JPS6011749Y2 - うず電流滑り接手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、うず電流滑り接手に係り、特に界磁鉄心の頭
部構造の改良に関する。

一般にうず電流滑り接手とは、回転円筒体を固着した入
力軸と、界磁巻線を巻回した界磁鉄心を固着した出力軸
とを、それぞれ回転ベアリングを介して同一フレームに
取り付け、界磁鉄心は、回転円筒体内で回転する構造で
ある。

又、回転円筒体には、幅方向に複数個の銅棒、又は真鍮
棒を埋設し、それぞれの両端をエンドリングで短絡し、
いわゆる制動巻線を構成している。

このような構成のうず電流滑り接手は入力軸に連結され
た駆動体により回転円筒体を一定速度で回転させ、界磁
巻線に直流電流を通電して励磁すると、隣接する界磁鉄
心の磁束によって回転円筒体にうず電流が生じる。

これは、回転円筒体と界磁鉄心との相対速度が大きい場
合い界磁鉄心から発する磁束が回転円筒体の表面近傍の
みを通るからである。

従って、界磁鉄心は回転円筒体に生じたうず電流と自か
ら発する磁束とによって伝達トルクを生じ成る滑り速度
で回転を始める。

このようにして界磁鉄心が回転して回転円筒体との相対
速度が小さくなると、今度は界磁鉄心から発する磁束が
回転円筒体の奥深くはいり込むようになり、回転円筒体
の制御巻線と鎖交するようになる。

従って界磁鉄心は回転円筒体に設けている制御巻線との
間に強力な伝達トルクが生じ、界磁鉄心を更に強力に回
転させる。

第３図はこのように構成したうず電流滑り接手の滑りと
伝達トルクの特性曲線図で、曲線３１は回転円筒体に設
けた制御巻線と界磁鉄心間に生じる伝達トルクを、曲線
３２は回転円筒体に生ずるうず電流と界磁鉄心間に生ず
る伝達トルクを、曲線３０は上記各々伝達トルクの合成
伝達トルクを表わしたものである。

ところで、従来のうず電流滑り接手は界磁鉄心の頭部が
滑らかな曲平面になっており、頭部から出る磁束が均一
に分布しているために、回転円筒体に生じるうず電流は
隣接する界磁鉄心の磁極による基本波磁束変化のみによ
って生じるだけで、それ程大きくはならず、全体の合皮
トルクとして曲線３０の様に滑りの少ない時に比べ、滑
りの大きい時の伝達トルクが少なくなる傾向にあり、滑
りによるトルク変動が生じたり、起動トルクが少ないた
めに起動が困難であるといった欠点があった。

本考案は上記の欠点に鑑みなされたもので、その目的は
、界磁鉄心の頭部に凹凸を形成することにより、隣接す
る界磁鉄心の磁束変化のみならず、単位極あたりの磁束
変化も生ぜしめて、うず電流の発生をうながし、伝達ト
ルクの大きいうず電流滑り接手を提供するものである。

以下本考案の一実施例を示す第１図および第２図につい
て説明する。

１は軟鋼で形成した回転円筒体であって入力軸２の一端
に固着している。

３は回転円筒体１の幅方向に複数本近接して埋設してい
る銅棒であって、それぞれの銅棒３の両端部はエンドリ
ング４で短絡し、いわゆる制御巻線を構成している。

５は界磁巻線６を巻回している界磁鉄心であって出力軸
７の一端に固着しており、界磁鉄心５の頭部８には、４
本の溝９を界磁鉄心５の幅方向に並設腰うず電流の発生
を促す。

１０は界磁巻線６へ直流電流を供給するスリップリング
であって出力軸７上に設けである。

１１はフレームであって、回転ベアリング１２を介して
入力軸２および出力軸７を別個に保持して、界磁鉄心５
は回転円筒体１の内側で回転できる。

次に作用を説明する。

入力軸２にカップリング等で直結しているモータ等（図
示せず）により回転円筒体１を一定速度で回転させて、
界磁鉄心５を巻回している界磁巻線６を通電して励磁す
ると、回転円筒体１にうず電流が発生する。

界磁鉄心５の頭部８には、４本の溝９が設けられている
ので、第５図のように回転円筒体１と界磁鉄心５の間の
磁束分布は均一でなくなり、回転円筒体１に発生するう
ず電流は隣接するＮ極とＳ極による大きな基本波磁束変
化ばかりでなく、４本の溝９による高調波磁束変化によ
っても生じることとなる。

したがって前記２つの磁束変化は各々に伝達トルクを生
じることとなるので、全体として滑りの大きい時の伝達
トルクを増すことになり、従来に比べ滑りの大きい時の
回転円筒体１に追従する伝達トルクを増す。

尚、滑りが小さい時の制御巻線３°に働く磁束は隣接す
る界磁鉄心５の基本波磁束が主に働くため、これによる
伝達トルクは従来とほとんど変化ない。

第４図は本考案による頭部に溝を設けた界磁鉄心を用い
たうず電流滑り接手の滑りと伝達トルクの関係を示した
特性曲線図である。

曲線４２は隣接する界磁鉄心５の基本波磁束変化によっ
て回転円筒体１に生ずるうず電流と界磁鉄心５間に生ず
る伝達トルクを、曲線４３は界磁鉄心５の頭部８の４本
の溝９によって発する高調波磁束変化によって回転円筒
体１に生ずるうず電流と界磁鉄心５間に生ずる伝達トル
クを、曲線４１は回転円筒体１に設けた制御巻線３と界
磁鉄心５間に生ずる伝達トルクを、曲線４０は上記各々
３つの伝達トルクを合皮した伝達トルクを示したもので
ある。

中でも４本の溝から発生する磁束変化は主にうず電流を
発生するために滑りの大きい時の伝達トルクを増大して
おり、従って前記３つの伝達トルクの合成伝達トルク曲
線４０は、滑りの大きい時も、滑りの小さい時も、はぼ
一定にすることができる。

尚本考案の実施例では、界磁鉄心の頭部に４本の溝を設
けているが、溝の数は、うず電流滑り接手の容量等によ
り適当に選ぶことにより滑りの大きい時に伝達トルクを
変化させることが出来るのは勿論である。

以上述べたように、本考案によればうず電流滑り接手の
界磁鉄心の頭部に複数個の溝を設けたので回転円筒体へ
の磁束変化量を増大せしめ、うず電流の発生をうながし
、滑りの大きい時の伝達トルクを増大させると共に、滑
りによるトルク変動を少なくし、起動トルクを増大する
ことができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のうず電流滑り接手の一実施例を示す一
部欠截正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う拡大縦
断面図、第３図は従来のうず電流滑り接手の伝達トルク
の特性曲線図、第４図は本考案のうず電流滑り接手の伝
達トルクの特性曲線図、第５図は要部の磁束分布を示す
説明図である。 １・・・・・・回転円筒体、５・・・・・・界磁鉄心、
６・・・・・・界磁巻線、８・・・・・・界磁鉄心の頭
部、９・・・・・・溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力軸の一端に取付は制動巻線を設けた回転円筒体と、
   出力軸の一端に取付は界磁巻線を巻回した界磁鉄心とを
   各々回転自在に軸支し、前記界磁鉄心が前記回転円筒体
   内に回転するよう構成したものにおいて、前記界磁鉄心
   の頭部に少くとも１つ以上の凹凸を形成したことを特徴
   とするうず電流滑り接手。