JPH01234077A - Safety device for variable-speed induction motor - Google Patents
Safety device for variable-speed induction motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、トルク特性および効率が良く速度制御が容易
な可変速誘導電動機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a variable speed induction motor with good torque characteristics and efficiency and easy speed control.
誘導電動機の速度を制御する方法の一つとして、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
な速度制御が可能である反面、高価な周波数変換装置を
必要とし、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て、一般に高調波
および電波が発生し、これらによってコンピューター、
その他の各種電気制御機器の誤動作あるいはコンデンサ
ーの過熱等の損害を招くことがある。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
かかる。電源周波数を変える方法は、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。One way to control the speed of an induction motor is to change the power supply frequency. Although this method allows for continuous and wide-range speed control, it requires an expensive frequency converter, and in the process of converting alternating current to direct current and then back to alternating current using the frequency converter, harmonics and Radio waves are generated, which cause computers,
This may lead to damage such as malfunction of various other electrical control equipment or overheating of capacitors. Among these, countermeasures against harmonic interference can be taken by installing filters, but installing filters is costly. The method of varying the power supply frequency also has drawbacks such as generally insufficient performance at low speeds.
電動機の極数を運転中に切換えて速度を制御する方法は
、極数の変換によって段階的に速度を変えることはでき
ても、広範囲にわたって任意の速度に制御をすることが
できない欠点がある。The method of controlling the speed by changing the number of poles of the motor during operation has the disadvantage that although it is possible to change the speed stepwise by changing the number of poles, it cannot control the speed to any desired speed over a wide range.
電源の電圧を変えて速度を制御する更に他の方法では、
速度制御が連続的に行なえる反面、特に低速度領域にお
いて効率が悪くなる欠点がある。Yet another method of controlling speed by varying the voltage of the power supply is
Although speed control can be performed continuously, it has the disadvantage of poor efficiency, especially in the low speed range.
巻線型電動機においては、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がある。For wire-wound electric motors, there is a method of controlling the speed by changing the secondary resistance and changing the slip.
この方法は、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
子巻線回路へ抵抗を挿入するために、ブラシの消耗によ
る保守点検を必要とする。なお、かご形誘導電動機では
、二次抵抗を変化させて速度制御を行うことができない
。Although this method allows continuous speed control with relative ease, it requires maintenance and inspection due to wear and tear on the brushes because resistance is inserted into the rotor winding circuit from the outside via the brushes and slip ring. do. Note that in squirrel cage induction motors, speed control cannot be performed by changing the secondary resistance.
上記問題点に対処する技術は、例えば、特開昭54−2
9005号公報に開示されている。Techniques to deal with the above problems include, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-2
It is disclosed in Japanese Patent No. 9005.
このものは、2組の回転子鉄心に対向してそれぞれ独立
する固定子巻線を有する2組の固定子と、2組の回転子
鉄心に跨って共通に設置され、かつ両端にてそれぞれ短
絡環を介して相互間を短絡したかご形導体と、2組の回
転子鉄心間におけるかご形導体の中央箇所にてかご形導
体の相互間を短絡する高抵抗体とを備え、始動時には固
定子巻線の相互間の位相を180°ずらせ、始動後の運
転時には位相を合わせて給電することを特徴とした双鉄
心かご形電動機である。この電動機は、始動時に固定子
巻線の相互間の位相を180°ずらすことにより始動ト
ルクを大にして始動特性を向上し、運転時には固定子巻
線の相互間の位相を合わせて通常のトルク特性で運転で
きる点に特徴を有するものである。したがって、この電
動機では回転磁界の位相のずれを0°と 180°に限
定できるものであって、始動特性の向上効果は認められ
ても、本来、可変速電動機ではないから変速を必要とす
る負荷に対する動力源としては適さないものである。This device has two sets of stators each having independent stator windings facing the two sets of rotor cores, and is installed in common across the two sets of rotor cores, and is short-circuited at both ends. It is equipped with squirrel-cage conductors that are short-circuited to each other via a ring, and a high-resistance element that short-circuits the squirrel-cage conductors to each other at the center of the squirrel-cage conductors between two sets of rotor cores. This is a twin iron core squirrel cage electric motor characterized by having the windings shifted in phase by 180° and supplying power while matching the phases during operation after startup. This electric motor increases the starting torque and improves the starting characteristics by shifting the phase of the stator windings by 180 degrees when starting, and during operation, the phase of the stator windings is aligned to achieve normal torque. It is characterized by the fact that it can be operated according to its characteristics. Therefore, in this electric motor, the phase shift of the rotating magnetic field can be limited to 0° and 180°, and although it has an effect of improving starting characteristics, it is not originally a variable speed electric motor, so it is difficult to handle loads that require speed changes. It is not suitable as a power source for
なお、上記特開昭54−29005号公報において、起
動から定常運転への移行に伴うトルクの急激な変動によ
るショックを緩和する目的で一時的に両固定子巻線の給
電回路への接続を直列接続とする中間ステップを設ける
ことが1例として記載されているが、こうしてできるこ
とは、変速制御ができるようになる訳ではない。In addition, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 54-29005, in order to alleviate the shock caused by sudden fluctuations in torque accompanying the transition from startup to steady operation, both stator windings are temporarily connected in series to the power supply circuit. Although providing an intermediate step for connection is described as an example, what can be achieved in this way does not necessarily enable speed change control.
しかも直列に切り換えたことにより固定子に加わる電圧
は半減されるのでトルクは1/4に減殺されることも相
俟って変速制御が全く不可能になることは、この公報に
開示する要旨が変速を目的としていないことからも明白
なところである。Moreover, by switching to series, the voltage applied to the stator is halved, so the torque is reduced to 1/4, and this makes gear change control completely impossible, which is the main point disclosed in this publication. This is obvious from the fact that the purpose is not to change gears.
要するに、特開昭54−29005号公報における「固
定子巻線を給電回路に対して直列接続と並列接続とに切
り換える中間ステップ」云々との記載があるが、この直
列接続は変速を目的とするものではないのである。In short, although there is a description in JP-A-54-29005 as "an intermediate step of switching between series connection and parallel connection of the stator windings with respect to the power supply circuit," this series connection is intended for speed change. It is not a thing.
また、特開昭49−86807号公報に提案されている
技術は、かご形ロータと多相巻線を備えたステータとを
有する非同期電気モータであって、伝導バー、短絡回路
端環および強電積層からなるものにおいて、ステータは
第一と第二の巻線区分からなり、これらの区分は相互に
およびロータの異る部分に隣接して共軸状に配置され、
かつ同じ周波数の交流を供給されることができ、また第
二巻線区分によりロータの巻線に誘導される起電力を変
化する手段を設けたことを特徴とする非同期電気モータ
であるが、このものは、機械的あるいは電気的手段によ
り、2個のステーター区分間の位相差を設けて一応回転
速度を変えることができるものではあるが、2個のステ
ーター区分間の位相角が同相のときを除いてトルクが小
さく、負荷が掛かると直ちに運転が停止する欠陥を持つ
実用に全く供しないものであり、負荷を連結した状態に
おいて、起動・停止を頻繁に反復するための動力源とし
ては運転することのできない等の重大な問題点を未解決
とするものであった。また電動機の始動時の回動固定子
の回動位置を検出する回動位置検出器を備えていないた
めに、運転起動時のステーターの回動位置が不正確であ
った場合に起動不能となること、起動機器の損傷を招来
する等の重大な問題点を未解決とするものであった。更
に前記ストッパーを備えていないので、前記回動固定子
に連結されている電線に損傷を与える等の重大な問題も
未解決とするものであった。Furthermore, the technology proposed in Japanese Patent Application Laid-open No. 49-86807 is an asynchronous electric motor having a squirrel cage rotor and a stator equipped with polyphase windings, which includes conductive bars, short-circuit end rings, and strong electric laminated wherein the stator comprises first and second winding sections, the sections being coaxially arranged adjacent to each other and different parts of the rotor;
and is capable of being supplied with alternating current of the same frequency, and is characterized in that it is provided with means for varying the electromotive force induced in the rotor windings by means of the second winding section. Although it is possible to change the rotation speed by creating a phase difference between the two stator sections by mechanical or electrical means, it is possible to change the rotation speed when the phase angle between the two stator sections is in the same phase. It has a defect that the torque is small and the operation stops immediately when a load is applied, so it cannot be used for practical purposes at all, and it cannot be used as a power source for frequent starting and stopping when a load is connected. This left serious problems unresolved, such as the inability to do so. In addition, since the motor is not equipped with a rotation position detector to detect the rotation position of the rotating stator when starting the motor, if the rotation position of the stator at startup is inaccurate, the motor will not be able to start. However, serious problems such as damage to starting equipment remained unresolved. Furthermore, since the stopper is not provided, serious problems such as damage to the electric wires connected to the rotary stator remain unsolved.
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、上記特開昭5
4−29005号公報および特開昭49−86807号
公報に開示されている技術の総和では奏することのでき
ないトルク特性を求め、速度制御領域を広範囲に且つそ
の速度制御を無段階的として任意の所望速度に設定でき
ると共に、高トルクで起動させることができ、また起動
点から最高回転速度までの全速度領域に亘り、優れたト
ルク特性と効率とを有する可変速誘導電動機を提供する
ことにある。The present invention eliminates the drawbacks of the above-mentioned prior art and
4-29005 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-86807, the speed control range is wide and the speed control is stepless to achieve any desired torque characteristics. To provide a variable speed induction motor that can be set to a specific speed, can be started with high torque, and has excellent torque characteristics and efficiency over the entire speed range from the starting point to the maximum rotational speed.
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(nかご形。The variable speed induction motor of the present invention is used by being connected to a single-phase or three-phase power supply, and the rotor has a normal squirrel cage type, a double squirrel cage type, a deep (n-squirrel cage type), and a rotor type.
特殊かご形0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。なお、本発明の説明に用いる導体とは
、かご形回転子コアに装設した導体、および巻線形回転
子コアに巻装した巻線のそれぞれを総称するものである
。It can be applied to any type of special squirrel cage zero winding type. Note that the conductor used in the description of the present invention is a general term for the conductor installed in the squirrel cage rotor core and the winding wire wound around the wound rotor core.
C問題点を解決するための手段〕
上記技術的課題を達成するために、本発明は、複数個の
回転子コアのそれぞれに装置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、前記複数個の回
転子コアのそれぞれに対峙する外周部において、複数個
の固定子を機枠に並設し、前記複数個の回転子コア間に
おいて、前記複数個の導体を抵抗材によって短絡すると
共に、前記複数個の固定子のうち少なくとも1個の固定
子に、該固定子を前記回転子と同心的に回動させる駆動
装置を設けて回動自在に形成して回動固定子とした電動
機において、前記電動機の始動時の前記回動固定子の回
動位置を検出する始動位置検出器を前記回動固定子に関
連して直接または間接に設けると共に、前記回動固定子
の回動を一定の範囲に制限するストッパーを前記範囲の
一方側の境界と他方側の境界に設けることにより解決の
手段とした。Means for Solving Problem C] In order to achieve the above technical problem, the present invention provides an integrated rotor by connecting each of a plurality of conductors installed in each of a plurality of rotor cores. A plurality of stators are arranged in parallel on the machine frame at an outer peripheral portion facing each of the plurality of rotor cores, and the plurality of conductors are connected to resistors between the plurality of rotor cores. short-circuited by the material, and at least one stator of the plurality of stators is provided with a drive device for rotating the stator concentrically with the rotor, so that the stator is rotatably formed so as to be rotatable. In an electric motor having a stator, a starting position detector for detecting a rotational position of the rotational stator at the time of starting the electric motor is provided directly or indirectly in relation to the rotational stator, and a starting position detector is provided directly or indirectly in relation to the rotational stator. A solution is provided by providing stoppers that limit the rotation of the child within a certain range on one side and the other side of the range.
また、本発明の他の構成は、前記駆動装置が回動自在に
形成した固定子に対峙する回転子導体に誘起する電圧と
他の固定子に対峙する回転子導体に誘起する電圧の間の
位相のずれをO。Further, another configuration of the present invention is that the driving device has a voltage between a voltage induced in a rotor conductor facing a rotatable stator and a voltage induced in a rotor conductor facing another stator. The phase shift is O.
から 180°の範囲に任意に設定、保持可能に形成さ
れたものであり、前記ストッパーは前記0°から180
°の位相のずれを生じさせる前記回動固定子の回動の範
囲の境界または範囲外において回動をストップするよう
に設けることとして問題を解決する手段とした。The stopper is formed so that it can be arbitrarily set and held within a range of 180° from 0° to 180°.
A means to solve the problem is to provide the rotary stator so as to stop its rotation at or outside the range of rotation of the rotary stator that causes a phase shift of .degree.
以上のように構成された可変速誘導“電動機において、
始動時には位相のずれを大きくすることを、または78
0°にすることにより、前記抵抗材に電流を十分に流し
て始動電流を抑制すると共に、トルクを改善し、始動時
は位相のずれを適宜設定することにより、前記抵抗材に
流れる電流の大きさをコントロールして多様なトルク特
性をつくり、負荷に対して任意の変速ができるようにし
たが、前記駆動装置や前記始動位置検出器が故障した場
合に、前記回動固定子が一定の範囲を越えて回動してし
まい回動固定子の巻線に連結する電線が損傷を受けて漏
電等の事故につながることもあったが、前記ストッパー
を設けることによりそれを完全に防止できる技術を提供
する。In the variable speed induction motor configured as described above,
Increase the phase shift during startup, or 78
By setting the angle to 0°, a sufficient current flows through the resistive material to suppress the starting current, and the torque is improved, and by appropriately setting the phase shift during starting, the magnitude of the current flowing through the resistive material is reduced. However, if the drive device or the starting position detector fails, the rotary stator will not move within a certain range. In some cases, the electric wires connected to the windings of the rotary stator may be damaged if the stator rotates beyond the specified limit, leading to electrical leakage or other accidents. provide.
また、前記回動固定子に対峙する回転子導体部分に誘起
する電圧とその他の固定子に対峙する回転子導体部分に
誘起する電圧の位相のずれをO″から180’の範囲内
においてにいに設定保持できるようにした別の構成にお
いては、位相差180°の場合には回転子導体に流れる
電流を原則的にすべて前記抵抗材に流すことができて、
抵抗材の作用を最大限に利用するトルク特性から、位相
差0°の場合の前記抵抗材には電流が流れない場合のト
ルク特性まで広範囲に得られ、変速の範囲を最大限に大
きくすることかできるとともに、ストッパーを前記範囲
の境界または外において前記移動をストップするように
設けたことにより、前記のように高速の範囲を最大限に
大きくすることができて、かつ回動固定子の巻線に連結
されている電線を損傷から完全に保護できるようにした
。Further, the phase shift between the voltage induced in the rotor conductor portion facing the rotary stator and the voltage induced in the rotor conductor portion facing the other stator is to be within the range of 0″ to 180′. In another configuration that can be set and maintained, in the case of a phase difference of 180°, in principle all the current flowing through the rotor conductor can be passed through the resistor material,
A wide range of torque characteristics can be obtained from the torque characteristic that makes the most of the action of the resistor material to the torque characteristic that occurs when no current flows through the resistor material when the phase difference is 0°, and the range of speed change can be maximized. In addition, by providing a stopper to stop the movement at the boundary or outside of the range, the high speed range can be maximized as described above, and the winding of the rotating stator can be The wires connected to the wire can be completely protected from damage.
以下、実施例について図面を参照しながら説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
先ず、本発明による可変速誘導電動機の構成を概略説明
する。回転子2の回転子軸3上には、回転子コア2A、
2Bが間に一定の間隔をもって装着される。回転子コア
2Δ、2B間には非磁性体コア部2Cが設けられる。回
転子コア2A、2B上にはその外側部端部間に渡って連
通状に複数個の回転子導体4・・・がかご状に装設され
、その両端部は短絡環5.6により相互短絡される。回
転子導体4・・・は非磁性体コア部2Cのところで抵抗
材Rによって相互連結く抵抗〉短絡される。このように
して一体向に構成された回転子2は、その両端部が軸受
7.7に軸支されることにより電動機機枠1o内におい
て回転自在となる。First, the configuration of a variable speed induction motor according to the present invention will be schematically explained. On the rotor shaft 3 of the rotor 2, a rotor core 2A,
2B are installed with a certain interval between them. A non-magnetic core portion 2C is provided between rotor cores 2Δ and 2B. A plurality of rotor conductors 4 are installed in a cage shape on the rotor cores 2A and 2B in communication between their outer ends, and both ends of the rotor conductors 4 are connected to each other by a short-circuit ring 5.6. Short circuited. The rotor conductors 4 are interconnected and short-circuited by the resistance material R at the non-magnetic core portion 2C. The rotor 2 thus configured integrally is rotatable within the motor frame 1o by having its both ends pivotally supported by bearings 7.7.
回転子コア2A、2Bの各外周面に対峙して機枠10の
内壁面に固定子12A、12Bが並設される。図示実施
例の場合、固定子12Bは機枠1oの内壁面に固設され
る固着固定子であるが、固定子12Aの方は、小型モー
タ15及びギヤ16.17(ギヤ17は固定子コア外周
面に嵌着されている)を主なる構成要素とする回動機構
により、固着固定子12Bに対して相対的に回動できる
ようになっている。85はボールベアリングである。こ
の回動機構を操作することにより、具体的には小型モー
タ15を任意量回転させることにより、回転子の各固定
子に対応する回転子導体部分間に位相差が生じる。Stators 12A and 12B are arranged in parallel on the inner wall surface of the machine frame 10, facing each outer peripheral surface of the rotor cores 2A and 2B. In the illustrated embodiment, the stator 12B is a fixed stator fixed to the inner wall surface of the machine frame 1o, but the stator 12A is equipped with a small motor 15 and gears 16, 17 (gear 17 is the stator core A rotation mechanism having a main component (fitted on the outer circumferential surface) allows rotation relative to the fixed stator 12B. 85 is a ball bearing. By operating this rotation mechanism, specifically by rotating the small motor 15 by an arbitrary amount, a phase difference is generated between the rotor conductor portions corresponding to each stator of the rotor.
即ち、図示実施例ではこの回動機構が電圧移相装置18
を構成する。なお、各固定子12A。That is, in the illustrated embodiment, this rotation mechanism is the voltage phase shifter 18.
Configure. In addition, each stator 12A.
12Bに巻装された固定子巻線13A、13Bの電源へ
の接続は直列又は並列の何れであっても構わない。また
、図示実施例では、電圧移相装置として回動機構による
ものを示したが、固定子巻線の結線切り換え方式或いは
誘導電圧式の移相器を介在させる等の純電気的手段によ
り構成することも、更には回動機構と電気的手段の組み
合わせとすることもある。The stator windings 13A and 13B wound around the stator winding 12B may be connected to the power source either in series or in parallel. Further, in the illustrated embodiment, a rotating mechanism is used as the voltage phase shifter, but it may also be configured by purely electrical means such as a stator winding connection switching method or an induced voltage type phase shifter. It may also be a combination of a rotation mechanism and electrical means.
次に、冷却装置40の具体的構成を説明する。Next, the specific configuration of the cooling device 40 will be explained.
冷却装置40は送風装置50と制御、装置60とから成
る。送風装置50は、電動機機枠10の適所(図示実施
例の場合、中央上部位置)に開口された排風口20を包
囲して固着される上部開放状の送風胴51、該送風IJ
ji51に支持されたファンモーター52及び該モータ
52の回転軸に軸着されたファン54とで構成される。The cooling device 40 consists of a blower device 50 and a control device 60. The blower device 50 includes a blower body 51 with an open top, which is fixed so as to surround an air outlet 20 opened at a proper position of the motor frame 10 (in the case of the illustrated embodiment, the upper central position), and the blower IJ.
It is composed of a fan motor 52 supported by the ji 51 and a fan 54 pivotally attached to the rotating shaft of the motor 52.
制御装置60の制御出力は送付装置50のファンモータ
52に接続され゛、その入力側には制御情報源として、
回転子2の回転速度を検出する例えばタコジェネレータ
等の速度検出器70.電圧移相装置18により調節設定
される位相差を検出する始動位置検出器80(第2図参
照)、及び誘導電動機の機枠10内の熱が蓄積されやす
い特定の部品あるいはそのような部品の周囲空間部の適
所に配設され、その部品あるいは空間部の温度を検出す
るサーミスタ等の潤度検出器90が接続される。なお、
速度検出器70としては、タコジェネレータに限られる
ことなく、ストロボ式回転計、光電式回転計等の非接触
式回転計を回転子コア2A、2’B、非磁性体コア2G
、回転子導体5・・・等に関連して配設して使用するこ
ともできる。The control output of the control device 60 is connected to the fan motor 52 of the sending device 50, and the input side thereof has the following as a control information source:
A speed detector 70, such as a tacho generator, for detecting the rotational speed of the rotor 2. A starting position detector 80 (see FIG. 2) detects the phase difference adjusted and set by the voltage phase shifter 18, and a starting position detector 80 (see FIG. A moisture detector 90, such as a thermistor, which is disposed at a suitable location in the surrounding space and detects the temperature of the component or the space is connected. In addition,
The speed detector 70 is not limited to a tachometer generator, but may include a non-contact tachometer such as a strobe-type tachometer or a photoelectric tachometer to the rotor cores 2A, 2'B, and the non-magnetic core 2G.
, rotor conductor 5, and the like.
第2図は制御装置60に接続される始動位置検出器80
の一事例を示すものである。この始動位置検出器80は
、回動固定子12Aの外周面に装着され磁気を検知する
磁気センサー82と、機枠10の内周面に装着された非
磁性板83に埋設され、径が異なることにより発生磁力
の異なる複数個の磁気発生体84〈図面では84b〜8
4fのみが示されている)とで構成される。FIG. 2 shows a starting position detector 80 connected to the control device 60.
This is an example of this. This starting position detector 80 is embedded in a magnetic sensor 82 mounted on the outer peripheral surface of the rotary stator 12A to detect magnetism, and a non-magnetic plate 83 mounted on the inner peripheral surface of the machine frame 10, and has different diameters. Accordingly, a plurality of magnetic generating bodies 84 (84b to 8 in the drawings) generating different magnetic forces may be generated.
4f is shown).
制御装置60は、上記各検出器70,80゜90から電
動機の運転中に変化する各種情報を常時受け、その情報
に基づき送風装置50の運転を次のように制御する。The control device 60 constantly receives various information that changes during the operation of the electric motor from each of the detectors 70, 80 and 90, and controls the operation of the blower device 50 in the following manner based on the information.
回転検出器70からの入力情報が高速度運転を示し、位
相検出器80からの入力情報が位相差が少ないことを示
し、且つ温度検出器90からの入力情報が温度が低いこ
とを示すものであれば、制御装置60は、機枠10内の
状態が強制的冷却放熱作用をあまり必要としないものと
判断し、送風装置50のファンモータ52に対して運転
停止のオフ副部、或いは減速制御の信号を出力して、省
電力運転を行う。The input information from the rotation detector 70 indicates high speed operation, the input information from the phase detector 80 indicates that the phase difference is small, and the input information from the temperature detector 90 indicates that the temperature is low. If so, the control device 60 determines that the condition inside the machine frame 10 does not require much forced cooling and heat dissipation, and controls the fan motor 52 of the blower device 50 to stop operation or perform deceleration control. This signal is output to perform power-saving operation.
これとは反対に、上記した3つの入力情報の内の1つが
反対の情報、即ち低速度運転又は温度が高いことのいず
れかの情報が制御装置60に入力された場合には、機枠
10内の状態が強制的冷却放熱作用を必要とする状態で
あると判断し、制御装置60は、送風装置50のファン
モータ52に向けて運転開始のオン制御、或いは加速制
御の信号を出力して、電動機を構成する部品の熱による
品質劣化、更には熱的破壊を防止する。また、このよう
な状態の下で誘導電動機自体の運転が停止された場合に
は、必要により制御装置60に備えられたタイマ機能が
作動し、送風装置50の運転を電動機の停止後も一定時
間継続させ、電動機を熱的破壊から完全に保護する。On the contrary, if one of the above three input information is the opposite information, that is, information of low speed operation or high temperature is input to the control device 60, the machine frame 1 The control device 60 determines that the condition inside requires forced cooling heat dissipation, and outputs an on-control signal to start operation or an acceleration control signal to the fan motor 52 of the blower device 50. , to prevent quality deterioration due to heat and further thermal destruction of parts constituting the electric motor. In addition, if the operation of the induction motor itself is stopped under such conditions, a timer function provided in the control device 60 is activated as necessary, and the operation of the blower device 50 is continued for a certain period of time even after the motor has stopped. completely protects the motor from thermal damage.
本構成の可変速誘導電動機は始動位置検出器80を備え
ており、始動時の位相差を検出して制御装置に信号を送
りその位相差で始動することができるので、過大電流と
過大トルクの発生も防止できて負荷を破壊から守ったり
、スムースに起動することができるとともに、始動電流
を抑制して電流設備容器を小さくすることもできる。The variable speed induction motor of this configuration is equipped with a starting position detector 80, which detects the phase difference at the time of starting and sends a signal to the control device to start using that phase difference. It is possible to prevent this from occurring, protect the load from destruction, and enable smooth startup, and it is also possible to suppress the starting current and reduce the size of the current equipment container.
なお、始動位置検出器は84b〜84[のように複数個
設けておき、制御装置によって適宜始動位置を変更する
ことも可能である。In addition, it is also possible to provide a plurality of starting position detectors 84b to 84[ and to change the starting position as appropriate by the control device.
次に、ストッパーは第2図に示すように機械的なものが
ある。すなわち87.87は回動固定子側に固着した突
起であり、85.86は機枠側に固着した突起であり、
両者が接触することによりストッパーの機能を果たす。Next, there is a mechanical stopper as shown in FIG. That is, 87.87 is a protrusion fixed to the rotating stator side, 85.86 is a protrusion fixed to the machine frame side,
When the two come into contact, they function as a stopper.
また、第3図に示すものは、電気的ストッパーの例で、
91.92は磁気発生体であり、磁気センサー82が信
号を受けて制御装置へ送り回動をストップする。従って
、回動固定子に連結された電線93は、たとえ制wJ装
置60等が故障して固定子の回動が行き過ぎてもて電線
を破損することがなく、漏電等の重大事故を未然に防止
できるようになったのである。Also, what is shown in Figure 3 is an example of an electric stopper.
Reference numerals 91 and 92 are magnetic generators, and the magnetic sensor 82 receives a signal and sends it to the control device to stop rotation. Therefore, even if the electric wire 93 connected to the rotating stator breaks down, the electric wire will not be damaged due to excessive rotation of the stator due to failure of the control wJ device 60, etc., and serious accidents such as electric leakage can be avoided. This can now be prevented.
電気的ストッパーについては、たとえば回動固定子に突
起を設けておいて、他方の機枠側に機械的リミットスイ
ッチを装備しておいて、前記突起の前記リミットスイッ
チへの接触によりスi〜ツブさせるもの等適宜選択して
使用できる。Regarding the electrical stopper, for example, a protrusion is provided on the rotary stator, and a mechanical limit switch is provided on the other side of the machine frame, and when the protrusion contacts the limit switch, the switch It is possible to select and use as appropriate.
なお、本発明は可変速誘導電動機としてでなく、始動時
には位相差を180°または大きくして運転時には位相
差を0°または小さくして運転する始動性を改善する誘
導電動機としての応用も可能である。すなわち、始動時
には電源を抑制して、かつ大きなトルクを得ることがで
きる。In addition, the present invention can be applied not only as a variable speed induction motor but also as an induction motor that improves startability by increasing the phase difference to 180° or more during startup and reducing the phase difference to 0° or smaller during operation. be. That is, at the time of starting, the power supply can be suppressed and a large torque can be obtained.
さらに本出願の可変速誘導電動機を誘導発電機としても
使用することができるものであり、回転子軸にタービン
等直接連結して発電すれば高価な調速機を省略すること
もできる。また内燃機を原動機として連結した場合には
、その内撚機の最小燃費の回転数に対応することができ
、風水をエネルギー源とするパワーが弱く不安定な場合
においても、その最高出力を取出せる回転数で発電する
ことができ、水力発電においては流速に応じて効率よく
発電でき、そぞれ複雑高価な可変ピッチ装置あるいは調
相機を省略できる。また、回転子軸に他の回転軸を連結
すると共に固定子巻線の入力側の2相を入替えるスイッ
チを設け、該スイッチにより回転子軸を正常、逆転自在
とすれば、該スイッチと電圧位相装置との操作より電気
制動機としても使用することができ、電圧位相装置によ
り回転速度制御することにより、回転子軸に連結した回
転軸の制動力を効率よく調整できる。Furthermore, the variable speed induction motor of the present application can also be used as an induction generator, and if a turbine or the like is directly connected to the rotor shaft to generate electricity, an expensive governor can be omitted. In addition, when an internal combustion engine is connected as the prime mover, it can correspond to the rotational speed of the internal twisting machine for the minimum fuel consumption, and even when the power from feng shui as an energy source is weak and unstable, it can obtain its maximum output. Power can be generated based on the number of revolutions, and in hydroelectric power generation, power can be generated efficiently according to the flow velocity, and complicated and expensive variable pitch devices or phase adjusters can be omitted. In addition, if a switch is provided that connects another rotating shaft to the rotor shaft and switches the two phases on the input side of the stator winding, and the rotor shaft is made normal or reversible by the switch, the switch and the voltage By operating with a phase device, it can also be used as an electric brake, and by controlling the rotation speed with a voltage phase device, the braking force of the rotating shaft connected to the rotor shaft can be efficiently adjusted.
本発明は以上のように構成されているので、以下に記載
されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it produces effects as described below.
すなわち、位相差を適宜設定することにより、抵抗材に
流れる電流の大きさをコントロールできてトルク特性を
任意に変えることができ、トルク特性がよく、かつ効率
の優れた変速が可能である。また、始動位置の検出装置
備えているので、過大電流、過大トルクを防止して負荷
をスムーズに、また損傷を与えることなく、始動できる
と共に、始動電流を抑制して電流設備容量を小ざくでき
る。That is, by appropriately setting the phase difference, it is possible to control the magnitude of the current flowing through the resistive material, and to arbitrarily change the torque characteristics, allowing for good torque characteristics and highly efficient gear shifting. In addition, it is equipped with a starting position detection device, which prevents excessive current and excessive torque so that the load can be started smoothly and without damage, and the starting current can be suppressed to reduce the current equipment capacity. .
また、スッパーにより回動固定子に巻線を連結された電
線を破損から守ることができて、事故の発生も防止でき
る。Moreover, the electric wire whose winding is connected to the rotary stator can be protected from damage by the supper, and accidents can also be prevented.
以上の理由により、本発明の可変速誘導電動機はきわめ
て優秀なものとなったのである。For the above reasons, the variable speed induction motor of the present invention has become extremely excellent.
第1図は本発明による冷却装置を備えた可変速誘導電動
機の側断面図、第2図は位相検出器の実施例を示す断面
図、第3図は位相検出器の実施例を示す断面図である。
図において、2・・・回転子、2A、2B・・・回転子
コア、2C・・・非磁性体コア部、3・・・回転子軸、
4・・・回転子導体、5,6・・・短絡環、7・・・軸
受、10・・・機枠、12A・・・回動固定子、12B
・・・固着固定子、13A、13B・・・固定子巻線、
15・・・小型モータ、16.17・・・ギヤ、18・
・・電圧移相装置、2o・・・排風口、40・・・冷却
装置、50・・・送風装置、51・・・送風胴、52・
・・ファンモータ、54・・・ファン、60・・・制御
装置、70・・・粗度検出器、8o・・・始動位置検出
器、82・・・磁気センサー、83・・・非磁性板、8
4 (84b〜84g)・・・磁気発生体、85〜88
・・・ストッパー、91〜92・・・ストッパー、93
・・・回動固定子1巻線に連結される電源、90・・・
温度検出器。Fig. 1 is a side sectional view of a variable speed induction motor equipped with a cooling device according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing an embodiment of a phase detector, and Fig. 3 is a sectional view showing an embodiment of the phase detector. It is. In the figure, 2... Rotor, 2A, 2B... Rotor core, 2C... Non-magnetic core portion, 3... Rotor shaft,
4... Rotor conductor, 5, 6... Short circuit ring, 7... Bearing, 10... Machine frame, 12A... Rotating stator, 12B
...Fixed stator, 13A, 13B...Stator winding,
15...Small motor, 16.17...Gear, 18.
... Voltage phase shift device, 2o... Air exhaust port, 40... Cooling device, 50... Air blower, 51... Air blower body, 52...
...Fan motor, 54...Fan, 60...Control device, 70...Roughness detector, 8o...Starting position detector, 82...Magnetic sensor, 83...Nonmagnetic plate , 8
4 (84b-84g)...Magnetic generating body, 85-88
... Stopper, 91-92 ... Stopper, 93
... Power supply connected to the first winding of the rotating stator, 90...
Temperature detector.
Claims (2)
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
、前記複数個の回転子コアのそれぞれに対峙する外周部
において複数個の固定子を機枠に並設し、前記複数個の
回転子コア間において前記複数個の導体を抵抗材を介し
て短絡すると共に、前記複数個の固定子のうち少なくと
も1個の固定子に、該固定子を前記回転子と同心的に回
動させる駆動装置を設けて回動自在に形成して回動固定
子とした電動機において、前記電動機の始動時の前記回
動固定子の回動位置を検出する始動位置検出器を前記回
動固定子に関連して直接または間接的に設けると共に、
前記回動固定子の回動を一定範囲に制限するストッパー
を前記範囲一方側の境界と他方側の境界に設けたことを
特徴する可変速誘導電動機。(1) A plurality of conductors installed in each of a plurality of rotor cores are connected to form an integral rotor, and in an outer peripheral portion facing each of the plurality of rotor cores. A plurality of stators are arranged in parallel on a machine frame, the plurality of conductors are short-circuited between the plurality of rotor cores via a resistive material, and at least one of the plurality of stators is fixed. In an electric motor having a rotary stator provided with a drive device for rotating the stator concentrically with the rotor so as to be rotatable, the rotary stator is rotated when the electric motor is started. A starting position detector for detecting a rotational position is provided directly or indirectly in relation to the rotational stator, and
A variable speed induction motor characterized in that stoppers for restricting rotation of the rotary stator within a certain range are provided at one boundary and the other boundary of the range.
対峙する回転子導体に誘起する電圧と他の固定子に対峙
する回転子導体に誘起する電圧の間の位相のずれを0°
から180°の範囲に設定保持可能に形成されたもので
あり、前記ストップーは前記0°から180°の範囲に
設定保持可能に形成されたものであり、前記ストッパー
は前記0°から180°の位相のずれを生じさせる前記
回動固定子の回動範囲の境界またはその範囲の外におい
て前記回動をストップするように設けられたものである
請求項(1)記載の可変速誘導電動機。(2) The drive device eliminates a phase shift between a voltage induced in a rotor conductor facing a rotatable stator and a voltage induced in a rotor conductor facing another stator. °
The stopper is formed to be able to set and maintain the range from 0° to 180°, and the stopper is capable of setting and maintaining the range from 0° to 180°. The variable speed induction motor according to claim 1, wherein the variable speed induction motor is provided so as to stop the rotation at or outside the boundary of a rotation range of the rotary stator that causes a phase shift.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63061326A JPH01234077A (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Safety device for variable-speed induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63061326A JPH01234077A (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Safety device for variable-speed induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234077A true JPH01234077A (en) | 1989-09-19 |
Family
ID=13167904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63061326A Pending JPH01234077A (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Safety device for variable-speed induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01234077A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025072793A (en) * | 2023-10-25 | 2025-05-12 | 西芝電機株式会社 | Rotating Electric Machine |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63061326A patent/JPH01234077A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025072793A (en) * | 2023-10-25 | 2025-05-12 | 西芝電機株式会社 | Rotating Electric Machine |
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