JPS62268390A - 可変速誘導電動機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転数を無段階的に変速制御できる可変速誘
導電動機に関する。

従来技術とその問題点 一般的に昨今の機械は、単一機械に多機能機構を装備し
、作業の効率化と省力化を達成する配慮がなされている
。

ところで、上記機械等の駆動諒となる電動機には必然的
に変速制御機構が求められ、変速制御機構としては種々
形態のものがあるが、その一つとして電源周波数を変え
る方法がある。この方法は連続的かつ広範囲な速瓜制御
が可能である反面、この方法で必要とする周波数変換装
置を高価とし、また周波数変換装置により交流を直流に
変換して再麿交流に変換する過程において一般に高調波
および電波が発生し、これらによって」ンビューター、
その地名種電気制御機器の誤動作あるいはコンデンサー
−の過熱等の障害を招くことがあり、このうち高調波障
害に対しては、フィルターを設置することにより対策を
講じることもできるが、フィルターの設置にはコストが
かかり、また低速時において一般に性能が不十分となる
等の欠点を有するものである。

また巻線塑電動機において二次抵抗を変化させすべりを
変えて速度制御を行う方法は、比較的簡単に連続的％速
１腹制御が可能である反面、外部からブラシとスリップ
リングを介して回転子の巻線回路へ抵抗を挿入するため
に、ブラシの消耗により保守点検を必要とし、また、か
ご形誘導電動機は、二次抵抗を変化させて速度制御を行
うことができない欠点がある。

また、電動機の極数を変えて速度を制ｍ＋する方法は、
極数′ａ換用のスイッチを多数必要とすると共に、極数
の変換によって段階的な速度を変えることができても無
段階的に滑らかな速度制御をすることができない欠点が
あった。

そして、従来の電源の電圧を変えて速度を制御する方法
では、速度制御が連続的に行える反面、特に低速度領域
における力率を悪くして大きなトルクを出せないことと
、効率を悪くする欠点があった。

発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を改善し、速度制御領域
を広範囲にでき、またその速度制御を無段階的に実施で
きると共に、特に低速度領域におけるトルク特性を向上
し、頻繁な起動・停止ど変速を必要とする動力源として
汎用性のある可変速誘導電動機を提供することにある。

なお、本発明の可変速誘導電動機は、単相または３相電
源等に接続して使用され、回転子の形態は、普通かご形
、二重かご形、深溝かご形。

特殊かご形９巻線形等のいずれの形式のものにも適用で
きるものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、複数個の回転子コ
アのそれぞれに装設した複数個の導体のそれぞれを連結
して一体的な回転子に形成し、同一回転軸に任意の間隔
を設けて軸着した前記複数個の回転子コアに対峙する外
周部に複数個の固定子を並設し、前記複数個の固定子の
うち少なくとも１個の固定子に巻装した巻線を電圧調整
器の一次側に連結すると共に、その二次側に前記巻線と
同一結線としたダイオードを連結して問題点を解消する
手段とした。

作　　用 上記構成により、複数個の固定子のうち１個の固定子に
商用３相電椋から通電すると、他方の固定子に連結した
電圧調整器からの出力がゼロのときには、商用３相電踪
に連結した固定子からのみ回転子の導体に電流が流れ、
一般の誘導電動機と同一の特性を持つものであるが、固
定子に連結した電圧調整器から出力する電圧を制御する
ことにより回転子の回転速度を無段階的に制御すること
ができる。

即ち、商用３相電源に連結した固定子から回転子の導体
に流れる電圧に対し、任意の電圧が加わると通電するダ
イオードを介し、電圧調整器の制御により固定子から回
転子に出力する電圧との差に応じて回転子の回転速度が
制御できる。したがって、電圧調整器の制御によりダイ
オードを介して固定子から回転子に流れる電圧が小さい
ときには回転子は高速回転し、電圧調整器の制御により
ダイオードを介し固定子に流れる電圧が順増するにした
がって回転子の回転速度は順減し、電圧調整器からの出
力を大きくしてそれぞれの固定子から回転子の導体に流
れる電圧が同一となったとぎには、回転子の導体に流れ
る電圧がそれぞれ相殺されて回転子の回転は停止するこ
ととなる。

実施例 本発明の実施例を第１図〜第７図に基づぎ説明する。

第１図および第２図に示す符号１は誘導電動機の全体を
示し、該電動機１は以下のように構成しである。機枠１
４内に任意の間隔を設けて第１固定子２４．第２固定子
２５を並設し、巻線２２．２３を施した第１固定子２４
．第２固定子２５を機枠１４に螺装したボルト２６．２
６により固定する。回転子軸４に鉄心からなる回転子コ
ア２，３を第１．第２固定子２４．２５と対峙するよう
に装着し、回転子コア２．３間に非磁性体コア９を介設
し、それぞれのコアー６＝ ２．３．９に連通しで装設した複数個の導体５・・・の
両端部を短絡環６．７に連結して一体的な回転子８に形
成号−る。またコア２，３．９に回転子８の両側部１０
．１１に連結する複数個の通風胴１２・・・を設（）、
通風胴１２・・・から直交状に回転子８の外周部に貫通
する複数個の通気孔１３・・・を穿設しである。円筒状
の機枠１４の両側部に設けた軸受盤１５．１６を連結棒
１７・・・にナツト１８・・・留めして一体的に組付け
、第１゜第２固定子２４．２５に内装した回転子８の両
側部に冷却用翼中１９．２０を回転子軸４に装着し、回
転子軸４の両端部を軸受盤１５．１６に嵌装した軸受２
１．２１に軸支し、回転子８を回転自在としてあり、２
７は軸受盤１５，１６に複数個９１設しＩこ通風孔であ
る。

次に第３図に基づき第１固定子２４と第２固定子２５に
施した巻線２２．２３と、第１固定子２４の巻線２２を
電圧調整器２８の一次側に連結し１０巻線２２と同一結
線したダイオードＤ・・・を電圧調整器２８の二次側に
連結した構成につき説明する。

第２固定子２５にデルタ結線した巻線２３の端子を商用
３相電源に連結し、第１固定子２４にデルタ結線した巻
線の端子を電圧調整器２８の一次側に連結しである。電
圧調整器２８は、サイリスを応用した電圧調整器、摺動
電圧調整器、誘導電圧調整器、変圧器に複数の端子を設
け、該端子に切換スイッチを連結した電圧調整器とした
任意の電圧調整器を使用できる。さらに任意の電圧が加
わると通電する逆極性に直列に連結して１組とした低電
圧ダイオードＤ・・・をデルタ結線して電圧調整器２８
の二次側に連結しである。

以下に上記構成における作用につき説明する。

電圧調整器２８の出力をゼロとしたときにはダイオード
Ｄ・・・には電流が流れないので、第２固定子２５の巻
線２３に商用３相電源から入力する電圧により回転磁界
が生じ、第２固定子からのみ回転子８の導体５・・・に
電圧が誘起され、回転子８の導体５・・・に電流が流れ
て回転子８は一般の誘導電動機と同一の特性による回転
をする。

回転子８から第１固定子２４０巻線２２に励磁する電圧
を電圧調整器２８により増減に制御すると、任意の電圧
が加わると通電するデルタ結線した低電圧ダイオードＤ
・・・を介し回転子８の導体５・・・に電圧が流れ、そ
の電圧値の増減に応じて回転子８の回転速度を制御する
ことができる。

そこで、回転子８の導体５・・・に誘起する電圧を５Ｅ
（Ｓ＝ｔｌべり、Ｅ−すべり１のときの誘起電圧）とし
、回転子８の導体５・・・の抵抗をＲ、インダクタンス
をＬ１電源の角周波数をω、低電圧ダイオード１）・・
・のツェナー電圧をＶＯ，電圧調整器２８によって制御
する電圧をｎと゛づれば、その回転子８の電気的等価回
路は第４図に示すとおりで、３Ｅ＞ｎ　Ｖｏ　　ときに
は回転子８の導体５・・・に電流が流れ、５Ｅ＝ｎ　Ｖ
（ｌ　　のときには回転子８の導体５・・・には電流が
流れなく、回転子８は停止することになる。

即ち、電圧調整器２８の制御に応じて第１固９一 定子２４から回転子８の導体５・・・に流れる電圧値だ
け第２固定子２５から回転子８の導体５・・・に流れる
電圧が消去され実質的に回転子８の導体５・・・に流れ
る電圧値に応じて回転子８の回転速度が制御される。

第５図に示すものは、第１固定子２４に連結した電圧調
整器２８によって回転子８の導体５・・・に誘起する電
圧の制御により、回転子８の導体５・・・に流れる電流
とすべりの関係を示したものであり、電圧調整器２８に
より制御してダイオードＤ・・・を介し回転子８の導体
５・・・に流れる電圧値が大きくなるにともなってすべ
りＳ−〇からｓ＝ｉ、ｏに近付き、回転子８の回転速度
が変化することが解り、電圧調整器２８により回転子８
の導体５・・・に流れる電圧を制御するだけで無段階的
に回転子８の回転速度を制御できるものであり、この制
御に伴うトルク特性は第６図に示すとおりで、電圧調整
器２８からの出力がゼロで固定子２４を介して回転子８
の導体に電圧が流れないときには、一般の誘導電動機と
同−のｎ＝ｏの特性でＳｏの点で回転し、電圧調整器２
８の電１ｉ−制御に伴いそれぞれ８１〜Ｓ３の点で回転
りるものであるが、低電圧ダイオードＤ・・・の作用に
よりトルク曲線が急峻に低下する特性を持つので、回転
子軸４に連結した負荷変動に対して回転子８の速度変動
が小さく、負荷を安定して駆動することができる。

軸受盤１５．１６に穿設した通風口２７・・・から流入
する空気を冷却用Ｗ車１９．２０により巻線２２．２３
．低電圧ダイオードＤ・・・等に通風し、回転子コア２
，３に設けた通風［］１２に流通する空気を通気孔１３
・・・に流出し、それぞれを通気により冷却して電動機
１を長時間安定的に機能さぜる３゜ 次に、第７図によって回転速度を自動制御する装置の一
例を説明する。

誘導電動機１の第１固定子２４に巻装した巻線２２の一
次側を二次側にダイオードＤ・・・を連結した摺動式電
圧調整器２８Ａに連結し、摺動式電圧調整器２８Ａの回
動軸２９に歯車３０を軸着し、パルスモータ−３１に軸
着した駆動歯車３２を歯車３０に係合させである。第２
固定子２５の巻線２３の端子に連結したリード線に電磁
開閉器３６を介して商用３相電源Ａ、Ｂ。

Ｃを連結し、回転子軸８に夕］ゼネレーター等の速度検
出器３３を装着し、摺動式電圧調整器２８Ａの回動軸２
９の回動量に対して変化する電圧値と回転子８の速度と
の関係と、回動軸２９の回動量に対するパルスモータ−
３１のパルス制御値とを入力した記憶装置と演算装置を
有する制御装置３４を設け、回転子軸４の回転速度を設
定覆るキーボードおよび外部から速度制御値を入力する
制御盤３５を制御装置３４に連結し、さら−に制御装置
３４には速度検出器３３と、パルスモータ−３１と、電
磁開閉器３６のそれぞれが連結しである。

上記構成により、制御盤３５から誘導電動機１の回転子
軸４に求める回転速度値を制御装置３４に入力すると、
回転子軸４に求める回転速度とリ−るに電圧値をいくら
に制御するか演算され、その演粋飴に基づいＣパルス七
−ター３１のパルス制御値が演算され、制御装置３４が
ら電磁開閉器３６、パルスモータ−３１に信号が出され
、誘導電動機１は起動すると共に、パルスモータ−３１
により摺動式電圧調整器２８Ａの回動軸２９は所望制御
Ｉ雷電圧なるように回動させられる。この制御が適切で
きが速度検出器３３から制御装置３４に入力した検出値
が、制御盤３５から入力した回転速度と異なるときには
、制御装置３４からの出力信号によりパルスモータ−３
１を作動し、電磁を制御して所定回転速度となるように
再調整する。上記運転中において、回転子軸４の回転速
度を高低に変速する必要に応じ、制御盤３５のキーボー
ドあるいは外部の制御信号を制御盤３５を介し制御装置
３４に入力し、上記した制御によって任意な回転速度に
自動制御することができる。そして第１、第２固定了２
４．２５のそれぞれがら回転子８の導体５・・・に流れ
る電圧を同一としたときに電動機１を起動り−れば、起
動制御機に流れる電流を小さくして起動制御器を小容量
化することもできる。

なお、第１固定子２４の巻線２２を電圧調整器２８の一
次側に連結し、電圧調整器２８の二次側にダイオードＤ
・・・を連結したことのみについて説明したが、巻線２
２を商用３相電源に連結し、二次側にダイオードＤ・・
・を連結した電圧調整器２８の一次側に第２固定子２５
の巻線２３を連結しても同様の作用を得られるものであ
り、固定子は第１．第２固定子のみに限定されるもので
はなく、任意数の固定子のうち任意数の固定子に電圧調
整器を連結することは電動機の容量９回転速度の制御領
域等によって自由に選択できるものである。

また、回転子は回転子コアに巻線を巻装して一体的な回
転子としても同一機能が得られ、回転子および固定子に
巻装する巻線およびダイオードの結線はスター結線ある
いはデルタ結線のいずれをも選択でき、逆極性に直列に
連結した定電圧ダイオードの代りに同一機能を有するダ
イオードを種々構成して使用できることは勿論のことで
ある。

発明の効果 上記に説明した如く本発明によれば、一方の固定子から
回転子に誘起する電圧に対し、他の固定子に連結した電
圧調整器からダイオードを介して回転子に流れる電圧を
制御する簡単な操作により、回転子に流れる電圧値によ
って回転子の回転速度を無段階的に容易に制御すること
ができる。

また、任意の電圧が加わると通電するダイオードの作用
によりトルク曲線が急峻に低下する特性を持つので、回
転子軸に連結した０荷の変動に対して回転子の速度変動
が小ざく、ｎ荷を安定して駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は誘導電！！ＩＩ機の側断面図、第２図は同側面
図、第３図は固定アイれぞれの巻線と電圧調整器にダイ
オードと一方の巻線を連結した構成図、第４図は回転子
の電気的等価回路図、第５図は電圧値によるすべりと電
流との関係図、第６図は電圧値によるトルクと速度の関
係を示す説明図、第７図は自動制御装置を示す構成図で
ある。 １・・・誘導電動機　　　　２．３・・・コア４・・・
回転子軸　　　　　５・・・導体６．７・・・短絡環　
　　　８・・・回転子９・・・非磁性コア　　　１０．
１１・・・側部１２・・・通風胴　　　　　１３・・・
通気孔１４・・・機枠　　　　　　１５．１６・・・軸
受盤１７・・・連結棒　　　　　１８・・・ナツト１９
．２０・・・冷却用翼車　２１・・・軸受２２．２３・
・・巻線　　　２４・・・第１固定子２５・・・第２固
定子　　　２７・・・通風孔２８．２８Ａ・・・電圧調
整器　　２９・・・回動軸３０・・・歯車　　　　　　
３１・・・パルスモータ−３２・・・駆動歯車　　　　
３３・・・速度検出器３４・・・制ｉ装＠　　　　３５
・・・制御盤３６・・・電磁開閉器 特許出願人　株式会社佐竹製作所 第５図 速度Ｓ 手続補正書 昭和６１年５月１４日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　殿 昭和６１年５月１３日付特許願 ２、発明の名称　　可変速誘導電動機 ３、補正をする者 事件どの関係　　特許出願人 住所　東京都台東区上野１丁目１９番１０号４、補正命
令の日付 な　　し　　　（自発） ５、補正の対象 図面の第２図 ６、補正の内容 第２０ 手続？ｒｌｊ　、ｔｌｚ口４　（自発）昭和６１年５月
１６日 特許庁長官　　宇　賀　通　部　殿　嘘キ１、事件の表
示　　１／−／／バメ′ノ昭昭和６伴 ２、発明の名称　　可変速誘導電動機 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都台東区上野１丁目１９番１０号４、補正命
令の日付 な　し　　（自発） ５、補正の対象 明細書全文おＪ、び回向の第４図。 補　　ｊｌ　　　明　　細　　−１ 、発明の名称　可ゆ速読導電動機 ２、特許請求の範囲 （１）、複数個の回転子」アのそれぞれに装設した複数
個の導体のそれぞれを連結して一体的な回転子に形成し
、同一回転軸に任意の間隔を設けて軸着した前記複数個
の回転子コアに対峙する外周部に複数個の固定子を並設
し、前記複数個の固定子のうち少なくとも１個の固定子
に巻装した巻線を電圧調整器の一次側に連結すると共に
、たことを特徴とりる可変速誘導電動機。 （２）、前記ダイオードを定電圧ダイオードとした特許
請求の範囲第（１）ＪＩ４記載の可変速誘導電動ＩＩ。 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、回転数を無段階的に変速制御できる可変速誘
導電動機に関する。 従来技術とその問題点 一般的に昨今の機械は、単一機械に多機能機構を装備し
、作業の効率化と省力化を達成する配瞠がなされている
。 ところで、上記機械等の駆動源となる電動機には必然的
に変速制御機構が求められ、変速制御機構としては種々
形態のものがあるが、その一つとして電源周波数を礎え
る方法がある。この方法は連続的かつ広範囲な速度制御
が可能である反面、この方法で必要とする周波数変換装
置を高価とし、また周波数変換装置により交流を直流に
変換して再度交流に変換する過程においＣ一般に高調波
および電波が発生し、これらによってコンビコーター、
その地名種電気制御機器の誤動作あるいはコンデンサー
の過熱等の障害を招くことがあり、このうち高調波障害
に対しては、フィルターを設置することにより対策を講
じることもできるが、フィルターの設置にはコストがか
かり、また低速時において一般に性能が不十分となる等
の欠点を有するものである。 また巻線型電動機において二次抵抗を変化させすべりを
変え一Ｃ速度制御を行う方法は、比較的簡単に連続的な
速度制御が可能である反面、外部からブラシとスリップ
リングを介して回転子の巻線回路へ抵抗を挿入するため
に、ブラシの消耗により保守魚検を必要とし、また、か
ご形誘導電動機は、二次抵抗を変化させて速度制御を行
うことができない欠点がある。 また、電動機の極数を変えて速度を制御する方法は、極
致変換用のスイッチを多数必要とすると共に、極数の変
換によって段階的な速度を変えることができても無段階
的に滑らかな速度制御をすることができない欠点があっ
た。 そして、従来の電源の電圧を変えて速度を制御する方法
では、速度制御が連続的に行える反面、特に低速麿領域
における力率を悪＜ｔ，ｒ大きなトルクを出けないこと
と、効率を悪くする欠点があった。 発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を改善し、速度制御領域
を広範囲にでき、またその速度制御を無段階的に実施で
きると共に、特に負荷の変動に伴う速度変動率を小さく
し、頻繁な起動・停止と変速を必要とする動力諒として
汎用性のある可変速誘導電動機を提供することにある。 なお、本発明の可変速誘導電動機は、単相または３相雷
源等に接続して使用され、回転子の形態は、普通かご形
、二重かご形、深溝かご形。 特殊かご形１巻線形等のいずれの形式のものにも適用で
きるものである。 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、複数個の回転子コ
アのそれぞれに装設した複数個の導体のそれぞれを連結
して一体的４１回転子に形成し、同一回転軸に任意の間
隔を設けて軸着した前記複数個の回転子コアに対峙する
外周部に複数個の固定子を並設し、前記複数個の固定子
のうち少なくとも１個の固定子に巻装した巻線を電圧調
整器の一次側に連結すると共に、ぞの二次側に連結した
端子間に少なくとも１組の逆極性に直列に連結したダイ
オードを介設して間νＱ点を解消する手段どした。 作　　用 上記構成により、複数個の固定子のうち１個の固定子に
商用３相電源から通電すると、他方の固定子に連結した
電圧調整器からの出力がゼロのときに番よ、商用３相電
源に連結した固定子からのみ回転子の導体に電流が流れ
、一般の誘導電動機と同一の特性を持つものであるが、
固定子に連結した電圧調整器から出力する電圧を制御す
ることにより回転子の回転速度を無段階的に制御するこ
とがぐぎる。 即ち、商用３相電源に連結した固定子から回転子の導体
に誘起する電圧に対し、任意の電圧が加わると通電する
逆極性に直列に連結して１組としたダイオードを介し、
電圧調整器の制御により固定子から回転子に作用する電
圧との差に応じて回転子の回転速度が制御できる。した
がって、電圧調整器の制御によりダイオードを介して固
定子から回転子に作用する電圧が小さいときには回転子
は高速回転し、電圧調整器の制御によりダイオードを介
し固定子に作用する電圧が順増するにしたがって回転子
の回転速度は順減し、電圧調整器からの作用を大きくし
てそれぞれの固定子から回転子の導体に誘起または作用
する電圧が同一となったときには、回転子の導体に誘起
または作用する電圧がそれぞれ相殺されて回転子の回転
は小さくなることとなる。 実施例 本発明の実施例を第１図〜第７図に基づき説明する。 第１図および第２図に示す符号１は誘導電動機の全体を
示し、該電動１ｓ１は以下のように構成しである。機枠
１４内に任意の間隔を設けて第１固定子２４．第２固定
子２５を並設し、巻線２２．２３を施した第１固定子２
４．第２固定子２５を機枠１４に螺装したボルト２６，
２６により固定する。回転子軸４に鉄心からなる回転子
コア２，３を第１．第２（ｉ！ｉｔ定子２４．２５と対
峙女るよ・）に装着し、回転１１７２．３間に非磁性体
Ｘ１ア９を介設し、それぞれの］コア、３．９に連通し
て装設した複数個の導体５・・・の両端部を短絡環６．
７に連結して一体的な回転子８に形成Ｊる。またコア２
，３．９に回転子８の両側部１０．１１に連結する複数
個の通風胴１２・・・を設（）、通風胴１２・・・から
直交状に回転子８の外周部に貫通Ｊる複数個の通気孔１
３・・・を穿設しである。円筒状の機枠１４の両側部に
設けた軸受盤１５．１６を連結棒１７・・・にナツト１
８・・・留めして一体的に組付【ノ、第１゜第２固定子
２４．２５に内装した回転子８０両側部に冷却用翼車１
９．２０を回転子軸４に装着し、回転子軸４の両端部を
軸受盤１５．１６に嵌装した軸受２１，２１に軸支し、
回転子８を回転自在としてあり、２７は軸受盤１５．１
６に複数個穿設した通風孔（゛ある。 次に第３図に基づき第１固定了２４と第２固定子２５に
施し！、：巻線２２．２３と、第１固定子２４０巻線２
２を電圧調整器２８の一次側に連結し、ダイオードＤ・
・・を電圧調整器２８の一次側に連結した構成につぎ説
明する。 第２固定子２５にデルタ結線した巻線２３の端子を商用
３相電源に連結し、第１固定子２４にデルタ結線した巻
線の端子を電圧調整器２８の一次側に連結しである。電
圧調整器２８は、サイリスタを応用した電圧調整器、摺
動電圧調整器、誘導電圧調整器、変圧器に複数の端子を
設け、該端子に切換スイッチを連結した電圧調整器とし
た任意の電圧調整器を使用できる。ざらに任意の電圧が
加わると通電する逆極性に直列に連結して１組とした定
電圧ダイオードＤ・・・をデルタ結線して電圧調整器２
８の二次側に連結しＣある。 以下に上記構成における作用につき説明する。 電圧調整器２８の出力をゼロとしたとぎにはダイオード
Ｄ・・・には電流が流れないので、第２固定了２５の巻
線２３に商用３相電源から入力する電圧により回転磁界
が生じ、第２固定子がらのみ回転子８の導体５・・・に
電圧が誘起され、回転子８の導体５・・・に電流が流れ
て回転子８は一般の誘導電動機と同一の特性による回転
をする。 回転子８から第１固定子２４の巻線２２に励磁する電圧
を電圧調整器２８により増減に制御すると、任意の電圧
が加わると通電するデルタ結線した定１１？ＩＬダイオ
ードＤ・・・を介し回転子８の導体５・・・に電圧が作
用し、その電圧値の増減に応じて回転子８の回転速度を
制御することができる。 そこで、回転ｒ８の導体５・・・に誘起する電圧を５Ｅ
（Ｓ−ηべり、［−すべり１のときの誘起電圧）とし、
回転子８の導体５・・・の抵抗を１＜、インダクタンス
を［、電源の角周波数をω、定電圧ダイオード１〕・・
・のツ１ノー電圧をＶｏ、電圧調整器２８によって制御
する電圧比をｎど１れば、その回転子８の電気的等価回
路は第４図に示すとおりで、ＳＥ＞ｎ　Ｖｏ　　ときに
は回転子８の導体５・・・に電流が流れ、ＳＥ＜ＩＩＶ
（＋のとぎには回転子８の導体５・・・には電流が流れ
なく、回転子８は停止１ニすることになる。 即ち、電圧調整器２８の制御に応じて第１固定子２４か
ら回転子８の導体５・・・に作用する電圧値だけ第２固
定子２５から回転子８の導体５・・・に誘起する電圧が
消去され実質的に回転子８の導体５・・・に流れる電圧
値に応じて回転子８の回転速度が制御される。 第５図に示すものは、第１固定子２４に連結した電圧調
整器２８によって回転子８の導体５・・・に作用する電
圧の制御により、回転子８の導体５・・・に流れる電流
とすべりの関係を示したものであり、電圧調整器２８に
より制御してダイオードＤ・・・を介し回転子８の導体
５・・・に作用する電圧値が大きくなるにともなってす
べりＳ−〇からｓ＝ｉ、ｏに近付き、回転子８の回転速
度が変化することが解り、電圧調整器２８により回転子
８の導体５・・・に流れる電圧を制御するだけで無段階
的に回転子８の回転速度を制御できるものであり、この
制御に伴うトルク特性は第６図に示すとおりで、電圧調
整器２８からの出力がゼロで固定子２４を介して回転子
８の導体に電圧が作用しイ「いときには、一般の誘導電
動機と同一のｎ＝ｏの特性でＳｏの点で回転し、電圧調
整器２８の電圧制御に伴いそれぞれ８１〜　Ｓ３の点で
回転するものであるが、定電圧ダイオードＤ・・・の作
用によりトルク曲線が急峻に低下する特性を持つので、
回転子軸４に連結した負荷の変動に対し゛Ｃ回転子８の
速度変動が小さく、負荷を安定して駆動することができ
る。 軸受盤１５．１６に穿設した通風口２７・・・がら流入
する空気を冷却用翼車１９．２０により巻線２２．２３
．低電圧ダイオードＤ・・・等に通風し、回転子ファ２
，３に設けた通風０１２に流通する空気を通気孔１３・
・・に流出し、それぞれを通気により冷却して電動機１
を長時間安定的に機能させる。 次に、第７図によって回転速度を自動制御する装置の一
例を説明する。 誘導電動機１の第１固定子２４に巻装した巻線２２．の
−次側を二次側にダイオードＤ・・・を連結した摺動式
電圧調整器２８Ａに連結し、摺動式電圧調整器２８Ａの
回動軸２９に歯車３０を軸着し、パルスモータ−３１に
軸着した駆動歯車３２を歯車３０に係合さけである。第
２固定子２５の巻線２３の端子に連結したリード線に電
磁開閉器３６を介して商用３相電？ｌＩＡ、Ｂ。 Ｃを連結し、回転子軸８にタコゼネレーター等の速度検
出器３３を装着し、摺動式電圧調整器２８Ａの回動軸２
９の回動量に対して変化する電圧値と回転子８の速度と
の関係と、回動軸２９の回動量に対するパルスモータ−
３１のパルス制御値とを入力した記憶装置と演算装置を
有する制御装置３４を設け、回転子軸４の回転速度を設
定するキーボードおよび外部から速度制御値を入力する
制御盤３５を制御装置３４に連結し、さらに制御装置３
４には速度検出器３３と、パルスモータ−３１と、電磁
開閉器３６のそれぞれが連結しである。 上記構成により、制御盤３５から誘導電動機１の回転子
軸４に求める回転速疫値を制ｍ装置３４に入力すると、
回転子軸４に求める回転速度とするに電圧値をいくらに
制御するが演鋒され、その演輝値に基づいてパルスモー
タ−３１のパルス制御器が演算され、制御Ｉ装置３４−
ｈｓ　ｒら電磁開閉器３６、パルスモータ−３１に信号
が出され、誘導雷！ＩＩ機１は起動すると共に、パルス
モータ−３１ＩＪより摺動式電圧調整器２８Ａの回動軸
２９は所望制御電圧となるように回動させられる。この
制御が適切できが速度検出器３３から制御装置３４に入
力した検出値が、制御盤３５から人力した回転速度と異
なるときには、制御装置３４からの出力信号によりパル
スモータ−３１を作動し、電圧を制御して所定回転速度
となるように再調整する。上記運転中において、回転子
軸４の回転速度を高低に変速する必要に応じ、制御盤３
５のキーボードあるいは外部の制御信号を制御盤３５を
介し制御装置３４に入力し、上記した制御によって任意
な回転速度に自動制御・Ｉることができる。そして第１
、第２固定子２４．２５のぞれぞれがら回転子８の導体
５・・・に流れる電Ｆ［を同一どしたときに電動機１を
起動すれば、起動制御機に流れる電流を小さくして起動
制御器を小容量化することもできる。 なお、第１固定子２４の巻線２２を電圧調整器２８の一
次側に連結し、電圧調整器２８の二次側にダイオードＤ
・・・を連結したことのみについて説明したが、巻線２
２を商用３相電源に連結し、二次側にダイオードＤ・・
・を連結した電圧調整器２８の一次側に第２固定子２５
の巻線２３を連結しても同様の作用を得られるものであ
り、固定子は第１．第２固定子のみに限定されるもので
はなく、任意数の固定子のうち任意数の固定子に電圧調
整器を連結することは電動機の容量２回転速度の制御領
域等によって自由に選択できるものである。 また、回転子は回転子コアに巻線を巻装して一体的な回
転子としても同一機能が得られ、回転子および固定子に
巻装する巻線およびダイオードの結線はスター結線ある
いはデルタ結線のいずれをも選択でき、逆極性に直列に
連結した１４一 定電圧ダイオードの代りに同一機能を有するダイオード
を種々構成して使用できることは勿論のことである。 発明の効果 上記に説明した如く本発明によれば、一方の固定子から
回転子に誘起する電圧に対し、他の固定子に連結した電
圧調整器からダイオードを介して回転子に作用する電圧
を制御する簡単な操作により、回転子に加わる電圧値に
よって回転子の回転速度を無段階的に容易に制御するこ
とができる。 また、任意の電圧が加わると通電するダイオードの作用
によりＩ・ルク曲線が急峻に低下する特性を持つので、
回転子軸に連結した負荷の変動に対して回転子の速度変
動が小ざく、負荷を安定して駆動することができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は誘導電動機の側断面図、第２図は同側面図、第
３図は固定子それぞれの巻線と電圧調整器にダイオード
と一方の巻線を連結した構成因、第４図は回転子の電気
的等価回路図、第５図は電圧値によるすべりと電流との
関係図、第６図は電圧値によるトルクと速度の関係を示
す説明図、第７図は自動制御装置を示す構成図である。 １・・・誘導電動機　　　　２，３・・・コア４・・・
回転子軸　　　　　５・・・導体６．７・・・短絡環　
　　　８・・・回転子９・・・非磁性コア　　　１０．
１１・・・側部１２・・・通風胴　　　　　１３・・・
通気孔１４・・・機枠　　　　　　１５．１６・・・軸
受盤１７・・・連結棒　　　　　１８・・・ナツト１９
．２０・・・冷却用翼車　２１・・・軸受２２．２３・
・・巻線　　　２４・・・第１固定子２５・・・第２固
定子　　　２７・・・通風孔２８．２８Ａ・・・電圧調
整器　　２９・・・回動軸３０・・・歯車　　　　　　
３１・・・パルスモータ−３２・・・駆動歯車　　　　
３３・・・速度検出器３４・・・制御装置　　　　３５
・・・制御盤３６・・・電磁開閉器 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数個の回転子コアのそれぞれに装設した複数
   個の導体のそれぞれを連結して一体的な回転子に形成し
   、同一回転軸に任意の間隔を設けて軸着した前記複数個
   の回転子コアに対峙する外周部に複数個の固定子を並設
   し、前記複数個の固定子のうち少なくとも１個の固定子
   に巻装した巻線を電圧調整器の一次側に連結すると共に
   、その二次側に前記巻線と同一結線としたダイオードを
   連結したことを特徴とする可変速誘導電動機。
2. （２）、逆極性に直列に連結した１組の低電圧ダイオー
   ドを前記ダイオードとした特許請求の範囲第（１）項記
   載の可変速誘導電動機。