JP2009072016A - Synchronous generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部の動力源によって回転される回転子と、その回転子を回転軸周りに取り囲む固定子と、回転子及び固定子の何れか一方に設けられた励磁用の永久磁石と、他方に設けられた電機子巻線とを備える同期発電機に関する。 The present invention includes a rotor that is rotated by an external power source, a stator that surrounds the rotor around a rotation axis, a permanent magnet for excitation provided on one of the rotor and the stator, The present invention relates to a synchronous generator provided with an armature winding provided in the.
外部の動力源によって回転される回転子と、その回転子を回転軸周りに取り囲む固定子と、回転子及び固定子の何れか一方に設けられた励磁用の永久磁石と、他方に設けられた電機子巻線とを備える同期発電機がある。励磁用の永久磁石の代わりに電磁石を用いた同期発電機もある。励磁用の電磁石を用いた場合、電磁石が備える巻線への通電電流を変えることで電磁石からの磁束を制御できる、即ち、同期発電機の発電電圧を制御できるという利点がある。
但し、電磁石を励磁用に用いた場合、電流を消費するため、それがロスとなり、特に小型の同期発電機になるほど発電効率にマイナスの影響を与える。そのため、永久磁石を励磁用として用いた同期発電機が望まれることもある。
A rotor that is rotated by an external power source, a stator that surrounds the rotor around the rotation axis, an excitation permanent magnet that is provided on one of the rotor and the stator, and a rotor that is provided on the other side There are synchronous generators with armature windings. There is also a synchronous generator using an electromagnet instead of a permanent magnet for excitation. When an exciting electromagnet is used, there is an advantage that the magnetic flux from the electromagnet can be controlled by changing the energization current to the winding provided in the electromagnet, that is, the generated voltage of the synchronous generator can be controlled.
However, when an electromagnet is used for excitation, a current is consumed, which becomes a loss. In particular, a smaller synchronous generator has a negative effect on the power generation efficiency. Therefore, a synchronous generator using a permanent magnet for excitation may be desired.
特許文献1には、固定子の透磁率を調節することが記載されている。具体的には、特許文献1には、固定子の透磁率が装置に要求される励磁状態に応じて変化するように、ポンプで輸送し得る液体中に分散した鉄粒子を空洞に注入したり空洞から排出したりする手段を設けてある。つまり、特許文献1に記載の発明では、磁性体としての鉄粒子の存在量によって透磁率を調節することで、電機子巻線の鎖交磁束の大きさを調節できる。
同期発電機の発電電圧は電機子巻線の鎖交磁束によって決定されるのだが、その磁束(即ち、永久磁石からの磁束)が通る固定子や回転子を構成する部材の透磁率は温度によって変化するという問題がある。特に、同期発電機を運転することによる発熱により、固定子や回転子を構成する部材の温度が上昇するため、その問題は顕著になる。そのため、同期発電機の発電電圧が意図せずに変化してしまう可能性がある。
特許文献1に記載の装置には、透磁率を調節することは記載されているものの、温度によって透磁率が意図せずに変化することに対する解決策は記載されていない。そのため、特許文献1に記載の装置では、発電電圧を適正に制御できない場合が発生することになる。
The generated voltage of the synchronous generator is determined by the interlinkage magnetic flux of the armature winding, but the magnetic permeability of the members constituting the stator and rotor through which the magnetic flux (that is, the magnetic flux from the permanent magnet) passes depends on the temperature. There is a problem of changing. In particular, the problem becomes conspicuous because the temperature of the members constituting the stator and the rotor rises due to heat generated by operating the synchronous generator. For this reason, the power generation voltage of the synchronous generator may change unintentionally.
Although the device described in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、励磁用に永久磁石を用いながら、発電電圧を制御可能な同期発電機を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a synchronous generator capable of controlling a generated voltage while using a permanent magnet for excitation.
上記目的を達成するための本発明に係る同期発電機の特徴構成は、外部の動力源によって回転される回転子と、当該回転子を回転軸周りに取り囲む固定子と、前記回転子及び前記固定子の何れか一方に設けられた励磁用の永久磁石と、他方に設けられた電機子巻線とを備える同期発電機であって、
前記電機子巻線からの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記回転子及び前記固定子の少なくとも一方の温度を調節する温度調節手段と、
前記電機子巻線からの出力電圧が所定電圧になるように、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記温度調節手段の作動を制御する制御手段とを備える点にある。
In order to achieve the above object, the synchronous generator according to the present invention includes a rotor rotated by an external power source, a stator surrounding the rotor around a rotation axis, the rotor and the fixed A synchronous generator comprising a permanent magnet for excitation provided on any one of the children and an armature winding provided on the other;
Voltage detecting means for detecting an output voltage from the armature winding;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of at least one of the rotor and the stator;
Control means for controlling the operation of the temperature adjusting means based on the detection result of the voltage detecting means so that the output voltage from the armature winding becomes a predetermined voltage.
上記特徴構成によれば、温度調節手段が作動することで回転子及び固定子の少なくとも一方の温度が調節される。つまり、温度調節手段が作動することで回転子及び固定子の少なくとも一方の透磁率が調節される。従って、磁束が通るその固定子及び回転子の少なくとも一方の磁気抵抗が変化し、結果として、電機子巻線の鎖交磁束が調節されることになる。よって、制御手段が、電圧検出手段の検出結果に基づいて温度調節手段の作動を制御することで、電機子巻線からの出力電圧(即ち、発電電圧)を所定電圧とすることができる。
従って、励磁用に永久磁石を用いながら、発電電圧を制御可能な同期発電機を提供できる。
According to the above characteristic configuration, the temperature adjusting means operates to adjust the temperature of at least one of the rotor and the stator. That is, the magnetic permeability of at least one of the rotor and the stator is adjusted by operating the temperature adjusting means. Accordingly, the magnetic resistance of at least one of the stator and the rotor through which the magnetic flux passes changes, and as a result, the interlinkage magnetic flux of the armature winding is adjusted. Therefore, the control means controls the operation of the temperature adjusting means based on the detection result of the voltage detecting means, so that the output voltage from the armature winding (that is, the generated voltage) can be made a predetermined voltage.
Therefore, it is possible to provide a synchronous generator capable of controlling the generated voltage while using a permanent magnet for excitation.
本発明に係る同期発電機の別の特徴構成は、前記制御手段は、前記電圧検出手段が検出した前記電機子巻線からの出力電圧が前記所定電圧よりも低いとき、前記温度調節手段によって温度が調節される前記回転子及び前記固定子の少なくとも一方の透磁率が大きくなるように前記温度調節手段を作動させ、前記電圧検出手段が検出した前記電機子巻線からの出力電圧が前記所定電圧よりも高いとき、前記温度調節手段によって温度が調節される前記回転子及び前記固定子の少なくとも一方の透磁率が小さくなるように前記温度調節手段を作動させるように構成されている点にある。 Another characteristic configuration of the synchronous generator according to the present invention is that, when the output voltage from the armature winding detected by the voltage detection unit is lower than the predetermined voltage, the control unit controls the temperature by the temperature adjustment unit. The temperature adjusting means is operated so that the magnetic permeability of at least one of the rotor and the stator to be adjusted is increased, and the output voltage from the armature winding detected by the voltage detecting means is the predetermined voltage. When the temperature is higher, the temperature adjusting means is operated so that the magnetic permeability of at least one of the rotor and the stator whose temperature is adjusted by the temperature adjusting means becomes small.
上記特徴構成によれば、制御手段は、電機子巻線からの出力電圧が所定電圧よりも低いとき、温度調節手段によって温度が調節される回転子及び固定子の少なくとも一方の透磁率が大きくなるように温度調節手段を作動させ、電圧検出手段が検出した電機子巻線からの出力電圧が所定電圧よりも高いとき、温度調節手段によって温度が調節される回転子及び固定子の少なくとも一方の透磁率が小さくなるように温度調節手段を作動させる。つまり、制御手段は、同期発電機の発電電圧が所定電圧より高くても或いは低くても、所定電圧になるように制御を行う。その結果、同期発電機の出力電圧を所望の電圧に制御できる。 According to the above characteristic configuration, when the output voltage from the armature winding is lower than the predetermined voltage, the control means increases the permeability of at least one of the rotor and the stator whose temperature is adjusted by the temperature adjusting means. When the temperature adjusting means is operated and the output voltage from the armature winding detected by the voltage detecting means is higher than a predetermined voltage, at least one of the rotor and the stator whose temperature is adjusted by the temperature adjusting means is transmitted. The temperature adjusting means is operated so that the magnetic susceptibility becomes small. That is, the control means performs control so that the synchronous generator has a predetermined voltage regardless of whether the generated voltage is higher or lower than the predetermined voltage. As a result, the output voltage of the synchronous generator can be controlled to a desired voltage.
本発明に係る同期発電機の別の特徴構成は、前記温度調節手段は、前記回転子及び前記固定子の少なくとも一方に向けて風を送る送風装置を用いて構成される点にある。 Another characteristic configuration of the synchronous generator according to the present invention is that the temperature adjusting means is configured by using a blower that sends wind toward at least one of the rotor and the stator.
上記特徴構成によれば、送風装置によって風を当てることで、回転子及び固定子の少なくとも一方を冷却することができる。更に、送風装置から回転子及び固定子の少なくとも一方に向けて当てられる風量を調節することで、送風装置による冷却能力を調節することができる。よって、温度調節手段としての送風装置を用いることで、回転子及び固定子の少なくとも一方の温度を調節して、回転子及び固定子の少なくとも一方の透磁率を調節できる。 According to the said characteristic structure, at least one of a rotor and a stator can be cooled by applying a wind with an air blower. Furthermore, the cooling capacity by the blower can be adjusted by adjusting the air volume applied from the blower to at least one of the rotor and the stator. Therefore, by using the blower device as the temperature adjusting means, the magnetic permeability of at least one of the rotor and the stator can be adjusted by adjusting the temperature of at least one of the rotor and the stator.
本発明に係る同期発電機の別の特徴構成は、前記回転子の回転軸が前記送風装置の回転軸とされ、前記送風装置のファンの角度が可変とされ、前記制御手段により前記ファンの角度が制御される点にある。 Another characteristic configuration of the synchronous generator according to the present invention is that the rotating shaft of the rotor is the rotating shaft of the blower, the angle of the fan of the blower is variable, and the angle of the fan is controlled by the control means. Is the point that is controlled.
上記特徴構成によれば、制御手段が送風装置のファンの角度を制御することで、送風装置から送出される風量が調節される。その結果、送風装置による、回転子及び固定子の少なくとも一方に対する冷却能力を調節することができる。 According to the above characteristic configuration, the air volume sent from the blower is adjusted by the control unit controlling the angle of the fan of the blower. As a result, the cooling capacity of at least one of the rotor and the stator by the blower can be adjusted.
本発明に係る同期発電機の別の特徴構成は、前記回転子の回転軸が前記送風装置の回転軸とされ、前記送風装置のファンが前記回転軸に対して変速部を介して接続され、前記制御手段が前記変速部の作動を制御して前記ファンの回転速度が制御される点にある。 Another characteristic configuration of the synchronous generator according to the present invention is that the rotating shaft of the rotor is a rotating shaft of the blower, and the fan of the blower is connected to the rotating shaft via a transmission unit. The control means controls the operation of the transmission unit to control the rotational speed of the fan.
上記特徴構成によれば、制御手段が送風装置のファンの回転速度を調節することで、送風装置から送出される風量が調節される。その結果、送風装置による、回転子及び固定子の少なくとも一方に対する冷却能力を調節することができる。 According to the above characteristic configuration, the amount of air sent from the blower is adjusted by the control means adjusting the rotational speed of the fan of the blower. As a result, the cooling capacity of at least one of the rotor and the stator by the blower can be adjusted.
本発明に係る同期発電機の別の特徴構成は、前記温度調節手段は、前記回転子及び前記固定子の少なくとも一方と熱交換を行う熱媒を流通させる熱媒流通装置を用いて構成される点にある。 Another characteristic configuration of the synchronous generator according to the present invention is that the temperature adjusting means is configured using a heat medium circulation device that circulates a heat medium that exchanges heat with at least one of the rotor and the stator. In the point.
上記特徴構成によれば、熱媒流通装置によって熱媒を流通させることで、回転子及び固定子の少なくとも一方を冷却又は加熱することができる。更に、熱媒流通装置から回転子及び固定子の少なくとも一方に向けて流される熱媒量を調節することで、熱媒流通装置による冷却能力又は加熱能力を調節することができる。よって、温度調節手段としての熱媒流通装置を用いることで、回転子及び固定子の少なくとも一方の温度を調節して、回転子及び固定子の少なくとも一方の透磁率を調節できる。 According to the said characteristic structure, at least one of a rotor and a stator can be cooled or heated by distribute | circulating a heat medium with a heat medium distribution apparatus. Furthermore, the cooling capacity or the heating capacity of the heat medium circulating device can be adjusted by adjusting the amount of the heat medium flowing from the heat medium circulating device toward at least one of the rotor and the stator. Therefore, by using the heat medium flow device as the temperature adjusting means, the magnetic permeability of at least one of the rotor and the stator can be adjusted by adjusting the temperature of at least one of the rotor and the stator.
<第1実施形態>
以下に第1実施形態の同期発電機100の構成について説明する。
図1は、第1実施形態の同期発電機100の概略的な構成図である。本実施形態の同期発電機100は、外部の動力源1によって回転される回転子4と、当該回転子4を回転軸周りに取り囲む固定子3と、前記回転子4及び前記固定子3の何れか一方に設けられた励磁用の永久磁石6と、他方に設けられた電機子巻線5とを備える。具体的には、同期発電機100は、エンジン、風車、水車など、回転軸2を回転させる様々な動力源1から駆動力を得ている。回転軸2には回転子4が設けられ、その周囲には固定子3が設けられている。本実施形態では、回転子4に励磁用の永久磁石6が設けられ、固定子3に電機子巻線5が設けられている。よって、回転子4が回転すると、同時に回転する永久磁石6からの磁束によって電機子巻線5の鎖交磁束が変化して、起電力が発生する。そして、電機子巻線5に誘導された電力は、出力線7から出力される。尚、回転子4に電機子巻線5を設け、固定子3に励磁用の永久磁石6を設けてもよい。
<First Embodiment>
Below, the structure of the
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
図1に示した同期発電機100の発電電圧は、永久磁石6からの磁束が通過する固定子3や回転子4を構成する部材の透磁率によって変化し、その透磁率は温度によって変化する。図2は、ある磁性部材の温度と透磁率との関係を模式的に描いたグラフである。図示するように、この磁性部材では、温度Tpをピークとして、温度Tp以下では、温度が上昇するにつれて透磁率が徐々に大きくなり、温度Tp以上では、温度が上昇するにつれて透磁率が徐々に小さくなる。
よって、回転子4や固定子3にこのような磁性部材を用いた場合、様々な要因(例えば、同期発電機100を運転することによる発熱など)による温度変化に伴って回転子4や固定子3の透磁率が変化し(つまり、温度変化に伴って回転子4や固定子3の磁気抵抗が変化し)、結果として、電機子巻線5の鎖交磁束が変化する可能性がある。そして、電機子巻線5の鎖交磁束が変化すれば、同期発電機100の発電電圧が変化する。
The generated voltage of the
Therefore, when such a magnetic member is used for the rotor 4 and the
そこで、本実施形態の同期発電機100は、温度変化による透磁率の変化を適切に制御するべく、電機子巻線5からの出力電圧を検出する電圧検出手段8と、回転子4及び固定子3の少なくとも一方の温度を調節する温度調節手段Tと、電機子巻線5からの出力電圧が所定電圧になるように、電圧検出手段8の検出結果に基づいて温度調節手段Tの作動を制御する制御手段9とを備える。
Therefore, the
電圧検出手段8は、電機子巻線5からの出力電圧(同期発電機100の発電電圧)、即ち、出力線7の電圧を検出する。本発明における温度調節手段Tとして機能する送風装置10は、モータからなる駆動部11と、駆動部11に連結されるファン12とを有する。そして、ファン12から固定子3、回転子4及びそれらのギャップ部分に対して風が吹き付けられる構成となっている。制御手段9は、同期発電機100が出力するべき所定電圧を記憶しており、その所定電圧と電圧検出手段8の検出結果とを比較する。また、制御手段9は、出力線7から引き込んだ電力を、送風装置10の駆動部11の作動に適した電力に変換して供給するための電力変換部9aを有する。
The voltage detection means 8 detects the output voltage from the armature winding 5 (the generated voltage of the synchronous generator 100), that is, the voltage of the
制御手段9は、同期発電機100が出力するべき所定電圧と電圧検出手段8の検出結果(即ち、電機子巻線5の出力電圧)とを所定のタイミングで比較し、それらが同じになるように電力変換部9aから電力を供給して送風装置10の作動を制御する。
具体的には、制御手段9は、電圧検出手段8が検出した電機子巻線5からの出力電圧が所定電圧よりも低いとき、送風装置10によって温度が調節される回転子4及び固定子3の少なくとも一方の透磁率が大きくなるように送風装置10を作動させ、電圧検出手段8が検出した電機子巻線5からの出力電圧が所定電圧よりも高いとき、送風装置10によって温度が調節される回転子4及び固定子3の少なくとも一方の透磁率が小さくなるように送風装置10を作動させる。
例えば、回転子3及び固定子3の温度が、図2に示した温度Tp以下の温度域に存在している場合、制御手段9が、送風量が少なくなるように送風装置10を制御すると、回転子3及び固定子3の少なくとも一方の温度の上昇に伴ってそこの透磁率が大きくなり、磁気抵抗が小さくなる。そして、電機子巻線5の鎖交磁束が大きくなり、電機子巻線5からの出力電圧が高くなる。また、制御手段9が、送風量が多くなるように送風装置10を制御すると、回転子3及び固定子3の少なくとも一方の温度の低下に伴ってそこの透磁率が小さくなり、磁気抵抗が大きくなる。そして、電機子巻線5の鎖交磁束が小さくなり、電機子巻線5からの出力電圧が低くなる。
The control means 9 compares the predetermined voltage to be output from the
Specifically, the control means 9 includes the rotor 4 and the
For example, when the temperature of the
本実施形態において、制御手段9は、図2に示したような温度と透磁率との関係を記憶している。よって、制御手段9は、電機子巻線5からの出力電圧を、同期発電機100が出力するべき所定電圧と同じにするために、回転子4及び固定子3の少なくとも一方の透磁率を変化させるとき、どれだけの温度変化を磁性部材としての回転子4及び固定子3の少なくとも一方に与えればよいのかを見積もることができる。よって、制御手段9は、送風装置10の出力を適切に制御できる。
In the present embodiment, the control means 9 stores the relationship between temperature and magnetic permeability as shown in FIG. Therefore, the control means 9 changes the magnetic permeability of at least one of the rotor 4 and the
以上のように、制御手段9が、電圧検出手段8の検出結果に基づいて温度調節手段Tの作動を制御することで、電機子巻線5からの出力電圧(即ち、発電電圧)を所望の電圧に制御できる。ここで、出力線7が商用電力系統に連系されているときには、無効電圧を制御することになり、出力線7が電力負荷に接続されているときには、有効電圧を制御することになる。
As described above, the control means 9 controls the operation of the temperature adjustment means T based on the detection result of the voltage detection means 8 so that the output voltage (that is, the generated voltage) from the armature winding 5 is a desired value. Can be controlled to voltage. Here, the reactive voltage is controlled when the
<第2実施形態>
第2実施形態の同期発電機は、送風装置及び制御手段の構成が第1実施形態の同期発電機と異なっている。以下に第2実施形態の同期発電機200の構成について説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Second Embodiment
The synchronous generator of the second embodiment is different from the synchronous generator of the first embodiment in the configuration of the blower and the control means. Although the structure of the
図3は、第2実施形態の同期発電機200の概略的な構成図である。本実施形態では、回転子4の回転軸2が送風装置20の回転軸とされている。そして、送風装置20は、上記回転軸2に対して、変速部21を介してファン22を設けている。この変速部21は、複数のギアを組み合わせて構成される一般的な変速機構によって実現可能である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
本実施形態において、制御手段9は、同期発電機200が出力するべき所定電圧と電圧検出手段8の検出結果(即ち、電機子巻線5の出力電圧)とを所定のタイミングで比較し、それらが同じになるように、送風装置20の変速部21の作動を制御する。具体的には、制御手段9は、送風装置20のファン22がより高回転で回転するように変速部21を制御すると、回転子4及び固定子3の少なくとも一方の温度を低下させることができる。また、制御手段9は、送風装置20のファン22がより低回転で回転するように変速部21を制御すると、回転子4及び固定子3の少なくとも一方の温度を上昇させることができる。
In this embodiment, the control means 9 compares the predetermined voltage to be output from the
以上のように、本実施形態においても、制御手段9が、電圧検出手段8の検出結果に基づいて温度調節手段Tとしての送風装置20の作動を制御することで、電機子巻線5からの出力電圧(即ち、発電電圧)を所定電圧とすることができる。
As described above, also in the present embodiment, the control unit 9 controls the operation of the
<第3実施形態>
第3実施形態の同期発電機は、送風装置の構成が第2実施形態の同期発電機と異なっている。以下に第3実施形態の同期発電機300の構成について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Third Embodiment>
The synchronous generator of the third embodiment is different from the synchronous generator of the second embodiment in the configuration of the blower. Although the structure of the
図4は、第3実施形態の同期発電機300の概略的な構成図である。本実施形態では、回転子4の回転軸2が送風装置30の回転軸とされている。そして、送風装置30は、上記回転軸2に対して、ファン角度調節部31を介して、ファン32を回転軸2に対して角度が可変となるように設けている。このファン角度調節部31は、回転軸2に対するファン32の角度を調節する機構を有している。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the
本実施形態において、制御手段9は、同期発電機300が出力するべき所定電圧と電圧検出手段8の検出結果(即ち、電機子巻線5の出力電圧)とを所定のタイミングで比較し、それらが同じになるように、送風装置30のファン角度調節部31の作動を制御する。具体的には、制御手段9は、送風装置30のファン32が回転軸2に対してより軸水平になるように(即ち、ファン32の角度が回転面に対して、より大きな角度を有するように)ファン角度調節部31を制御すると、ファン32から回転子4、固定子3及びそれらのギャップ部分に吹き付けられる風量が多くなって回転子4及び固定子3の少なくとも一方の温度を低下させることができる。また、制御手段9は、送風装置30のファン32がより軸垂直になるように(即ち、ファン32の角度が回転面に対して、より小さな角度を有するように)ファン角度調節部31を制御すると、ファン32から回転子4、固定子3及びそれらのギャップ部分に吹き付けられる風量が少なくなって回転子4及び固定子3の少なくとも一方の温度を上昇させることができる。
In the present embodiment, the control means 9 compares the predetermined voltage to be output by the
以上のように、本実施形態においても、制御手段9が、電圧検出手段8の検出結果に基づいて温度調節手段Tとしての送風装置30の作動を制御することで、電機子巻線5からの出力電圧(即ち、発電電圧)を所定電圧とすることができる。
As described above, also in the present embodiment, the control unit 9 controls the operation of the
<第4実施形態>
第4実施形態の同期発電機は、温度調節手段の構成が上記実施形態と異なっている。以下に第4実施形態の同期発電機400の構成について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Fourth embodiment>
The synchronous generator of the fourth embodiment is different from the above embodiment in the configuration of the temperature adjusting means. Although the structure of the
図5は、第4実施形態の同期発電機400の概略的な構成図である。本実施形態の同期発電機400では、固定子3に励磁用の永久磁石6が設けられ、回転子4に電機子巻線5が設けられている。回転子4の回転軸2には、この回転軸2と一体に回転するファン13が設けられており、回転軸2の回転に伴って固定子3、回転子4及びそれらのギャップ部分に風を吹き付ける構成となっている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the
また、本実施形態において、回転子4及び固定子3の少なくとも一方の温度を調節する温度調節手段Tは、回転子4及び固定子3の少なくとも一方と熱交換を行う熱媒を流通させる熱媒流通装置40を用いて構成される。具体的には、本実施形態の熱媒流通装置40は、熱媒としての冷却水が流通する配管41が固定子3の内部を通るように設けられている。そして、制御手段9が、配管41を流れる冷却水の流量を調節するための流量制御弁42の開度を制御する。尚、配管41を固定子3の表面に装着することで、固定子3と冷却水との熱交換を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the temperature adjusting means T that adjusts the temperature of at least one of the rotor 4 and the
つまり、本実施形態において、制御手段9は、同期発電機400が出力するべき所定電圧と電圧検出手段8の検出結果(即ち、電機子巻線5の出力電圧)とを所定のタイミングで比較し、それらが同じになるように、流量制御弁42の開度を制御して配管41を流れ冷却水の流量を調節する。具体的には、制御手段9は、冷却水の流量が多くなるように流量制御弁42を制御すると、固定子3の温度を低下させることができる。また、制御手段9は、冷却水の流量が少なくなるように流量制御弁42を制御すると、固定子3の温度を上昇させることができる。
That is, in this embodiment, the control means 9 compares the predetermined voltage to be output from the
以上のように、本実施形態においても、制御手段9が、電圧検出手段8の検出結果に基づいて温度調節手段Tとしての熱媒流通装置40の作動を制御することで、電機子巻線5からの出力電圧(即ち、発電電圧)を所定電圧とすることができる。
As described above, also in the present embodiment, the control unit 9 controls the operation of the heat
<第5実施形態>
第5実施形態の同期発電機は、温度調節手段としての熱媒流通装置の構成が第4実施形態と異なっている。以下に第5実施形態の同期発電機500の構成について説明するが、第4実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
The synchronous generator of the fifth embodiment is different from the fourth embodiment in the configuration of the heat medium circulating device as the temperature adjusting means. Although the structure of the
図6は、第5実施形態の同期発電機500の概略的な構成図である。本実施形態の温度調節手段Tとしての熱媒流通装置50は、熱伝導の良好な熱伝導体53が固定子3の一部として埋め込まれている。この熱伝導体53の外部形状は、表面積が大きくなる放熱フィンのような形状である。そして、固定子3の一部を形成している熱伝導体53が、配管51を流れる冷却水と熱交換を行うように構成されている。本実施形態では、図6に示すように、熱伝導体53の一部が配管51の内部に挿入され、配管51の内部を流通する冷却水と直接接触する形態となっている。尚、熱伝導体53が固定子3の内部に埋め込まれるのではなく、熱伝導体53が固定子3の表面に装着されるだけでもよい。また、熱伝導体53の一部が配管51の内部に挿入されるのではなく、熱伝導体53が配管51の外部に装着されるだけでもよい。何れにしても、熱伝導体53と配管51を流通する冷却水との熱交換が行われる形態となっていればよい。
そして、制御手段9は、配管51を流れる冷却水の流量を調節するための流量制御弁52の開度を制御する。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a
And the control means 9 controls the opening degree of the
つまり、本実施形態において、制御手段9は、同期発電機500が出力するべき所定電圧と電圧検出手段8の検出結果(即ち、電機子巻線5の出力電圧)とを所定のタイミングで比較し、それらが同じになるように、流量制御弁52の開度を制御して配管51を流れ冷却水の流量を調節する。具体的には、制御手段9は、冷却水の流量が多くなるように流量制御弁52を制御すると、固定子3の温度をより低下させることができる。また、制御手段9は、冷却水の流量が少なくなるように流量制御弁52を制御すると、固定子3の温度をより上昇させることができる。
That is, in the present embodiment, the control unit 9 compares the predetermined voltage to be output from the
以上のように、本実施形態においても、制御手段9が、電圧検出手段8の検出結果に基づいて温度調節手段Tとしての熱媒流通装置50の作動を制御することで、電機子巻線5からの出力電圧(即ち、発電電圧)を所定電圧とすることができる。
As described above, also in the present embodiment, the control unit 9 controls the operation of the heat
<別実施形態>
上記実施形態では、温度調節手段Tとしての送風装置及び熱媒流通装置の何れか一つが同期発電機に設けられる形態について説明したが、一つの同期発電機に上記送風装置及び上記熱媒流通装置の両方を設けてもよい。
<Another embodiment>
In the said embodiment, although the air blower as the temperature control means T and any one of the heat-medium distribution apparatus were demonstrated in the synchronous generator, the said air blower and the said heat-medium distribution apparatus were provided in one synchronous generator. Both may be provided.
本発明の同期発電機は、永久磁石を励磁用に用いて装置を小型化する必要があり、且つ、発電電圧を所望の電圧に制御する必要がある場合に有用である。 The synchronous generator of the present invention is useful when it is necessary to reduce the size of the apparatus using a permanent magnet for excitation and to control the generated voltage to a desired voltage.
1 動力源
2 回転軸
3 固定子
4 回転子
5 電機子巻線
6 永久磁石
7 出力線
8 電圧検出手段
9 制御手段
10、20、30 送風装置
12、22、32 ファン
21 変速部
40、50 熱媒流通装置
100、200、300、400、500 同期発電機
T 温度調節手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電機子巻線からの出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記回転子及び前記固定子の少なくとも一方の温度を調節する温度調節手段と、
前記電機子巻線からの出力電圧が所定電圧になるように、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて前記温度調節手段の作動を制御する制御手段とを備える同期発電機。 A rotor that is rotated by an external power source, a stator that surrounds the rotor around the rotation axis, a permanent magnet for excitation that is provided on one of the rotor and the stator, and a rotor that is provided on the other side A synchronous generator comprising an armature winding,
Voltage detecting means for detecting an output voltage from the armature winding;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of at least one of the rotor and the stator;
A synchronous generator comprising control means for controlling the operation of the temperature adjusting means based on the detection result of the voltage detecting means so that the output voltage from the armature winding becomes a predetermined voltage.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013181570A2 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | General Electric Company | Method and system for alternator thermal protection |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62260591A (en) * | 1986-03-14 | 1987-11-12 | Daikin Ind Ltd | Revolving speed controller for blowing fan |
JPH01127363U (en) * | 1988-02-23 | 1989-08-31 | ||
JP2001103610A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Hitachi Ltd | Hybrid vehicle |
JP2007043774A (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Osaka Gas Co Ltd | Power generation system |
JP2007151379A (en) * | 2005-10-26 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | Dynamo-electric machine |
-
2007
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62260591A (en) * | 1986-03-14 | 1987-11-12 | Daikin Ind Ltd | Revolving speed controller for blowing fan |
JPH01127363U (en) * | 1988-02-23 | 1989-08-31 | ||
JP2001103610A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Hitachi Ltd | Hybrid vehicle |
JP2007043774A (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Osaka Gas Co Ltd | Power generation system |
JP2007151379A (en) * | 2005-10-26 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | Dynamo-electric machine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013181570A2 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | General Electric Company | Method and system for alternator thermal protection |
WO2013181570A3 (en) * | 2012-06-01 | 2014-07-24 | General Electric Company | Method and system for alternator thermal protection |
US9490682B2 (en) | 2012-06-01 | 2016-11-08 | General Electric Company | Method and system for alternator thermal protection |
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