JPH01268486A - Variable speed induction motor - Google Patents
Variable speed induction motorInfo
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- JPH01268486A JPH01268486A JP63096475A JP9647588A JPH01268486A JP H01268486 A JPH01268486 A JP H01268486A JP 63096475 A JP63096475 A JP 63096475A JP 9647588 A JP9647588 A JP 9647588A JP H01268486 A JPH01268486 A JP H01268486A
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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、可変速誘導電動機に関するものであ2)、よ
り詳しくは、単一の回転子、複数個の固定子及び前記複
数個の固定子のうち何れが一方の固定子に対峙する回転
子導体部分に誘起する電圧と他方の固定子に対峙する前
記回転子の対応する導体部分に誘起する電圧との間に位
相差を生じさせる電圧移相装置とを有し、電圧移相装置
を調節することにより回転子の回転速度及び発生トルク
を任意に変化させることができる所謂複数固定子構成の
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 motor2), and more specifically, a single rotor, a plurality of stators, and a plurality of fixed A voltage that causes a phase difference between the voltage induced in a rotor conductor portion facing one stator and the voltage induced in a corresponding rotor conductor portion facing the other stator. The present invention relates to a variable speed induction motor with a so-called multiple stator configuration, which has a phase shift device and can arbitrarily change the rotational speed of a rotor and the generated torque by adjusting the voltage phase shift device.
誘導電動機の速度を制御する方法としては、電源周波数
を変える方法、固定子に施した巻線の極数切換、−次電
圧を制御する方法があ2)、また特公昭27−4357
号公報に記載されている如く、固定子を固着固定子と可
動固定子との2組に分割しそれぞれ同一巻線となし同一
電源に接続し、又回転子も2組に分割し回転子導体はそ
れぞれ中央部を幅広くなしたる刺状導体にて接続し両端
を短絡環にて接続し、前記可動固定子を回動し他方の固
着固定子により2次に誘導する2次誘導電圧に対し同−
導体内に異相電流を生ぜしめ、二つのヴエクトル和の電
流が回転子導体に2次電流として通ずる如くなし、任意
に電動機の速度を可変する如くなしたる可変速誘導電動
機であるが、可動固定子をすべり軸受に装着して可動す
るように形成したものであるから、可動固定子とすべり
軸受との暦動摩擦力が大きく、回転子の速度制御のため
に可動固定子を回動する際に大きな力を必要とし、可動
固定子を小型モーターによって自動制御するとしても容
量が大きいため相当の大負荷となるため、大型の回動用
モーターの使用が不可避とな2)、無駄な大電力を放熱
するだけでなく、事実上実用に堪えないものである。可
変速誘導雷動機が大型となるほどこの傾向は顕著となる
ものであった。Methods of controlling the speed of an induction motor include changing the power supply frequency, changing the number of poles of the winding on the stator, and controlling the secondary voltage2).
As described in the publication, the stator is divided into two sets, a fixed stator and a movable stator, each with the same winding and connected to the same power supply, and the rotor is also divided into two sets and the rotor conductors are connected to the same power source. are connected at the center with a wide barbed conductor and at both ends with a short-circuit ring, so that the movable stator is rotated and the secondary induced voltage induced by the other fixed stator is Same-
A variable speed induction motor is a variable speed induction motor that generates different phase currents in the conductor so that the current of the sum of two vectors passes through the rotor conductor as a secondary current, and the speed of the motor can be arbitrarily varied. Since the child is attached to a sliding bearing and is formed to move, the dynamic friction between the moving stator and the sliding bearing is large, and when the moving stator is rotated to control the speed of the rotor, It requires a large amount of force, and even if the movable stator is automatically controlled by a small motor, the capacity is large, resulting in a considerable load, so the use of a large rotating motor is unavoidable2), and the large amount of wasted power is dissipated. Not only that, but it is practically impractical. This tendency became more pronounced as the variable speed induction motor became larger.
本発明においては回転子導体を短絡する抵抗材を有する
ことによ2)、電圧移相装置により生起される位相差に
よ2)、前記抵抗材に電流が流れて回転子抵抗が増した
ようになり大きなトルクを発生することができるが、固
定子の受ける反作用も太き(、本発明における電圧移相
装置であるところの回動自在に形成した固定子の小ざい
力でのスムースな回動に困難を伴なうものであった。ま
た大ぎなトルクを発生することができる反面、抵抗材の
発熱も大きくその影響により回動自在に形成した固定子
は彫版し、たとえばすべり軸受方式では回動不能となっ
てしまっていた。本発明は、このような問題点を解決す
る技術を提供しようとするものである。In the present invention, by having a resistive material that short-circuits the rotor conductors, 2) the phase difference caused by the voltage phase shift device causes a current to flow through the resistive material and increase the rotor resistance. Although it is possible to generate a large torque, the reaction force exerted on the stator is also large. Although it was possible to generate a large amount of torque, the resistance material generated a large amount of heat, which caused the rotatable stator to be engraved. However, the present invention is intended to provide a technique to solve this problem.
上記目的を達成するために本発明は、同一回動軸に一定
の間隔をもって軸着された複数個の回転子コア上に複数
個の回転子導体が連通状に装設されると共に、前記回転
子導体は前記複数個の回転子コア間において抵抗材によ
って短絡連結された一体的な回転子と、該回転子の各回
転子コアにそれぞれ対峙する各固定子コアを有し、前記
回転子と周軸上に周設された複数個の固定子を設け、前
記複数個の固定子のうち少なくとも1個の固定子の外周
部にボールベアリングまたはローラーベアリングを嵌装
して機枠に装着して前記回転子と同心的に回動自在に形
設して回動固定子にすると共に、前記機枠の前記ボール
ベアリングまたはローラーベアリングとの接触部をダク
タイル鋳鉄または鋼鉄により形成し、前記接触部に表面
硬化処理を施したことにより解決の手段とした。また本
発明の特別のものは前記接触部の表面硬化処理のために
高周波焼入れを行うことにより解決の手段とした。In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of rotor conductors installed in a continuous manner on a plurality of rotor cores that are mounted on the same rotation shaft at regular intervals, and The child conductor has an integral rotor short-circuited by a resistive material between the plurality of rotor cores, and each stator core facing each rotor core of the rotor, and has a stator core that is connected to the rotor. A plurality of stators are provided circumferentially on a circumferential shaft, and a ball bearing or a roller bearing is fitted to the outer periphery of at least one stator among the plurality of stators, and the stator is mounted on the machine frame. A rotating stator is formed so as to be rotatable concentrically with the rotor, and a contact portion of the machine frame with the ball bearing or roller bearing is formed of ductile cast iron or steel. The solution was to perform surface hardening treatment. In addition, a special feature of the present invention solves the problem by performing induction hardening for the surface hardening treatment of the contact portion.
なお、本発明の可変速誘導電動機は、単相または3相の
いずれにも形成でき、回転子の形態は、普通かご形、二
重かご形、深溝かこ形、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2)、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
、および巻線型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。The variable speed induction motor of the present invention can be formed into either a single-phase or three-phase type, and the rotor can have a rotor shape such as a normal squirrel cage type, a double squirrel cage type, a deep groove cage type, a special squirrel cage type, and a single winding type. The conductor used in the description of the present invention refers to a conductor installed in a squirrel cage rotor core and a wire wound around a wire-wound rotor core. It is a general term for.
上記の如く構成された可変速誘導電動機の作用は次のと
おりである。すなわち、固定子の外周部にボールベアリ
ングまたはローラーベアリングを嵌装して機枠に装着し
たこと、つま2)、ころがり軸受方式としたことによ2
)、小さな力で前記固定子を回動させることができるよ
うにな2)、回動用の駆動装置等を小さくすることが可
能となった。The operation of the variable speed induction motor configured as described above is as follows. In other words, by fitting ball bearings or roller bearings around the outer periphery of the stator and attaching it to the machine frame, by adopting a rolling bearing system, 2)
), it has become possible to rotate the stator with a small force (2), and it has become possible to reduce the size of the rotation drive device and the like.
本可変速誘導電動機は抵抗材の作用により回転子のトル
クは大きく、固定子はその反作用を受けるので負荷を駆
動中の前記固定子の回動には大きな力を要するが、前記
のようにころがり軸受方式としたことにより楽に回動で
きるようになった。In this variable speed induction motor, the torque of the rotor is large due to the action of the resistive material, and the stator receives a reaction force, so a large force is required to rotate the stator while driving a load. The bearing system allows for easy rotation.
また、本可変速誘導電動機は、抵抗材の作用によ2)、
大きなトルクを出すことができる反面、発熱も大きく、
前記回動自在に形成した固定子が彫版してボールベアリ
ングまたはロラーベアリングに大きな力がかか2)、か
つ機枠側にも大きな力がかかるので、彫版が大きければ
ボールベアリングまたはローラーベアリングの破損ある
いは機枠側の破損が起こった2)、ボールベアリングま
たはローラーベアリングの固定子または機枠側との接触
点が電動機運転中の振動の作用と相まって摩耗したが、
本発明においては、耐摩耗性能を大幅に向上させる構成
を加えたので、前記のような問題点も解消した。In addition, this variable speed induction motor uses the action of the resistive material 2).
Although it can produce large torque, it also generates a large amount of heat.
The rotatable stator is engraved and a large force is applied to the ball bearing or roller bearing2), and a large force is also applied to the machine frame, so if the engraving is large, the ball bearing or roller bearing is 2) The contact points of the ball bearing or roller bearing with the stator or the machine frame are worn out due to vibrations during motor operation.
In the present invention, the above-mentioned problems have been solved since a configuration has been added that significantly improves the wear resistance.
すなわち、本電動機においては、位相差を大きくして大
きなトルクを出す際に発熱が比較的抵抗材に集中して起
こるが、前記構成のころがり軸受装置により耐摩耗性能
および強度が大幅に向上したのである。In other words, in this electric motor, when the phase difference is increased to produce a large torque, heat generation is relatively concentrated in the resistive material, but the rolling bearing device with the above configuration has greatly improved wear resistance and strength. be.
本発明は以下に説明するように、通常、可変速誘導電動
機として使用されるが、始動時には位相差を180”ま
たは大きくして運転時にはOoまたは小さくして使用す
ることに限定される始動性を改善した誘導電動機として
使用することもできる。As explained below, the present invention is normally used as a variable speed induction motor, but its startability is limited to using a phase difference of 180" or larger during startup and Oo or smaller during operation. It can also be used as an improved induction motor.
また、回転子コア間に設けた翼単による風の流れを効果
的にするために、回転子コアに回転子コア開側から他方
の端部に連通ずる通気孔を設ける場合もあ2)、回転軸
を中空とし、前記回転子コア間において内周部から外周
部へ連通する通気孔を設けて通風胴へ風を流入する場合
も固着固定子の外周部に通気孔を設けて風の流入をより
効果的にする場合もある。In addition, in order to make the air flow more effective through the blades provided between the rotor cores, ventilation holes may be provided in the rotor cores that communicate from the open side of the rotor core to the other end 2). In the case where the rotating shaft is hollow and ventilation holes communicating from the inner circumference to the outer circumference are provided between the rotor cores to allow air to flow into the ventilation shell, ventilation holes may be provided on the outer circumference of the fixed stator to allow the air to flow in. It may also make it more effective.
これらの通気孔は通I!1mの空気を送f@機により換
気す場合にも換気の効果を一層高めるものとなる。These vents are perfect! Even when ventilating with a 1m air blower, the effect of ventilation is further enhanced.
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、本発明による冷却装置が適用される可変速誘導電
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、28が間に一定の間隔をもって装
着される。回転子コア2A、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10内において回転自在となる。First, the configuration of a variable speed induction motor to which a cooling device according to the present invention is applied will be schematically explained. Rotor cores 2A and 28 are mounted on the rotor shaft 3 of the rotor 2 with a constant interval therebetween. A non-magnetic core portion 2C is provided between the rotor cores 2A and 2B. On the rotor cores 2A, 2B, a plurality of rotor conductors 4 are connected in communication between the outer ends of the rotor cores 2A, 2B.
- is installed in a cage shape, and both ends thereof are mutually short-circuited by short-circuit rings 5 and 6. The rotor conductors 4 are connected to each other by a resistive material R at the non-magnetic core portion 2C (resistance short-circuited). The rotor 2 configured in one direction in this way
is rotatable within the motor frame 10 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10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2)、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。92は回動固定子の外周に設けた
通気孔である。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2)、具体的には小型モータ
15を任意回回転させることによ2)、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。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、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。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 10, but the stator 12A is equipped with a small motor 15 and gears 16 and 17 (gear 17 is the stator core It is possible to rotate relative to the fixing stator 12B by means of a rotation mechanism whose main component is (2) which is fitted onto the outer circumferential surface. 92 is a ventilation hole provided on the outer periphery of the rotary stator. 85 is a ball bearing. By operating this rotation mechanism 2), specifically by rotating the small motor 15 an arbitrary number of times 2), a phase difference is created between the rotor conductor portions corresponding to each stator of the rotor. . That is, in the illustrated embodiment, this rotation mechanism constitutes the voltage phase shifter 18. Note that the stator windings 13A, 13B wound around the stators 12A, 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用1ji51、談込Ji
lJIi51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。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により調部設
定される位相差を検出する移相検出器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
サーミスタ等の温度検出器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、2B、非磁性体コア2C1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 cooling device 40 includes a blower device 50 and a control device 60. The blower device 50 has an open top-shaped air outlet 1ji51, which is fixed to surround an air exhaust port 20 opened at a proper position of the electric motor frame 10 (in the case of the illustrated embodiment, the central upper position).
It is composed of a fan motor 52 supported by the lJIi 51 and a fan 54 that is pivotally attached to the rotating shaft of the motor 52. The control output of the control device 60 is connected to the fan motor 52 of the sending device 50, and on its input side, as a control information source, a speed detector 70, such as a tachogenerator, for detecting the rotational speed of the rotor 2, a voltage phase shifter, etc. A phase shift detector 80 (see FIG. 2) that detects the phase difference set by the device 18, and specific parts in the induction motor frame 10 where heat tends to accumulate or the surrounding space of such parts. A temperature detector 90, such as a thermistor, is connected to the temperature sensor 90, which is disposed at an appropriate location in the part and detects the temperature of the part or space. Note that the speed detector 70 is not limited to a tachometer generator, and may be a non-contact tachometer such as a strobe type tachometer or a photoelectric tachometer. It can also be arranged and used in connection with...etc.
第2図は制御装置60に接続される位相検出器8oの一
事例を示すものである。この位相検出器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8
3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〜84「のみ
が示されている)とで構成される。FIG. 2 shows an example of a phase detector 8o connected to the control device 60. The phase detector 80 includes a magnetic sensor 82 mounted on the outer peripheral surface of the rotating stator 12A to detect magnetism, and a non-magnetic plate 8 mounted on the inner peripheral surface of the machine frame 10.
3, and is composed of a plurality of magnetic generating bodies 84 (only 84b to 84' are shown in the drawing) which generate different magnetic forces due to different diameters.
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5o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, 90, and controls the operation of the blower device 5o as follows 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9oが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1o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
停止のオフ制御、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 9o indicates that the temperature is low. If so, the control device 60 determines that the condition inside the machine frame 1o does not require much forced cooling and heat dissipation, and controls the fan motor 52 of the blower device 50 to shut down or decelerate the fan motor 52. Outputs a signal 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2位相差が大きいこと、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ことはもちろんのこと、回動固定
子12Aのスムースな回動は完全に確保される。On the contrary, one of the three input information described above is the opposite information, that is, the information that either the low speed operation 2 phase difference is large or the temperature is high is input to the control device 60. In this case, the control device 60 determines that the condition inside the machine frame 10 is such that forced cooling heat dissipation is required, and controls the fan motor 52 of the blower device 50 to start operation or accelerate the operation. A control signal is output to prevent quality deterioration and further thermal destruction of the parts that make up the motor due to heat. 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 maintained at a constant level even after the motor is stopped. Not only can the electric motor be completely protected from thermal damage over a long period of time, but also the smooth rotation of the rotary stator 12A is completely ensured.
なお、送風装置50を使用せずに86を翼車に形成して
冷却性能を高めたものも本発明の目的を達成することが
できる。この場合、第3図に示すように回転軸88に中
空部87を設け、回転子コア間において通気孔89を設
け、内周部を外周部と連通させて空気を流入させて冷却
性能を向上させることもあ2)、また91に示すように
、回転子コアに通気孔を設けて空気を流入させて冷却性
能を向上させることもあ2)、また固着固定子の外側部
に通気孔を設けて空気を流入させるようにして、冷却性
能を向上させるようにすることもある。Note that the object of the present invention can also be achieved by forming the air blower 86 into an impeller to improve the cooling performance without using the blower 50. In this case, as shown in Fig. 3, a hollow part 87 is provided in the rotating shaft 88, and a ventilation hole 89 is provided between the rotor cores, and the inner peripheral part is communicated with the outer peripheral part to allow air to flow in, thereby improving cooling performance. 2), as shown in 91, ventilation holes may be provided in the rotor core to allow air to flow in to improve cooling performance 2), and ventilation holes may be provided on the outside of the fixed stator. In some cases, the cooling performance is improved by providing air inflow.
本構成の可変速誘導電動機において回動固定子を機枠内
で回動させる場合、ころがり軸受の使用が必要であるが
、一般のころがり軸受を使用すればきわめて高価なもの
となる。ところで本構成の可変速誘導電動機においては
通常、前記ころがり軸受部の回転数はきわめて小さく、
また荷重も比較的小さいことに着目して機枠の前記ボー
ルベアリングまたはローラーベアリングとの接触部をダ
クタイル鋳鉄または鋼鉄により形成し、前記接触部に表
面硬化処理を施したことにより目標を達成しようとした
のである。When rotating the rotary stator within the machine frame in the variable speed induction motor of this configuration, it is necessary to use a rolling bearing, but if a general rolling bearing were used, it would be extremely expensive. By the way, in the variable speed induction motor of this configuration, the rotation speed of the rolling bearing section is usually extremely small;
In addition, focusing on the fact that the load is relatively small, the contact part of the machine frame with the ball bearing or roller bearing was made of ductile cast iron or steel, and the contact part was subjected to surface hardening treatment to achieve this goal. That's what I did.
機枠を一般の鋳鉄で形成して別の材質であるダクタイル
鋳鉄または鋼鉄のリングを機枠の内周にはめ込んで表面
硬化処理を施す場合もあれば機枠自体をダクタイル鋳鉄
で形成して前記接触部に表面硬化処理を施す場合もある
。In some cases, the machine frame is made of ordinary cast iron and a ring made of another material, ductile cast iron or steel, is inserted into the inner circumference of the machine frame and subjected to surface hardening treatment. In some cases, surface hardening treatment is applied to the contact area.
−膜内に本構成のような可変速誘導電動機においては機
枠は一般の鋳鉄で形成されることになるが、表面硬化性
が高くボールベアリングまたはローラーベアリングとの
接触部がすぐに摩耗してしまいモーターに振動が発生し
て使用不能になってしまう。- In a variable speed induction motor like this configuration, the machine frame is made of ordinary cast iron, but the surface is highly hardened and the contact parts with ball bearings or roller bearings wear out quickly. Otherwise, the motor will vibrate and become unusable.
一方、ダクタイル鋳鉄または鋼鉄は表面硬化性に優れて
いるので、ダイクタイル鋳鉄で機枠を形成して前記接触
部に表面硬化処理を施すかあるいは一般の鋳鉄で機枠を
形成してダクタイル鋳鉄または鋼鉄のリングを機枠内周
にはめ込み、表面硬化処理を施すようにしたのである。On the other hand, since ductile cast iron or steel has excellent surface hardening properties, it is possible to form the machine frame with ductile cast iron and apply surface hardening treatment to the contact areas, or to form the machine frame with general cast iron and use ductile cast iron or steel. The ring was fitted into the inner periphery of the machine frame, and the surface was hardened.
たとえばダクタイル鋳鉄を使用する場合、応力除去のた
め500℃位で焼鈍し、次いで機械加工で内周面を仕上
げ、次いで内周面に高周波焼入れを施し、更に応力除去
のために200℃位で低温焼きもどしを行い、最終仕上
げの機械加工および研摩仕上げをすることが実施例であ
る。For example, when using ductile cast iron, it is annealed at around 500°C to relieve stress, then the inner peripheral surface is finished by machining, then induction hardened on the inner peripheral surface, and then at a low temperature of around 200°C to relieve stress. Examples include tempering and final machining and polishing.
表面硬化処理には高周波焼入れ以外に炎焼入れ、浸炭焼
入れ、イオン窒化、溶射コーティング、メツキ、固体潤
滑剤のコーティング等々がある。本発明において高周波
焼入れを応用することは容易に局部焼入れができる点、
硬化層が深くできる点、安価である点等において特に有
利である。In addition to induction hardening, surface hardening treatments include flame hardening, carburizing hardening, ion nitriding, thermal spray coating, plating, and solid lubricant coating. Application of induction hardening in the present invention allows for easy local hardening;
It is particularly advantageous in that the hardened layer can be made deep and it is inexpensive.
さらに本発明の可変速誘導電動機を誘4発電機としても
使用することができるものであ2)、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、その内燃機の最少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、それ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。また外部電力に対しての同
期も高価な同期装置なしで行える。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 7より回転子
軸を正転、逆転自在とすれば、該スイッチと電圧移相装
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
、電圧移相装置により回転速度を制御することによ2)
、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 invention can also be used as an induction 4 generator (2), 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 a prime mover, it can correspond to the rotation speed of the internal combustion engine for minimum fuel consumption, and the power generated from feng shui as an energy source is weak and unstable.
Even in such cases, power can be generated at the rotational speed that produces the maximum output, 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. Furthermore, synchronization with external power can be performed without an expensive synchronization device. Furthermore, if a switch is provided to connect the rotor shaft to another rotary shaft and to switch the two phases on the input side of the stator winding, and the switch is configured to freely rotate the rotor shaft in the forward and reverse directions through the switch 7, It can also be used as an electric brake by operating a switch and a voltage phase shifter, and by controlling the rotation speed with the voltage phase shifter 2)
, the braking force of the rotating shaft connected to the rotor shaft can be efficiently adjusted.
また、本出願の発明を可変速誘導電動機としてでなく、
始動時には位相差を180°または大きくし運転時には
0°または小さくして使用する始動性を改善した誘導電
動機にも応用できる。Furthermore, the invention of the present application is not limited to a variable speed induction motor.
The present invention can also be applied to an induction motor with improved startability, in which the phase difference is set to 180° or larger during startup and 0° or smaller during operation.
この場合、始動電流を抑えると共に、始動トルクを大き
くすることができる。In this case, it is possible to suppress the starting current and increase the starting torque.
本発明は以上のように構成されたので、固定子の回動を
小さい力で可能とし、かつ、長時間運転あるいは高トル
クで運転して発熱を大きく伴っても固定子の回動には全
く支障が起こらず、トルク特性と効率の優れた可変速誘
導電動機を円滑に運転することを可能にしたのである。Since the present invention is constructed as described above, the stator can be rotated with a small force, and even if the stator is operated for a long time or at high torque and generates a large amount of heat, the stator does not rotate at all. This made it possible to smoothly operate a variable speed induction motor with excellent torque characteristics and efficiency without any problems.
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図は回転子の斜視図である。
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、20・・・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、80・・・移相検出器、
82・・・磁気センサー、83・・・非磁性板、84
(84b〜84g)・・・磁気発生体、85・・・ボー
ルベアリング。
86・・・翼車、87・・・中空部、88・・・回転軸
、89・・・通気孔、90・・・温度検出器、91・・
・通気孔、92・・・通気孔。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 perspective view of a rotor. 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, 20... Air exhaust port, 40... Cooling device, 50... Air blower, 51... Air blower body, 52...
...Fan motor, 54...Fan, 60...Control device, 70...Roughness detector, 80...Phase shift detector,
82... Magnetic sensor, 83... Non-magnetic plate, 84
(84b-84g)...Magnetic generator, 85...Ball bearing. 86... Impeller, 87... Hollow part, 88... Rotating shaft, 89... Ventilation hole, 90... Temperature detector, 91...
-Vent hole, 92...Vent hole.
Claims (2)
数個の回転子コア上に複数個の回転子導体が連通状に装
設されると共に前記回転子導体は前記複数個の回転子コ
ア間において抵抗材によつて短絡連結された一体的な回
転子と、該回転子の各回転子コアにそれぞれ対峙する各
固定子コアを有し、前記回転子と周軸上に周設された複
数個の固定子を設け、前記複数個の固定子のうち少なく
とも1個の固定子の外周部にボールベアリングまたはロ
ーラーベアリングを嵌装して機枠に装着し、前記回転子
と同心的に回動自在に形設して回動固定子にすると共に
、前記機枠の前記ボールベアリングまたはローラーベア
リングとの接触部をダクタイル鋳鉄または鋼鉄により形
成し、前記接触部に表面硬化処理を施したことを特徴と
する可変速誘導電動機。(1) A plurality of rotor conductors are installed in a continuous manner on a plurality of rotor cores that are mounted on the same rotating shaft at regular intervals, and the rotor conductors are connected to the plurality of rotor cores. It has an integral rotor that is short-circuited between the rotor cores by a resistive material, and each stator core that faces each rotor core of the rotor, and has a circumferential portion on a circumferential axis with the rotor. A plurality of stators are provided, a ball bearing or a roller bearing is fitted to the outer periphery of at least one stator among the plurality of stators, and the ball bearing or roller bearing is fitted to the machine frame, and the rotor is concentric with the rotor. The machine frame is shaped to be freely rotatable to form a rotating stator, and the contact portion of the machine frame with the ball bearing or roller bearing is formed of ductile cast iron or steel, and the contact portion is subjected to surface hardening treatment. A variable speed induction motor characterized by:
(1)に記載した可変速誘導電動機。(2) The variable speed induction motor according to claim (1), wherein the surface hardening treatment is induction hardening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096475A JPH01268486A (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Variable speed induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096475A JPH01268486A (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Variable speed induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268486A true JPH01268486A (en) | 1989-10-26 |
Family
ID=14166073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63096475A Pending JPH01268486A (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | Variable speed induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01268486A (en) |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP63096475A patent/JPH01268486A/en active Pending
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