JPH02119549A - 可変速誘導電動機 - 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、可変速誘導電動機の冷却装置に関するもので
あり、より詳しくは単一の回転子、複数個の固定子及び
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
の冷却装置に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

この種の誘導電動機では、その特徴として電圧移相装置
の調節に基づく位相差を比較的大きくとって行う起動時
、或いは低・中速度運転時においては回転子導体を連結
する抵抗材での発熱及び構成部品での蓄熱が急速に増加
するために冷却装置を必要とするが、本発明に係る可変
速誘導電動機、より詳しくは複数の回転子コアを有する
単一の回転子と複数の固定子及び電圧移相装置とを有し
、電圧移相装置を調節することで、高速域から低速域の
広範囲に亘りスムースな変速が可能で広範囲に亘り高ト
ルクを発生させることのできる電動機に関し、具体的な
冷却装置の開示はない。

〔発明の目的〕 本発明は、上記従来技術の欠点を改善するもので可変速
誘導電動機の電圧移相装置の調節で位相差を比較的大き
くとって行う起動時、或いは低・中速度運転時における
抵抗材での発熱及び構成部品の蓄熱の増加を、冷却装置
で抵抗材や複数の固定子、回転子等に通風して放冷放熱
させ、電動機の回転効率を有効的に作用させると共に抵
抗材等の耐久性を向上するための冷却装置を提供するこ
とにある。

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、深溝かご形、特殊かご形、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。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明における可変速誘導電
動機の冷却装置は、前記可変速誘導電動機の複数個の固
定子の外周部と機枠内周部で形成する通風路と固定子コ
アの両側部に通じる通風路及び並設した固定子間と機枠
内周とで形成する通風路において、電動機の回転軸と同
心的に設けた冷却ファンの送風を一方の固定子の通風路
と、機枠外周に設けた端子箱の通風路を通じて他方の固
定子の通風路とに連通し、それぞれの通風路は並設した
固定子間と機枠内周とで形成する通風路に通じて前記冷
却ファンの送風を抵抗材の外周機枠に開設した排気口よ
り排出すると共に、固定子外周と機枠内周部で形成する
通風路及び並設した固定子間と機枠内周とで形成する通
風路との境界または機枠外周に設けた端子箱の通風路と
他方の固定子の通風路との境界に、一方の固定子の通風
路と他方の通風路どの送風のバランスをとる送風の規制
板を設けたことにより問題解決の手段とした。

〔作　用〕

本発明に係る可変速誘導電動機は起動時から最高速度運
転に至るまでは所要時間が極短時間であるため何等支障
は生じないが、特に中・低速度領域の運転時にあっては
抵抗材の発熱が増大し、その発熱作用により電動機回転
効率および抵抗材の耐久性は大幅に低下する。本発明に
おいては、機枠外空気を送風装置により抵抗材に通風し
て冷却放熱させ、通風川内から排圓を機枠外に排出させ
るから、複数個の回転子コアに装設した複数個の導体を
、複数個の固定子コア間において短絡連結した抵抗材は
変動なく正確に作用する。

詳しくは通風路を一方の固定子と他方の固定子の通用路
に連絡しファンによる送用を規制板で等分割して複数個
の固定子をムラなく冷却することができる。また、固定
子の冷却後に等分割した送風を抵抗材を含む通風路に集
中させることにより直接冷却ファンで抵抗材を冷却する
ことと等価となる。更に、比較的低温の固定子の冷却を
比較的高温の抵抗材の冷却より先に行なうため、抵抗材
の固定子への熱波及を防止することができる。別な観点
から、通常本発明の可変速誘導電動機を冷却ファンの送
風で冷却する場合、一方の固定子、抵抗材、他方の固定
子の順で冷却する方法が通常で、この場合、抵抗材の発
熱による他方の固定子への熱波及は避けられない。つま
り冷却ファンの送風を等分割し機枠外の端子箱内に形成
する通風路を介して他方の固定子の通風路へ連絡するた
め抵抗材の発熱の影響を受けることなく他方の固定子を
冷却することができる。

〔実施例〕

実施例について第１図ないし第４図を参照し説明する。

第１図の符号１は本発明に係る可変速誘導電動機であり
、該誘導電動機は以下のような構成を有する。

鉄心からなる回転子部分２，３を任意の間隔を設けて回
転子軸４に軸装し、該回転子部分は、回転子コアにアル
ミニウムを鋳込んで複数個の導体５と、その一端部を短
絡環６と７及び他方側に前記複数個の導体を一組にして
、端部５１とを形成した。さらに回転子８は前記回転子
部分２．３間において、１組の導体に対し、つまり前記
回転子部分２，３の端部５１に対し、弯曲部を持つ別個
の導体５５を連通状に連結することで一体的に形成する
。回転子部分２，３間に前記連通状に連結した導体５５
を抵抗材ｒ・・・たとえば、銅ニツケル合金、ニッケル
クロム合金、鉄クロム合金及びステンレスにより前記弯
曲部と、隣接する別個の導体間とを連結溶接する。この
時抵抗材ｒは別個の導体５５を囲繞する如く一体的に形
成したものを溶接したり、複数の抵抗片を別個の導体間
に溶接したりする。

また弯曲部にかかる抵抗材ｒには回転軸４の中心線を起
点とし回転子外方に向う切り欠ぎを設けである。また、
複数個の抵抗材ｒ・・・を例えばジグザグ状形状あるい
はその他任意の冷却攪拌体として冷却作用体１３に形成
することができる。さらに固定子２５．３１の外周部に
該固定子の両側部に連絡する複数個の通風路６０を設け
ると共に固定子外周と機枠内周との間に通風路６１を設
ける。

円筒状の機枠１４の両側部に設けた軸受盤１５．１６を
両側部にボルト１７により一体的に組付け、回転子８の
両側部に冷却用翼車１９゜２０を装着し、回転子軸４の
両端部を軸受盤１５．１６に嵌装した軸受２１，２１に
軸支し、回転子４を回転自在としである。

第１図および第３図に示すように、回転子コア２．３に
対して同心的にその外側部に巻線２２．２３を施した回
動固定子３１と第２固定子２５を対峙並設する。機枠１
４と回動固定子３１との間にすべり軸受２６を装設して
、すべり軸受２６を機枠１４に嵌装したストップリング
２８・・・によって左右移動を固定する。第２固定子２
５は機枠１４の内壁面に固設される固着固定子である。

回動固定子３１の一側外周面にはギヤー３３を嵌着して
あり、機枠１４の外周部に固設した駆動装置２９と成す
正逆回転用小型モーター３５に、駆動用歯車３６を軸着
する。

間口部３７から機枠１４内に一部を挿入した駆動用歯車
３６と、回動固定子３１に嵌着したギヤー３３とを係合
させ、駆動装置２９と成すスイッチを備えた小型モータ
ー３５と、ギヤー３３および駆動用歯車３６とにより成
る回動機構３０を介して回動固定子３１に連結し、回動
固定子３１を回動自在とし、機枠１４に固設した第２固
定子２５に関連して回動自在としだ回動固定子３１を、
電圧移相装置に形設しである。

符号３８は突片を入出動制御するソレノイドで、ソレノ
イド３８は機枠１４に装着してその突片を回動固定子３
１に嵌着したギヤー３３に装着自在に係合させてあり、
トルク発生時の固定子への反作用等、固定子が必要以外
容易に回動じないためのストッパーである。軸受盤１５
には複数個の通風孔４０・・・を穿設しである。

次に第２図を参照し説明する。冷却ファン装置７３はシ
ロッコファン７１を固着回転するモータ７２をファンケ
ース７０に固設して、ファンケース７０はモータ７２が
回転軸４と同心的に形設するよう軸受板１５の側方に設
け、軸受板１５と共にボルト１７により一体的に絹付け
る。吸引ロア４Ａから空気を吸引し、送風ロア４Ｂから
軸受板１５の開口部４０に連通し機枠内通風路に連通ず
る。

一方機枠外周には固定子２５．３１の巻線２３．２２に
電源を供給するため接続する端子台７５を設け、該端子
台７５は、機枠１４と一体的に形成りまた端子箱７６内
に設けである。該端子箱７６には固定子３１の一側端と
軸受板１５及びｄ枠１４とにより形成される通風路６７
と、固定子２５の一側端と軸受板１６及び機枠１４とに
より形成される通風路６８とに連通ずる開口部６３．６
４がそれぞれ設けてあり、前記端子箱７６は通風路６５
を形成する。符号６９は通風路であり、固定子２５と固
定子３１との間および機枠１４により形成するもので、
機枠外に排気する排気口６６に連結している。更に通ｆ
ｆ１２ｆ５６５もしくは通風路６９に規制板７７を設番
プて送風を通風路６７と通風路６８とに分割する際、通
風のバランスをとるものである。なお規制板７７につい
ての詳細な説明は省略するが、有孔板、織網等が使用さ
れる。

以上に構成される実施例の作用は次の通りである。

本発明に係る可変速誘導電動機の冷却装置は、回転軸と
同心的に設けた冷却ファン装置７３のモータ７２の回転
でシロッコファン７１を回転させ吸引ロア４Ａより外気
を吸引し、冷却ファン装置７３の送風ロア４Ｂから軸受
盤１５の通風口４０に連通し、機枠１４内の通風路６７
に外気を送風する。通風路６７の外気は冷却用翼車１９
で攪拌しつつ分割され、一方は固定子３１の外周に開設
した複数の通風路６０．６１ヘムラなく送り、他方は開
口部６３から端子箱通風路６５を通り、開口部６４より
通風路６８に導入する。通風路６８からは冷却用翼車２
０で攪拌され固定子２５の外周に開設した通風路６０．
６１へ外気を導入する。

各固定子２５．３１の通風路６０．６１に導入された外
気は固定子それぞれを冷却して抵抗材ｒを含んで形成さ
れる通風路６９に導入され、−度分割した外気をここに
集中させる。通風路６９では抵抗材ｒおよびその周辺を
冷却しつつ排風口６６より機枠外に排気する。

一方の固定子及び他方の固定子に送風する外気は比較的
高温の通風路６９を通らないで、通風路６７．５８を先
に通過するため抵抗材ｒの発熱による熱波及がない。ま
た通風路の任意位置に設けた規制板７７により固定子２
５．３１の通風路６０．６１にはバランスよく送風され
、前記２つの固定子の通風路６０．６１から通風路６９
に送風が集中して、前記のように外気を度分割通風して
も抵抗ｖＩｒを含む高温となる通風路６９は冷却ファン
装置７３で直接冷却することと同等となる。

（発明の効果） 前述の通り、本発明に係る可変速誘導電動機の電圧移相
装置の調節により位相差を比較的大きくとって行う起動
時、或いは低・中速度運転時において回転子導体を連結
する抵抗材の発熱を効率良く、また他の構成部品に影響
を与えることなく冷却する装置とすることができる、つ
まり機枠向合構成部品の温度差に従って、温度上昇の低
い固定子から温度上昇の高い抵抗材に通風しかつ抵抗材
は固定子の倍の通風で著しい冷却効果を求めることがで
きる。また規制板を設けて２つの固定子の冷却効果のバ
ランスをとって左右の歪みのない安定した電動機とする
ことができる。以上のことから冷却ファン装置を作動さ
せて外気を通風路に導入させ、抵抗材を有効に冷却放熱
させ、特に低・中速度領域におけるトルクを存分に確保
し電動機の電動効率を高めることができることに合せ、
抵抗材の耐久性を向上する作用が顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可変速誘導電動機の側断面図、第
２図は第１図の平断面図、第３図は回動固定子部分の正
断面図、第４図は固着固定子部分の正断面図である。 １・・・可変速誘導電動機、２，３・・・回転子部分、
４・・・回転子軸、５・・・回転子導体、６，７・・・
短絡環、８・・・回転子、１２・・・通路用、１３・・
・冷却作用体、１４・・・機枠、１５．１６・・・軸受
盤、１７・・・ボルト、１９．２０・・・冷却用四重、
２１・・・軸受、２２．２３・・・巻線、２５・・・第
２固定子、２６・・・すべり軸受、２８・・・ストップ
リング、２９・・・駆動装置、３０・・・回動別構、３
１・・・回動固定子、３３・・・ギヤー　３５・・・小
型モータ、３６・・・駆動用歯車、３７・・・開口部、
３８・・・ソレノイド、４０・・・通風口、５１・・・
端部、５５・・・弯曲部を有する別個の導体、６０．６
１・・・通風路、６３゜６４・・・開口部、６５・・・
通風路、６６・・・排風口、６７・・・通風路、６８・
・・通風路、６９・・・通風路、７０・・・ファンケー
ス、７１・・・シロッコファン、７２・・・モーター、
７３・・・冷却ファン装置、７４Ａ・・・吸引口、７４
Ｂ・・・送風口、７５・・・端子台、７６・・・端子箱
、７７・・・規制板、ｒ・・・抵抗材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、同一の回転軸に一定の間隔をもつて軸着した複
   数個の回転子コア上に複数個の回転子導体を連通状に装
   設す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した一体的回転子と
   、該回転子の各回転子コアのそれぞれに対峙して並設す
   る各固定子コアから成る複数個の固定子とを有し、該複
   数個の固定子のうち何れか一方の固定子に対峙する回転
   子の導体部分に誘起する電圧と他方の固定子に対峙する
   回転子の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を電動機機枠の内外部に有する可変
   速誘導電動機の冷却装置であつて、該冷却装置は前記可
   変速誘導電動機の回転軸と同心的に冷却ファンを設け、
   前記複数個の固定子の外周部と機枠内周部で形成する通
   風路と固定子コアの両側部に通じる通風路及び並設した
   固定子間と機枠内周とで形成する通風路において、前記
   冷却ファンの送風を一方の固定子の通風路と、機枠外周
   に設けた端子箱の通風路を通じて他方の固定子の通風路
   とに連通し、それぞれの通風路は機枠内周と並設した固
   定子間とで形成する通風路に通じて前記冷却ファンの送
   風を機枠外周に開設した排気口より排風することを特徴
   とする可変速誘導電動機の冷却装置。
2. （２）、固定子外周と機枠内周部で形成する通風路及び
   並設した固定子間と機枠内周とで形成する通風路との境
   界または機枠外周に設けた端子箱の通風路と他方の固定
   子の通風路との境界に、一方の固定子の通風路と他方の
   通風路との送風のバランスをとる送風の規制板を設けた
   ものである請求項（１）記載の可変速誘導電動機の冷却
   装置。