(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期電動機の位相信号に応じて点弧信号を発生するサイリスタ点弧制御器と、その点弧信号に応じて三相交流電圧の位相を制御して上記同期電動機に供給する可変周波数可変電圧器と、上記同期電動機のスリップリング側の回転子軸の端面に設けられ、その端面の一方の所定角扇形面と他方の扇形面とでは異種成形された被検出部、およびその同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、その回転子軸の回転位相を検出して位相信号として上記サイリスタ点弧制御器に供給する検出部からなる位相検出器とを備えた同期電動機駆動制御装置。
【請求項２】
同期電動機の位相信号に応じて点弧信号を発生するサイリスタ点弧制御器と、その点弧信号に応じて三相交流電圧の位相を制御して上記同期電動機に供給する可変周波数可変電圧器と、上記同期電動機のタービン側の回転子軸に設けられ、その回転子軸の一方の所定角外周面と他の外周面とでは異種成形された被検出部、およびその同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、その回転子軸の回転位相を検出して位相信号として上記サイリスタ点弧制御器に供給する検出部からなる位相検出器とを備えた同期電動機駆動制御装置。
【請求項３】
被検出部は、一方の所定角外周面に塗布された光を反射するメッキからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなることを特徴とする請求項２に記載の同期電動機駆動制御装置。
【請求項４】
被検出部は、光反射率の高い銀メッキからなることを特徴とする請求項３に記載の同期電動機駆動制御装置。
【請求項５】
被検出部は、一方の所定角扇形面と他方の扇形面とで段差が設けられ、検出部は、その被検出部に磁気を発生し、その被検出部による磁気変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する磁気センサからなることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機駆動制御装置。
【請求項６】
被検出部は、一方の所定角扇形面に貼り付けられた光反射テープからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機駆動制御装置。
【請求項７】
被検出部は、一方の所定角扇形面に塗布された光を反射するメッキからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなることを特徴とする請求項１に記載の同期電動機駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同期電動機の回転位相を検出する位相検出器を有する同期電動機駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は例えば特開昭４９−９５１３７号公報に示された従来の同期電動機駆動制御装置を示す構成図であり、図において、１は商用周波数の電源、２ａ，２ｂ，２ｃは第１相、第２相、第３相用の可変周波数可変電圧器、３は同期電動機の電機子、４は同期電動機の回転子、５は回転子４の界磁巻線に直流電流を供給するスリップリングおよびブラシ（以下、単にスリップリングと言う）、６は界磁用直流電源である。
７は回転子４に機械的に接続され、その回転子４の回転位相を検出する位相検出器、８は回転子４に機械的に接続され、その回転子４の回転速度を検出する速度検出用発電機、９は速度設定器、１０は速度設定値と実際の回転速度との偏差に応じた速度偏差信号を発生する速度制御器、１１は速度偏差信号および検出された回転子４の回転位相に応じて可変周波数可変電圧器２ａ，２ｂ，２ｃに点弧信号を発生するサイリスタ点弧制御器である。
【０００３】
図１４は従来の同期電動機の回転子軸を示す断面図であり、図において、５はスリップリング、１２は回転子軸、１３はファン、１４ａ，１４ｂ，１４ｃは軸受け、１５は回転子軸１２に取り付けられた上下で半径が異なる円板、１６は円板１５と対称な円板であり、振動に対するバランスを考慮した構成となっている。円板１５，１６は軸方向に共に２０ｃｍぐらいのものからなり、円板１５，１６を焼嵌めなどにより結合することにより４０ｃｍぐらいになる。
１７ａ，１７ｂ，１７ｃは同期電動機の固定子側に円板１６に非接触に対向するように設けられ、その回転子軸１２の回転位相を検出して位相信号としてサイリスタ点弧制御器１１に供給するギャップセンサであり、上記円板１５，１６およびこのギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより位相検出器７を構成する。
【０００４】
次に動作について説明する。
速度制御器１０は、速度設定器９に設定された速度設定値と速度検出用発電機８により検出された回転子４の回転速度との偏差に応じた速度偏差信号を発生し、サイリスタ点弧制御器１１は、その速度偏差信号および位相検出器７により検出された回転子４の回転位相に応じて可変周波数可変電圧器２ａ，２ｂ，２ｃに点弧信号を発生する。可変周波数可変電圧器２ａ，２ｂ，２ｃは、供給された商用周波数の電源１をその点弧信号に応じて周波数および電圧を調整して、同期電動機の電機子３に供給する。その結果、回転子４の回転数は調整される。
ここで、位相検出器７は、回転子４の回転位相に応じた、同相または一定の位相差の信号を検出する必要がある。
【０００５】
図１４に示したように、その位相検出器７は、回転子軸１２の軸受け１４ｂ，１４ｃ間に設けられ、円板１５，１６およびギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより構成されている。円板１５と円板１６とは上下対称に構成され、回転時の振動に対するバランスを考慮している。
円板１６には、非接触にギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃが設けられており、その円板１６の回転に応じて各ギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃとの間隔が変化し、各ギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、近接した場合にオン、離れた場合にオフして、回転子４の回転位相を検出する。
図４は位相検出器の出力を示す特性図であり、図におけるＡ〜Ｄは、ギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうちのあるギャップセンサに図１４に示した円板１６のＡ〜Ｄの位置が来た場合を示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の同期電動機駆動制御装置は以上のように構成されているので、位相検出器７としての円板１５，１６を製作して、回転子軸１２に焼嵌めなどにより取り付ける必要があり、製作工数がかかってしまう課題があった。
また、円板１５，１６は軸方向に共に２０ｃｍぐらいのものからなり、円板１５，１６を結合することにより４０ｃｍぐらいになる。従って、回転子軸１２の軸長が長くなってしまう。特に図１４に示したように、円板１５，１６は軸受け１４ｂのスリップリング側に設けられており、その軸受け１４ｂのスリップリング側には、その他、スリップリング５およびファン１３が設けられているので、その円板１５，１６を含めてスリップリング側の回転子軸１２を支えるために軸受け１４ｃを設けなくてはならないなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、製作を容易にすると共にスリップリング側の回転子軸の軸長を短くすることができる同期電動機駆動制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、同期電動機のスリップリング側の回転子軸に設けられ、回転子軸の一方の所定角外周面と他方の外周面とでは、回転子軸の半径方向に段差が無く且つ異種成形された被検出部、および同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、回転子軸の回転位相を検出する検出部からなる位相検出器を備えたものである。
【０００９】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、同期電動機のスリップリング側の回転子軸の端面に設けられ、端面の一方の所定角扇形面と他方の扇形面とでは異種成形された被検出部、および同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、回転子軸の回転位相を検出する検出部からなる位相検出器を備えたものである。
【００１０】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、同期電動機のタービン側の回転子軸に設けられ、回転子軸の一方の所定角外周面と他方の外周面とでは異種成形された被検出部、および同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、回転子軸の回転位相を検出する検出部からなる位相検出器を備えたものである。
【００１１】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、一方の所定角外周面が磁性体材料により成形されると共に、他方の外周面が非磁性体材料により成形され、検出部は、その被検出部に磁気を発生し、その被検出部による磁気変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する磁気センサからなるようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部に、比重がほぼ同等の磁性体材料および非磁性体材料を用いたものである。
【００１３】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、一方の所定角外周面に貼り付けられた光反射テープからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなるようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、一方の所定角外周面に塗布された光を反射するメッキからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなるようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、光反射率の高い銀メッキからなるようにしたものである。
【００１６】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、一方の所定角扇形面と他方の扇形面とで段差が設けられ、検出部は、その被検出部に磁気を発生し、その被検出部による磁気変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する磁気センサからなるようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、一方の所定角扇形面に貼り付けられた光反射テープからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなるようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る同期電動機駆動制御装置は、被検出部を、一方の所定角扇形面に塗布された光を反射するメッキからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサからなるようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による同期電動機駆動制御装置を示す構成図であり、図において、１は商用周波数の電源、２ａ，２ｂ，２ｃは第１相、第２相、第３相用の可変周波数可変電圧器、３は同期電動機の電機子、４は同期電動機の回転子、５は回転子４の界磁巻線に直流電流を供給するスリップリングおよびブラシ（以下、単にスリップリングと言う）、６は界磁用直流電源である。
７は回転子４に機械的に接続され、その回転子４の回転位相を検出する位相検出器、８は回転子４に機械的に接続され、その回転子４の回転速度を検出する速度検出用発電機、９は速度設定器、１０は速度設定値と実際の回転速度との偏差に応じた速度偏差信号を発生する速度制御器、１１は速度偏差信号および検出された回転子４の回転位相に応じて可変周波数可変電圧器２ａ，２ｂ，２ｃに点弧信号を発生するサイリスタ点弧制御器である。
【００２０】
図２はこの発明の実施の形態１による同期電動機の回転子軸を示す断面図であり、図において、５はスリップリング、１２は回転子軸、１３はファン、１４ａ，１４ｂは軸受け、２１はスリップリング側の回転子軸１２に設けられた被検出部のうちの非磁性体材料部である。
図３はこの発明の実施の形態１による位相検出器を示す斜視図である。図において、２１は上記図２に示したものと同一の非磁性体材料部であり、回転子軸１２の半外周面の軸長約２０ｃｍぐらいを切り欠いて、その切り欠き部に非磁性体材料によって、その回転子軸１２の半径方向に段差が無いように成形したものである。なお、回転子軸１２は鉄などの磁性体材料によって成形されており、その非磁性体材料部２１と共に被検出部を構成する。２２ａ，２２ｂ，２２ｃは同期電動機の固定子側に回転子軸１２および非磁性体材料部２１からなる被検出部に非接触に対向するように設けられ、その被検出部に磁気を発生し、その被検出部による磁気変化に応じて回転子軸１２の回転位相を検出して位相信号としてサイリスタ点弧制御器１１に供給する磁気センサ（検出器）であり、上記回転子軸１２、非磁性体材料部２１およびこの磁気センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより位相検出器７を構成する。
【００２１】
次に動作について説明する。
図１において、速度制御器１０は、速度設定器９に設定された速度設定値と速度検出用発電機８により検出された回転子４の回転速度との偏差に応じた速度偏差信号を発生し、サイリスタ点弧制御器１１は、その速度偏差信号および位相検出器７により検出された回転子４の回転位相に応じて可変周波数可変電圧器２ａ，２ｂ，２ｃに点弧信号を発生する。可変周波数可変電圧器２ａ，２ｂ，２ｃは、供給された商用周波数の電源１をその点弧信号に応じて周波数および電圧を調整して、同期電動機の電機子３に供給する。その結果、回転子４の回転数は調整される。
ここで、位相検出器７は、回転子４の回転位相に応じた、同相または一定の位相差の信号を検出する必要がある。
【００２２】
図２、図３に示したように、その位相検出器７は、回転子軸１２の軸受け１４ｂのスリップリング側に設けられ、回転子軸１２、非磁性体材料部２１および磁気センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより構成されている。
非磁性体材料部２１は、回転子軸１２の半外周面の軸長約２０ｃｍぐらいで成形されているので、従来の技術に比べて軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、図２に示したように軸受け１４ｃを不要にすることができる。
また、回転子軸１２の半径方向に段差が無いように成形しているので、回転時の振動のバランスを維持することができる。
回転子軸１２および非磁性体材料部２１からなる被検出部には、非接触に対向するように磁気センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられ、その被検出部に磁気を発生し、それら磁性体材料からなる回転子軸１２と、非磁性体材料部２１との磁気変化に応じて回転子軸１２の回転位相を検出して位相信号としてサイリスタ点弧制御器１１に供給する。
図４は位相検出器の出力を示す特性図であり、図におけるＡ〜Ｄは、磁気センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうちのある磁気センサに図３に示した被検出部のＡ〜Ｄの位置が来た場合を示している。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、非磁性体材料部２１は、回転子軸１２の半外周面の軸長約２０ｃｍぐらいで成形されているので、従来の技術に比べて軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、軸受け１４ｃを不要にすることができる。
また、回転子軸１２の半径方向に段差が無いように成形しているので、回転時の振動のバランスを維持することができる効果が得られる。
なお、上記実施の形態１では、非磁性体材料部２１を回転子軸１２の半外周面に成形したが、すなわち１８０度角の外周面に成形したが、回転子軸１２の任意の所定角外周面に成形しても良い。
【００２４】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による位相検出器を示す斜視図であり、図において、２３は鉄により成形された回転子軸１２と、比重がほぼ同等のステンレスによって成形された非磁性体材料部である。
その他の構成は、実施の形態１と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００２５】
以上のように、この実施の形態２では、鉄により成形された回転子軸１２と、比重がほぼ同等のステンレスによって成形された非磁性体材料部２３とにより、回転時の振動のバランスをさらに良くすることができる効果が得られる。
【００２６】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による位相検出器を示す斜視図であり、図において、２４は回転子軸１２の半外周面に貼り付けられた被検出部としての光反射テープ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃは光反射テープ２４に光を発生する検出部としての投光器、２６ａ，２６ｂ，２６ｃは光反射テープ２４による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸１２の回転位相を検出する検出部としての光センサである。
その他の構成は、実施の形態１と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００２７】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１および実施の形態２では、回転子軸１２を切り欠いて、その切り欠き部に非磁性体材料を成形したが、この実施の形態３では、回転子軸１２に光反射テープ２４を貼り付けるだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。また、光反射テープ２４の幅も５ｃｍ〜２０ｃｍぐらいで被検出部としての機能を持たせることができるので、回転子軸１２の軸長の長さを短くすることができる。
回転子軸１２の回転位相の検出は、投光器２５ａ，２５ｂ，２５ｃから光反射テープ２４に光を発生し、光センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃにより光反射テープ２４による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸１２の回転位相を検出することができる。
【００２８】
以上のように、この実施の形態３では、回転子軸１２に光反射テープ２４を貼り付けるだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。また、光反射テープ２４の幅も５ｃｍ〜２０ｃｍぐらいで被検出部としての機能を持たせることができるので、回転子軸１２の軸長を短くすることができる効果が得られる。
【００２９】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４による位相検出器を示す斜視図であり、図において、２７は回転子軸１２の半外周面に塗布された光を反射する被検出部としてのメッキである。
その他の構成は、実施の形態３と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３０】
以上のように、この実施の形態４では、回転子軸１２にメッキ２７を塗布するだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。また、メッキ２７の幅も５ｃｍ〜２０ｃｍぐらいで被検出部としての機能を持たせることができるので、回転子軸１２の軸長を短くすることができる。さらに、実施の形態３に示した光反射テープ２４に比べてメッキ２７は剥がれにくい効果が得られる。
【００３１】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５による位相検出器を示す斜視図であり、図において、２８は回転子軸１２の半外周面に塗布された光をより反射する被検出部としての銀メッキである。
その他の構成は、実施の形態４と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３２】
以上のように、この実施の形態５では、銀メッキ２８を塗布しているので、光反射率が高く、極めて高精度に回転子軸１２の回転位相を検出することができる効果が得られる。
【００３３】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６による同期電動機の回転子軸を示す断面図であり、図において、３１はスリップリング側の回転子軸１２の端面に設けられた被検出部としての切り欠き部である。
図１０はこの発明の実施の形態６による位相検出器を示す斜視図であり、図において、３１は上記図９に示したものと同一の切り欠き部であり、一方の半扇形面と他方の半扇形面とで段差が設けられたものである。
その他の構成は、実施の形態１と同一であるのでその重複する説明を省略する。
【００３４】
次に動作について説明する。
図９、図１０に示したように、その位相検出器７は、回転子軸１２の軸受け１４ｂのスリップリング側の端面に設けられ、回転子軸１２の端面の切り欠き部３１および磁気センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより構成されている。
このように被検出部は、回転子軸１２の端面に成形されているので、位相検出器７により軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、図９に示したように軸受け１４ｃを不要にすることができる。
また、回転子軸１２の半径を越えて段差があるものではないので、回転時の振動のバランスを維持することができる。
さらに、回転子軸１２の端面に切り欠き部３１を成形するだけであるので、被検出部の製作を容易にすることができる。
切り欠き部３１からなる被検出部には、非接触に対向するように磁気センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられ、その被検出部に磁気を発生し、それら切り欠き部３１からなる半扇形面と、その他の半扇形面とのギャップの相違による磁気変化に応じて回転子軸１２の回転位相を検出して位相信号としてサイリスタ点弧制御器１１に供給する。
【００３５】
以上のように、この実施の形態６によれば、被検出部は、回転子軸１２の端面に成形されているので、位相検出器７により軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、軸受け１４ｃを不要にすることができる。
また、回転子軸１２の半径を越えて段差があるものではないので、回転時の振動のバランスを維持することができる。
さらに、回転子軸１２の端面に切り欠き部３１を成形するだけであるので、被検出部の製作を容易にすることができる効果が得られる。
なお、上記実施の形態６では、切り欠き部３１を回転子軸１２の端面に半扇形面に成形したが、すなわち１８０度角の扇形面に成形したが、回転子軸１２の端面に任意の所定角扇形面に成形しても良い。
【００３６】
実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７による位相検出器を示す斜視図であり、図において、３２は回転子軸１２の端面の半扇形面に貼り付けられた被検出部としての光反射テープである。
その他の構成は、実施の形態１および３と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００３７】
次に動作について説明する。
上記実施の形態６では、回転子軸１２の端面を切り欠いた切り欠き部３１を成形したが、この実施の形態７では、回転子軸１２に端面に半扇形の光反射テープ３２を貼り付けるだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。
回転子軸１２の回転位相の検出は、投光器２５ａ，２５ｂ，２５ｃから光反射テープ３２に光を発生し、光センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃにより光反射テープ３２による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸１２の回転位相を検出することができる。
【００３８】
以上のように、この実施の形態７では、回転子軸１２に光反射テープ３２を貼り付けるだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。
【００３９】
実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８による位相検出器を示す斜視図であり、図において、３３は回転子軸１２の端面に塗布された光を反射する被検出部としてのメッキである。
その他の構成は、実施の形態７と同一なのでその重複する説明を省略する。
【００４０】
以上のように、この実施の形態８では、回転子軸１２の端面にメッキ３３を塗布するだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。また、実施の形態７に示した光反射テープ３２に比べてメッキ３３は剥がれにくい効果が得られる。
【００４１】
実施の形態９．
図１３はこの発明の実施の形態９による同期電動機の回転子軸を示す断面図であり、図において、従来の技術、上記実施の形態１から実施の形態８では位相検出器７を同期電動機のスリップリング側の回転子軸１２に設けたが、この実施の形態９では、位相検出器７をタービン側の回転子軸１２に設けるものである。
図１３に示したように、従来の技術では、位相検出器１２がスリップリング側の回転子軸に設けられていたので、そのスリップリング側の回転子軸１２を延長しなくてはならず、さらに、そのスリップリング側にはスリップリング５およびファン１３が設けられているので、その延長のために軸受け１４ｃが必要になった。一方、この実施の形態９では、位相検出器７がタービン側の回転子軸１２に設けられているので、その位相検出器７のためにタービン側の回転子軸１２を延長しても、そのタービン側にはその他の構成が無いので、軸受けを追加することなく、位相検出器７を設けることができる。
位相検出器７の構成は、従来の技術の図１４に示したそれら断面の上下で半径が異なり、且つ上下が対称な円板１５，１６およびギャップセンサ１７ａ，１７ｂ，１７ｃによる構成や、上記実施の形態１から実施の形態５に示した構成を適用することができる。
【００４２】
以上のように、この実施の形態９によれば、位相検出器７をタービン側の回転子軸１２に設けることにより、スリップリング側の回転子軸１２の軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、軸受け１４ｃを不要にすることができる効果が得られる。
なお、実施の形態１から実施の形態５に示した位相検出器７の各構成を適用すれば、各実施の形態と同様な効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、同期電動機のスリップリング側の回転子軸に設けられ、回転子軸の一方の所定角外周面と他方の外周面とでは、回転子軸の半径方向に段差が無く、且つ異種成形された被検出部、および同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、回転子軸の回転位相を検出する検出部からなる位相検出器を備えるように構成したので、被検出部によって用いられる回転子軸の軸長は、従来の技術のように２つの円板からなるものに比べて短くすることができ、従って、スリップリング側の軸受けを不要にすることができる。
また、回転子軸の半径方向に段差が無いように成形しているので、回転時の振動のバランスを維持することができる効果が得られる。
【００４４】
この発明によれば、同期電動機のスリップリング側の回転子軸の端面に設けられ、端面の一方の所定角扇形面と他方の扇形面とでは異種成形された被検出部、および同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、回転子軸の回転位相を検出する検出部からなる位相検出器を備えるように構成したので、被検出部は、回転子軸の端面に成形されているので、位相検出器により軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、スリップリング側の軸受けを不要にすることができる。
また、回転子軸の半径を越えて段差があるものではないので、回転時の振動のバランスを維持することができる効果が得られる。
【００４５】
この発明によれば、同期電動機のタービン側の回転子軸に設けられ、回転子軸の一方の所定角外周面と他方の外周面とでは異種成形された被検出部、および同期電動機の固定子側にその被検出部に非接触に対向するように設けられ、回転子軸の回転位相を検出する検出部からなる位相検出器を備えるように構成したので、位相検出器をタービン側の回転子軸に設けることにより、スリップリング側の回転子軸の軸長が長くなるのを抑えることができ、従って、スリップリング側の軸受けを不要にすることができる効果が得られる。
【００４６】
この発明によれば、被検出部を、一方の所定角外周面が磁性体材料により成形されると共に、他方の外周面が非磁性体材料により成形され、検出部は、その被検出部に磁気を発生し、その被検出部による磁気変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する磁気センサから構成したので、非磁性体材料部は、回転子軸の半外周面の軸長約２０ｃｍぐらいで成形することができ、従来の技術に比べて軸長が長くなるのを抑えることができる効果が得られる。
【００４７】
この発明によれば、被検出部に、比重がほぼ同等の磁性体材料および非磁性体材料を用いるように構成したので、さらに、回転時の振動のバランスを維持することができる効果が得られる。
【００４８】
この発明によれば、被検出部を、一方の所定角外周面に貼り付けられた光反射テープからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサから構成したので、回転子軸に光反射テープを貼り付けるだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。
また、光反射テープの幅も５ｃｍ〜２０ｃｍぐらいで被検出部としての機能を持たせることができるので、回転子軸の軸長の長さを短くすることができる効果が得られる。
【００４９】
この発明によれば、被検出部を、一方の所定角外周面に塗布された光を反射するメッキからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサから構成したので、回転子軸にメッキを塗布するだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。
また、メッキの幅も５ｃｍ〜２０ｃｍぐらいで被検出部としての機能を持たせることができるので、回転子軸の軸長の長さを短くすることができる。
さらに、光反射テープに比べてメッキは剥がれにくい効果が得られる。
【００５０】
この発明によれば、被検出部を、光反射率の高い銀メッキから構成したので、銀メッキを塗布しているので、光反射率が高く、極めて高精度に回転子軸の回転位相を検出することができる効果が得られる。
【００５１】
この発明によれば、被検出部を、一方の所定角扇形面と他方の扇形面とで段差が設けられ、検出部は、その被検出部に磁気を発生し、その被検出部による磁気変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する磁気センサから構成したので、回転子軸の端面に扇形面を成形するだけであるので、被検出部の製作を容易にすることができる効果が得られる。
【００５２】
この発明によれば、被検出部を、一方の所定角扇形面に貼り付けられた光反射テープからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサから構成したので、回転子軸に光反射テープを貼り付けるだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる効果が得られる。
【００５３】
この発明によれば、被検出部を、一方の所定角扇形面に塗布された光を反射するメッキからなり、検出部は、その被検出部に光を発生する投光器、およびその被検出部による反射光を受光してその反射光の変化に応じて回転子軸の回転位相を検出する光センサから構成したので、回転子軸の端面にメッキを塗布するだけであるので、極めて被検出部の製作が容易になり、回転時の振動のバランスも維持することができる。
また、光反射テープに比べてメッキは剥がれにくい効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来およびこの発明の実施の形態１による同期電動機駆動制御装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による同期電動機の回転子軸を示す断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による位相検出器を示す斜視図である。
【図４】  位相検出器の出力を示す特性図である。
【図５】  この発明の実施の形態２による位相検出器を示す斜視図である。
【図６】  この発明の実施の形態３による位相検出器を示す斜視図である。
【図７】  この発明の実施の形態４による位相検出器を示す斜視図である。
【図８】  この発明の実施の形態５による位相検出器を示す斜視図である。
【図９】  この発明の実施の形態６による同期電動機の回転子軸を示す断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態６による位相検出器を示す斜視図である。
【図１１】  この発明の実施の形態７による位相検出器を示す斜視図である。
【図１２】  この発明の実施の形態８による位相検出器を示す斜視図である。
【図１３】  この発明の実施の形態９による同期電動機の回転子軸を示す断面図である。
【図１４】  従来の同期電動機の回転子軸を示す断面図である。
【符号の説明】
２ａ〜２ｃ  可変周波数可変電圧器、５  スリップリング、７  位相検出器、１１  サイリスタ点弧制御器、１２  回転子軸（被検出部）、２１，２３  非磁性体材料部（被検出部）、２２ａ〜２２ｃ  磁気センサ（検出部）、２４，３２光反射テープ、２５ａ〜２５ｃ  投光器、２６ａ〜２６ｃ  光センサ、２７，３３  メッキ、２８  銀メッキ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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