JP2592470B2 - 直流機 - Google Patents
直流機Info
- Publication number
- JP2592470B2 JP2592470B2 JP28942887A JP28942887A JP2592470B2 JP 2592470 B2 JP2592470 B2 JP 2592470B2 JP 28942887 A JP28942887 A JP 28942887A JP 28942887 A JP28942887 A JP 28942887A JP 2592470 B2 JP2592470 B2 JP 2592470B2
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- Japan
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- magnetic flux
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- auxiliary
- short
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流機に関するものである。
直流機には古くから回転数の増加に対して無火花帯が
過整流側へ移動する無火花帯の移動現象があり、この対
策として（１）．回転数に対して補極分路電流を調整す
る方法、（２）．別電源を用いて補極磁束を調整する方
法等が用いられている。しかしこれらは直流機本体以外
に装置を付加した方法であるため高価となる。そこで直
流機本体のみで対策するものとして特開昭62−71463号
公報があり、第４図，第５図に示す直流機が提案されて
いる。
過整流側へ移動する無火花帯の移動現象があり、この対
策として（１）．回転数に対して補極分路電流を調整す
る方法、（２）．別電源を用いて補極磁束を調整する方
法等が用いられている。しかしこれらは直流機本体以外
に装置を付加した方法であるため高価となる。そこで直
流機本体のみで対策するものとして特開昭62−71463号
公報があり、第４図，第５図に示す直流機が提案されて
いる。
第４図には直流機の要部展開図が示されているが、同
図に示されているように継鉄１の内周には主極２と補極
３とが設けられている。主極２は主極鉄心４と磁極片部
4Aおよび界磁巻線５とで形成され、固定子内部で回転す
る電機子６の電機子巻線７に主磁束を与える役目をし、
補極３は補極鉄心８と補極巻線９とから形成され、電機
子巻線７を流れる電流が反転する整流現象時に整流起電
力を発生させるための補極磁束を与える役目をしてい
る。また、主極２と補極３との間には補極鉄心８の電機
子の６側近傍の側面と磁極片部4Aの側面とを短絡する短
絡鉄心10（10A,10B）が設けられている。
図に示されているように継鉄１の内周には主極２と補極
３とが設けられている。主極２は主極鉄心４と磁極片部
4Aおよび界磁巻線５とで形成され、固定子内部で回転す
る電機子６の電機子巻線７に主磁束を与える役目をし、
補極３は補極鉄心８と補極巻線９とから形成され、電機
子巻線７を流れる電流が反転する整流現象時に整流起電
力を発生させるための補極磁束を与える役目をしてい
る。また、主極２と補極３との間には補極鉄心８の電機
子の６側近傍の側面と磁極片部4Aの側面とを短絡する短
絡鉄心10（10A,10B）が設けられている。
このような構成でその低速運転時および高速運転時の
動作が第５図に示されている。同図（イ）は低速時、
（ロ）は高速時が示されており、φMP（φMP1,φMP2）
は主磁束、φIP（φIP1〜φIP3）は補極磁束である。同
図（イ）の低速時では強め界磁であるため主磁束φMP1
が大となり、主極鉄心４と継鉄１との磁束密度が高くな
るので磁気的に飽和した状態となり、短絡鉄心10Bを通
して洩れる補極磁束はφIP1のみとなり残りのφIP2,φ
IP3は電機子６側へ入射して整流起電力を発生するため
の補極磁束となる。
動作が第５図に示されている。同図（イ）は低速時、
（ロ）は高速時が示されており、φMP（φMP1,φMP2）
は主磁束、φIP（φIP1〜φIP3）は補極磁束である。同
図（イ）の低速時では強め界磁であるため主磁束φMP1
が大となり、主極鉄心４と継鉄１との磁束密度が高くな
るので磁気的に飽和した状態となり、短絡鉄心10Bを通
して洩れる補極磁束はφIP1のみとなり残りのφIP2,φ
IP3は電機子６側へ入射して整流起電力を発生するため
の補極磁束となる。
同図（ロ）の高速時では弱め界磁であるから主磁束φ
MP2が小となり主極鉄心４と継鉄１との磁束密度が低
く、磁気的に飽和していない状態となるので短絡鉄心10
Bを介して補極磁束φIPが主極鉄心４へ漏れ易くなり、
補極磁束φIP1,2が主極鉄心４への漏洩磁束となり、φ
IP3が電機子６へ入射する。
MP2が小となり主極鉄心４と継鉄１との磁束密度が低
く、磁気的に飽和していない状態となるので短絡鉄心10
Bを介して補極磁束φIPが主極鉄心４へ漏れ易くなり、
補極磁束φIP1,2が主極鉄心４への漏洩磁束となり、φ
IP3が電機子６へ入射する。
このように電機子６へ入射する磁束量が高速時には低
速時より小さくなるので、無火花帯の移動現象が防止で
きるのである。
速時より小さくなるので、無火花帯の移動現象が防止で
きるのである。
上記従来技術は電機子に入射する補極磁束を調整する
ための短絡鉄心を通す漏洩磁束の外部からの調整機能が
ついていないため、補極，短絡鉄心，主極，継鉄からな
る磁気回路の定数のみで短絡鉄心を通る補極の漏洩磁束
量が決つてしまい、界磁制御範囲内で回転数にリンクし
た最適な漏洩磁束量の調整が難しい問題があつた。
ための短絡鉄心を通す漏洩磁束の外部からの調整機能が
ついていないため、補極，短絡鉄心，主極，継鉄からな
る磁気回路の定数のみで短絡鉄心を通る補極の漏洩磁束
量が決つてしまい、界磁制御範囲内で回転数にリンクし
た最適な漏洩磁束量の調整が難しい問題があつた。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、漏洩磁
束を直流機本体に自動的に調整でき、無火花帯移動現象
を防止することを可能とした直流機を提供することを目
的とするものである。
束を直流機本体に自動的に調整でき、無火花帯移動現象
を防止することを可能とした直流機を提供することを目
的とするものである。
上記目的は、短絡鉄心に、界磁巻線と並列接続した界
磁分流巻線を設けることにより、達成される。
磁分流巻線を設けることにより、達成される。
短絡鉄心に巻装された界磁分流巻線は低速時は短絡鉄
心の磁気抵抗を大きくし、高速時は小さくするように働
くようになつて、短絡鉄心を通る漏洩磁束量は低速時は
少なく、高速時は大きくなり、他から何等手を加える必
要なく補極の電機子側へ入射する磁束（整流起電力を発
生させる）を、低速時より高速時が少なくでき、無火花
帯移動現象が防止できる。
心の磁気抵抗を大きくし、高速時は小さくするように働
くようになつて、短絡鉄心を通る漏洩磁束量は低速時は
少なく、高速時は大きくなり、他から何等手を加える必
要なく補極の電機子側へ入射する磁束（整流起電力を発
生させる）を、低速時より高速時が少なくでき、無火花
帯移動現象が防止できる。
漏洩磁束量の絶対値を調整するのは界磁分流巻線の分
流率を調整することで、容易に対応できる。
流率を調整することで、容易に対応できる。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第１図から第３図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では短絡鉄心10（10A,10B）に、
界磁巻線５と並列接続した界磁分流巻線11を設けた（第
１図，第２図参照）。このようにすることにより漏洩磁
束を直流機本体で自動的に調整でき、無火花帯移動現象
が防止できるようになつて、漏洩磁束を直流機本体で自
動的に調整でき、無火花帯移動現象を防止することを可
能とした直流機を得ることができる。
第１図から第３図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では短絡鉄心10（10A,10B）に、
界磁巻線５と並列接続した界磁分流巻線11を設けた（第
１図，第２図参照）。このようにすることにより漏洩磁
束を直流機本体で自動的に調整でき、無火花帯移動現象
が防止できるようになつて、漏洩磁束を直流機本体で自
動的に調整でき、無火花帯移動現象を防止することを可
能とした直流機を得ることができる。
すなわち短絡鉄心10（10A,10B）に界磁巻線５と並列
接続した界磁分流巻線11を設けることにより所期の目的
が達成されるが、低速運転時と高速運転時の動作を第３
図に基づいて説明する。なお同図でφＸ（φX1〜φX3）
は界磁分流巻線11による磁束である。同図（イ）の低速
運転時は強め界磁（界磁電流が大）であるから、界磁分
流巻線11による磁束φＸが大となり、補極巻線９による
補極鉄心８を通る補極磁束φIP1〜φIP3のうち、主極２
と補極３との異極間に設けてある短絡鉄心10Bを経由し
て磁極片部4Aへと洩れる磁束は、この界磁分流巻線11に
よる磁束φＸとは逆方向なのでその分相殺されてφIP1
のみとなり、残りのφIP2,φIP3が電機子６側へ入射し
て整流起電力を発生するための補極磁束となる。
接続した界磁分流巻線11を設けることにより所期の目的
が達成されるが、低速運転時と高速運転時の動作を第３
図に基づいて説明する。なお同図でφＸ（φX1〜φX3）
は界磁分流巻線11による磁束である。同図（イ）の低速
運転時は強め界磁（界磁電流が大）であるから、界磁分
流巻線11による磁束φＸが大となり、補極巻線９による
補極鉄心８を通る補極磁束φIP1〜φIP3のうち、主極２
と補極３との異極間に設けてある短絡鉄心10Bを経由し
て磁極片部4Aへと洩れる磁束は、この界磁分流巻線11に
よる磁束φＸとは逆方向なのでその分相殺されてφIP1
のみとなり、残りのφIP2,φIP3が電機子６側へ入射し
て整流起電力を発生するための補極磁束となる。
これに対して同図（ロ）の高速時では弱め界磁（界磁
電流が小）であるから、界磁分流巻線11による磁束φＸ
が小さくなるため短絡鉄心10Bを介して補極磁束φIPが
主極鉄心４へ洩れ易くなり、補極磁束φIPのうちφIP1
とφIP2とが主極鉄心４への漏洩磁束量となり、残りの
φIP3が電機子６側へ入射して整流起電力を発生させる
ための補極磁束となる。
電流が小）であるから、界磁分流巻線11による磁束φＸ
が小さくなるため短絡鉄心10Bを介して補極磁束φIPが
主極鉄心４へ洩れ易くなり、補極磁束φIPのうちφIP1
とφIP2とが主極鉄心４への漏洩磁束量となり、残りの
φIP3が電機子６側へ入射して整流起電力を発生させる
ための補極磁束となる。
従つて低速時の漏洩磁束量φIP1と高速時の漏洩磁束
量（φIP1＋φIP2）とはφIP1＜φIP1＋φIP2、逆に補
極鉄心８から電機子６側へ入射する整流起電力を発生さ
せるための補極磁束量は低速時が（φIP2＋φIP3）、高
速時がφIP3で、（φIP2＋φIP3）＞φIP3となる。これ
により高速運転時の補極磁束量が低速時より小さくなる
ので、直流機本体のみで無火花帯移動現象が防止でき
る。この時この漏洩磁束量は回転数を変える（界磁の強
さ（電流）を変える）ことにより、界磁巻線５の界磁分
流巻線11による磁束φＸが自動的に変るので、何等手を
加えることなく自動的に回転数にリンクして変化させる
ことができ、その絶対量（必要起磁力）の調整をしてお
けば界磁制御範囲内で常に最適な整流状態が維持できる
直流機が得られる。
量（φIP1＋φIP2）とはφIP1＜φIP1＋φIP2、逆に補
極鉄心８から電機子６側へ入射する整流起電力を発生さ
せるための補極磁束量は低速時が（φIP2＋φIP3）、高
速時がφIP3で、（φIP2＋φIP3）＞φIP3となる。これ
により高速運転時の補極磁束量が低速時より小さくなる
ので、直流機本体のみで無火花帯移動現象が防止でき
る。この時この漏洩磁束量は回転数を変える（界磁の強
さ（電流）を変える）ことにより、界磁巻線５の界磁分
流巻線11による磁束φＸが自動的に変るので、何等手を
加えることなく自動的に回転数にリンクして変化させる
ことができ、その絶対量（必要起磁力）の調整をしてお
けば界磁制御範囲内で常に最適な整流状態が維持できる
直流機が得られる。
このように本実施例によれば直流機本体のみで無火花
帯移動現象が防止できる。また、短絡鉄心に界磁分流巻
線を設けるのみの単純な構成なので、他の補償装置を必
要とせず、かつ据付，配線作業がなく安価であると共
に、設置スペースも少なくですむ。
帯移動現象が防止できる。また、短絡鉄心に界磁分流巻
線を設けるのみの単純な構成なので、他の補償装置を必
要とせず、かつ据付，配線作業がなく安価であると共
に、設置スペースも少なくですむ。
上述のように本発明は漏洩磁束を直流本体で自動的に
調整でき、無火花帯移動現象が防止できるようになつ
て、漏洩磁束を直流機本体で自動的に調整でき、無火花
帯移動現象を防止することを可能とした直流機を得るこ
とができる。
調整でき、無火花帯移動現象が防止できるようになつ
て、漏洩磁束を直流機本体で自動的に調整でき、無火花
帯移動現象を防止することを可能とした直流機を得るこ
とができる。
第１図は本発明の直流機の一実施例の直流機要部の展開
図、第２図は同じく一実施例の界磁巻線に界磁分流巻線
を設けた状態を示す回路図、第３図（イ），（ロ）は同
じく一実施例の動作を示したもので（イ）は低速時、
（ロ）は高速時の動作を示す直流機要部の展開図、第４
図は従来の直流機の直流機要部の展開図、第５図
（イ），（ロ）は同じく従来の動作を示したもので
（イ）は低速時、（ロ）は高速時の動作を示す直流機要
部の展開図である。 １……継鉄、２……主極、３……補極、４……主極鉄
心、５……界磁巻線、６……電機紙、７……電機紙巻
線、８……補極鉄心、９……補極巻線、10……短絡鉄
心、11……界磁分流巻線。
図、第２図は同じく一実施例の界磁巻線に界磁分流巻線
を設けた状態を示す回路図、第３図（イ），（ロ）は同
じく一実施例の動作を示したもので（イ）は低速時、
（ロ）は高速時の動作を示す直流機要部の展開図、第４
図は従来の直流機の直流機要部の展開図、第５図
（イ），（ロ）は同じく従来の動作を示したもので
（イ）は低速時、（ロ）は高速時の動作を示す直流機要
部の展開図である。 １……継鉄、２……主極、３……補極、４……主極鉄
心、５……界磁巻線、６……電機紙、７……電機紙巻
線、８……補極鉄心、９……補極巻線、10……短絡鉄
心、11……界磁分流巻線。
Claims (2)
- 【請求項１】回転子の電機子と、前記回転子に対向配置
された固定子とを備え、前記固定子は環状の継鉄、この
継鉄の内周側に取付けられ、かつ主極鉄心および界磁巻
線からなる複数の主極、これらの主極間の前記継鉄に取
付けられ、かつ補極鉄心および補極巻線からなる複数の
補極から構成され、前記主極鉄心と前記補極鉄心との間
にはこれら両者の前記電機子側を短絡し、かつ漏洩補極
磁束を流通させる短絡鉄心が設けられている直流機にお
いて、前記短絡鉄心に、前記界磁巻線と並列接続した界
磁分流巻線を設けたこを特徴とする直流機。 - 【請求項２】前記短絡鉄心が、前記主極鉄心および前記
補極鉄心の少なくともいずれか一方に対して空隙を設け
た状態で支持されたものである特許請求の範囲第１項記
載の直流機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28942887A JP2592470B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 直流機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28942887A JP2592470B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 直流機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133550A JPH01133550A (ja) | 1989-05-25 |
| JP2592470B2 true JP2592470B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17743117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28942887A Expired - Lifetime JP2592470B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 直流機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592470B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7777384B2 (en) * | 2008-04-02 | 2010-08-17 | Hamilton Sundstrand Corporation | Permanent magnet dynamoelectric machine with variable magnetic flux excitation |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP28942887A patent/JP2592470B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01133550A (ja) | 1989-05-25 |
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