JP2006320116A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転子8と電機子23とを有し、回転子8は界磁巻線16を有する円筒部18a,19aと、クローポール形の磁極部18b,19bとを備えた回転子鉄心18,19を有し、この回転子鉄心18,19の周方向において互いに隣接する各磁極部18b,19bの間には、回転子8の回転に伴って作用する遠心力により、高透磁率の材料からなる磁性板37が回転子鉄心18,19の径方向に向けて可動して界磁巻線16と共に電機子鉄心24に磁束を供給する永久磁石36のN極とS極間を短絡させる磁気短絡機構32が設けられている。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1における回転電機の構成を示す断面図、図2は同回転電機の回転子の詳細構造を示す斜視図、図3は同回転電機の回転子を上部から見た一部を示す平面図、図4は回転子が備える磁気短絡機構を示す断面図である。
図8,図9は本発明の実施の形態2における回転電機に使用される磁気短絡機構の詳細構造を示す断面図であり、図8は回転子が低中速回転しているときの状態を、図9は回転子が高速回転しているときの状態をそれぞれ示している。なお、図8および図9において、図4および図5に示した実施の形態1と対応もしくは相当する部分に同一の符号を付す。
図10,図11は本発明の実施の形態3における回転電機に使用される磁気短絡機構の詳細構造を示す図であり、図10は回転子が低中速回転しているときの状態を、図11は回転子が高速回転しているときの状態をそれぞれ示している。なお、図10および図11において、図4および図5に示した実施の形態1と対応もしくは相当する部分に同一の符号を付す。
図12は本発明の実施の形態4における回転電機に使用される磁気短絡機構の詳細構造を示す断面図であり、図4および図5に示した実施の形態1と対応もしくは相当する部分に同一の符号を付す。
図13は、本発明の実施の形態5における回転電機の断面図であり、図1に示した実施の形態1の構成と対応もしくは相当する部分には同一の符号を付す。
図16は、本発明の実施の形態6における回転電機の断面図であり、図13に示した実施の形態5の構成と対応もしくは相当する部分には同一の符号を付す。
18a,19a 円筒部、18b,19b 磁極部、23 電機子、24 電機子鉄心、
25 電機子巻線、27 電圧制御ユニット(電圧制御手段)、32 磁気短絡機構、
33 ケース、36 永久磁石、37 磁性板、38 コイルばね(ばね部材)、
39 板ばね(ばね部材)、40 磁性金属板、41 永久磁性ユニット、
45 インバータユニット、48 コントローラ(電圧制御手段)、
49 界磁電流制御装置。
Claims (9)
- 電機子鉄心に電機子巻線が巻回されてなる電機子と、上記電機子の内径側に所定の空隙を介して回転自在に支承された回転子とを有し、上記回転子は、外周部に界磁巻線が巻回された円筒部と、周方向において互いに隣接する磁極が異極をなすように磁化されるクローポール形の磁極部とからなる回転子鉄心を有し、上記磁極部には、上記界磁巻線と協働して上記電機子鉄心に磁束を供給する永久磁石が設けられている回転電機において、
上記回転子鉄心の周方向において互いに隣接する磁極部の間には、上記回転子の回転に伴って作用する遠心力により、高透磁率の材料からなる磁性板が上記回転子鉄心の径方向に向けて可動して上記永久磁石のN極とS極間を短絡させる磁気短絡機構が設けられていることを特徴とする回転電機。 - 上記磁気短絡機構は、非磁性のケースを有し、このケース内に、上記永久磁石、上記磁極板、および磁極板を永久磁石に対して近接離間するように伸縮するバネ部材が収納されて構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
- 上記磁気短絡機構は、非磁性のケースを有し、このケース内に、透磁率の高い磁性金属板を一対の上記永久磁石で挟んで固着してなる永久磁石ユニット、上記磁極板、および磁極板を永久磁石ユニットに対して近接離間するように伸縮するバネ部材が収納されて構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
- 上記ばね部材は、コイル状のばね部材、および板状のバネ部材の少なくとも一方からなることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の回転電機。
- 上記ケースは、その内部が液密になるように構成されていることを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の回転電機。
- 上記回転子鉄心の所定回転数N1以上への加速により上記磁極板が永久磁石側に押圧され、上記回転子鉄心の所定回転数N2以下への減速により上記磁極板が永久磁石から離間するように、上記ばね部材のばね定数が設定されていることを特徴とする請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の回転電機。
- 上記電機子巻線の出力電圧の値に基づいて上記界磁巻線に流れる界磁電流を制御して上記出力電圧を制御する電圧制御手段を備えることにより、充電発電機として構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の回転電機。
- バッテリの電力を変換するインバータユニットと、上記界磁巻線に流れる電流を制御する界磁電流制御装置と、上記インバータユニットおよび界磁電流制御装置を制御する制御手段とを備えることにより、充電発電機と始動電動機とを兼用するものとして構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の回転電機。
- 上記電機子および回転子を覆うケースの端面あるいは周面上には、少なくとも上記インバータユニットが装着されていることを特徴とする請求項8記載の回転電機。
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