JPH02500400A - 非同期モータ - 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】 非同期モータ 技術分野 本発明は電気工学の技術に関し、特に、堅固な電磁ロータを有する非同期モータ に関する。本発明は、配管系のバルブまたは他の装置を制御するために構成され る電気駆動に最も効果的に使用され得るものである。それらパルプ等の装置には 、モータの高い始動トルクおよびアクチュエータにおけるモータが停止されると きの動的過負荷を最小に抑えたものを提供することが要求されている。

背景技術 一般に、非同期モータの広範な使用は、構造が筒車であり、動作の信頬性が高い ことに起因している。しかし、非同期モータの重大な欠点は、始動トルクの低さ 、または、ロータの高い定格回転速度にある。これらの欠点は、非同期モータに より制御されるアクチュエータにおいても相当の魚釣効果をもたらす、モータの 低い始動トルクは、バルブシールの止まっている部材の確実な移動を行わせるの に不十分であり、また、ロータの高い定格回転速度は、結果としてモータの急激 な停止のとき、アクチュエータにおいて大きな動的過負荷を誘発する。従って、 始動トルクを増大すると共に、ロータのだめの非同期モータの開発が意図された 。

知られている技術において、非同期モータは、ステータと、堅固な強磁性体のシ リンダにより形成されたロータとを具備している（”Ｅｌｅｋｔｒｉｃｈｅｓｔ ｖｏ”、　Ｎｏ、２＋　１９２６＋　ＣＰｌｏｓｃｏｗ）、　Ｋ、Ｌ。

５ｈｅｎｆｅｒ　”Ｒｏｔｏｒ　ａｓｉｎｋｈｒｏｎｎｏｇｏ　ｄｖｉｇａｔｅ ｌｙａ　ｖ　ｖｉｄｅ　Ｉｏａｓｓｉ−ｖｎｏｇｏ　ｚｈｅｌｅｚｎｏｇｏ　ｔ ｓｉｌｉｎｄｒａ″、　ｐｐ、　８５−９０）。

そのようなモータは、ロータの高い始動抵抗の値から結果として、小さい始動ト ルクという特徴を生じ、それはロータ材料の低い電気伝導率に依存する。そのた め、配管系のストップバルブのような高い始動トルクが要求される装置を制御す るための駆動に対するモータの使用は、駆動手段における重さおよび大きさの性 能が低下することになる。

さらに、知られている非同期モータは、ステータと、コアおよび該コアに堅固に 取り付けられ高い電気伝導率の鉄含有合金で構成されたスクリーンを含むロータ を具備している（”Ｅｌｅｋｔｒｏｔｅｋｂｎｉｋａ″＋　Ｎｏ、３＋　１９７ ０＋　（！１ｏｓｃｏｗ）、　Ｖ、Ｓ、Ｍｏｇｉｌｎｉｋｏｖ。

Ａ、Ｎ、５ｔｒｅｌｎｉｋｏｖ　’Ｐｅｒｓｐｅｋｔｉｖｙ　ｕｌｕｃｈｓｈｅ ｎｉａ　ｋｈａｒａｋｔｅｒｉｓｔｉｋａｓｉｎｋｈｒｏｎｎｙｋｈ　ｄｖｉｇ ａｔｅｌｅｉ　ｓ　ｍａｓｓｉｖｎｙｍ　ｒｏｔｏｒｏｎ＋”）　。

ロータに高い電気伝導率の鉄含有合金で構成されたスクリーンを設けることは、 モータの始動トルクの増大をもたらす。

しかし、この増大されたモータの始動トルクは、結果として、ロータの高い定格 回転速度、すなわち、モータ動作の定常状態の条件より下に現出された速度を生 じる。なぜなら、ストップバルブの閉止は、高速にあるローフ回転をモータの急 激な停止を伴うことになり、ストップバルブに大きな動的過負荷を生じ、それに よりパルプ動作の信頼性が損なわれることになる。

発明の開示 本発明の主たる目的は、スクリーンを有するロータを含む非同期モータを提供す ることにあり、該スクリーンは、モータの始動トルクを十分に維持しつつ、ロー タの定格回転速度を低減させてロータの停止のとき、アクチュエータにおける動 的過負荷を減少させてバルブ動作の信頼性をより一層確がなものとするように設 計することにある。

この主たる目的に鑑み、ステータと、コアおよび該コアに堅固に取り付けられ高 い電気伝導率の鉄含有合金で構成されたスクリーンを含むロータを具備する非同 期モータにおいて、前記スクリーンは多層構造とされ、各々の続く層は前記ロー タの軸の方に向かうにつれて電気伝導率が減少するようになされていることを特 徴とする非同期モータが提供される。

各層の電気伝導率がロータの軸に向かって減少するロータスクリーンの多層構造 は、多層のものと同じ厚さの一層のスクリーンと比較して、増加されたロータ抵 抗をもたらす。ロータにおける定格モーメントは、ロータ電流に比例することが 知られており、該ロータ電流はロータの電気抵抗および回転速度に比例する。動 作の急激な停止モードにおいて、ロータの低減された回転速度は、閉止されるス トップバルブにおいて現出する動的過負荷を最小限のものとし、その結果、パル プの信頼性が向上することになる。

図面の簡単な説明 本発明は、添付図面を参照し、以下の非同期モータの実施例の詳細な記述からよ り一層明確に理解されるであろう、こ第２図はスクリーンレス・ロータ、一層の スクリーンおよび多層スクリーンを含む非同期モータの機械的特性を示す図であ る。

発明を実施するための最良の形態 非同期モータは、内側に配置されたロータを伴ったステータ１　（第１図）を備 え、強磁性体のコア２および該コアに堅固に取り付けられ該コアと調和する形状 とされたスクリーン３を含んでいる。スクリーン３は、いくつかの層から成る。

スクリーン３の各層４は、高い電気伝導率の鉄台を合金で構成され、スクリーン 層を構成する合金において、その高い電気伝導率は銅のような高電気伝導率の成 分の存在により達成される。各々の続く層の電気伝導率の値は、ロータの軸の方 に向かうにつれて減少するようになされている。

提案されたモータの要求された機械的特性の計算は、アクチュエータのパラメー タにより定義され指定された期待性の仮定において行われる。計算の第１のステ ップにおいて、スクリーン層の数および各個別の層の電気伝導率は、適切に選択 される。計算の結果に基づいて、概算された機械的特性がプロットされる。もし 、その仮定を満たす特性が得られるならば、スクリーン層の数および各層の電気 伝導率の値は変化される。最良の可能な方法において、この処理は、独自に設計 された特性が明記された特性に適合するまで継続される。

第２図は、ロータの回転速度ｎの関数としてのロータにおけるモーメントＭを相 対的に示す機械的特性を表している。

曲線１はスクリーンレス・ロータを有する非同期モータの関係を示し、曲線■は 一層のスクリーンを存する非同期モータに対応し、曲線■は多層のスクリーンを 有する非同期モータに対応する。提案されたモータの＠械的特性■は、低速度範 囲、すなわち、モータの加速モードにおいて、一層のスクリーンが提供されてい るモータの機械的特性■に接近していることがそれらの曲線の比較から明らかと なるであろう。これにより、満足できるモータの回転開始特性、すなわち、高い 始動トルクＭ０が達成される。

ロータの定格回転速度ｎ７゜、について、提案されたモータの機械的特性■は、 スクリーンレス・ロータを有するモータの機械的特性Ｉに接近している。提案さ れたロータの定格回転速度ｎ′。。１は、十分に低減され、結果として、モータ が突然停止されるとき、アクチュエータにおける動的な過負荷が小さくなる。

モータの回転開始時において、強磁性体のロータにおける著しい表面効果に依存 する電磁波は、比較的小さい範囲（２〜３ｍｍ）、例えば、最初の外側層のロー タ本体に浸透する。ここで、ロータの抵抗をτ、ｔとする。ロータの回転速度が 増加すると、ロータ電流の周波数は減少し、結果として、電磁波がロータ本体に より大きな深度で浸透することになる。例えば、幾つかのロータの回転速度ｎで は電磁波の浸透深度が２倍とされる。このとき、ロータにスクリーンが全く無い か、または、スクリーンが一層でスクリーン全体で電気伝導率が均一になってい ると、ロータの電気抵抗は、τ８ｔ／２に等しい（直７になる。一方、もし、各 層の電気伝導率がロータの軸の方に向かうにつれて減少するようにされた多層の スクリーンがロータに提供されていると、ロータの電気抵抗は、τｓｔに近い値 に維持される。ロータの回転速度については、定格値に届くようにさらに増加さ れ、ロータ電流の周波数は低減されるように保持され、電磁波の浸透深度は増大 する。しかし、スクリーンの各々の続く層の電気伝導率はロータの軸の方に向か うにつれて減少するようにされているため、ロータの電気抵抗はτ、のままに維 持される。

要求された定格モーメントＭ、、。、を提供する間、ロータの低減された回転速 度をもたらすことになる。回転速度の減少は、モータの急激な停止によりパルプ が閉止されるとき、ストップパルプにおける動的な負荷の低減をもたらし、その 結果、高い信頼性を有するパルプシステムが提供される。

産業上の利用可能性 本発明は、配管系のパルプまたは他の装置を制御するために構成される電気駆動 に最も効果的に使用され得るものである。それらパルプ等の装置には、モータの 高い始動トルクおよびモータが停止されるときの動的過負荷を最小に抑えたもの を提供することが要求されている。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステータと、コアおよび該コアに堅固に取り付けられ高い電気伝導率の鉄含有合 金で構成されたスクリーンを含むロータを具備する非同期モータにおいて、前記 スクリーンは多層構造とされ、各々の続く層は前記ロータの軸の方に向かうにつ れて電気伝導率が減少するようになされていることを特徴とする非同期モータ。