NO303606B1

NO303606B1 - Dobbelt stator induksjons-synkronmotor

Info

Publication number: NO303606B1
Application number: NO912024A
Authority: NO
Inventors: Toshihiko Satake; Yukio Onogi
Original assignee: Satake Eng Co Ltd
Priority date: 1990-05-26
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1998-08-03
Also published as: AU7729791A; DE69100430D1; NO912024L; DK0467517T3; EP0467517A1; CA2043208A1; AU643525B2; FI912532A; KR100215534B1; NO912024D0; US5254894A; FI912532A0; KR910020991A; EP0467517B1; DE69100430T2

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en dobbel-stator induksjons-synkronmotor som har to rotorkjerner montert på en felles akse med en forutbestemt avstand tilveiebragt derimellom og to statorkjerner som respektivt vender mot de to rotorkjernene.

Generelt krever en synkronmotor et startmiddel for å aksellerere sin rotor til en rotasjonshastighet for roterende magnetfelt frembragt av statorviklinger, dvs. omtrentlig til en synkronhastighet, og et middel for å utføre DC eksitering av rotorvlkllnger for den normale kjøredrift.

En induksjons-synkronmotor er blitt anvist for å utelate et startmiddel og der synkronmotoren selv innehar et startdreiemoment, slik at motoren kan først starte som en induksjonsmotor med rotorvlkllngene kortsluttet, hvorved ikke noe særlig middel for starting av motoren behøves. Imidlertid krever en slik motor børster, ettersom rotorvlkllngene må eksiteres av DC strøm for synkron drift av motoren. Når rotasjonshastigheten for rotoren nærmer seg synkronhas-tigheten, blir kortslutningen av rotorvlkllngene frigjort, slik at DC strømmen tillates å flyte til rotorvlkllngene gjennom børstene fra den eksterne DC-strømkraftkilden, hvorved frembringes magnetiske poler i rotoren. Disse magnetiske poler tiltrekkes av de roterende magnetfelt som frembringes av storviklingene, slik at rotoren bevirkes til å rotere på en synkronhastighet. Børstene krever vedlikeholds-kontroller, hvilket resulterer i ekstra kostnader for vedlikehold, slik at utviklingen av en synkronmotor med en børsteløs utforming er sterkt ønskelig.

Som konvensjonelle synkronmotorer med en børsteløs utforming, finnes motorer av permanent-magnettyper eller reluktanstyper, men disse er alle begrenset til motorer som har liten kapasitet på grunn av at induksjonsstarting ikke er mulig og startdreiemomentet er lite. Slike motorer av en induktortype har ulemper på grunn av at magnetiske passasjer deri er kompliserte, hvilket medfører en økning i motorens størrelse. Det samme gjelder motorer som anvender i disse en AC eksiterer og et roterende likerettermiddel. En trefase synkronmotor av en børsteløs type som gjør bruk av et harmonisk felt gjennom en firkantbølgespenning fra en vekselretter ved å ha en diode koblet til rotorvlkllngene, har en ulempe ved at den magnetiske magnetiseringseffekten i rotoren er utilstrekkelig og utmatningen ikke er sterk nok.

Dessuten omhandler japansk patentsøknad Kokoku nr. SHO 54(1979)-34, 124 en anordning der starting utføres i henhold til induksjonsmotorteorien og den synkrone operasjonen utføres ved å la DC magnetfeltene som dannes i den aksielle retning derved bevirke rotorkjernen til å danne magnetiske poler. Dette har en ulempe ved at det dreiemoment som frembringes er asymmetrisk med hensyn til rotasjonsaksen, hvorved bevirkes at aksen vibrerer.

Dessuten omhandler også japansk patentsøknad Kokoku nr. SHO 61(1986)-l,992 en anordning der det er to roterende magnetfelt med fire poler og åtte poler som ikke forstyrrer hverandre, og to faser av tre-fase rotorviklingene er for den synkrone drift og den resterende ene fasen anvendes for startoperasjoner; med rotorviklingene i denne ene fase kortsluttet. Imidlertid er der en ulempe ved at startdreiemomentet kan ha tendens til å være lite.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en synkronmotor som kan frembringe et stort startdreiemoment og et stort synkrondreiemoment, men som ikke krever børster eller noe eksklusivt startorgan slik at motoren kan være enkel i sin utforming og lett hva angår vedlikehold.

For å iverksette ovenstående og andre formål kjennetegnes den innledningsvis nevnte dobbel-stator induksjons-synkronmotor ved at den omfatter: en rotor som har to første rotorvlkllnger med forutbestemt antall av poler som er tilveiebragt respektivt på de to rotorkjernene og de to andre rotorviklingene med et forskjellig antall av poler i forhold til antallet av poler på de første rotorviklingene som er tilveiebragt respektivt på nevnte to rotorkjerner, idet de to første rotorviklingene er koblet sammen og de to andre rotorviklingene er koblet sammen mellom de to rotorkjernene,

to statorer som hver har to statorrotorviklinger som er tilveiebragt respektivt på de to statorkjernene og som har antallet av poler identisk med nevnte antall av poler på de første rotorviklingene og to eksiteringsviklinger tilveiebragt respektivt på de to statorkjernene og som har antallet av poler identisk med antallet av poler på de andre rotorviklingene,

en 1ikeretterkrets for å likerette utmatninger fra de andre rotorviklingene og levere de likerettede spenningene til de første rotorviklingene, idet de første rotorviklingene og de andre rotorviklingene har forbindelsesdeler derimellom og likeretterkretsen er anbragt mellom forbindelsesdelene, og et faseforskyvningsmiddel for å frembringe en faseforskjell lik 180° mellom et roterende magnetfelt frembragt rundt en av rotorkjernene som vender mot en av de to statorene og et roterende magnetfelt frembragt rundt den andre av de to rotorkjernene som vender mot den andre av de to statorene.

Ifølge ytterligere utførelsesformer av dobbel-stator induksjons-synkronmotoren omfatter faseforskyvningsmidlet et brytermiddel for å bevirke forbindelsene til statorviklingene hos statorene til å gå til en omsnudd polaritet.

Spenningene som leveres til eksiteringsviklingene er DC spenninger.

Dessuten er det fordelaktig at de andre rotorviklingene og eksiteringsviklingene er enkel-fase viklinger eller fler-fase viklinger som har det samme antallet av poler.

Ifølge ennu ytterligere utførelsesform har de to andre rotorviklingene på rotoren et antall av poler som er to ganger antallet av poler på de første rotorviklingene tilveiebragt respektivt på de to rotorkjernene. De to statorene har hver to statorkjerner som respektivt vender mot de to rotorkjernene og de to statorviklingene har hver to viklinger tilveiebragt pr. fase og koblet parallelt med hverandre med disse to statorviklingene anbragt respektivt på de to statorkjernene, idet de to viklingene hver har på en mellomliggende del derav et innmatningsknutepunkt for en eksiteringsspenning. En genereringskrets foreligger i tillegg for eksiteringsspenning for frembringelse av ekslterings-spenninger og levering av disse til innmatningsknutepunktene for eksiteringsspenning hos statorviklingene.

Med fordel omfatter genereringskretsen for eksiterings-spenning transformatorer og likeretterkretser for å levere DC spenninger til inngangsknutepunktene for eksiteringsspenning hos statorviklingene.

Ifølge en annen utførelsesform omfatter kretsen for generering av eksiteringsspenningen omfatter isolasjonstrans-formatorer for å levere AC spenninger til eksiterings-spennings-innmatningsknutepunktene hos statorviklingene. Retningen av faserotasjon for AC spenningene som leveres til inngangsknutepunktene for eksiterings-spenning er motsatt den for AC spenningene som leveres til statorviklingene koblet parallelt.

Med henvisning til funksjonene eller operasjonen av en faseforskyvningsanordning for en fler-stator induksjonsmotor, har søkeren for foreliggende søknad gitt en fullstendig forklaring av en slik anordning i japansk patentsøknad nr. SHO 61(1986)-128,314.

Med hensyn til den foreliggende oppfinnelse er imidlertid forklaringen her relatert til en anordning der spenningsfaseforskyvningsmidlet bevirker faseforskjellen til å være 0° under startoperasjonen og til å være 180° under den synkrone operasjonen.

I løsningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, mellom de første rotorviklingene og de andre rotorviklingene som har et forskjellig antall av poler med hensyn til polene for de første rotorviklingene og mellom statorviklingene som har det samme antall av poler som de første rotorviklingene og DC eksiteringsviklingene som har det samme antallet av poler som det for de andre rotorviklingene, vil kun de statorer og rotorer som har det samme antallet av poler reagere med hverandre og de roterende magnetfelt i statorviklingene reagerer ikke på noen måte med de andre rotorviklingene som har et forskjellig antall av poler. Selve prinsippet på hvilket den foreliggende oppfinnelse er basert har vært kjent.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse starter rotoren med å rotere når magnetfeltet som frembringes av statorviklingene bevirker indusering av en spenning i de første rotorviklingene som har det samme antallet av poler som det for statorviklingene, og denne induksjon skjer uten påvirkning av de andre rotorviklingene som har et forskjellig antall av poler enn det for statorviklingene.

Her opererer faseforskyvningsmidlet slik at spenningene som induseres i de første rotorviklingene som er viklet respektivt på de to rotorkjernene kan ha samme fase, hvilket vil si slik at strømmen kan sirkulere i de første rotorviklingene som respektivt er viklet på de to rotorkjernene. Motoren starter således på den samme måte som en ordinær induksjonsmotor .

Etter starten av motoren, når rotasjonshastigheten for motoren øker og nærmer seg en rotasjonshastighet for de roterende magnetfelt, dvs. en synkronhastighet, blir spenningene på rotorens ledende elementer som induseres av de roterende magnetfelt små. Operasjonen inntil dette punkt er den for en induksjonsmotor, men dette endrer til en synkron operasjon når sakkingen S nærmer seg S = 0,05. Hvorledes denne endring finner sted forklares.

Først blir spenningsfaseforskyvningsmidlet betjent på en slik måte at en faseforskjell lik 180° utvikles mellom de roterende magnetfelt som frembringes rundt rotorkjernen som en av de to statorene vender mot og de roterende magnetfelt som frembringes rundt rotorkjernen som den andre av de to statorene vender mot.

På denne måte vil strømmen som har flytt i sirkulasjon gjennom de første rotorviklingene som er viklet respektivt på de to rotorkjernene ikke lenger flyte der, men starter å flyte til 1ikeretterkretsen som er tilveiebragt mellom et forbindelsessted for de første rotorviklingene og et forbindelsessted for de andre rotorviklingene.

Strømmen som har flytt i de første rotorviklingene på grunn av de roterende magnetfelt som har en faseforskjell lik 180° flyter ikke lenger deri når sakkingen S blir null når rotoren kommer inn den synkrone hastighet.

Samtidig som spenningsfaseforskyvningsmidlet opererer, vil DC eksiteringsspenningen bli levert til DC eksiteringsviklingene. Som en følge derav, frembringes der statiske magnetfelt på grunn av denne DC eksiteringsspenningen. Ettersom de statiske magnetfelt resulterer i det samme antallet av poler som det for de andre rotorviklingene i rotoren, påvirker de ikke de første rotorviklingene som har et forskjellig antall av poler og de andre rotorviklingene induserer AC spenninger ved å avskjære de statiske magnet felt. AC spenningen blir større når rotasjonshastigheten for rotoren blir større. Dessuten, slik som forklart ovenfor, på grunn av faseforskjellen lik 180° i de roterende magnetfelt og de induserte AC spenninger, sirkulerer strømmen ikke i de andre rotorviklingene som er viklet respektivt på de to rotorkjernene, men flyter til 1ikeretterkretsen som er tilveiebragt ved forbindelsessteddelene mellom nevnte første og andre rotorvlkllnger. Når strømmen som likerettes av likeretterkretsen innmates som en utmatning fra likeretterkretsen til de første rotorviklingene, danner de første rotorviklingene magnetiske poler og tiltrekkes av de roterende magnetfelt hos statorviklingene som har det samme antall poler, hvilket tillater rotoren å rotere med en synkron hastighet. Under den ovennevnte tilstand, ettersom de andre rotorviklingene er under styring av DC magnetfeltene ved hjelp av DC eksiteringsviklingene som har det samme antall av poler, og de første rotorviklingene er under styring av statorviklingene som har de samme antall av poler, er det åpenbart at de ikke forstyrrer hverandre.

Det skal nå gis en vurdering med hensyn til det synkrone dreiemomentet. Fasen for de roterende magnetfelt som frembringes av de bestemte statorviklingene forskyves 180° relativt den for de roterende magnetfelt som frembringes av de andre statorviklingene. Flytretningen for strømmen som flyter i de andre rotorviklingene i rotorkjernen som en av statorene vender mot ved hjelp av de statiske magnetfelt som frembringes av DC eksiteringsviklingene og flytretningen for strømmen som flyter i de andre rotorviklingene i den rotoren som den andre av statorene vender mot, er motsatte hverandre. Imidlertid flyter de begge til likeretterkretsen for derved å danne fire magnetiske poler i nevnte første rotorvlkllnger og antallet av disse magnetiske poler er de samme som det for de roterende magnetfelt frembragt av statorviklingene. Selv om induksjonsmotoren, ifølge den foreliggende oppfinnelse, har to statorer, er således motorens kapasitet I.sum på grunn av den adderte virkning av de to rotorviklingene den samme som den for en konvensjonell induksjonsmotor med børster.

Ifølge et annet aspekt av oppfinnelsen blir, samtidig som spenningsfaseforskyvningsmidlet opererer, DC eksiteringsspenningen innmatet mellom mellomliggende punkter for de to viklingene viklet for hver fase av statorviklingene og, på grunn av denne DC eksiteringsspenningen frembringes der statiske magnetfelt som har antallet av poler lik to ganger det for statorviklingene.

Ettersom disse statiske magnetfelt resulterer i det samme antall av poler som det for de andre rotorviklingene i rotoren, påvirker de ikke de første rotorviklingene som har et forskjellig antall av poler og de andre rotorviklingene skjærer disse statiske magnetfelt, hvorved det induseres AC spenninger. Med en økning i rotasjonshastigheten, er der en økning i de induserte AC spenningene.

Dessuten, slik som forklart ovenfor, på grunn av faseforskjellen lik 180° i de roterende magnetfelt og den induserte DC spenningen, sirkulerer strømmen ikke de andre rotorviklingene som er viklet respektivt på de to rotorkjernene, men flyter til likeretterkretsen som er tilveiebragt mellom forbindelsessteddelene mellom nevnte første og andre rotorviklinger.

Når strømmen som likerettes av likeretterkretsen innmates som en utmatning fra likeretterkretsen til de første rotorviklingene, danner de første rotorviklingene magnetiske poler og tiltrekkes av de roterende magnetfelt hos statorviklingene som har det samme antallet av poler, hvilket tillater rotoren å rotere med en synkron hastighet.

Dernest, ifølge ytterligere aspekter av oppfinnelsen, blir, samtidig som spenningsfaseforskyvningsmidlet opererer, AC spenningen innmatet mellom de mellomliggende punkter for de to viklingene som er viklet for hver fase av statorviklingene og, på grunn av denne AC spenningen, frembringes der et andre roterende magnetfelt som har antall av poler to ganger lik det for statorviklingene.

Ettersom disse andre roterende magnetfelt resulterer i det samme antallet av poler som det for de andre rotorviklingene i rotoren, påvirker de ikke de første rotorviklingene som har forskjellig antall av poler, men reagerer kun med de andre rotorviklIngene.

Ettersom de andre rotorviklingene roteres i den samme retning som de første rotorviklingene, når de andre roterende magnetfeltene sees fra de roterende magnetfeltene for fire poler frembragt av statorviklingene som referanse, er her sakkingen S derav lik S = 0,5 i tilfellet der retningen av faserotasjonen for de andre roterende magnetfeltene er den samme som den for de roterende magnetfeltene som frembringes av statorviklingene, og S = 1,5 i tilfellet der retningen av faserotasjonen av de andre roterende magnetfeltene er motsatt den for de roterende magnetfeltene frembragt av statorviklingene. De andre rotorviklingene skjærer de andre roterende magnetfeltene og AC spenningene induseres deri.

Dessuten, slik som forklart ovenfor, på grunn av faseforskjellen lik 180° i de roterende magnetfeltene og den induserte DC spenningen, vil strømmen ikke flyte til å sirkulere i de andre rotorviklingene som er viklet respektivt på de to rotorkjernene, men flyter til likeretterkretsen som er tilveiebragt ved forbindelsessteddelene mellom nevnte første og andre rotorviklinger.

Når strømmen som likerettes av likeretterkretsen innmates som en utmatning fra likeretterkretsen til de første rotorviklingene, danner de første rotorviklingene magnetiske poler og tiltrekkes av de roterende magnetfeltene for statorviklingene som har det samme antallet av poler, hvilket tillater rotoren å rotere i en synkron hastighet.

Under den ovennevnte tilstand, ettersom de andre rotorviklingene er under styring fra de andre roterende magnetfeltene som har det samme antallet av poler på grunn av AC spenningene og de første rotorviklingene er under styring fra statorviklingene som har det samme antallet av poler, er det åpenbart at de ikke forstyrrer hverandre.

Med hensyn til spenningsforskyvningsmidlet, har søkeren ifølge foreliggende søknad beskrevet i japansk patentsøknad nr. Sho 61(1986 )-128,314 to fremgangsmåter for å utføre forskyvningen, en for å endre de relative posisjoner av de to statorene ved mekanisk å rotere en eller begge av statorene om sin roterende akse og den andre for å koble statorviklingenes forbindelser.

En av de mest viktige operasjoner i synkronmotoren ifølge den foreliggende oppfinnelse er at, når motoren endrer seg til sin synkrone operasjon etter starting, må faseforskjellen for de to roterende magnetfeltene endres fra 0° til 180°, og det er ønskelig at denne endring utføres momentant. Slik endring hva angår den synkrone hastighet muliggjøres dersom innmatningen av eksiteringsspenningen i henhold til en hvilken som helst av de tre beskrevne utførelsesformer til de mellomliggende punkter av de to viklingene pr. fase i de respektive statorviklingene og endringen av ovennevnte faseforskjell utføres samtidig og øyeblikkelig.

For å sette faseforskjellen mellom de roterende magnetfelt som respektivt frembringes av de to statorene til 180°, dvs. å sette faseforskjellen til 180° mellom fasen av eksiteringsspenningen som innmates på de mellomliggende punkter av per fase viklingene 1 en av statorene og fasen for eksiteringsspenningen som innmates på de mellomliggende punkter av per fase viklingene i de andre av statorene, blir det nå muliggjort dersom de relaterte viklinger kobles på forhånd på en slik måte at faseforskjellen mellom en av eksiteringsspenningene og den andre av slik spenning vil være 180°.

Ved å anordne som ovenfor, er det mulig å realisere en synkronmotor som har et stort synkront dreiemoment, som ikke krever børster eller andre vedlikeholdsmidler, som er enkel i konstruksjon og som ikke krever noe startmiddel.

Med hensyn til krafttilførselen for å utføre magnetisering av statorviklingene, kan krafttilførselskilden være en AC kraftkilde med en kommersiell frekvens eller en krafttilfør-sel med variabel frekvens som gjør bruk av en vekselretter. Fasen kan enten være en én-fase eller fler-faser. Når krafttilførselen med den variable frekvens anvendes, er det mulig å variere den synkrone hastigheten og, endog i et slikt tilfelle, kan motoren starte med et startdreiemoment som i en ordinær induksjonsmotor. Den foreliggende oppfinnelse kan således tilveiebringe en synkronmotor som er åpen for et utvalg av bruksområder og tilpasset lavkostandsproduksjon. Fig. 1 er et skjema som viser statorviklingenes side og rotorviklingenes side i den første utførelsesformen ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er en dreiemomentkarakteristikkurve for motoren vist

i fig. 1.

Fig. 3 er et skjema som viser statorviklingenes side og rotorviklingenes side for den andre utførelsesformen ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 er en dreiemomentkarakteristikk-kurve for motoren

vist i fig. 3.

Fig. 5 er et skjema som viser statorviklingenes side ifølge

den tredje utførelsesformen av oppfinnelsen.

Fig. 6 er en dreiemomentkarakteristikk-kurve for motoren som

er vist i fig. 5.

Fig. 7 er et skjema som viser statorviklingenes side i den fjerde utførelsesformen av oppfinnelsen. Fig. 8 er et skjema som viser statorviklingenes side og rotorviklingenes side i motoren der de andre rotorviklingene og eksiteringsviklingene er én-fase viklinger.

Foreliggende oppfinnelse skal nå forklares som relatert hovedsakelig til en induksjonssynkronmotor som har to statorer, men selvfølgelig er antallet av statorer ikke å anse som begrensende. Dessuten kan tilkoblingene for statorviklingene være hvilke som helst av parallelle, serie, stjerne eller deltakoblinger. Dessuten kan fasen være en hvilken som helst av en-fase, to-fase, tre-fase eller fler-faser. Det samme gjelder også rotorviklingene.

Søkeren ifølge den foreliggende oppfinnelse har beskrevet i japansk patentsøknad nr. Sho 61(1986 )-128,314 en utforming og funksjon for en induksjonsmotor som har et flertall av statorer som delvis er innbefattet i den foreliggende oppfinnelse.

Den ovennevnte patentsøknad forklarer at, hvor spenningsfaseforskyvningsmidlet setter en faseforskjell til eksempelvis den samme fasen eller 0° i elektrisk vinkel mellom de roterende magnetfelt som frembringes rundt rotoren som vender mot en bestemt av et flertall av statorer og de roterende magnetfelt som frembringes rundt rotoren som den andre av statorene vender mot, strømmen som flyter til rotorens ledende elementer sirkulerer i rotorens ledende elementer. Dersom den elektriske vinkelen imidlertid er 180°, vil strømmen som skal flyte til rotorens ledende elementer ikke sirkulere i rotorens ledende elementer, men flyter gjennom tilkoblingselementene som sammenkobler rotorens ledende elementer mellom rotorkjernene.

Utformingen av faseforskyvningsmidlet er også vist i ovenstående patentsøknad, der statoren dreies eller forbindelsene av statorviklingene omkobles for å utføre faseforskyv- ningen. Ifølge den foreliggende oppfinnelse er utformingen av faseforskyvningsmidlet særlig en der forbindelsene av statorviklingene endres eller omkobles og, i dette tilfellet kan omveksling fra den elektriske vinkelen 0" til 180° utføres momentant for derved å muliggjøre omveksling til den synkrone driften. Hvor der er tilveiebragt en føler for å detektere rotasjonshastigheten og et styremiddel for eksiteringskretsen og spenningsforskyvningsmidlet, er det mulig å automatisere endringen av hastighetene til en synkron hastighet etter start og også, selv om motoren trer ut under drift, kan signalene fra føleren for detektering av hastighetene umiddelbart koble den synkrone operasjonen til en operasjon som en induksjonsmotor. I motsetning til en vanlig synkronmotor, vil uttredelsen ikke bevirke en plutselig stopp av motoren, slik at et uhell som ellers kan skje lett kan unngås.

Forklaring skal nå gis av en første utførelsesform Ifølge den foreliggende oppfinnelse med henvisning til fig. 1. Henvisningstallet 20 representerer en løsning på statorsiden av en dobbelt-stator induksjonssynkronmotor, ifølge oppfinnelsen, og henvisningstallet 30 representerer likeledes en løsning på rotorsiden derav.

På statorsiden 20 er der tilveiebragt statorviklinger 21 og 22 respektivt på to statorkjerner. Disse statorviklinger 21 og 22 er i serie Y-kobling og koblet respektivt til tre-fase AC kraftkilder R, S og T. Der er også tilveiebragt like-strømseksiteringsviklinger 41 og 42 respektivt på de to statorkjernene. På rotorsiden 30, på de to rotorkjernene som er anbragt på den felles aksen med en forutbestemt avstand tilveiebragt derimellom, er der tilveiebragt respektivt første rotorvlkllnger 31 og 32. Disse første rotorvlkllnger 31 og 32 er koblet til hverandre i parallell. Dessuten, på de to rotorkjernene, er der repektivt tilveiebragt andre rotorviklinger 33 og 34. Disse andre rotorvlkllnger 33 og 34 er også koblet med hverandre parallelt.

Antallet av poler på de første rotorvlkllngene 31, 32 og antallet av de på statorviklingene 21, 22 er begge identisk fire, og også antallet av poler for de andre rotorviklingene 33, 34 og antallet av de for likestrømseksiteringsviklingene 41, 42 er begge Identisk lik åtte. På delene av rotorvlkllngene som er anbragt på en posisjon mellom de to rotorkjernene som ikke vender mot de to statorkjernene, er der tilveiebragt en likeretterkrets 35 som likeretter en utmatning fra de andre rotorviklingene 33, 34. Likeretterkretsen 35 har sine utgangsterminaler på DC strømsiden koblet til de første rotorviklingene 31, 32 gjennom dioder 36.

Her blir det antatt at spenningen som induseres i de første rotorviklingene 31 som vender mot statorviklingene 21 er i den retning som er vist med en pil E i fig. 1 og, på tilsvarende måte er spenningen som induseres i de andre rotorviklingene 33 i den retning som er vist med en pil e. Dessuten antas det at spenningen som induseres i de andre rotorviklingene 32 som vender mot statorviklingene 22 er i retningen som er vist med en pil EeJ<®>, og på tilsvarende måte er den spenning som induseres i de andre rotorviklingene 34 i den retning som er vist med en pil eE<}<®>. Her er 6 faseforskjellsvinkelen for spenningene.

Hvorledes motoren som har ovenstående løsning vil operere er nå forklart. Først, for starting av motoren, blir tre-fase AC kraftkildene innkoblet i den tilstand der statorviklingene 21, 22 er koblet slik at faseforskjellsvinkelen 0 for induksjonsspenningene for de første rotorviklingene 31, 32 bevirkes til å være 0=0°. På denne måte flyter tre-fase AC strømmen til statorviklingene 21, 22 fra tre-fase AC kraftkildene, slik at der respektivt frembringes roterende magnetfelt med samme fase og spenningene E, EE«i® induseres i de første rotorviklingene 31, 32. Ettersom faseforskjellsvinkelen 0 er 0 = 0° i induksjonsspenningen, sirkulerer strømmen som flyter i de første rotorviklingene 31, 32 i begge viklinger, og dette bevirker rotoren til å rotere og starte motoren ifølge prinsippet for induksjonsmotoren (se fig. 2). Ettersom antallet av poler hos de andre rotorviklingene 33, 34 er åtte og det for statorviklingene 21, 22 er fire, er der her ingen forstyrrelser mellom disse og derved frembringer de roterende magnetfelt som genereres av statorviklingene 21, 22 ingen spenning i de andre rotorviklingene 33, 34. Således spiller de andre rotorviklingene 33, 34 ingen rolle for starten av motoren. Ettersom starten av motoren er i de samme karakteristika som i en konvensjonell induksjonsmotor, betyr dette at startdreiemomentet er stort og dette skjer uten å kreve noe slikt separat startmiddel som en starter.

Etter starten vil rotasjonshastigheten på rotoren øke og, når den nærmer seg rotasjonshastigheten for de roterende magnetfeltene for de fire polene som frembringes av statorviklingene 21, 22, dvs. den synkrone hastighet av de fire polene, minsker sakkingen S og den induserte spenning E i de første rotorviklingene 31, 33 blir liten. Operasjonen inntil dette punkt er en operasjon som den for en induksjonsmotor, men når sakkingen S nærmer seg S = 0,05, endrer operasjonen til en synkron operasjon. Hvorledes denne endring finner sted, er forklart nedenfor.

Først, ved hjelp av spenningsfaseforskyvningsmidlet, blir koblingene for en av de to statorviklingene 21 og 22, eksempelvis statorviklingene 22, endret ved å la koblingene for en bryter SW1 bli koblet fra en a-kontakt til en b-kontakt for derved å sette faseforskjellsvinkelen 6 i de to roterende magnetfeltene som frembringes av de to statorviklingene 21, 22 til 0 = 180". På denne måte blir faseforskjellsvinkelen 0 for de spenninger som induseres i de første rotorviklingene 31,32 0 = 180° og spenningen som induseres i rotorviklingene 32 bllr Efrjd<SO>) = _ Ef hvorved strømmen som har sirkulert fra rotorviklingene 31 til rotorviklingene 32 ikke lenger flyter og motoren ikke lenger opererer som en induksjonsmotor. Det er på dette punkt når DC eksiteringsviklingene 41, 42 som er tilveiebragt respektivt på de to statorkjernene starter å operere på grunn av lukkingen av en bryter SW2. Dette betyr, der DC eksiteringsviklingenea 41, 42 er koblet som vist i figuren med hverandre i serie og når likestrømmen flyter til disse fra DC strømkilden 43 for derved å frembringe statiske magnetfelt med åtte poler, at der frembringes AC spenninger e, eE-3 i de andre rotorviklingene 33 og 34. Derfor vil den strøm som flyter i de andre rotorviklingene 33, 34 følge i retningen mot likeretterkretsen 35 og strømmen som likerettes derved flyter til de første rotorviklingene 31, 32 gjennom diodene 36. DC strømmen bevirker frembringelse i de første rotorviklingene 31, 32 magnetiske poler bestående av fire poler som, sammen de fire polene for de roterende magnetfeltene som frembringes av statorviklingene 21, 22, tillater frembringelse av et dreiemoment hvorved rotoren går inn i den synkrone rotasjonen. Ettersom antallet av poler hos de første rotorviklingene 31, 32 og det for DC eksiteringsviklingene 41, 42 er forskjellige fra hverandre, er der ingen forstyrrelse mellom disse. Dessuten er antallet av poler for statorviklingene 21, 22 og det for DC eksiteringsviklingene 41, 42 forskjellige fra hverandre, slik at der ikke er noen forstyrrelse mellom disse. Således tillates rotoren å rotere i en ren 4-pols konvensjonell synkronmotor, hvilket resulterer i styrkning av synkrondreiemomentet for en motor (fig. 2).

Dernest skal vurderes operasjonen av motoren når den trer ut. I tilfellet av at motoren trer ut, blir der en økning i de induserte spenninger E, -E i de første rotorviklingene 31, 32 på grunn av 4-pols roterende magnetfeltene som frembringes av statorviklingene 21, 22. På grunn av disse spenninger flyter den likerettede strømmen til de første rotorviklingene 31, 32 gjennom diodene 36 og likeretterkretsen 35 og dette hindrer utviklingen av utskritting (step-out).

Dessuten er gitt betraktninger vedrørende det synkrone dreiemoment. Under den synkrone operasjonen, ved hjelp av spenningsfaseforskyvningsmidlet, blir fasen av det roterende magnetfeltet som frembringes av statorviklingene 22 forskjø-vet med 180" relativt det av statorviklingene 21. Ettersom de relative posisjoner for de magnetiske polene for de første rotorviklingene 31 og 32 som er dannet av den likerettede strømmen som flyter gjennom de andre rotorviklingene 33, 34, likeretterkretsen 35 og diodene 36 på grunn av de statiske magnetfelt som frembringes av DC eksiteringsviklingene 41, 42 og de magnetiske polene for de roterende magnetfelt fra statoren 21, 22 nøyaktig tilsvarer hverandre, blir de synkrone dreiemomentene på de to rotorkjernene dirigert i den samme retning, hvilket resulterer i den adderte virkningen av disse dreiemomenter. Selv om induksjonsmotoren, ifølge den foreliggende oppfinnelse, har to statorer, er kapasiteten i summen derfor den samme som den for en konvensjonell induksjonsmotor med børster.

I forbindelse med den foreliggende utførelsesform er spenningsforskyvningsmidlet for å tilveiebringe en faseforskjell i spenningene som induseres i rotorviklingene 31, 32 blitt forklart til å ha anvendt en fremgangsmåte der forbindelsene av statorviklingene 21, 22 kobles til elektrisk å endre faseforskjellen 0 fra 0 = 0° til 0 = 180° . DC eksiteringsviklingene 41, 42 opererer imidlertid kun under den synkrone operasjonen, slik at når oppkoblingene er blitt foretatt for å tilfredsstille slikt formål på forhånd, er der ikke noe behov for å foreta endringer i tilkoblingene ved hjelp av omveksling.

Det skal nå gis en forklaring av en andre utførelsesf orm av oppfinnelsen med henvisning til fig. 3. Samme eller like henvisningstall eller symboler er her anvendt for de samme eller like elementer i den første utførelsesformen. Henvisningstallet 20 representerer statorsiden av en dobbel- stator induksjons-synkronmotor og henvisningstallet 30 representerer likeledes rotorsiden derav.

På statorsiden 20 er der tilveiebragt statorviklinger 27 og 28 respektivt på to statorkjerner. Disse viklinger 27 og 28 er i serie Y-kobling og koblet respektivt til tre-fase AC kraftkilder R, S og T. For statorviklingene 27, 28 er der tilveiebragt to viklinger pr. fase, og derfor viklingene 23, 24 og viklingene 25, 26 som er respektivt koblet i parallell. Det er anordnet slik at eksiteringsspenninger Ea, -Ea' respektivt innmates til de per-fase to viklinger 23, 24 og 25, 26 på deres mellomliggende posisjoner. For de andre fasene blir også eksiteringsspenninger Eb, Ec og Eb', Ec' på tilsvarende måte innmatet.

Eksempler på eksiteringsspenninger som innmates er de som utmates som et resultat av å ha 1 ikeretterbroer 51, 52, 53 koblet til tre-fase AC krafttilførselskildene R, S, T. DC spenningene utmatet derfra anvendes som slike innmatninger. Likeretterbroene er koblet til tre-fase kraftkildene gjennom en bryter SW3 og transformatorer 64-66.

For viklingene 25, 26 av statorviklingene 28 er der tilveiebragt en bryter SV/4 for å endre faseforskjellsvinkelen G til 0 = 180° med hensyn til statorviklingene 27.

På den annen side blir de første rotorviklingene 31, 32 respektivt tilveiebragt på de to rotorkjernene som er montert på den felles aksen på rotorsiden 30 og er koblet parallelt. På rotorsiden 30 er de andre rotorviklingene 33, 34 respektivt tilveiebragt på de to rotorkjernene og er koblet parallelt.

Antallet av poler på de første rotorviklingene 31, 32 og antallet av de på statorviklingene 27, 28 er begge identisk lik fire. Dessuten er antallet av poler for de andre rotorviklingene 33, 34 og antallet av poler for magnetfeltene som frembringes ved å la eksiteringsspenningene tilføres de mellomliggende deler av de to viklingene 23, 24 og 25, 26 pr. fase identisk like åtte. Det samme gjelder de andre fasene.

På forbindelsessteddelene for rotorviklingene som er anbragt på en posisjon mellom de to rotorkjernene, er der tilveiebragt en likeretterkrets 35 som likeretter en utmatning fra de andre rotorviklingene 33, 34. Likeretterkretsen 35 får sin utgangsterminal på DC strømsiden koblet til de første rotorviklingene 31, 32 gjennom dioder 36.

Det antas her at den spenning som induseres i de første rotorviklingene 31 som vender mot statorviklingene 21 er i den retning som er vist med en pil E i fig. 3, og likeledes at den spenning som induseres i de andre rotorviklingene 33 er i den retning som er vist med en pil e. Dessuten antas det at den spenning som induseres i de andre rotorviklingene 32 som vender som statorviklingene 28 er i den retning som er vist med en pil EE^<®>, og tilsvarende er spenningen som induseres i de andre rotorviklingene 34 i den retning som er vist med en pil eE-1®. Her er 0 en faseforskjellsvinkel for spenningene.

Hvorledes motoren som har ovenstående løsning vil operere skal nå forklares. Først, for starting av motoren, innkobles tre-fase AC kraftkildene i den tilstand der statorviklingene 31, 32 er koblet (dvs. a-kontakten på bryteren SW4er lukket) slik at faseforskjellsvinkelen 0 for de induserte spenningene i de første rotorviklingene 31, 32 bevirkes til å være 0 = 0°. På denne måte flyter tre-fase AC strømmen til statorviklingene 27, 28 fra tre-fase AC kraftkildene slik at der respektivt frembringes roterende magnetfelt med den samme fasen og spenningene E, EE^<®>induseres i de første rotorviklingene 31, 32. Ettersom faseforskjellsvinkelen 0 er 0 = 0" i de induserte spenningene, sirkulerer strømmen som flyter i de første rotorviklingene 31, 32 i begge viklinger, og dette bevirker rotoren til å rotere og starte motoren i henhold til prinsippet for den ordinære induksjonsmotoren (fig. 4). Ettersom antallet poler på de andre rotorviklingene 33, 34 er åtte og det for statorviklingene 27, 28 er fire, er der ingen forstyrrelser mellom disse, og derfor frembringer de roterende magnetfeltene som genereres av statorviklingene 27, 28 ingen spenninger i de andre rotorviklingene 33, 34. Således spiller de andre rotorviklingene 33, 34 ingen rolle ved starten av motoren. Ettersom starten av motoren er i de samme karakteristika som i en konvensjonell induksjonsmotor, betyr dette at startdreiemomentet er stort, og dette skjer uten å nødvendiggjøre noen slike separate startmidler som en starter.

Etter starten vil rotasjonshastigheten for rotoren øke og, når den nærmer seg rotasjonshastigheten for de roterende magnetfeltene av de fire polene frembragt av statorviklingene 27, 28, dvs. den synkrone hastigheten for de fire polene, minsker sakkingen S og de induserte spenningene E i de første rotorviklingene 31, 33 blir små. Operasjonen inntil dette punkt er en operasjon slik som den for en induksjonsmotor, men, når sakkingen S nærmer seg S = 0,05, endrer operasjonen seg til en synkron operasjon. Hvorledes denne endring finner sted, er forklart nedenfor.

Først, ved hjelp av spenningsfaseforskyvningsmidlet, blir koblingene for en av de to statorviklingene 27 og 28, eksempelvis statorviklingene 28, endret ved hjelp av bryteren SW4fra a-kontakten til b-kontakten, for derved å sette faseforskjellsvinkelen 0 i de to roterende magnetfeltene som frembringes av de to statorviklingene 27, 28 til © = 180°. På denne måte blir faseforskjellsvinkelen 0 i de induserte spenningene i de første rotorviklingene 31, 32 lik 0 = 180° og spenningen som induseres blir EE-3 (180) = _% t hvorved strømmen som har sirkulert fra rotorviklingene 31 til rotorviklingene 32 ikke lenger flyter og motoren ikke lenger opererer som en induksjonsmotor.

Samtidig med operasjonen av bryteren SW4 , bevirkes magnetfeltene med åtte poler til å spille sine roller. Dette betyr, når bryteren SW3er lukket og eksiteringsspenningene Ea, Eb, Ec, -Ea, -Eb, -Ec tilføres på de respektive mellomliggende deler mellom de to statorviklingene som hver har to viklinger tilveiebragt pr. fase og koblet parallelt med hverandre, at der frembringes statiske magnetfelt med åtte poler ettersom sendingene som tilføres er DC spenninger.

Ettersom spenningene Ea, Eb, Ec og spenningene -Ea, -Eb, -Ec som tilføres respektivt til statorviklingene har motsatte polariteter, slik at faseforskjellen G for de roterende magnetfeltene kan være G = 180°, vil faseforskjellsvinkelen G for AC spenningene som induseres i de andre rotorviklingene 33, 34 her også være G = 180° og de induserte spenninger vil være eE^180) = -e.

Strømmen som flyter til de andre rotorviklingene 33, 34 flyter derfor i retningen mot likeretterkretsen 35 og strømmen som er likerettet flyter til de første rotorviklingene 31, 32. DC strømmen bevirker til å frembringe i rotorviklingene 31, 32 magnetfelt med fire poler som, sammen med de roterende magnetfelt av fire poler frembragt av statorviklingene 27, 28 tillater frembringelse av et synkront dreiemoment, hvorved rotoren går inn i den synkrone opera-sj on.

Ettersom antallet av poler på de første rotorviklingene 31, 32 og det for de statiske magnetfeltene er forskjellige fra hverandre, er der ikke noen forstyrrelse mellom disse. Dessuten er antallet av poler på statorviklingene 27, 28 og det for de statiske magnetfeltene forskjellige fra hverandre, slik at der ikke er noen forstyrrelse mellom disse. Således tillates rotoren å rotere som i en 4-pols konvensjonell synkronmotor, hvilket resulterer i styrkning av det synkrone dreiemomentet for en motor.

Japansk patentsøknad Kokoku nr. Hei 2(1990 )-18,038 omhandler en anordning der to magnetfelt som har forskjellige antall av poler samtidig frembringes i de samme statorviklingene.

Induksjons-synkronmotoren ifølge den foreliggende oppfinnelse har relevans med hensyn til den anordning som er omtalt i ovenstående publikasjon i den utstrekning hva angår midlet for å frembringe de to magnetfeltene som har forskjellige antall av poler. Imidlertid har dobbel-stator induksjons-synkronmotoren, ifølge den foreliggende oppfinnelse, en ytterligere fordel ved at den har realisert induksjonsstarting med høyt dreiemoment.

Dernest skal vurderes operasjon av motoren når den trer ut av skritt. I tilfellet ved motorens utskritting, er der en økning i de induserte spenninger E, -E fra 4-pols roterende magnetfeltene som frembringes 1 de første statorviklingene 31, 32. På grunn av disse spenninger flyter den likerettede strømmen til de første rotorviklingene 31, 32 gjennom diodene 36 og likeretterkretsen 35, og dette hindrer utviklingen av ut-skrittingen.

Det skal nå gis en forklaring av en tredje utførelsesf orm ifølge den foreliggende oppfinnelse, med henvisning til fig. 5. Ettersom rotorsiden som er representert er den samme som den i nevnte første og andre utførelsesformer, er illustra-sjon og forklaring derfor utelatt.

På statorsiden 20 er der tilveiebragt statorviklinger 27 og 28 respektivt på to statorkjerner. Disse viklinger er i serie Y-kobling og er koblet respektiv til 3-fase AC kraftkilder R, S og T.

For statorviklingene 27, 28 er der tilveiebragt to viklinger pr. fase, og derfor viklingene 23, 24 og viklingene 25, 26, som respektivt er koblet parallelt.

Det er anordnet slik at AC spenningene Ea, -Ea' som har den samme faserotasjonen som den for de fire pols roterende magnetfeltene respektivt innmates til de to per-fase viklingene 23, 24 og 25, 26 på deres mellomliggende deler. Også for de andre fasene blir AC spenninger Eb, Eb', Ec, Ec' tilsvarende innmatet.

Eksempler på AC spenninger som innmates er de som utmates fra transformatorer 61, 62, 63 koblet til tre-fase krafttllfør-selskildene R, S, T. Transformatorene er koblet til tre-fase kraftkildene gjennom en bryter SW5.

Hvorledes motoren som har ovenstående løsning vil operere, skal forklares. Først, for starting av motoren, åpnes bryteren SW5og bryteren SW3endres slik at faseforskjellsvinkelen G for de induserte spenningene i de første rotorviklingene 31, 32 bevirkes til å være 6 = 0". Forklaringen for starting av motoren som er gitt for den første utførelses-formen gjelder denne utførelsesform og forklaringen starter her fra det tidspunkt når motoren går inn i en synkron operasjon.

Først, ved hjelp av spenningsfaseforskyvningsmidlet, blir koblingene for en av de to statorviklingene 27 og 28, eksempelvis statorviklingene 28, endret ved hjelp av bryteren SW3for derved å sette faseforskjellsvinkelen G i de to roterende magnetfeltene som frembringes av de to statorviklingene 27, 28 til Q = 180°. På denne måten blir faseforskjellsvinkelen G i de induserte spenningene for de første rotorviklingene 31, 32 lik G = 180° og spenningen som induseres blir E£j(<18>°) = -E, hvorved strømmen som har sirkulert fra rotorviklingene 31 til rotorviklingene 32 ikke lenger flyter og motoren ikke lenger opererer som en Induksj onsmotor.

Samtidig med operasjonen av bryteren SW4bevirkes magnetfel tene med åtte poler til å spille sine roller. Dette betyr, når bryteren SW5er lukket og AC spenningene Ea, Eb, Ec, -Ea', -Eb' , -Ec' tilføres de respektivt mellomliggende deler av statorviklingene som har to viklinger pr. fase og er koblet parallelt, at der frembringes andre roterende magnetfelt med åtte poler ettersom spenningene som tilføres er AC spenninger med samme fase. Her betyr minustegnet i

-Ea' at faseforskjellen 0 med hensyn til Ea er 180°.

Mens de roterer sammen med de første rotorviklingene 31, 32 som har fire poler, skjærer de andre rotorviklingene 33, 34 de andre roterende magnetfeltene som har åtte poler og roterer med en forskjellig hastighet, hvorved bevirkes at de andre roterende magnetiske feltene frembringer AC spenninger i de andre rotorviklingene 33, 34.

Faseforskjellen 0 for AC spenningene som respektivt induseres i de andre rotorviklingene 33, 34 vil også bli 0 = 180°.

Derfor vil strømmen som flyter til de andre rotorviklingene 33, 34 flyte i retningen mot likeretterkretsen 35 og strømmen som likerettes flyter til de første rotorviklingene 31, 32. DC strømmen bevirker til å frembringe i rotorviklingene 31, 32 magnetfelt med fire poler som, sammen med de roterende magnetfelt med fire poler frembragt av statorviklingene 27, 28 tillater frembringelse av et synkront dreiemoment, hvorved rotoren går inn i den synkrone rotasjonen.

De andre rotorviklingene 33, 34 som er forklart ovenfor vil, slik det fremgår av fig. 6, rotere med den åtte-pols synkrone hastigheten. Ettersom de imidlertid roterer sammen de fire-pols rotorviklingene i nærheten av fire-pols synkronhas-tigheten med sakkingen S = 0, vil rotorviklingene 33, 34 som roterer i nærheten av S = 0,5 (sett fra den fire-pols synkrone hastigheten som referanse) ha en kraftgenererende effekt.

Her representerer sakkingen S den for rotoren i forhold til den fire-pols synkrone hastigheten.

Fig. 7 illustrerer en fjerde utførelsesform, for hvilken forklaringen her er begrenset til den for elementer som er forskjellige fra de i den tredje utførelsesformen.

I den tredje utførelsesformen anvendes der, mellom den mellomliggende delen av viklingene 23 og den for viklingene 24, AC spenningene med den samme retningen av faserotasjonen som den for de fire-pols roterende magnetiske feltene. I denne fjerde utførelsesform er spenningene som innmates imidlertid AC spenningene av den motsatte retning av faserotasjon med hensyn faserotasjonen av de fire-pols roterende magnetiske feltene.

Som vist i fig. 7, blir viklingene som skal innmates med AC spenningene Ea, Eb, Ec på utgangssiden av transformatorene 61, 62, 63 erstattet slik at de innmates for faserotasjonen omsnudd fra den for de fire-pols roterende magnetfeltene. Dette betyr, i denne fjerde utførelsesform at AC spenningene Eb og Ec og AC spenningene -Eb' og -Ec' er respektivt erstattet av hverandre.

I dette tilfellet har de andre roterende magnetfeltene som frembringes ved innmatningen av AC spenningene Ea, Eb, Ec, og

-Ea', -Eb', -EC åtte poler.

Som vist i fig. 6, vil sakkingen S for rotoren for den fire-pols synkrone hastigheten bli S = 1,5 ettersom antallet av poler er åtte og retningen av faserotasjonen er motsatt den for de fire-pols roterende magnetfeltene.

Derfor bemerkes det at, sammenlignet med den tredje utførel-sesformen, sakkingen for den fire-pols synkrone hastigheten er stor og antallet av skjæringer mellom de andre rotorvlkllngene 43, 44 og de andre roterende magnetiske feltene med åtte poler økes, hvilket resulterer i forbedringen av kraftgenererende virkninger.

Der hvor de induserte spenninger i rotorviklingene 33, 34 øker, vil den magnetiske kraften av de fire polene som frembringes i de første rotorviklingene 31, 32 øke, hvilket resulterer i en økning i det synkrone dreiemomentet.

I motoren, ifølge foreliggende oppfinnelse, blir antallet av magnetiske poler, for å hindre interferensen mellom de roterende magnetfelt og de statiske magnetfelt (eller de andre roterende magnetfelt) antatt å være en kombinasjon av fire og åtte poler, men dette antall er ikke begrensende. Selv om eksiteringsviklingene og de andre rotorviklingene i de ovennevnte respektive utførelsesformer er vist og forklart til å være fler-fase viklinger, kan de være enkel-fase viklinger slik som vist i fig. 8.

Det skal også bemerkes at kraftkilden som anvendes kan være en AC kraftkilde med en kommersiell frekvens, eller en kraftkilde som har variabel frekvens og som gjør bruk av en vekselrettter, i hvilket tilfelle en synkron hastighet kan være variabel etter ønske.

I dobbel-stator induksjons-synkronmotoren som angitt i den foreliggende oppfinnelse, er startoperasjonen den samme som i en konvensjonell induksjonsmotor og, fra det tidspunkt når sakkingen S nærmer seg S = 0,05, vil hastigheten endre seg til en synkron hastighet og motoren opererer med dreiemomentkarakteristikker for en synkronmotor. Denne to-stator induksjons-synkronmotor krever ikke børster, hvilket gjør konstruksjonen og sammensetningen av motoren enklere. Dessuten er motoren i stand til å operere ved starten i samme dreiemomentkarakteristikker som i en induksjonsmotor, hvilket gjør det mulig for motoren å starte endog under en belastet tilstand og fortsette den synkrone operasjonen.

Ettersom motoren ifølge den foreliggende oppfinnelse er utstyrt med både dreiemomentkarakteristikker for en induksjonsmotor og de for en synkronmotor, kan den operere med den ene eller den andre av dreiemomentkarakteri stikkene. Dette betyr at, i tilfellet at motoren gjennomgår en utskvitting av en eller annen grunn, er det mulig å koble operasjonen fra den med de synkrone dreiemomentkarakteristikkene til den med induksjonsdreiemomentkarakteristikkene slik at, i motsetning til en ordinær synkron motor, motoren kan hindres fra plutselig å stoppe.

Som forklart ovenfor, krever motoren ikke børster og gjør utformingen enkel, og den er dessuten i stand til å operere med et stort startdrelemoment og et stort synkront dreiemoment .

Claims

1. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som har to rotorkjerner montert på en felles akse med en forutbestemt avstand tilveiebragt derimellom og to statorkjerner som respektivt vender mot de to rotorkjernene,karakterisertved at motoren omfatter: en rotor (30) som har to første rotorvlkllnger (31, 32) med forutbestemt antall av poler som er tilveiebragt respektivt på de to rotorkjernene og de to andre rotorviklingene (33, 34) med et forskjellig antall av poler i forhold til antallet av poler på de første rotorviklingene (31, 32) som er tilveiebragt respektivt på nevnte to rotorkjerner, idet de to første rotorviklingene (31, 32) er koblet sammen og de to andre rotorviklingene er koblet sammen mellom de to rotorkjernene, to statorer (20) som hver har to statorviklinger (21, 22) som er tilveiebragt respektivt på de to statorkjernene og som har antallet av poler identisk med nevnte antall av poler på de første rotorviklingene (31, 32) og to eksiteringsviklinger (41, 42) tilveiebragt respektivt på de to statorkjernene og som har antallet av poler Identisk med antallet av poler på de andre rotorviklingene (33, 34), en likeretterkrets (35) for å likerette utmatninger fra de andre rotorviklingene (33, 34) og levere de likerettede spenningene til de første rotorviklingene (31, 32), idet de første rotorviklingene (31, 32) og de andre rotorviklingene (33, 34) har forbindelsesdeler derimellom og likeretterkretsen (35) er anbragt mellom forbindelsesdelene, og et faseforskyvnlngsmiddel (SW1; SW4) for frembringelse av en faseforskjell lik 180" mellom et roterende magnetfelt frembragt rundt en av rotorkjernene som vender mot en av de to statorene og et roterende magnetfelt frembragt rundt den andre av de to rotorkjernene som vender mot den andre av de to statorene.

2. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 1,karakterisert vedat spenningene som leveres til eksiteringsviklingene (41, 42) er DC spenninger.

3. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 1,karakterisert vedat de andre rotorviklingene (33, 34) og eksiteringsviklingene (41, 42) er enkel-fase viklinger eller fler-fase viklinger som har det samme antallet av poler.

4. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 1,karakterisert ved at de to andre rotorviklingene (33, 34) på rotoren (30) har et antall av poler som er to ganger antallet av poler på de første rotorviklingene (31, 32) tilveiebragt respektivt på de to rotorkjernene, at de to statorene (20) hver har to statorkjerner som respektivt vender mot de to rotorkjernene og de to statorviklingene (27, 28) hver har to viklinger (23, 24; 25,26) tilveiebragt pr. fase og koblet parallelt med hverandre med disse to statorviklingene (27, 28) anbragt respektivt på de to statorkjernene, idet de to viklingene (23, 24) hver har på en mellomliggende del derav et innmatningsknutepunkt for en eksiteringsspenning, og at en genereringskrets (61, 62, 63; 64, 65, 66, 51, 52, 53) for eksiteringsspenning for frembringelse av eksiteringsspenninger og levering av disse til innmatningsknutepunktene for eksiteringsspenning hos statorviklingene (27, 28).

5. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 1 eller 4,karakterisert vedat faseforskyvningsmidlet omfatter et brytermiddel SV/l; SV/4 for å bevirke forbindelsene til statorviklingene (27, 28) hos statorene til å gå til en omsnudd polaritet.

6. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 4,karakterisert vedat genereringskretsen for eksiteringsspenning omfatter transformatorer (64, 65, 66) og 1ikeretterkretser (51, 52, 53) for å levere DC spenninger til inngangsknutepunktene for eksiteringsspenning hos statorviklingene (27, 28).

7. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 4,karakterisert vedat kretsen for generering av eksiteringsspenningen omfatter isolasjonstranformatorer (61, 62, 63) for å levere AC spenninger til eksiterings-spennings-innmatningsknutepunktene hos statorviklingene (27,28).

8. Dobbel-stator induksjons-synkronmotor som angitt i krav 7,karakterisert vedat retningen av faserotasjon for AC spenningene (Ea, Eb, Ec, -Ea* , -Eb' , -Ec' ) som leveres til inngangsknutepunktene for eksiterings-spenning er motsatt den for AC spenningene (R, S, T) som leveres til statorviklingene koblet parallelt.