ｒ
ｌｉ′ｌｉ’ｋ ４ 、１１３８．４５９号の第７図
に示すように構成できる。かかる特許の第７図における
′屯ハ：調整器４６８Ａはセンサ８４から線８６により
イ」！給される電気信号（こより制御される完全にオン
また１寸完全にオフの電子スイッチで置き換えることか
できる。ここで、電力線２０に／１シ障が生じ、線２０
からセンサ８４に至る線８８Ａによりその旨を表わす信
号なセンサ８４１こ供給するとき１こ、このセンサ８４
により制御ユニット７８をトリガーして、制御ユニット
７８より励磁コイル７４に交流電流を供給するようにす
る。固定子７０の作動中にこの固定子７０に発生する熱
を円瀝）５８により重い基台４６に導く。作動中に回転
子内に発生する熱を殻６２によりはずみ車８０に導き、
封＋に室４４が排気される時に、かかる熱をはず、７；
ｔ、 ’ｉｌＬ＋３０の表面から」・１止室４４の壁に
放射する。Ｊ・Ｊ市電４４内に水素ガスの雰囲気を存在
させると、そのカスにより熱が回転子からケーシング４
８に効率よく伝達され次いで周囲に伝達される。 はずみ車６０の材料および構造を適ｌ）Ｊに定めて、そ
のはずみ車が非常番こＶい速度で回転する時に現われる
大きなｊＡＩ心力に安全に耐え得るようにする。はずみ
小は鍛造銅板により構成することができ、このほずみＪ
ｌ・には外側のフランジの伺いたリム部分６１ヲ支持す
るようにテーバのイ・ｊいた拡大されたハブを有する。 真空で作動させるためには、ベアリング５４およりブ５
５をＺ−ＩＩｌ！ｊ化モリブデン 、二１１（Ｌ化タン
タルまたは一二硫化二オブあるいはこれら金属のセレン
化合物また１才テルル化合物のような固体ｉｌ＋Ｉ滑剤
、あるいは従来知られているある種の蒸気月：の低い液
体７１ＦＩ滑剤で潤滑させる。 Ｕ：＋ ＋）ｘ室４４はパイプ５３を通して所望の低圧
、例えば水銀柱の１ミクロンに１ノ１気することができ
、それにより電動機５０およびはずみ中６０が全速度で
回転するときに風損を減少させることができる。かかる
パイプ５３の一端には真空に列して気密な弁５１を設け
ることができ、あるいはかかるパイプ５３の一端を半Ｈ
１］あるいは檜′接で」・ｌ［トすることもできる。水
素あるいはその他の低′にＩＷガスを」、■車室４４内
において用いるときには、この月１に室４４をまず最初
に低圧にわＩ気し、次いで、水素ガスをパイプ５３によ
り所ス１１圧力にまで導入する。封１に室４４には気体
圧力計を設け、そのり−（・線イ゛仝をガラスと金属の
気密Ｊｅｔ止部旧により１Ｖを通して通過させるように
することができる。カラスと金属との置市部材４９をも
設けて電気導線か壁を通して封止室４４に入ることがで
きるようにしてもよい。 高速度交流″ｌ’ｔｉ：動機およびそれに関連するはず
み車により回転連動エネルギの大部分を比較的小さな空
間内に蓄積することができる。従って直径が２４インチ
（８Ｑ、９＋１ｃｍ）の鋼製はずみ車であって、その外
側リムの厚さか１インチ（２，５４ｃｍ）、幅が３イン
チ（７，６２ｃｍ）であり、はずみ車ウェブがリムにお
いて約２インチ（５，０８ｃｍ）から徐々に増大して深
さ４インチ（１０，１８ｃｍ）のハブに至るようになし
たときには、そのはすみ１１１．により速度１１３００
０ ＲＰＭのときに全体で約５皐ロワツト時のエネルギ
を蓄積〜することができる。回転速度を１８００ＯＲＰ
Ｍから１２００ＯＲＰ Ｍにすると、かかるはずみ車は
このエネルギの約５５％を放１］１する。このような寸
法のはずみ車および高速電電動機５０を収容すためには
、」、ｊ車室４４の直１￥を約２６インチ（Ｈ，ｔ）４
ｃｍ）となし、高さを約１８インチ（４５，７２ｃｍ）
とすることかできる。 図示の本発明しこよる装置の動負を開始さぜるための１
つのシーケンスにおいては、回路遮断器および電動機起
動器１８を作動させて゛電力線１８に至る回路を閉し、
そして同期電動４ｊ！Ｕ１２を伺勢して主および補助交
流発電機１４およＵ３０を’ａＹｘ常の全速度にまで駆
動する。制御部４０を適切に設定して、最初には高速度
電動４Ｍ５０に゛７１ｒ、気エネルキが供給されないよ
うにする。わずかな１１９間の後、電動機１２により発
電機１４および３０を全速度にまで駆ａＪシ、その主発
電機の出力は、例えば、８０ Ｈｚの交ｌＩｃ、であり
、その交流を負荷２４に供給する。補助発電機３０は４
極ユニツトとすることができ、回転ｉ？Ｑ１８００ＲＰ
Ｍのときに１３００ Ｈｚの交流を発生ずる。このとき
、制御ユニット４０は８００ Ｈｚの交’ｔｆ、ｃが力
線３８から線４２を介して」」１１−室４４内の電動ｙ
Ａ５０に流れイするようにする。交流電力の電動機５０
への流れを適切に制御して電動機５０をゆっくりど加速
し、それによりオーバヒートをｅＹｔ ＩＪ−するよう
にすることもできる。電動機５０およびはずみ）トロ０
には慣性かあるので、これら電動機およびはずみ−１（
がそれらの全速度、例工ｆｆ、１８００ＯＲＰＭに到達
するまでに１５分〜１時間程度の時間を必要とすること
もある。−１全速度に到達すると、この全速度は発７１
ｙ機３ｏからの高い周波数の交流と同期しており、電動
機５ｏは回路トに浮動状態となり、しかも風損およびそ
の他の損失は低いので、補助発電機３ｏから電動機５ｏ
へエネルギの補給はほとんど必要とされない。 商用電力線２０に停電が発生して、電動機１２に電力の
流れが無くなると、制御ユニット１８における回路遮断
器およびそれに関連する制御部が作動して電動機１２に
至る回路を遮断する。電動機１２は最早電力を供給して
発電機１２および３ｏの回転子を例えば１８０ＯＲＰ
Ｍで駆動することはできないので発電機の回転子の運動
エネルギのみが交流電位出力を発生し続けるのに供され
る。このようにすると、発電機１４および３ｏの回転子
の速度は変換されるエネルギの辰に比例して低下する。 七交流発電機は約１秒の間のみ所定回転数＋１’ｌ域に
おいて作動を継続して負荷２０の許容できる周波数およ
び電圧において主交流を発生ずる。 発′ｒＦ機１４が４極交流発電機であるときには、１８
００ＲＰＭの速１隻において、この発電機１４は特定の
電圧で６０８２の交流電位を発生する。回転速Ｉｍが１
０％低下すると、この発−Ｈ（ｊ：機は５４Ｈｚの交流
を発生し、電圧もまた１０％低下する。電圧および周波
数がこのような敏だけ低下した交流で作動する負荷はほ
とんどない。しかし、コンピュータのような異常状１ｉ
；の影ス５を受は易い多くの負荷にあってはわずか０．
５％の周波数変動しか１角容できず、従って周波数が電
圧よりも一層重要であることかよくある。いずれにせよ
、発電機の回転質−ｙ１％の回転連動エネルギは、特に
異常状ｍ１に敏感な負荷の全てに対して許容できる電圧
および周波数の交流電位を発生するのに約１秒間度しか
役に立たない。たとえ極めて重いはずみ車を用いても、
実用的な発電機は、異常状態に敏感な負荷の代表的なも
のに対して許容できる電圧および周波数の交流電位を約
１〜１０秒間度しか発生することはできない。 高速度電動機５０およびそのはずみ車６０に蓄えられる
運動エネルギのＪｉｌ−は非常に大きいので、補助発電
機３０は長時間にわたって主交流発電機１４に対する駆
動電動機として機能し、この主交流発電機１４をその実
効回転数領域において回転させ続けることができる。比
較的小さな交流誘導電動機およびはずみ車を高速度で回
転させることにより主交流発電機：機１４を実効回転数
領域において１〜２０分間にわたって回転させ続けるこ
とは極めて容易に可能である。２つ以−ヒの高速度交流
誘導電動機およびはずみ車ユニットを一組の主および補
助交流発電機とともに用いることにより、主交流発電機
から交流電力の実効的出力が得られる時間をそれに合わ
せて長くすることができる。 工場や事務所等に対する商用電源が停電すると、その照
明および電気を必要とするその他の装置もまた停電する
ことを理解すべきである。商用電力線、の停電中にわた
って高い周波数の交流を補助発電機３０に供給する回路
３８を用いてフＩＸ・光灼やその他のカス放電灯に電気
を供給して操作渚の視界をＭ（持することができるよう
にするとともにその他の必要な皮様装置にも゛電気を供
給するのに用いることかできる。 高速度電動機５０およびはずみ中８０は簡１゛１１な構
成のものとなし、保守またはその他の特別の毛入れを必
要としないものとする。これらｆ：ｈ 岨の電動機５０
およびはずみｊｊｊは排気されたＪ、Ｉ ＋１−室４４
内で極めて長い時間にわたり出力を生じることなく急速
に回転し、しかもそれらの全回転速爪をにイ１持するの
に電力をほとんど必要としない。 現在は、外部′電力線に停“１１℃が生じたＩ＋！？に
約５分までの間停電等に敏感な電子式データプロセンサ
に交流電力の流れを停電なしに供給するために、固体素
子、インバータ、ヌイッチ、燈゛成器等を用いた比較的
複雑な電子システムを採用してＳだ。 かかる電子システムは種々の故障、サージおよび小故に
迅速に反応して、ラインサージおよび、＋１（障を抑制
するとともに、外部電力線の停電が完全な（３９） 場合には蓄電池のスタックから電子システムに電力を供
給する。これらデータプロセッサ負荷に５分間のライン
停電に対して完全に給電するためにも多扇の蓄電池を必
要としこれら蓄電池を別個の部屋に収納しなければなら
ない。しかし、このように５分間にわたって１１・電池
が消耗した後は、蓄電池スタックは完全に＋Ｉｉ充電さ
れるまでに約４〜８時間も必要とする。これに対して、
本発明の回転電動機−発電機および高速度電動機はずみ
車システムによれば外Δ１（電力線の１．シ障時に５分
間以−Ｊ−にわたって電子式データプロセッシングシス
テムに完全に給電することができ、外部電力の復旧時に
高速度電動機およびはずみ車を約１５〜３０分の時間内
に全速度にまで再び駆動することができる。 従って、本発明は短時間のうちに生じる第２の電力線停
電に対しても対処することができるのに対して、蓄電池
システムは数時間にわたって対処させることができない
。本発明における回転部品が蓄電池および電子システム
に対して有利である点は外にもいくつかある。 （４０） 次に本発明の実施例について述べる。 第１図に示すような電動発電機ユニットは７−１／２キ
ロワツトの６０Ｈｚ交流を発生ずる発電機１４を備え、
電動機１２は１８００ＲＰＭで１１動する２０馬力の同
期電動機となし、高い周波数の発’ｌｌｉ、機−電動機
ユニット３０により１３００ Ｈｚの交流を発生させ、
その出力を約８ギロワツｉ・とする。Ｊ＝１止室市電内
の高速度電動機５０は定格１０馬力の容；、１−を１１
ｒち外部電力線２０からの電力が停電したときに１〜１
５分程度程度間中ユニット３０に６００１１ｚの交流を
供給する発電機として約８キロワツＩ・の届；力を発生
することができる。電動機５０は、発電機３０から８０
０ Ｈｚの交流が供給されるときに、静止状ｙａ１から
１８０ＯＲＰＭに加速するのに１時間までかかる。それ
と同時に発電機１４により負荷２４に電力を供給する。 しかし、最初に１を動機１２を伺勢することによりユニ
ット１０を冷たい状態でスタートさせてぞのユニッＩ・
を１８０ＯＲＰＭまで駆動し、しかもｔ（Ｏ）Ｉｚの交
流か発電機１４より負荷に供給されないときには。 電動機の全出力を用いて高周波散発゛屯機３０に給電し
、それによりこの発電機３０より８００Ｈｚの交流を高
速度電動機５０に供給する。次いで、電動機５０を約３
０分で全速度の１８００ＯＲＰＭまで駆動することがで
きる。電動機５０がこのように駆動されると、発電機１
４は伺勢されて１３０Ｈｚの交流を負荷２４に供、給す
ることができる。 電動発電機ユニットｌＯが正常に動作している間に外部
電力線２０に停電が生じると、センサ８４はｉｔ＋ちに
線８８を介して制御ユニット７８に信号を送り、８００
Ｈｚの交流を励磁コイル７４に供給し、そして、′電
動機５０は直ちに８００ Ｈｚの交流を発生し、この交
流を線４２および３８を介して発電機３０に供給し、こ
の発電機３０の速度か１８０ＯＲＰＭよりやや低下する
ときにこの発電機３０を１８０ＯＲＰ Ｍで回転させ続
けるようにする。従って、発電機１４は電力線２０にお
ける停電以前に発生していたのと同じ電圧で１３０Ｈｚ
の交流を発生しわ２け、そして負荷は発電機１４よりこ
の負荷に供給される交流中の顕著な変化の影響を受けな
い。それと同時に、′電力線２０における電力の停電の
発生時に、電動機制御ユニシトは直ちに電力線１６に全
る回路を遮断し、それにより電動機を電力線２０から分
１怖する。 外部電力線２０における’ｉｌｉ力か５分間の時間にわ
たって停電すると仮′）ｊ！するど、この時間中に電動
機５０およびはずみ車６０は発電機１４から約０，８２
キロワンド時の出力を得、それに加えてユニット５０゜
３０および１４における電気損および機械損に見合うだ
けの回転ｊす（動エネルギを供給しＲｊ＋！ける。かか
る損失は０．３０＋ロワット時以下になる。全体で約０
゜９２キロワ・ン）・時のエネルギを供給するためには
、１１３０００ ＲＰ Ｍにおいて全体で約４キロワツ
Ｉ・時のエネルギを蓄１ｆｒ シている電動機５０およ
び１士ずみ車６０ハソノ速度が１８０ＯＲＰＭから１５
８０ＯＲＰ Ｍ ｉ：低下する。 かかる５分の停電の後、′電力線２０における７（、力
が復１１」されると、センサ８４はこれに応動して制御
ユニット７８に信号を送出し、電動発電機ユニット５０
により励磁コイルに対する８００ ｆｉｚの交ＪＩｊの
の周波数を高めまたは低下させ、それにより同期電動機
１２の回転子の位置に対する電力線交流における（４３
） Ａ’／相関係を止しいものとなし、以って電力線２０に
おける交流′電力か線１６より電動機１２に再接続され
るときにサージか現われないようにする。このように位
相関係が正しく定まると、制御ユニン）・１８により線
１６を電力線２０にｒｌｆ接続して電動機１２をイ」勢
しそれと同時に制ｊＩリュニッ！・７８にはセンサ８４
より信号を送出して、この制御ユニッ（・７８から励磁
コイルに８００ Ｈｚの交流を供給するのを停止する。 次いで、ユニット５０は発’−＋ｈ ＋ｉとして機能す
るのを停止し、８ｆ）＋） Ｈ２の交流電力は高周波数
発電機３ｏからユニット５０に供給されてこのユニット
５０は再びヒステリシス電動機として機能する。’；ｔ
ｊ、動機５０は１５８０ＯＲＰ Ｍから７［更に加速し
始め、約１５分以内に再び全速度１８００ＯＲＰ Ｍに
到達する。 電動機５０およびはずみ車８ｏは、それらか全速度１８
０００ＲＰＭに到達していると否とに拘らず、外部電力
線２０に更に生じる如何なる停電に対しても、如何なる
ときにも直ちに適合し得るものであることが理解される
。いくつかの電力線の停電か、交流電力が電力線２０に
現れる短期間の間と交（４４） 互にかつ順次に発生することもしばしばある。′重力！
ｆ！１Ｉ２０における交流の変動とはフ１１（関係に、
発電機１４により１３０ Ｈｚの交流が負荷２４に安定
して供給され、従って、負荷２４は常に停電の影響を受
けない。 一般′的な適用にあたっては、多くの場合に、主交流発
電機の出力周波数は６０Ｈｚまたは５０Ｈｚであり、補
助発電機の出力周波数はこれよりも５〜２０倍高いもの
となし、それにより高速度電動機が高速度で回転きせら
れるようになして、小さな質量でも大丑の回転運動エネ
ルギを蓄積できるようにする。電動機の回転速１１′（
を所望の高い速度に保つためには、補助発電機からの交
流電位の周波数と高速度電動機における磁極の個数との
間には一定の相関関係を持たなければならない。以下に
示す実施例にはこのような相関関係の一例を示すもので
ある。 適用する場合に応じては、異常状１１月に敏感な負荷に
主発電機より４００Ｈｚの交流電位を供給することが必
要となる。電動発電機システムの好適例は６つの磁極を
右し外部交流電力線から８０Ｈｚの交流を供給される主
駆動電動機を備え、この主駆動電動機は１２０ＯＲ，Ｐ
Ｍで回転して４０個の磁極を有する主交流発電機を駆動
して４ＱＯＨｚの交流出力を得る。補助発電機は６０個
の磁極を有することができ、そしてこの補助発電機は１
２０ＯＲＰ Ｍで駆動されるときに８００ Ｈｚの交流
を高速度電動機−はずみ車ユニットに（Ｊｌ、給する。 このユニットの全速度は１８０００ ＲＰＭである。 第３図は発電機に対する個別の駆動電動機を設けていな
い本発明の他の実施例を示す。この実施例において電力
線が正常な状態にある間は、外部交流電源からの交流電
力を異常状態に対して敏感な負荷に直接に供給し、従っ
て駆動電動機を作動させ続けるのに外部電力線からの交
流電力を用いず、あるいは主交流発電機から交流電力を
発生して常に負荷に供給することをしない。従って、全
交流電力の１０％から３０％にまでおよぶ可能性のある
電動機および発電機の全負荷における損失を実用上除去
することができる。 ］−１交流発電機１１４１オ途中に介挿された回路ｆ断
器１．１５ を通してこの発電機１１４に接＃Ａ’＋さ
れた・ｑ線１１．８を通して文論電力を供給される。導
ｉ、！；Ｉ、 ｌ １６をユニット１１８ に接続し、
この１ｌｉｌｌ ｔｉｌｌユニンＩ・１１８ には外部
交流電源に接わＪ、！ ｚれた交流主回路１２０から給
電する。かかる外部交流′市原（：１例えば商用電源線
であり、先に述べた様なし１」し１！生じる大きなまた
は小さな故障、・Ｉｌ、 ７．シおよび停゛市の影響を
受けるものである。主制御ユニシト１１８は、１１（力
系統からの電力の投入および遮断を行い、宙サージや電
力線における］・ランジエント凶の場合に′１１ヱ気装
置を保護し、しかも電力線に％ ；’ｉ’＋“状７Ｊ１
１が生じたときにいくつかの他の制１Ｊｌｌ装置１〜″
１を作動さぜるためのイ１）壮を送出するのに８星な回
路遮断器、ヒユーズ、リレー、電子的センサ、１′３よ
ひ信号送出ならびに制御部分をイ１する。 導線１２２を導線１１Ｂから分岐して、この導線１１６
により電力線からの交流４１力を途中に介挿した回路遮
断器１２３から更に分動および調整用変成器１２４に供
給する。この変成器１２４は小さなデ（４７） ィップ、ザーシ１トランジエンＩ−笠の影ｋ）の無イ交
流電位を線 １２６より異常状層：に幻して敏感な負荷
１２８に供給する機能をイ］する。従って、電力線の状
態か正常な間は、極めて一様で安定した交流電位が負荷
１２８に供給される。 休止または冷たい状態からスターＩ・させるにあたり、
通常は遮断器１２３を回路しておき、負荷１２８に電力
が供給されないようにする。主副ｉｔ’ｌｌユニｙｔｌ
１８は電力線、１２０からの交流が導線１１６に通過す
るように回路を閉成する動作を行う。更に遮断器１１５
を閉じて交流′電位により発電機＋１４をイづ勢しこの
発電機１１４を自動的に電動機として機能ごせ、輔１３
２を介して補助発電機１３０の加速を開始し、この補助
発電機１３０を回転させる。発電機１１４が全速度に到
達すると、制御部１３８は適切にイζｊ勢されて補助発
電機１３０より高い周波数の交ｌｉｔを発生しその交流
を線＋３４および１３８を通して封１に室１４０内の市
、動４ｅ、１５０に供給する。封止室１４０は電動機＋
５０を増刊けた重い基台１４２および排気可能なカバー
１４０を有し、水素のようなガスを（４８） ５−ｐ １４ ｅをイ１するチューブ１４６を介してカ
バー １４４内に導入する。電動機＋５０の４１ｖＪ成
は第１図および第２図に示した電動機５０と同様であり
、電力巻線と励磁コイルを有する固定子１５２および磁
化可能な永久磁石材料の層を設（づた回転子１５４を右
する。この電動機の回転子のヒ端には小さな重いはずみ
車１５６を設け、このはずみ車１５６の外周にはリム部
１５８を設ける。 補助発電機１３０により発生され線１３４に接続された
線＋８４により供給される高い周波数の交流電位により
センサおよび制御ユニット１６２を伺勢し、このユニッ
ｌ−１８２により線 ＋１３８を通してｔ′し動機１５
０の固定子１５２における励磁コイルに流れる高い周波
数の交流電流を制御する。電力線１２０に大きな故障ま
たは停電が生にると、制御ユニット１１８は導線１６６
によりイｔ−’＋−号をセンサゎより制御ユニシト１６
２に送出し、このユニット１６２により励磁コイルに選
択された高い周波数の交流′市流が流れるように起動す
る。 交流主回路１２０に異常状１１；が存在せず、しかも発
電機１１４および１３０が全速度であると仮定すると、
高い周波数の交流は制御部１３８の作動により線３４お
よび１３８を介して高速度′電動機１５０に供給され、
この重り＋１１５０を加速してその全速度、例えば１８
０００ＲＰＭに到達するようにする。一旦全同期速度に
到達すると、発電機１１４と１３０および７［動機１５
０をそれぞれの全速度に保つのには、摩擦による損失お
よび風損を除けば、電力を必要゛としない。その理由は
電気的エネルギが取出されず、これら部分は回路−１−
に浮動状態にあるからである。このとき、回路遮断器１
２３は閉じ、交流電力は分離および調整用変成器１２４
に供給され、その交流電力出力を線１２Ｂを介して負荷
１２８に導く。 電気的異常状！！！１が外部交流電力線に発生して主回
路１２０に導かれないかぎり、本発明方式は負荷１２８
を維持しこれに給電する以にには電力をほとんど必要と
しない。しかし、分離および調整用変成器１２４により
スムーズに取除くことのできない大きな故障が発生し、
あるいは主回路１２０に交流゛電位の完全な停電か発、
生ず゛ると、１−制御ユニット１１８によりその内部の
遮断器をトリップし、導線１１６を主回路＋２０から遮
断し、それと同時に線１１６を通してセンサおよび制御
’ｌｌユニント１６２に信号を送出してこのユニット１
１３０により選択された高い周波数の交流電流が線１６
８を介して固定子１５２の励磁コイルに直ちに流れるよ
うにする。電動機１５０の回転子１５４が１回転するか
しないかのうちに、高い周波数の交流電位が補助発゛１
・１機＋３０に供給され、この補助発電機１３０は〔１
動的に同期電動機となり、主交流電動機１１４を所定の
回転数領域内の速度に駆動し選択された周波数および′
市川の交流電位を線１１６および１２２より変成器線１
２４に供給し、この変成器＋２４から更に負荷１２８に
供給する。これによれは外部電力線に異常状７７４’、
が発生しても、負荷１２８に至る交流１電位の流れには
顕著な変化は生じない。高速度電動機−はずみ市ユニッ
トの回転運動エネルギにより発電機１１４および＋３０
の全出力駆動を極めて長い時間（容易に１５分以上とす
ることがでＳる）にわたって行うこと（５１） ができる。 主回路１２０に＋’Ｆ ’Ｍな交流７Ｆ力状態が回復さ
れると、正制御ユニット＋１８によりその旨を検知し、
それと同時にこのｆｌｙｌ ’ｉｋＤユニット＋１８よ
り線１６８によりセンサおよびｉｔ、１０卸ユニン’ｌ
・１θ０に信号を送出してこのユニツＩ・１６２が電動
機１５０における励磁コイルに交流電流を供給するのを
停止するよう指令し、それにより７［ｊ動機ユニッｌ−
１５０は高い周波数の交流をそれ以後発生しないように
し、しかもユニット１１８における回路遮断器を閉成し
て外部交流電力を再び負荷１２８に供給する。主交流発
電機は導線１１６から交流゛電力を供給されて電動機と
して機能し、補助発電機１３を駆動して高い周波数の交
流を発生させ、この高い周波数の交流を電動機１５０に
供給する。この電動機１５０はそれ以前の、電力線の異
常状態の間にその速度のいくらかを失っており、高速度
電動機１３０がその全同期速度を再び得るまでの期間に
わたって加速される。 なお、図示例においては、高速度電動機および（５２） それに関連するはずみ車を支持するためにボール型また
はローラ型のベアリングを示したが、これらの代りに永
久磁石女手）ベアリングを用いることもできる。その理
由は電動機およびはずみ車の質量はかかる部材で支持す
ることができるような小さな質量であるからである。突
発Ｉ、Ｑ障の可能性を持つ１１マ１滑およびホールまた
ＩＪローラの劣化の問題はかかる永久磁石支持ベアリン
グにより完全に除去することができる。
通常はこのような発′ｒＬシステムでは、電力をわずか
数秒程度のあいだ或いは良くても１分以内の間だけ供給
するにすぎない。 先行技術の調査の結果、次のような特許およびトす折物
が本発明に関連して本願人が最も適切であると考えるも
のである。 １ 、１８７１年９月２８１」発行の Ｇａｕｌ に
よる米国特許第３，８０９，４２８号［慣性により駆動
される予備発電機ユニット］ （１２） この米国特許はいくつかの異なる実施例を開示し、その
名々において要旨は２つのはずみ−１１を持つ予１！ｈ
発電機、即ち交１イｃ発電機を備え、自′５１のはずみ
ｊｌ−をその交流発電機に固定的に接合し、第２のはず
み車を電気的に制ｉｔ’ｌｌされる滑りクラッチに貼合
する。２速度電動機を用いて先に述へた交流二；ｈ′屯
機および第１のはずみ車を定常速度に駆動し、次いでそ
の電動機をその一層速い速度で１！！１転させて第２の
はずみｊｌを第１のはずみ車の速度の２１１１となす。 」！↓荷への電力線中に停電が起こると、かかる予１＋
＃＋交流発電機はその交流発電機および第１のはずみ車
の持つ駆動エネルギを持って負荷への電力線に割り込ん
で入りその電力を交流電イ；ｔ’、 ７ｃ発生するのに
供給する。磁気滑りクラッチはその電気制御により（’
Ｊ勢されて速度の一層速い第２のはすみ７１ｉより交ｌ
ｉｍ発電機を短時間のあいだ一定速度で回転させつづけ
るのに十分なエネルギを追加して供給し、それにより′
市川を一定に保つ。 当該特許明細書中の第３段第３０〜３２において、特許
軸者は第２のはずみ車により交流発電機を約５〜１０秒
の間適切に機能させｈ′［１けることができる旨を記」
１夕している。 ２ 、１８１３７年４月１８日発行の Ｇｒｉｌｌｏ
による米国特許第３，３１５．１１１８”・）「交流
発電機電力供給方式」 この特許は電動発電機ユニットを開示し、それにより商
用電力線から電力を受取り、発電機を駆動する電動機を
運転させて電力線の故障および停電に敏感な負荷、特に
コンピュータに電力を供給するようにし、それによりコ
ンピュータを商用電力線から分局ｔする。約１秒間度ま
での電力線の故障を処理するために（同特許明細書第１
欄第３０〜３６行参照）、この電動発電機ははずみ車を
有し、このはずみ車を磁気的に作動するクラッチにより
電動発？ａ′機に接続して発電機よりコンピュータに電
位を供給し得るようにしている。電力線の故障が１秒を
越えると、同明細書第６欄第３９〜４８行および第６３
〜６５行に示されているように電気制御部か伺勢されて
コンピュータのサイクルダウンを行う。もし故障が１秒
以内にυ［除されると、電力線からの′電力は［Ｉ）１
イνし、１に動発’、ｌｔＪ幾１−．ｉ： ：Ｊ：ずあ
る速度に：「制動され、７匁いて・、゛市１錠クラッチ
が伺！乃されては丁みｌｉ：２ぐ仝速度に駆ＪＪＪせし
める。 ３ 、 ｌ！９５７年２月２６）１にＱ、 ＜ｊ （７
１１Ｌｉｎｄａｌ＋ｌ 奮による米国！４＋ｆ１．′１
第２，７８３，３１９３°弓「緊急１１！ｉの゛市力移
」ｙ−装置」 この信許には、商用電力線のＩＩシ障）Ｉｔ１に予備ユ
ニットに電力の緊急移ｊスをイーＩって停゛♂＋ｉを１
１′１容することのできない負７１１ノに４合’ｉｌｔ
するようにしｌこ４つの実施例が開示されている。いず
れの′（（施例においても、Φいはずみ車および回転コ
ン八−りとル（１合わされたｌｌ′Ｉ流発電機−’ｆＬ
動機ユニントを用い、発′Ｉ′１．機からの直流を受は
取ってその自流を負荷に対する交流に変換する。はずめ
車により十分なエネルギを曲流光電４世に（Ｊ（給して
、商用′市力線か停電したときにこの直流発電機により
電圧を発生させて、補助ディーゼルエンジンが起動され
イ！するようになり、そしてそのディーセルエンジンに
より直流゛電動機を駆動する才での数秒間にわたって負
荷に交流゛電力を供給することがでみるようにする。 （１５） イ・〉知のように、１１″ｉ’ Ｊｌ？発’ｉｌｊ機お
よび回転コンバータは整流イあよひツラシ生含み、これ
ら整流子およ・ｊブラシは保守を必要とする。 １１、今１１、琵「ポピュラーサイエンフ」の１８８０
年８月１′Ｊの第８６およυ・８ ？ Ｏｒ ＶＨ；、
間中のはずみ車」この論文に１寸、４ノ１１Ａされた旧
市ケース外に配置された磁気支４１ブラシレス電動機お
よびはずみ３（７が記載されており、′；Ｌ動機ｋ ；
’＋１１速度に伺勢し、および゛電力の必要なときには
ずみ４１ｉおよび電動機をエレクＩ−ロニクスにより作
動させて゛電位を発生させるようにする。 」−述した３つの特１、′１における装置では、多くの
４１−１成部分、例えはスインチ、調整器、磁気クラッ
チ、制御回路およυその他の電気的部イＡそしていくつ
かの装置においてはブラシおよび整流子に対して、卓に
注意を払って保守をすることが必要であるが、これら装
置においては、商用電力線に応動しての実際の停７１ｉ
に対処しイＩする能力は秒のオーダーであり、せいぜい
良くても約２０秒を越えることはない。これに対して、
本発明では、比較師部（１６） 」１３な構成でしかも比較的小さｌノ・交ノＡｆｌ ＋
ｆ＞＜−’＃電動機およυはすみ小を用い、この１寸ず
み中を高い周ν皮数の補助交流発電機に結合し、この袖
［すＪ交流発′市機を七交流発電機に接続し、この１交
流発電機により交１イ仁′市力を停電や１１シ障などの
異常状７．ｆ′Ｌ４’に敏感な負荷に供給する。主文１
１）ｆｒ、発’ｉｌ（機を駆動する′電動機にＩＬ力を
供給する商用’ｌ［ｖ力線に停電が起きたと５に、補助
交流発電機は電動機として機能し、他力、交流、４導電
動機は１゛１動的に高い周波数の交流発゛市機となる。 本発明の電力供淫ら方式は、４．、Ｉｒにブラシまたは
整流子を必要としないので、その）Ｉ命が極めて長く、
しかも保守はたと九行うとしてもＪ・★くまれで良い。 本発明の新規な１１を力供粕ノＪ式によれは、電力を２
０分以］二に−わたって負荷に供給することができるの
で、極〈まれな１時間または数１１におよ７５−長い停
電の場合を除けば、通常考えられるぼｆ用型力線の故障
および停電に対処することができる。 本発明を実施するにあたっては、」・１止室内の電動機
を１９７８年９月１１３１１発行の米国！ＩＩｌ許第４
，１８８．４５９号および］Ｓ７０年７月２Ｊ目発行の
米国特許第３，５２１．１４９号しこ開示されているよ
うなローゼル（Ｒｏｅｓｅ１〕による定周１ル数、定４
［Ｓ４： ｊＴｈ電機としである場合には作動させるも
のとし、これら特許の開示をここに耳ソ込むものどする
。 以」−の諸点に、、Ｉｔ、 ２て、本発明の１」的は、
−１−述した従来のイ１ト々の欠点を解決し、長い時間
の停電に対処することかてさ、しかも七の構成が簡単で
かつ保守をさほど必要としない１に力供紹方式を提供す
ることにある。 本発明において（′ズ、回転可能な交流発電機システム
を、ディップ（電線のたるみ）、トランジェント 電などのような５６ツ常状愈を受ける外部交流電力線か
ら交流電力を供給される回路に導入して、それにより、
常に停電なしに、交流電力を選択された周波数内でおよ
び所猜の電圧において異常状態に敏感な負荷に供給する
。この発電機システムは停電に対して敏感な負荷を外部
電力線における電気的異常状態から遮蔽するように構成
および配置された構成８１（分を有し、他力、回Φｌ：
呵能な発電機は、電力線の全停電が生じたときにに時間
にわたって異常状１島に対して７１１９感な負荷にイ＼
交流電力＜’−ＩＪＩＩ Ｎ６できるように作動Ｉｊ丁
能なものとする。 本）Ｌ明゛市力供給方式は、（１）選択された所望の′
電圧で交流、１℃位を負荷に供給することができ、しか
も七の負荷に回転可能に接続された一１″交流発電機と
、（２）外部電力線が正常状ｙノ！；の間には旨い周波
数の交流を発生することができる曲助交流発電機とを（
ｓｉｌえ、これら双方の発電機は電力線がＩＦ常な状υ
１、のもとで１未ＪＷ定の回１ｊシ；数領域内で回転可
能なものとする。このような１１−常な゛ｌｌｊ：力線
状７ｊ′Ｌ’、のもとで、補助交流発電機より高い周波
数の交）ｌｆ、 ’ｆｌΣ位を高速Ｈ１，： ’、ｂ：
リノ機およυはずみ中コーニットに供給し、ぞのユニッ
トの速度を少なくとも６０００ＲＰ Ｍおヨヒ々ｒ マ
Ｌ ＜ ハ９０００〜３＋）＋１０ＯＲＦ Ｍ（７）；
１Ｒｉｌ／Ｉ’ｌ 、！ｌ： ｆる。主文１ん発電機に
より８０Ｈｚまたは５０Ｈｚの交流を発生するものとし
たと、′ＩしこＩＪ、そのヨト交流発電機の速度は通゛
＾へは１２００〜３２００Ｒ１−’Ｍの範囲内にあるが
１．ｔ’ｉｉ速度電動機およびはずみ中はぞの回転（１
９） さシよりも数１１″１高い速ｊ１°すて回−１・ｌ；す
ることになる。 ’４＋Ｙｌって、高速度電動機およυはずみ車は比較的
小さな重量でしかも小ざな体積のもとて一層大きな回転
運動エネルギをＡ′、持する。 外部電力線の完全な停電または大きな電圧低下やその他
の故障の発生１１１Ｆに、制（１１１回路か作動して高
速度電動４ｇ、を高い周波数の交流発電機として機能さ
せ、その回転運動エネルギを変換することにより一定周
波数の交１Ｍ電位を発生させる。かかる高い周波数の交
流電位を補助交流発電機に供給し５ この補助交流発電
機を自動的に同期電動機として作動させ、この同期電動
機により所定回転数領域内で主文ＪＱ発電機を駆動し、
もって主交流発電機より選択された周波数内でかつ所望
の電圧において交流電位を異′畠状態に対して敏感な負
荷に供給する。また、Ｗ常交流状ｊ２！１の発生時には
主制御回路により発電機システムおよび負荷を外部電力
線から直ちに遮断する。 」二連した＾ＪＩ速度電動機およびはずみ車ユニットを
、真空あるいは水素のような低密度ガスのよう（２０） な風損の低い雰囲気を有する」。Ｊｕｌ−室に配ｊ１１
゛１する。 高速度電動機はその機能を実行するために’ｌ’ｒ別の
設計および構成を持つものとする。即ち、かかる高速度
電動機はスロットをイｆする軟磁性体による円？ｔｊ鉄
心を有する固定子を俯１え、その円筒鉄心には”ｉｆｉ
、力巻線を設け、この電力巻線に交流が供給されるとき
に、電力巻線により回転子−をヒステリシヌ′市動機の
形態に回転せしめる。このｌ１ｊ１転子は軟磁性体によ
る界磁鉄心を有し、その円筒表面」二に磁化可１止な永
久磁石材料による層を設げ、この層を固定子中の円筒表
面と間トド、へをおいて並；〆１する。 固定イは励磁コイルを有する溝を（ｉｔ＋え、この励磁
コイルにより磁極片を取囲み、この１磁極片を磁化゛可
能な永久磁石材料による層に対して適切に位置させるこ
とにより、励磁コイルか！１４〜定周一定の交１に電位
で励磁され回転子か回転するときに、永久磁石材料によ
る層が磁極片中の強いパルス状磁界により磁化されてＮ
極およびＳ極の磁極パターンを形成すようにする。この
ように磁化された層により固定子の電力巻線に、励磁コ
イルを励磁する交流の特定の周波数と回−周波数の交流
電位を発生させる。 本発明の一実施例においては、主交流発電機および補助
交流発７ｔｉ： １，２を外部交流電力線から電力を供
給される主駆動電動機により駆動する。駆動電動機ど外
Ｓ＋＋電力線との間には主制御ユニッＩ・を配置し、こ
の王制（コリユニットは回路遮断器、ヒユーズ、起動器
および電子的センサおよび信号および制御手段を９１１
１える保護手段を有する。主制御ユニットは駆動電動機
の起動および停止を手動並びに自動的に行うのみならず
、この駆動電動機を損傷するＪＪｔのある外部交流゛重
力線中の１１シ障および２１イ故からｙ１該駆動電動機
を保護し、さらに高速度電動機に制御信号を供給して外
部交流電力線に」二連したような異常状態が生じたとき
にこの高速度電動機を発電機として機能させる。外部電
力線における小さなディップ、短い電圧サージおよび小
さなＩ・ランジエントは、しばしば、駆動電動機により
容易に吸収されるので、発電機および異常状態に対して
敏感な負荷はこのような小さな異常状態から完全に遮蔽
されかつ絶縁ごれる。夕１畳゛ツ１（電力線に大きな一
１９障および停電か生じると王制ｉ１’ｌ１回路は直ち
に−１−述した回路の外ｌＸ１３交流１電力線に対する
接わ“じを遮ｖ１１し、全システトをこの、Ｊ：うな外
ｒ：ｒ＋ ｒｌｊ力線の障害から分離しおよび絶縁する
。子制御コ１１ユニットはぞれと同１１１ｆに他の制御
部にも慴（）を送り、】巽釈された高い周波数の交流を
高速＋ｗ ′ｔｙ動機中の励＋’ｔｉｉｉコイルに供給
し、それによりこの高速用゛電動機が直ちに高い周波数
の発電機として機能しはじめるようになし、その高い周
波数の発’ｌＬ！：機より補助発電機に交流電位を（Ｊ
ｊ粕してこの補助発電機が同期電動機として動作するよ
うになし、この同期゛１１χ動機により主交流発電機を
所定の回ΦＩ：数領域において１５１に動じ、それによ
り選＋Ｊｉ！された周波数および所望の゛市川において
交流電位をｌ／、ｌ常状７Ｉ！ｒ、に対して敏感な負荷
に供給し続けるようにする。高速度電動機およびはずみ
車ユニットにＭ・えられた大・′１１の連動エネルギに
より交流１ｊＨ位を袖１１１１発゛１１ｃ機に対して何
分もの間、例えば極めて容晶に１５分以−１−にわたっ
て供給する。 （２３） 外部電力線に交流電力か回復されると、主制御ユニット
は励磁コイル用の制御ユニ７トに信号を送出してこの励
磁コイルに交流を供給するのを中止し、電動機が最ｈ１
高い周波数の交流を発生しないようにする。それと同時
に、１（１１路遮断器により回路を再び接続して外部交
流電力が再び駆動電動機に供給され、その勾ス動電動機
が発電機システムを駆動する機能を果すようにする。従
って、停電に対して敏感な負荷には、外ｉ′Ｘ１；交流
電力線にどのような障害が起ころうともその障害とｊま
無関係に所望の交流電力をＰン電することなく供給する
ことができる。 本発明の他の実施例においては、外部交がも電力線を同
様の主制御ユニッＩ・に接続し、外部交流電力線が正常
な状態にある限りは、その制御ユニットからの導線によ
りライン交ｌズ己電位を異常状態に対して敏感な負荷お
よび直接に主交流発電機に供゛給する。外部電力線から
の交流電力をまず最初に外部電力線に介在させた分離お
よび調節用の変成器に供給し、次いでこの変成器より交
流を異常状（２４） 態に対して敏感な負荷に供給して、この負荷を電力線中
の小さな電気的異常状可：から遮＋ｈ’ｉするようにす
る。駆動型：ａ機は設けることなく、外ｉｉＢ電力腺か
らの交流を直接に主交流発電機に供給し、この主交流発
電機を、既知の形態で、′「１ｉ！ｌ！ＩＩ機として、
作動させることにより、この電動機およびそれに接続ぶ
れた補助発電機が所定の回転数領域内における全速度に
到達するまでこれら両名を加速する。このようにして駆
動される補助発゛市機により交流電位を発生し、その交
流電位を月１１−室内の高速度電動機およびはずみ車ユ
ニットに供給し、その高速度電動機を加速する。高速度
電動機およびはずみ車がその全速度に到達すると、補助
発電機からの交流の周波数は高速度″Ｔ１を動機の固定
子中の磁極数に関連しているので、高速度電動機および
はすみ車の全速度はか−かる交流の周波数と回期し、高
速度電動機ユニットの摩擦めよび風損による損失を補償
する小さな星の一、ｂ：力を除けば、補助交流発電機か
らさらに電力を供給する必要はない。同様に、主交流電
動機および補助交ｌイを電動機がその全速度に到達した
後は、摩擦および風損による損失を補償する以外にはラ
イン交流電力を更に必要とせず、２つの発電機および高
速度電動機ユニットは回路に勾Ｉ７て浮動するようにな
る。 外部交流電力線に大きな故障、電力の停電が起こると、
主制御ユニントにより外部電力線回路をかかるシステム
から直ちに遮断する。それまで無負荷状態で全速度で回
転し続けていた主交流発電機は直ちに発電機として機能
するようになり、その発電機により選択された周波数お
よび電圧の全交流電力を分離および調節用変成器を介し
て異常状ｙ魚に対して敏感な負荷に供給するのを開始し
、それにより負荷に供給される交流電力が中断されない
ようにする。それと同時に、主制御ユニットから励磁コ
イル用の制御回路に信号を送り、高い周波数の交流電流
を励磁コイルに供給して、この励磁コイルにより永久磁
石材料による層を磁化し、そして電動機の固定子電力巻
線中には電動機およびはずみ車の回転数よりも低い回転
数において高い周波数の交流′電位を発生し、この高い
周波数の交流電イ）′／を補助発電機に供Ｎハし、この
補助発電機か１゛しυＪ的に同期電動機どして機１′１
比し、その回期’ｉｌｉ動機により所定の回転数で１″
交流、発電機を駆動するようにする。高速＋＜１電動機
および１」ずみ中の回転圧動エネルキにより交流′１１
を力を１・交流発電機に供給してこの主交流発電機より
／ｉｋ ′ｌｕ：力を極めて長１１！、、間にわたって
負荷に供給しに４．“にげるようにする。 本発明における発電機および高速瓜電動機−はずみりＪ
ユニントは異゛帛状居；に苅して敏感な負荷を外部交流
電力課全ての小ｙな、１，１．！常状ｊｊ↓；から遮蔽
および分ρＪ（するのみならず、外部゛１［Ｃ力線にイ
ス停電が生じたときに、数時間また１」放１１続くよう
な比較的まれな停゛市の場合を除いて、イ５ ’Ｉｌｉ
力をその負荷に供給するものである。これは比較的小さ
な小型の装置により達成される。本発明電力供給方式に
よれは、外メス１（電力線の停電か１５〜２０分間以」
−続く１１ とぎに異常状態に対して敏感な負荷が損失または損傷な
しにサイクルダウンできるのに１−分な１１り間を１７
−えることができる。補助光１Ｆ機およびエンジ（２７
） ンを緊急作動１］に設ける場合には、本発明によりての
エンジンを起動して作動させ、それによりこの緊急時の
′１１Ｌ力ｉ１：ｉ！からＪユ荷に交流電力を供給する
ことかて、子、ｊにっで１ｊＩＩｆ間または１１１とい
う長い商用電源の停′屯であっても負荷の作動に影響を
及ぼ丁ことはない。 以１ζをこ図面を参照して本発明を＾￥： ７ｇ１＋１
に説明する。 第１図および第２図を参照するに、本発明の第１実施例
において、市動発７１ｉ機ユニット１０は電動機１２を
イｊし、ぞの゛電動機１２を主交流発電機１４に接続し
て、この主交流発電機を駆動する。電力線ｊ６は交流１
１！、力を適しＪな主制御ユニット１８から電動発′屯
機ユニット肖へ１」（鯖する。この主情ｆＪ−［１ユニ
ツ］・１８は回路遮断器、電動機指導装置、ヒユーズ、
およびイ１−１弓送出および電子−制御装；６のための
保護および検出子ｊ）を有する。更に、主制御ユニッ）
１８には、例えは、商用電源等から３相８０Ｈｚ交流電
力を供給する外部交ＵＡＬ電力線２０と接続可能とする
。 電動機１２は例えば１８００ＲＰ Ｍで作動する回期交
流（２８） ’ｌＩｆ動機とするのが々ｒ適であるが、４Ｘ負荷１１
１ｊに１％以内のスリンプで作動する交流誘導電動機を
用いることもてきる６電動機１４１；上、Ｉｌｌｌｏｏ
ＲＰでの所定電圧の８０Ｈｚ交流を発生ずる慣例の１１
極発電機とすることもでき、この交流を線２２を介して
異常状態に敏感な負荷２４に供給する。 高周波数補助発電（幾３０を（ｌＩましくＩＪ直接１１
１＋ ！ｉｕス動により電動機１２に接続する。この高
周波数補助発’ＩＩｉ：機３０は軟磁性体による回転子
−３２を右し、この回転子３２は円〕１フ表＋ｒ＋ｉを
イ３し、その人血に、Ｎ極およびＳ極の磁極パターンに
磁１ヒ、された永久磁石材料３４による表面層３４を１
没ける。回１ｔ’／ｉ （３２を固定子３ｅて取囲み、
この固定子３Ｇはｉ＋ｌ’ｉが形成された軟磁性体によ
る鉄心をイ］し、そのｊｌ−に電力在線を１没け、回転
子３２の全速度において、１ｄＪＩ［ｌの交流の周波数
の少なくとも３倍、好ましくは５〜２０倍の高い周波数
の多相交流を発生する。補助−３？！電機３０により発
生した高い周波数の交流電位な腺３８を介して７Ｆ気＋
１Ｍ１１Ｊ’ｌｌユこツｌ’４０に供給し、このユニシ
ト４０から導線４２により封止室４４に供給することが
できる。 かかるＪ＝ｔ ＋ｌ−，’＋４４はΦ（ｌす、ｔ、台４
６およびカバー４８を有し、そのカバー４８の中には水
素やその他の低富度カスあるいは、例えは、水銀柱Ｊミ
リメートルの絶対圧の真′イにのような風損の低いぢｆ
囲気を設ける。金属Ｊ？ｉ止１）１（材４９に適当な気
弄５」−１市ガラスを説けて導線４２がケーシング４８
の壁を通過して高い周波数の交流を封止室４４内の電動
機５０の固定子電機子に供給できるようにする。電動機
５０は回転可能な輔５２をイ１し、この輔５２を２１（
台４６に形成した窪み４６に配置１ｔされた４ぐ測ベア
リング５４および基台４６に強固にけられたＩ一方に突
出する剛固な重い円筒５８内に保持ぎれたに側ベアリン
グ５５に取付けるものとする。！１ｌ１５２の上端には
はずみ車ディスク８０を載置し、このディスク６０から
円筒」二界磁殻６２を下方に突出させる珪素鋼板の積層
体のような軟磁性体による鉄心６４を剛固に締結する。 この鉄心６４の円筒形状の内側表面−４−にはバリウム
フェライトまたはストロンチウムフェライト 物のような磁化可能な永久磁石材ネ４による層６６を固
着して、円筒状開口を形成する。円筒状電機子鉄心７０
をオ一方に突出する重い円↑：１１５８の外側表面−ｈ
に確実に配設する。この鉄心７０もまた在線を収容する
１ｉＶｉを有し、３％Ｊ４素≦゛１１板のＪＪｌｉ層体
のような軟磁性■板により形成する。ｌ”］ ｆ、２状
電機子鉄、６７０の外側は永久７ε石材ネ′（による層
６８に勾して相補的に並置され、かつ両名の間に小さな
りリアランスをもつ円’ｔｒｉ ３１毛状とする。′重
力巻線７り１を鉄心７０の内の＋、’ｅ択きれた溝内に
配置する。 他のｉ＋Ｖ＋には磁極片の回りに励１義コイル゛？４を
配置して選択された交流電流が励磁コイル７４を通過す
るときに、強い磁界が１（１られて、界１匹Ｊ！５１３
２が回転するときに層６８にＮ４ＶおよびＳ極の磁極〕
くターンが４．＋％起されるようにすることが、できる
。 励磁コイル７４への交流電流は１１１８の気冨封止部材
を通る一！−！線７６により電ｒ−的制御ユニ・ント７
８から供給される。この電ｒ〜的Ｍ １Ｊｌｌコーニ・
、１・′？８は線３８ｉこ結合された線８０により給電
されて補助発電機からの高い周波数の交流１１！、力の
内のいくらかを受取る。 かかる＋１フ制御ユニント７８１Ｊ米Ｉｌｌ ！Ｉ！ｒ
ｌｉ′ｌｉ’ｋ ４ 、１１３８．４５９号の第７図
に示すように構成できる。かかる特許の第７図における
′屯ハ：調整器４６８Ａはセンサ８４から線８６により
イ」！給される電気信号（こより制御される完全にオン
また１寸完全にオフの電子スイッチで置き換えることか
できる。ここで、電力線２０に／１シ障が生じ、線２０
からセンサ８４に至る線８８Ａによりその旨を表わす信
号なセンサ８４１こ供給するとき１こ、このセンサ８４
により制御ユニット７８をトリガーして、制御ユニット
７８より励磁コイル７４に交流電流を供給するようにす
る。固定子７０の作動中にこの固定子７０に発生する熱
を円瀝）５８により重い基台４６に導く。作動中に回転
子内に発生する熱を殻６２によりはずみ車８０に導き、
封＋に室４４が排気される時に、かかる熱をはず、７；
ｔ、 ’ｉｌＬ＋３０の表面から」・１止室４４の壁に
放射する。Ｊ・Ｊ市電４４内に水素ガスの雰囲気を存在
させると、そのカスにより熱が回転子からケーシング４
８に効率よく伝達され次いで周囲に伝達される。 はずみ車６０の材料および構造を適ｌ）Ｊに定めて、そ
のはずみ車が非常番こＶい速度で回転する時に現われる
大きなｊＡＩ心力に安全に耐え得るようにする。はずみ
小は鍛造銅板により構成することができ、このほずみＪ
ｌ・には外側のフランジの伺いたリム部分６１ヲ支持す
るようにテーバのイ・ｊいた拡大されたハブを有する。 真空で作動させるためには、ベアリング５４およりブ５
５をＺ−ＩＩｌ！ｊ化モリブデン 、二１１（Ｌ化タン
タルまたは一二硫化二オブあるいはこれら金属のセレン
化合物また１才テルル化合物のような固体ｉｌ＋Ｉ滑剤
、あるいは従来知られているある種の蒸気月：の低い液
体７１ＦＩ滑剤で潤滑させる。 Ｕ：＋ ＋）ｘ室４４はパイプ５３を通して所望の低圧
、例えば水銀柱の１ミクロンに１ノ１気することができ
、それにより電動機５０およびはずみ中６０が全速度で
回転するときに風損を減少させることができる。かかる
パイプ５３の一端には真空に列して気密な弁５１を設け
ることができ、あるいはかかるパイプ５３の一端を半Ｈ
１］あるいは檜′接で」・ｌ［トすることもできる。水
素あるいはその他の低′にＩＷガスを」、■車室４４内
において用いるときには、この月１に室４４をまず最初
に低圧にわＩ気し、次いで、水素ガスをパイプ５３によ
り所ス１１圧力にまで導入する。封１に室４４には気体
圧力計を設け、そのり−（・線イ゛仝をガラスと金属の
気密Ｊｅｔ止部旧により１Ｖを通して通過させるように
することができる。カラスと金属との置市部材４９をも
設けて電気導線か壁を通して封止室４４に入ることがで
きるようにしてもよい。 高速度交流″ｌ’ｔｉ：動機およびそれに関連するはず
み車により回転連動エネルギの大部分を比較的小さな空
間内に蓄積することができる。従って直径が２４インチ
（８Ｑ、９＋１ｃｍ）の鋼製はずみ車であって、その外
側リムの厚さか１インチ（２，５４ｃｍ）、幅が３イン
チ（７，６２ｃｍ）であり、はずみ車ウェブがリムにお
いて約２インチ（５，０８ｃｍ）から徐々に増大して深
さ４インチ（１０，１８ｃｍ）のハブに至るようになし
たときには、そのはすみ１１１．により速度１１３００
０ ＲＰＭのときに全体で約５皐ロワツト時のエネルギ
を蓄積〜することができる。回転速度を１８００ＯＲＰ
Ｍから１２００ＯＲＰ Ｍにすると、かかるはずみ車は
このエネルギの約５５％を放１］１する。このような寸
法のはずみ車および高速電電動機５０を収容すためには
、」、ｊ車室４４の直１￥を約２６インチ（Ｈ，ｔ）４
ｃｍ）となし、高さを約１８インチ（４５，７２ｃｍ）
とすることかできる。 図示の本発明しこよる装置の動負を開始さぜるための１
つのシーケンスにおいては、回路遮断器および電動機起
動器１８を作動させて゛電力線１８に至る回路を閉し、
そして同期電動４ｊ！Ｕ１２を伺勢して主および補助交
流発電機１４およＵ３０を’ａＹｘ常の全速度にまで駆
動する。制御部４０を適切に設定して、最初には高速度
電動４Ｍ５０に゛７１ｒ、気エネルキが供給されないよ
うにする。わずかな１１９間の後、電動機１２により発
電機１４および３０を全速度にまで駆ａＪシ、その主発
電機の出力は、例えば、８０ Ｈｚの交ｌＩｃ、であり
、その交流を負荷２４に供給する。補助発電機３０は４
極ユニツトとすることができ、回転ｉ？Ｑ１８００ＲＰ
Ｍのときに１３００ Ｈｚの交流を発生ずる。このとき
、制御ユニット４０は８００ Ｈｚの交’ｔｆ、ｃが力
線３８から線４２を介して」」１１−室４４内の電動ｙ
Ａ５０に流れイするようにする。交流電力の電動機５０
への流れを適切に制御して電動機５０をゆっくりど加速
し、それによりオーバヒートをｅＹｔ ＩＪ−するよう
にすることもできる。電動機５０およびはずみ）トロ０
には慣性かあるので、これら電動機およびはずみ−１（
がそれらの全速度、例工ｆｆ、１８００ＯＲＰＭに到達
するまでに１５分〜１時間程度の時間を必要とすること
もある。−１全速度に到達すると、この全速度は発７１
ｙ機３ｏからの高い周波数の交流と同期しており、電動
機５ｏは回路トに浮動状態となり、しかも風損およびそ
の他の損失は低いので、補助発電機３ｏから電動機５ｏ
へエネルギの補給はほとんど必要とされない。 商用電力線２０に停電が発生して、電動機１２に電力の
流れが無くなると、制御ユニット１８における回路遮断
器およびそれに関連する制御部が作動して電動機１２に
至る回路を遮断する。電動機１２は最早電力を供給して
発電機１２および３ｏの回転子を例えば１８０ＯＲＰ
Ｍで駆動することはできないので発電機の回転子の運動
エネルギのみが交流電位出力を発生し続けるのに供され
る。このようにすると、発電機１４および３ｏの回転子
の速度は変換されるエネルギの辰に比例して低下する。 七交流発電機は約１秒の間のみ所定回転数＋１’ｌ域に
おいて作動を継続して負荷２０の許容できる周波数およ
び電圧において主交流を発生ずる。 発′ｒＦ機１４が４極交流発電機であるときには、１８
００ＲＰＭの速１隻において、この発電機１４は特定の
電圧で６０８２の交流電位を発生する。回転速Ｉｍが１
０％低下すると、この発−Ｈ（ｊ：機は５４Ｈｚの交流
を発生し、電圧もまた１０％低下する。電圧および周波
数がこのような敏だけ低下した交流で作動する負荷はほ
とんどない。しかし、コンピュータのような異常状１ｉ
；の影ス５を受は易い多くの負荷にあってはわずか０．
５％の周波数変動しか１角容できず、従って周波数が電
圧よりも一層重要であることかよくある。いずれにせよ
、発電機の回転質−ｙ１％の回転連動エネルギは、特に
異常状ｍ１に敏感な負荷の全てに対して許容できる電圧
および周波数の交流電位を発生するのに約１秒間度しか
役に立たない。たとえ極めて重いはずみ車を用いても、
実用的な発電機は、異常状態に敏感な負荷の代表的なも
のに対して許容できる電圧および周波数の交流電位を約
１〜１０秒間度しか発生することはできない。 高速度電動機５０およびそのはずみ車６０に蓄えられる
運動エネルギのＪｉｌ−は非常に大きいので、補助発電
機３０は長時間にわたって主交流発電機１４に対する駆
動電動機として機能し、この主交流発電機１４をその実
効回転数領域において回転させ続けることができる。比
較的小さな交流誘導電動機およびはずみ車を高速度で回
転させることにより主交流発電機：機１４を実効回転数
領域において１〜２０分間にわたって回転させ続けるこ
とは極めて容易に可能である。２つ以−ヒの高速度交流
誘導電動機およびはずみ車ユニットを一組の主および補
助交流発電機とともに用いることにより、主交流発電機
から交流電力の実効的出力が得られる時間をそれに合わ
せて長くすることができる。 工場や事務所等に対する商用電源が停電すると、その照
明および電気を必要とするその他の装置もまた停電する
ことを理解すべきである。商用電力線、の停電中にわた
って高い周波数の交流を補助発電機３０に供給する回路
３８を用いてフＩＸ・光灼やその他のカス放電灯に電気
を供給して操作渚の視界をＭ（持することができるよう
にするとともにその他の必要な皮様装置にも゛電気を供
給するのに用いることかできる。 高速度電動機５０およびはずみ中８０は簡１゛１１な構
成のものとなし、保守またはその他の特別の毛入れを必
要としないものとする。これらｆ：ｈ 岨の電動機５０
およびはずみｊｊｊは排気されたＪ、Ｉ ＋１−室４４
内で極めて長い時間にわたり出力を生じることなく急速
に回転し、しかもそれらの全回転速爪をにイ１持するの
に電力をほとんど必要としない。 現在は、外部′電力線に停“１１℃が生じたＩ＋！？に
約５分までの間停電等に敏感な電子式データプロセンサ
に交流電力の流れを停電なしに供給するために、固体素
子、インバータ、ヌイッチ、燈゛成器等を用いた比較的
複雑な電子システムを採用してＳだ。 かかる電子システムは種々の故障、サージおよび小故に
迅速に反応して、ラインサージおよび、＋１（障を抑制
するとともに、外部電力線の停電が完全な（３９） 場合には蓄電池のスタックから電子システムに電力を供
給する。これらデータプロセッサ負荷に５分間のライン
停電に対して完全に給電するためにも多扇の蓄電池を必
要としこれら蓄電池を別個の部屋に収納しなければなら
ない。しかし、このように５分間にわたって１１・電池
が消耗した後は、蓄電池スタックは完全に＋Ｉｉ充電さ
れるまでに約４〜８時間も必要とする。これに対して、
本発明の回転電動機−発電機および高速度電動機はずみ
車システムによれば外Δ１（電力線の１．シ障時に５分
間以−Ｊ−にわたって電子式データプロセッシングシス
テムに完全に給電することができ、外部電力の復旧時に
高速度電動機およびはずみ車を約１５〜３０分の時間内
に全速度にまで再び駆動することができる。 従って、本発明は短時間のうちに生じる第２の電力線停
電に対しても対処することができるのに対して、蓄電池
システムは数時間にわたって対処させることができない
。本発明における回転部品が蓄電池および電子システム
に対して有利である点は外にもいくつかある。 （４０） 次に本発明の実施例について述べる。 第１図に示すような電動発電機ユニットは７−１／２キ
ロワツトの６０Ｈｚ交流を発生ずる発電機１４を備え、
電動機１２は１８００ＲＰＭで１１動する２０馬力の同
期電動機となし、高い周波数の発’ｌｌｉ、機−電動機
ユニット３０により１３００ Ｈｚの交流を発生させ、
その出力を約８ギロワツｉ・とする。Ｊ＝１止室市電内
の高速度電動機５０は定格１０馬力の容；、１−を１１
ｒち外部電力線２０からの電力が停電したときに１〜１
５分程度程度間中ユニット３０に６００１１ｚの交流を
供給する発電機として約８キロワツＩ・の届；力を発生
することができる。電動機５０は、発電機３０から８０
０ Ｈｚの交流が供給されるときに、静止状ｙａ１から
１８０ＯＲＰＭに加速するのに１時間までかかる。それ
と同時に発電機１４により負荷２４に電力を供給する。 しかし、最初に１を動機１２を伺勢することによりユニ
ット１０を冷たい状態でスタートさせてぞのユニッＩ・
を１８０ＯＲＰＭまで駆動し、しかもｔ（Ｏ）Ｉｚの交
流か発電機１４より負荷に供給されないときには。 電動機の全出力を用いて高周波散発゛屯機３０に給電し
、それによりこの発電機３０より８００Ｈｚの交流を高
速度電動機５０に供給する。次いで、電動機５０を約３
０分で全速度の１８００ＯＲＰＭまで駆動することがで
きる。電動機５０がこのように駆動されると、発電機１
４は伺勢されて１３０Ｈｚの交流を負荷２４に供、給す
ることができる。 電動発電機ユニットｌＯが正常に動作している間に外部
電力線２０に停電が生じると、センサ８４はｉｔ＋ちに
線８８を介して制御ユニット７８に信号を送り、８００
Ｈｚの交流を励磁コイル７４に供給し、そして、′電
動機５０は直ちに８００ Ｈｚの交流を発生し、この交
流を線４２および３８を介して発電機３０に供給し、こ
の発電機３０の速度か１８０ＯＲＰＭよりやや低下する
ときにこの発電機３０を１８０ＯＲＰ Ｍで回転させ続
けるようにする。従って、発電機１４は電力線２０にお
ける停電以前に発生していたのと同じ電圧で１３０Ｈｚ
の交流を発生しわ２け、そして負荷は発電機１４よりこ
の負荷に供給される交流中の顕著な変化の影響を受けな
い。それと同時に、′電力線２０における電力の停電の
発生時に、電動機制御ユニシトは直ちに電力線１６に全
る回路を遮断し、それにより電動機を電力線２０から分
１怖する。 外部電力線２０における’ｉｌｉ力か５分間の時間にわ
たって停電すると仮′）ｊ！するど、この時間中に電動
機５０およびはずみ車６０は発電機１４から約０，８２
キロワンド時の出力を得、それに加えてユニット５０゜
３０および１４における電気損および機械損に見合うだ
けの回転ｊす（動エネルギを供給しＲｊ＋！ける。かか
る損失は０．３０＋ロワット時以下になる。全体で約０
゜９２キロワ・ン）・時のエネルギを供給するためには
、１１３０００ ＲＰ Ｍにおいて全体で約４キロワツ
Ｉ・時のエネルギを蓄１ｆｒ シている電動機５０およ
び１士ずみ車６０ハソノ速度が１８０ＯＲＰＭから１５
８０ＯＲＰ Ｍ ｉ：低下する。 かかる５分の停電の後、′電力線２０における７（、力
が復１１」されると、センサ８４はこれに応動して制御
ユニット７８に信号を送出し、電動発電機ユニット５０
により励磁コイルに対する８００ ｆｉｚの交ＪＩｊの
の周波数を高めまたは低下させ、それにより同期電動機
１２の回転子の位置に対する電力線交流における（４３
） Ａ’／相関係を止しいものとなし、以って電力線２０に
おける交流′電力か線１６より電動機１２に再接続され
るときにサージか現われないようにする。このように位
相関係が正しく定まると、制御ユニン）・１８により線
１６を電力線２０にｒｌｆ接続して電動機１２をイ」勢
しそれと同時に制ｊＩリュニッ！・７８にはセンサ８４
より信号を送出して、この制御ユニッ（・７８から励磁
コイルに８００ Ｈｚの交流を供給するのを停止する。 次いで、ユニット５０は発’−＋ｈ ＋ｉとして機能す
るのを停止し、８ｆ）＋） Ｈ２の交流電力は高周波数
発電機３ｏからユニット５０に供給されてこのユニット
５０は再びヒステリシス電動機として機能する。’；ｔ
ｊ、動機５０は１５８０ＯＲＰ Ｍから７［更に加速し
始め、約１５分以内に再び全速度１８００ＯＲＰ Ｍに
到達する。 電動機５０およびはずみ車８ｏは、それらか全速度１８
０００ＲＰＭに到達していると否とに拘らず、外部電力
線２０に更に生じる如何なる停電に対しても、如何なる
ときにも直ちに適合し得るものであることが理解される
。いくつかの電力線の停電か、交流電力が電力線２０に
現れる短期間の間と交（４４） 互にかつ順次に発生することもしばしばある。′重力！
ｆ！１Ｉ２０における交流の変動とはフ１１（関係に、
発電機１４により１３０ Ｈｚの交流が負荷２４に安定
して供給され、従って、負荷２４は常に停電の影響を受
けない。 一般′的な適用にあたっては、多くの場合に、主交流発
電機の出力周波数は６０Ｈｚまたは５０Ｈｚであり、補
助発電機の出力周波数はこれよりも５〜２０倍高いもの
となし、それにより高速度電動機が高速度で回転きせら
れるようになして、小さな質量でも大丑の回転運動エネ
ルギを蓄積できるようにする。電動機の回転速１１′（
を所望の高い速度に保つためには、補助発電機からの交
流電位の周波数と高速度電動機における磁極の個数との
間には一定の相関関係を持たなければならない。以下に
示す実施例にはこのような相関関係の一例を示すもので
ある。 適用する場合に応じては、異常状１１月に敏感な負荷に
主発電機より４００Ｈｚの交流電位を供給することが必
要となる。電動発電機システムの好適例は６つの磁極を
右し外部交流電力線から８０Ｈｚの交流を供給される主
駆動電動機を備え、この主駆動電動機は１２０ＯＲ，Ｐ
Ｍで回転して４０個の磁極を有する主交流発電機を駆動
して４ＱＯＨｚの交流出力を得る。補助発電機は６０個
の磁極を有することができ、そしてこの補助発電機は１
２０ＯＲＰ Ｍで駆動されるときに８００ Ｈｚの交流
を高速度電動機−はずみ車ユニットに（Ｊｌ、給する。 このユニットの全速度は１８０００ ＲＰＭである。 第３図は発電機に対する個別の駆動電動機を設けていな
い本発明の他の実施例を示す。この実施例において電力
線が正常な状態にある間は、外部交流電源からの交流電
力を異常状態に対して敏感な負荷に直接に供給し、従っ
て駆動電動機を作動させ続けるのに外部電力線からの交
流電力を用いず、あるいは主交流発電機から交流電力を
発生して常に負荷に供給することをしない。従って、全
交流電力の１０％から３０％にまでおよぶ可能性のある
電動機および発電機の全負荷における損失を実用上除去
することができる。 ］−１交流発電機１１４１オ途中に介挿された回路ｆ断
器１．１５ を通してこの発電機１１４に接＃Ａ’＋さ
れた・ｑ線１１．８を通して文論電力を供給される。導
ｉ、！；Ｉ、 ｌ １６をユニット１１８ に接続し、
この１ｌｉｌｌ ｔｉｌｌユニンＩ・１１８ には外部
交流電源に接わＪ、！ ｚれた交流主回路１２０から給
電する。かかる外部交流′市原（：１例えば商用電源線
であり、先に述べた様なし１」し１！生じる大きなまた
は小さな故障、・Ｉｌ、 ７．シおよび停゛市の影響を
受けるものである。主制御ユニシト１１８は、１１（力
系統からの電力の投入および遮断を行い、宙サージや電
力線における］・ランジエント凶の場合に′１１ヱ気装
置を保護し、しかも電力線に％ ；’ｉ’＋“状７Ｊ１
１が生じたときにいくつかの他の制１Ｊｌｌ装置１〜″
１を作動さぜるためのイ１）壮を送出するのに８星な回
路遮断器、ヒユーズ、リレー、電子的センサ、１′３よ
ひ信号送出ならびに制御部分をイ１する。 導線１２２を導線１１Ｂから分岐して、この導線１１６
により電力線からの交流４１力を途中に介挿した回路遮
断器１２３から更に分動および調整用変成器１２４に供
給する。この変成器１２４は小さなデ（４７） ィップ、ザーシ１トランジエンＩ−笠の影ｋ）の無イ交
流電位を線 １２６より異常状層：に幻して敏感な負荷
１２８に供給する機能をイ］する。従って、電力線の状
態か正常な間は、極めて一様で安定した交流電位が負荷
１２８に供給される。 休止または冷たい状態からスターＩ・させるにあたり、
通常は遮断器１２３を回路しておき、負荷１２８に電力
が供給されないようにする。主副ｉｔ’ｌｌユニｙｔｌ
１８は電力線、１２０からの交流が導線１１６に通過す
るように回路を閉成する動作を行う。更に遮断器１１５
を閉じて交流′電位により発電機＋１４をイづ勢しこの
発電機１１４を自動的に電動機として機能ごせ、輔１３
２を介して補助発電機１３０の加速を開始し、この補助
発電機１３０を回転させる。発電機１１４が全速度に到
達すると、制御部１３８は適切にイζｊ勢されて補助発
電機１３０より高い周波数の交ｌｉｔを発生しその交流
を線＋３４および１３８を通して封１に室１４０内の市
、動４ｅ、１５０に供給する。封止室１４０は電動機＋
５０を増刊けた重い基台１４２および排気可能なカバー
１４０を有し、水素のようなガスを（４８） ５−ｐ １４ ｅをイ１するチューブ１４６を介してカ
バー １４４内に導入する。電動機＋５０の４１ｖＪ成
は第１図および第２図に示した電動機５０と同様であり
、電力巻線と励磁コイルを有する固定子１５２および磁
化可能な永久磁石材料の層を設（づた回転子１５４を右
する。この電動機の回転子のヒ端には小さな重いはずみ
車１５６を設け、このはずみ車１５６の外周にはリム部
１５８を設ける。 補助発電機１３０により発生され線１３４に接続された
線＋８４により供給される高い周波数の交流電位により
センサおよび制御ユニット１６２を伺勢し、このユニッ
ｌ−１８２により線 ＋１３８を通してｔ′し動機１５
０の固定子１５２における励磁コイルに流れる高い周波
数の交流電流を制御する。電力線１２０に大きな故障ま
たは停電が生にると、制御ユニット１１８は導線１６６
によりイｔ−’＋−号をセンサゎより制御ユニシト１６
２に送出し、このユニット１６２により励磁コイルに選
択された高い周波数の交流′市流が流れるように起動す
る。 交流主回路１２０に異常状１１；が存在せず、しかも発
電機１１４および１３０が全速度であると仮定すると、
高い周波数の交流は制御部１３８の作動により線３４お
よび１３８を介して高速度′電動機１５０に供給され、
この重り＋１１５０を加速してその全速度、例えば１８
０００ＲＰＭに到達するようにする。一旦全同期速度に
到達すると、発電機１１４と１３０および７［動機１５
０をそれぞれの全速度に保つのには、摩擦による損失お
よび風損を除けば、電力を必要゛としない。その理由は
電気的エネルギが取出されず、これら部分は回路−１−
に浮動状態にあるからである。このとき、回路遮断器１
２３は閉じ、交流電力は分離および調整用変成器１２４
に供給され、その交流電力出力を線１２Ｂを介して負荷
１２８に導く。 電気的異常状！！！１が外部交流電力線に発生して主回
路１２０に導かれないかぎり、本発明方式は負荷１２８
を維持しこれに給電する以にには電力をほとんど必要と
しない。しかし、分離および調整用変成器１２４により
スムーズに取除くことのできない大きな故障が発生し、
あるいは主回路１２０に交流゛電位の完全な停電か発、
生ず゛ると、１−制御ユニット１１８によりその内部の
遮断器をトリップし、導線１１６を主回路＋２０から遮
断し、それと同時に線１１６を通してセンサおよび制御
’ｌｌユニント１６２に信号を送出してこのユニット１
１３０により選択された高い周波数の交流電流が線１６
８を介して固定子１５２の励磁コイルに直ちに流れるよ
うにする。電動機１５０の回転子１５４が１回転するか
しないかのうちに、高い周波数の交流電位が補助発゛１
・１機＋３０に供給され、この補助発電機１３０は〔１
動的に同期電動機となり、主交流電動機１１４を所定の
回転数領域内の速度に駆動し選択された周波数および′
市川の交流電位を線１１６および１２２より変成器線１
２４に供給し、この変成器＋２４から更に負荷１２８に
供給する。これによれは外部電力線に異常状７７４’、
が発生しても、負荷１２８に至る交流１電位の流れには
顕著な変化は生じない。高速度電動機−はずみ市ユニッ
トの回転運動エネルギにより発電機１１４および＋３０
の全出力駆動を極めて長い時間（容易に１５分以上とす
ることがでＳる）にわたって行うこと（５１） ができる。 主回路１２０に＋’Ｆ ’Ｍな交流７Ｆ力状態が回復さ
れると、正制御ユニット＋１８によりその旨を検知し、
それと同時にこのｆｌｙｌ ’ｉｋＤユニット＋１８よ
り線１６８によりセンサおよびｉｔ、１０卸ユニン’ｌ
・１θ０に信号を送出してこのユニツＩ・１６２が電動
機１５０における励磁コイルに交流電流を供給するのを
停止するよう指令し、それにより７［ｊ動機ユニッｌ−
１５０は高い周波数の交流をそれ以後発生しないように
し、しかもユニット１１８における回路遮断器を閉成し
て外部交流電力を再び負荷１２８に供給する。主交流発
電機は導線１１６から交流゛電力を供給されて電動機と
して機能し、補助発電機１３を駆動して高い周波数の交
流を発生させ、この高い周波数の交流を電動機１５０に
供給する。この電動機１５０はそれ以前の、電力線の異
常状態の間にその速度のいくらかを失っており、高速度
電動機１３０がその全同期速度を再び得るまでの期間に
わたって加速される。 なお、図示例においては、高速度電動機および（５２） それに関連するはずみ車を支持するためにボール型また
はローラ型のベアリングを示したが、これらの代りに永
久磁石女手）ベアリングを用いることもできる。その理
由は電動機およびはずみ車の質量はかかる部材で支持す
ることができるような小さな質量であるからである。突
発Ｉ、Ｑ障の可能性を持つ１１マ１滑およびホールまた
ＩＪローラの劣化の問題はかかる永久磁石支持ベアリン
グにより完全に除去することができる。
第１図は本発明の一実施例を１部分断面にして示す構成
図、第２図は第１図における高速度電動機の部分拡大断
面図、第３図は本発明の他の実施例を示す構成図である
。 ｌＯ・・・電動発電機ユニット、１２・・・電動機、１
４・・・主交流発電機、 １Ｂ・・・電力線、１８
・・・主制御ユニット、 ２０・・・外部交流゛
ｌｌ１ｃ力線、２２・・・線、 ２４・
・・〜負荷、３０・・・高周波数補助発電機、３２・・
・回転子、３４・・・表面層 ３８・・・
固定子、３８・・・線、 ４０・・・電気
制御ユニット、４２・・・導線、 ４４
・・・封止室、４６・・・基台、 ４８
・・・カバ−１４８・・・封止部材、 ５０・
・・電動機、５１・・・真空気密弁、 ５２・
・・軸、５３・・・パイプ、 ５４・・・
下側ベアリング、５５・・・上側ベアリング、 ５８
・・・円筒、６０・・・はずみ小円板、 ６１・・
・外側フランジ伺リム部、 ８２・
・・円筒上界耐錐、６４・・・鉄心１、 ６
６・・・磁化可能な永久磁石材料層、 ７
０・・・円筒上電機子鉄心、７２・・・電力巻線、
７４・・・励磁コイル、７６・・・導線、
７日・・・電子式制御ユニット、８０・・・
線、 ８４・・・センサ、 ８５・・・線、８６
・・・線、 ８８Ａ・・・線、１１４・
・・主交流発電機、 １１５・・・回路遮断器、１１６
・・・導線、 ＋１８・・・主制御ユニット
、１２０・・・交流主回路、 １２２・・・導線、１
２３・・・回路遮断器、 Ｂ４・・・分離および調
整用変成器、 １２日・・・線、１２８
・・・負荷、 １３０・・・高周波数補助交
流発電機、 １３２・・・ｌ１１＋、１
３４ ・・・ １泉、
１３６ ・・・ 制御Ｊ’ｌｌ ンｊＢ
、１３８・・・線、 １４０・・・月Ｗ室
、１４２・・・ノ、（台、 １４４・・・カ
バー、１４６・・・チューブ、 １４８・・・Ｊ
「、１５０・・・電動機、 １５２・・・固定
−ｒ、１５３・・・角力１鵡コイル、 １５４・・
・回申Δ了、１５６・・・はずみ車、 １５８・
・・すｌ一部、＋６２・・・センサおよび゛制ｊ卸ユニ
ッＩ・、１６４ ・・・線、 １６
６ ・・す！を線、１６８・・・線。 特許出願人 プリサイス パヮー コーボレイション （５５）
図、第２図は第１図における高速度電動機の部分拡大断
面図、第３図は本発明の他の実施例を示す構成図である
。 ｌＯ・・・電動発電機ユニット、１２・・・電動機、１
４・・・主交流発電機、 １Ｂ・・・電力線、１８
・・・主制御ユニット、 ２０・・・外部交流゛
ｌｌ１ｃ力線、２２・・・線、 ２４・
・・〜負荷、３０・・・高周波数補助発電機、３２・・
・回転子、３４・・・表面層 ３８・・・
固定子、３８・・・線、 ４０・・・電気
制御ユニット、４２・・・導線、 ４４
・・・封止室、４６・・・基台、 ４８
・・・カバ−１４８・・・封止部材、 ５０・
・・電動機、５１・・・真空気密弁、 ５２・
・・軸、５３・・・パイプ、 ５４・・・
下側ベアリング、５５・・・上側ベアリング、 ５８
・・・円筒、６０・・・はずみ小円板、 ６１・・
・外側フランジ伺リム部、 ８２・
・・円筒上界耐錐、６４・・・鉄心１、 ６
６・・・磁化可能な永久磁石材料層、 ７
０・・・円筒上電機子鉄心、７２・・・電力巻線、
７４・・・励磁コイル、７６・・・導線、
７日・・・電子式制御ユニット、８０・・・
線、 ８４・・・センサ、 ８５・・・線、８６
・・・線、 ８８Ａ・・・線、１１４・
・・主交流発電機、 １１５・・・回路遮断器、１１６
・・・導線、 ＋１８・・・主制御ユニット
、１２０・・・交流主回路、 １２２・・・導線、１
２３・・・回路遮断器、 Ｂ４・・・分離および調
整用変成器、 １２日・・・線、１２８
・・・負荷、 １３０・・・高周波数補助交
流発電機、 １３２・・・ｌ１１＋、１
３４ ・・・ １泉、
１３６ ・・・ 制御Ｊ’ｌｌ ンｊＢ
、１３８・・・線、 １４０・・・月Ｗ室
、１４２・・・ノ、（台、 １４４・・・カ
バー、１４６・・・チューブ、 １４８・・・Ｊ
「、１５０・・・電動機、 １５２・・・固定
−ｒ、１５３・・・角力１鵡コイル、 １５４・・
・回申Δ了、１５６・・・はずみ車、 １５８・
・・すｌ一部、＋６２・・・センサおよび゛制ｊ卸ユニ
ッＩ・、１６４ ・・・線、 １６
６ ・・す！を線、１６８・・・線。 特許出願人 プリサイス パヮー コーボレイション （５５）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ］、 ） ’ｘ；＊障、事故および停電を受けやすい外
部交流゛電源ｔこ接続されて協・幼し、停電ずにとなく
、しかも、前記外部交ノＡＣ電源からの電力供給力聾シ
障したときの長い期間をも含めて、はぼ−′）ｊＹの周
波数および電圧の交流電力を負荷に供給する′ＩＬ力供
給力式において、（ａ）前記外部交流電源に接続可能で
あり、（１）所定の回転数領域において回１石しながら
、撰択されたほぼ−うｉＪの周波数および電圧において
主文ＩＡｉ ’ｉｌｉ：位を発生して前記負荷に供給す
ることのできるト交流発電機と（２）該主交流発電機に
回転１可能に接続され、外部源から高い周波数の交流電
位を供給されたときに、回ｒｔｕ ′心動イルとして機
能することのできる補助高周波ｉグベ・ご流発電棚とを
イ」し、前記外１ｃｊＢ交流電源に按ｉ丁’ｃ可］′］
Ｌな回転自在な発゛ｆＬ機装置をｊ＋ｉｏえ、およｔノ
、 Ｈｂ）前記補助交流発電機を封１１−室において高速度
電動機およびはずみｊｌｊユニントに電気的に接ｋＪｃ
して前記、Ｖ’ｒ＋周波数交ＶＩＩＣｊｌ’ｉ位を前記
品速度′市動機に供給して１，１１速度で回転させ、そ
れにより＋ｉｉｊ記高速度電動機わよひはすめ中−ユニ
ットにより人硅の回転連動エネルギを全速度において蓄
積するようになし、＋ｉｉｊ記封１に室には風損の低い
雰囲気を存在させるようになし、前記高速度電動機は、
円ｔｓ１表面を有しその表面−１−に磁化可能な永久磁
石材料の層を設けた軟磁性体による界磁鉄心および軟磁
性体による溝イＣＪき固定子電機子を有する電動機をｆ
Ｉｉｆｉえ、前記溝付固定子′電機子は前記界磁鉄心上
の磁石材料による前記層に対して相補的に並置された円
筒表面と前記電機子中の猫に配設され、訳択された周波
数の交流電流か通過ずＺ）１（ζ？、回転する界磁共心
におけるｊＫ久磁２１１月石によるＩ′ｉｉＩ記並置さ
れた層にＮ極およびＳ極のｆｉａ ４４パターンを、１
人起５ゼる励１ｅ、？コイルと、前記固定ｒ−゛市機ｊ
′−中の他のｌ＋Ｖｉに配設され、ｉｉＪ記補助交流発
’ｌ’ｌｆ機に接れ１されて該補助交流光電板）＋臼ろ
高い周波数の交流電イ；ｉを供給され、１１１］記高速
度電動機をヒステリシヌ電動機として作動させる゛電力
・δ〜９、とをイ］し、１１１１記交流電力の１１９障
時にＮｒｌ記励磁コイルを選択された一：ｉｉ：＋の周
波数の交流電流で励磁して＋ｉｉ＋記励磁呵能な永久磁
石材ＩＩの層にＮ極およびＳ極の磁極パターンを１：＾
起せしめ、七れにより、６１Ｊ記回１匠子およびはずみ
東の回転連動エヌルキにより前記回転子および前記固定
子・と互いに関連して回転させるときに前記電機子中の
電力巻線に一定周？１．ｉ／数の高１、を周波数の交流
電力を発生せしめ、＞Ｉ；、 ＋ｉ亥（３） 高い周ＩＪｈ故の交流゛電力が前記補助交流電動機に供
給５れるどきに、当該袖助゛１゛Ｆ動機を同＋１Ｊ］
７１！、動機として１′［川せしめ、それにより１１す
記七交Ｊｉ仁発電機を前記所定の回転ｔ々ｆｌ域におい
て長い時間番こわたって駆動し、もって前記’１４Ｒさ
れた周波数およυ電圧の交流電力を生ぜしめて前記層’
ｄｊｊに１）］に合するよう番こし１こことを特ｉ敦と
する電カイＪｌ１、蛤方式。 ２、特許請求の範囲第１ＪＪ′１記載の電力供給方式に
おいて、前記交ｌＬ１電源から電力を供給される交流駆
動電動機により所：ｉｉ２の回転数領域において前記正
交流発電機を駆動し該主交流発電機より主文１１ｊ電位
を選択された周波数および電圧において発生させて前記
負荷に供給し、前記交流駆動電動機により前記補助交流
発電機をも駆動し、該補助交流発電機より交流電位を高
い周波数において発生させ、前記補助交流発電機を該発
′市機に外部源から交流電位が供給されるときには同期
電動機および（４） 前記高い周波数の交流電位を前記高速度′電動機に供給
する手段として機能させ摺るようにしたことを！ｌ−１
丁徴とする゛１１ｙ力供舶力供給。 ３）特、、′１′請求の範囲第２ Ｊｎ記載の’ｌｌｉ
：力供飴力式において、前記交％ｌ：駆動電動機を前記
外部電源に４Ｎ ＋１ｆｊＧして、当該電力供給システ
ムをその所定の回転数領域に駆動して、１゛交ＩＩｃ電
位を発生させ、および前記補助交ＩＡ仁発電機により前
記高い周波数の交ｌＩＣ電位を発生させ、さらに、当該
商い周波数の交流電位を前記高速度電動機に供給して当
該電動機をその全速度にまで：ｌ、ｌス動するようにす
るＬ段を設け、前記外部電源の、１１シ障時にζ前記制
ｆｌｌ１手段により前記Ｎ駆動電動機を当該１１シ障外
ｊ４ｉ電源から遮断し、かつそれと同時に前記励磁コイ
ルを前記選択された交流電流で伺勢して前記界磁鉄心の
前記層に前記Ｎ極およびＳ極の磁極パターンを誘起させ
、それにより１１ｆＩ記電機子中の前記電力巻線により
、前記固定子電機子が前記回転子に対して相対的に回転
するあいだに所定周波数のｉ“用い周波数の交流を発生
させるようにし、当該発生された高い周波数の交流を前
記補助交流発電機に供給して当該補助交流発電機を同期
’ｌｆ動機として機能させて前記主交流発電機を前記所
定の回転数領域において駆動し、それにより前記負荷に
前記選択された周波数および電圧の前記主交流１を位を
供給しつつけるようになし、前記高速度電動機およびは
ずみ車ユニットの回転運動エネルギを、前記主文１イＣ
発電機か前記所定の回転数領域において、長い時間にわ
たって作動し続けるのに十分な大きさとなし、前記外部
交流電源の復旧時に、前記１１ノ制御手段により前記駆
動電動機を前記外部交流電源に丙接続するとともに前記
励磁コイルの高い周波数の交流での１・［勢を停止する
ようにしたことを特徴とする電力供給方式。 ４）特許請求の範囲第２項記載の電力供給方式において
前記駆動電動機は同期電動機であることを特徴とする電
力供給方式 。 ５ ） Ｉ’＋許請求の範囲第１拍記載の゛電力供給方
式において、前記」；ｊ ｔＩ室中の前記風損の低い′
、１１″囲気は水素ガスであることを′１′１徴とする
電力供給力式。 ６）特許請求の範囲第１拍記載の）ｌ範力供粕方式にお
いて、前記側止室中の前記風損の低い′、ＩＩ′囲／ｙ
（は真空であることを４１徴どする電力供給力式。 ７ ） ４．４ｆ許６ｆＪ求の範囲第１ノ了１記載の゛
ｒｌｆ力供給力式において、前記外部交流電源を回路に
おいてド、１ノ］御手段を介して接続して、交ソｌｃ電
力を前記負荷および前記主交流発電機のメＶ力に供給］
−１前記外部交流電力により１）１ｊ記記文交流’ｄｉ
：磯を、し動機として機能させ、それにより１ｉｉｉ記
補助交流発電機を駆動して、高い周波数の交流’ｉｌｖ
、位を発生させ、七の高い周波数の交流電イ１°ｔを前
記高速度電動機および１」ずみ中ユニットに供給して全
速度に駆動し、前記外ｒ：１＋交流宣；り；：（）小１
１シまたはｉ’＆障１１＋、、に、前記−＋−，ｌｌノ
１１コ１１Ｔ′一段により前記回路を前記外部交流電源
に対して（７） 遮断し、前記主制御手段により、；巽釈された高い１．
′；Ｉ波数の交流型（Ｑ、を前記励磁コイルに供給せし
めて、＋ｉｉｉ記高速度電動機およびはずみ庫ユニット
により高い周波数の交流を発生させ、その、ν１Ｊい周
波数の交流を前記補助交流発電機に供給して当該補助交
流発電機を電動機として機能させ、前記１日交流発゛准
機を前記所定の回転数領域において％ｌス動することに
より、停電なしに丁交流電位を発生させてｒｉｉｉ記負
荷に１Ｊ（、給するようにしたことを特徴とする′１′
Ｌ力供給方式。 ８）特許請求の範囲第７項記載の電力供給方式において
、前記主制御手段から前記負荷に至る前記回路中に分畠
１１および調整用変成器を介挿したことを特徴とする′
電力供給方式。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/279,880 US4412170A (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Motor-generator system providing prolonged uninterrupted power supply to a load |
| US6/279880 | 1981-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815438A true JPS5815438A (ja) | 1983-01-28 |
| JPH0318415B2 JPH0318415B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=23070749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57114129A Granted JPS5815438A (ja) | 1981-07-02 | 1982-07-02 | 電力供給方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4412170A (ja) |
| EP (1) | EP0069568B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5815438A (ja) |
| CA (1) | CA1177889A (ja) |
| DE (1) | DE3273700D1 (ja) |
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