JPH0217851A - 誘導電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は誘導電動機に係り、特に回転子の偏心などによ
り発生する磁気吸引力のアンバランスであるモータプル
力を低減するに好適な誘導電動機に関する。

〔従来の技術〕

電動機自体は回転子と固定子から成り、例えばＵ、Ｖ、
Ｗ三相の交流電流を固定子側コイルに流し、回転磁界を
作ることによって回転子を回転させるに必要なトルクを
発生させる。

このように、磁束は回転し、回転子にトルクを与えるが
、その一方で不用な力としてモータプル力がギャップの
小さい方向にアンバランスとして残る。このモータプル
力は静的な一定量に多少交番的に変動する成分が加わる
波形となる。このモータプル力は回転軸に対する加振力
となるなど、その他機構系への加振源すなわち振動源の
可能性があり有害なもので、除去されることが望ましい
。

従来、電動機の安定な制御をする装置としては例えば特
開昭６０−６６６８４号公報に記載されている装置のご
とく、電動機に供給される電流振幅を制御することによ
って回転軸を中心の位置に維持するようにギャップ長制
御を行っているものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の誘導電動機に関する従来技術では、モータプル力
を減少させ、あるいは省去させるなどの配慮がなされて
おらず、モータプル力によって回転軸の振動源となるな
どの問題があった。

本発明の目的は、有用な力であるトルクは変わらないよ
うにして、不用な力であるモータプル力をキャンセルす
ることができる誘導電動機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は回転子と固定子とそれを支持するケーシング
を含む電動機において、磁気吸引力のアンバランスとし
てのモータプル力を検出する手段を設け、その検出信号
に応じて固定子とケーシングとのギャップを調節する調
節手段を設けることによって達成される。

〔作用〕

磁気吸引力のアンバランスとしてのモータプル力を検出
する手段は、モータの回転子の回転軸に直交する断面に
おいて、水平と垂直の直角２方向でモータプル力を検出
する検出器で、これによってモータプル力は左右及び上
下のいずれの方向に発生しているか、換言すれば回転子
あるいは固定子の円周上何度の位置にモータプル力が発
生しているかを精度よく検出することができる。そして
モータプル力を小さくするための手段は、モータプル力
検出器からの信号により固定子とケーシングとのギャッ
プを変化させることにより１回転子と固定子とのギャッ
プが変化してモータプル力が小さくなるように調節され
る。それによって、モータプル力を低減することができ
る。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。通常
の誘導電動機は、第１図のように回転子１、固定子２と
その中に含まれている鉄心３及び巻線４．ケーシング５
２回転軸６より成る。回転軸６はケーシング５に取り付
けられた玉軸受７で支承される。

固定子２内の中で回転子１がどのように偏心しているか
を変位計８で検出すれば、その偏心している方向をモー
タプル力が発生していると推定できる。

また、固定子２とケーシング５との間に力を検出するた
めの力検出器９をしき、その歪みよりモータプル力を検
出することも可能である。

これらいずれの検出方法によろうと、水平と垂直の２方
向で検出することが望ましい、そうすることによって円
周上のどの位置にモータプル力が発生しているか知るこ
とができる６ 第２図に示すように回転子１が固定子２内で偏心してい
る場合を考える０例えば回転子１が右側にずれて設定さ
れている場合を想定する。このとき固定子２の右側のギ
ャップがその反対の左側のギャップより小さいため吸引
力として右側の方が大きくなる。これは磁気吸引力が磁
束密度に比例し、ギャップの２乗に反比例することから
示される。よって回転子１は、より右側へ偏心するよう
に吸引力すなわちモータプル力が残留することになる０
回転子１の偏心は実際に避けられない訳でモータプル力
はモータの出力が大きくなる程無視できない０本発明で
はこのモータプル力を減する方法を提案することにある
。

第３図によりモータプル力を低減する方法を説明する。

回転子１が固定子２内で偏心し、右側にずれた場合、右
側の吸引力が大きくなり固定子２とケーシング５の間に
設けられた力検出シート９は引張り力を受ける。その力
に応じて電圧が発生し、検出器１０を通り制御器に信号
が送られ、アンプ１２で増幅された電圧が圧電素子に送
られ、圧電素子１３が変形して縮む、また左側では逆に
広がり固定子は右側に移動する。これにより固定子２と
回転子１のギャップが左右同じになり吸引力すなわちモ
ータプル力が低減される。

第４図、第５図は他の実施例を示す。第５図は第４図を
軸方向から見た図である。左右の力検出シート９に対し
て周方向に４分割された空間部分１５を設ける。力検出
シート９で検出された圧力に相当して反対側の空間部分
１５の圧力を上げて固定子２とケーシング５の間のすき
まを大きくする。これにより回転子１と固定、子２のギ
ャップが広がりモータプル力が小さくなる。この周方向
のすきまの空間部分１５はＯリング１４により分割でき
る。また磁気シールによっても分割できる。

そして空間部分１４の圧力を上げる方法としては油圧に
よることも考えられる。

第６図は他の実施例を示す。回転軸６を支持する左右の
玉軸受７の外周に力検出シート９を設けその力検出に相
当して圧電索子１３を５１１１１シて圧力が小さくなる
ように調節することによりモータプル力が低減される。

以上のようにモータプル力を検出する手段とそれに応じ
た固定子と回転子のギャップを調節する手段、あるいは
ケーシングと軸受の間に同様の手段を設けた構成にする
ことによってモータプル力が低減できるので高効率で低
振動の誘導電動機が提供できる。

〔発明の効果〕

本発明によればモータプルを低減することができるので
次のような効果がある。

その１つは振動低減である。電動機の主目的は回転トル
クを得ることであり、モータプル力は不用な力である。

この不用な力はいろいろな機構部分を加振し振動源とな
る。これが本発明により消去できるので、振動加振源が
なくなり、低振動化が達成できる。

また、モータプルが減るので、その分だけ電動機の固定
子と回転子との間のギャップを小さくすることができる
。固定子と回転子のギャップが小さいほど磁気効率がよ
くなるため、同じトルクを得るに必要な入力は少なくて
すむ、また同じトルクを得るに必要な固定子の大きさも
小さくてすむ。

すなわち電動機のギャップを縮め得るので、小形でコン
パクトで高効率の誘導電動機となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す、第２図は回転子と固
定子の位置関係を示す図、第３図はモータプル力検出器
と制御器と調節器の構成図、第４図は他の実施例を示す
、第５図はその軸方向から見た図である。第６図は他の
実施例を示す。 １・・・回転子、２・・・固定子、３・・・鉄心、４・
・・巻線、５・・・ケーシング、６・・・回転軸、７・
・・玉軸受、８・・・変位センサ、９・・・力検出シー
ト、１０・・・力検出器、１１・・・制御器、１２・・
・アンプ、１３・・・圧電素子、１４・・・０リング、
１５・・・空間部分、１６・・・圧力比／￥３　図 １　回にチ　６固転軸 ２　圓足３，９ｆｉ１−シート グーンンク゛ １　回転）　／θ　力筏二器 ２　ｌ定′！ｒ　ｌｌ　副控ｐ器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転子と固定子を含む誘導電動機において、前記回
   転子の偏心によつて生じる磁気吸引力のアンバランスと
   してのモータプル力を前記回転子のＸ方向とＹ方向の直
   角２方向から検出する検出手段と、その検出手段から検
   出された信号により固定子とケーシングとのすきまを調
   節するのに油圧をかけてすきまを変える調節手段を備え
   たことを特徴とする誘導電動機。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記調節手段は圧
   電素子に電圧を駆けてすきまを変える手段であることを
   特徴とする誘導電動機。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記調節手段の圧
   力分布を作用させるすきまの分割にＯリングを設けたこ
   とを特徴とする誘導電動機。 ４、特許請求の範囲第２項において、前記調節手段の圧
   力分布を作用させるすきまの分割に磁性流体シールを設
   けたことを特徴とする誘導電動機。