JP2850644B2 - 誘導子形交流発電機 - Google Patents
誘導子形交流発電機Info
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- JP2850644B2 JP2850644B2 JP15192792A JP15192792A JP2850644B2 JP 2850644 B2 JP2850644 B2 JP 2850644B2 JP 15192792 A JP15192792 A JP 15192792A JP 15192792 A JP15192792 A JP 15192792A JP 2850644 B2 JP2850644 B2 JP 2850644B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関等により駆動
されて誘導子の回転により電力を発生する誘導子形交流
発電機に関するものである。
されて誘導子の回転により電力を発生する誘導子形交流
発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導子磁極部を有する回転子が回転して
固定子鉄心の磁束を変化させることにより、該固定子鉄
心に巻装された発電コイルに交流出力を得るようにした
誘導子形交流発電機の一種として、多数の突極部を等角
度間隔で有する固定子鉄心と、この固定子鉄心の磁極部
に磁束を流す界磁コイルと、誘導子磁極部を有する回転
子とを備えて、該誘導子磁極部が固定子鉄心の突極部に
対向する際及び該対向が終了する際にそれぞれ生ずる磁
束変化により発電コイルに電圧を誘起させるようにした
誘導子形の交流発電機が知られている。
固定子鉄心の磁束を変化させることにより、該固定子鉄
心に巻装された発電コイルに交流出力を得るようにした
誘導子形交流発電機の一種として、多数の突極部を等角
度間隔で有する固定子鉄心と、この固定子鉄心の磁極部
に磁束を流す界磁コイルと、誘導子磁極部を有する回転
子とを備えて、該誘導子磁極部が固定子鉄心の突極部に
対向する際及び該対向が終了する際にそれぞれ生ずる磁
束変化により発電コイルに電圧を誘起させるようにした
誘導子形の交流発電機が知られている。
【０００３】図５及び図６は従来のこの種の誘導子形交
流発電機の例を示したもので、これらの図において３´
は環状の継鉄部４´と該継鉄部から等角度間隔で放射方
向に突出した複数の突極部９a ´，９b ´，１０a ´，
１０b ´，１１a ´…とを有する固定子鉄心、１７a
´，１７b ´，１８a ´，１８b ´，１９a ´，…はそ
れぞれ突極部９a ´，９b ´，１０a ´，１０b ´，１
１a ´…に巻装された発電機コイルである。５´は円筒
部５a ´の一端につば部５b ´を有し他端側が固定子鉄
心３´の中央部に固定された界磁鉄心、１５´は界磁鉄
心５´の円筒部５b ´に巻装された界磁コイルで、これ
らにより固定子１´が構成されている。
流発電機の例を示したもので、これらの図において３´
は環状の継鉄部４´と該継鉄部から等角度間隔で放射方
向に突出した複数の突極部９a ´，９b ´，１０a ´，
１０b ´，１１a ´…とを有する固定子鉄心、１７a
´，１７b ´，１８a ´，１８b ´，１９a ´，…はそ
れぞれ突極部９a ´，９b ´，１０a ´，１０b ´，１
１a ´…に巻装された発電機コイルである。５´は円筒
部５a ´の一端につば部５b ´を有し他端側が固定子鉄
心３´の中央部に固定された界磁鉄心、１５´は界磁鉄
心５´の円筒部５b ´に巻装された界磁コイルで、これ
らにより固定子１´が構成されている。
【０００４】２´は固定子鉄心の一つおきの突極部にそ
れぞれ空隙を介して対向するように等角度間隔で配列さ
れた複数の誘導子磁極部２２a ´，２２b ´，２２c
´，…を有するほぼカップ状の誘導子形の回転子で、該
回転子の底壁部２３´の中央部に設けられたボス部２４
´が回転軸に固定されている。回転子２´の周壁部２１
´の内周の相隣る誘導子磁極部の間には、永久磁石１３
a ´，１３b ´が更に装着されている。
れぞれ空隙を介して対向するように等角度間隔で配列さ
れた複数の誘導子磁極部２２a ´，２２b ´，２２c
´，…を有するほぼカップ状の誘導子形の回転子で、該
回転子の底壁部２３´の中央部に設けられたボス部２４
´が回転軸に固定されている。回転子２´の周壁部２１
´の内周の相隣る誘導子磁極部の間には、永久磁石１３
a ´，１３b ´が更に装着されている。
【０００５】界磁コイル１５´は直流電流で励磁される
ことにより図示の実線矢印方向の起磁力を発生して、誘
導子磁極部２２a ´，２２b ´，２２c ´，…にそれぞ
れ対向する突極部に磁束φ1 を流す。永久磁石１３a
´，１３b ´，…は、界磁コイル１５´が発生する起磁
力の方向と反対方向の図示の破線矢印方向の起磁力を発
生するように着磁され、誘導子磁極間から誘導子磁極部
と対向しない状態にある突極部に流れる漏洩磁束φ2
が、該永久磁石の逆向きの起磁力によって阻止されて、
誘導子の回転に伴って突極部に生ずる脈動磁束の変化量
（φ1 −φ2 ）が大きくなるようになっている。発電コ
イル１７a ´，１７b ´，１８a ´，１８b´，１９a
´，…は各発電コイルの誘起電圧が加算されるように直
列に接続されていて、これらの発電コイルの直列回路の
両端に単相交流電圧が出力される。
ことにより図示の実線矢印方向の起磁力を発生して、誘
導子磁極部２２a ´，２２b ´，２２c ´，…にそれぞ
れ対向する突極部に磁束φ1 を流す。永久磁石１３a
´，１３b ´，…は、界磁コイル１５´が発生する起磁
力の方向と反対方向の図示の破線矢印方向の起磁力を発
生するように着磁され、誘導子磁極間から誘導子磁極部
と対向しない状態にある突極部に流れる漏洩磁束φ2
が、該永久磁石の逆向きの起磁力によって阻止されて、
誘導子の回転に伴って突極部に生ずる脈動磁束の変化量
（φ1 −φ2 ）が大きくなるようになっている。発電コ
イル１７a ´，１７b ´，１８a ´，１８b´，１９a
´，…は各発電コイルの誘起電圧が加算されるように直
列に接続されていて、これらの発電コイルの直列回路の
両端に単相交流電圧が出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の誘導子形交流発
電機では、誘導子を構成する回転子側に永久磁石が取り
付けられているので、該回転子の急激な加減速や振動に
より永久磁石の脱落や破損などが生ずる恐れがあり、回
転子の強度が低くなるという問題があった。また従来の
発電機では、界磁鉄心５´を固定子鉄心３´と別個に形
成して該固定子鉄心に嵌着する必要があるため、界磁鉄
心５´の軸線方向位置にばらつきが生じる恐れがあっ
た。界磁鉄心の軸線方向位置にばらつきが生じると、界
磁鉄心のつば部５b ´と回転子の底壁部との間の空隙を
通して流れる磁束の量がばらつくため、発電機出力にば
らつきが生ずるという問題があった。
電機では、誘導子を構成する回転子側に永久磁石が取り
付けられているので、該回転子の急激な加減速や振動に
より永久磁石の脱落や破損などが生ずる恐れがあり、回
転子の強度が低くなるという問題があった。また従来の
発電機では、界磁鉄心５´を固定子鉄心３´と別個に形
成して該固定子鉄心に嵌着する必要があるため、界磁鉄
心５´の軸線方向位置にばらつきが生じる恐れがあっ
た。界磁鉄心の軸線方向位置にばらつきが生じると、界
磁鉄心のつば部５b ´と回転子の底壁部との間の空隙を
通して流れる磁束の量がばらつくため、発電機出力にば
らつきが生ずるという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、上記の問題を改善すると
ともに、小形で高出力を得ることができる誘導子形交流
発電機を提供することにある。
ともに、小形で高出力を得ることができる誘導子形交流
発電機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、多数の突極部
を等角度間隔で有する固定子鉄心と、この固定子鉄心の
突極部に巻装された発電コイルと、直流電流により励磁
されて突極部に磁束を流す界磁コイルとを有する固定子
と、誘導子磁極部を有する回転子とを備えていて、誘導
子磁極部が固定子鉄心の突極部と対向する際及び該対向
を終了する際にそれぞれ生じる磁束変化により発電コイ
ルに電圧を誘起する誘導子形交流発電機に係わるもので
ある。
を等角度間隔で有する固定子鉄心と、この固定子鉄心の
突極部に巻装された発電コイルと、直流電流により励磁
されて突極部に磁束を流す界磁コイルとを有する固定子
と、誘導子磁極部を有する回転子とを備えていて、誘導
子磁極部が固定子鉄心の突極部と対向する際及び該対向
を終了する際にそれぞれ生じる磁束変化により発電コイ
ルに電圧を誘起する誘導子形交流発電機に係わるもので
ある。
【０００９】本発明においては、固定子の突極部に磁束
を流す永久磁石界磁を固定子側に設け、該永久磁石界磁
の起磁力の方向が界磁コイルの起磁力の方向と同一にな
るようにした。
を流す永久磁石界磁を固定子側に設け、該永久磁石界磁
の起磁力の方向が界磁コイルの起磁力の方向と同一にな
るようにした。
【００１０】上記の固定子鉄心は、環状の継鉄部と該継
鉄部から１８０度間隔で放射状に突出した１対の界磁コ
イル巻装部とを有する主鉄心と、１対の界磁コイル巻装
部に対して９０度位置をずらした状態で配置した１対の
補助鉄心とにより構成できる。この場合、界磁コイル巻
装部の外周側及び補助鉄心の外周側にそれぞれ突極部を
形成して、１対の補助鉄心と継鉄部との間にそれぞれ配
置した永久磁石により永久磁石界磁を構成し、界磁コイ
ル巻装部に界磁コイルを巻装する。
鉄部から１８０度間隔で放射状に突出した１対の界磁コ
イル巻装部とを有する主鉄心と、１対の界磁コイル巻装
部に対して９０度位置をずらした状態で配置した１対の
補助鉄心とにより構成できる。この場合、界磁コイル巻
装部の外周側及び補助鉄心の外周側にそれぞれ突極部を
形成して、１対の補助鉄心と継鉄部との間にそれぞれ配
置した永久磁石により永久磁石界磁を構成し、界磁コイ
ル巻装部に界磁コイルを巻装する。
【００１１】また突極部は例えば各界磁コイル巻装部の
外周側及び各補助鉄心の外周側にそれぞれ３個ずつ、合
計１２個設けることができる。この場合１２個の突極部
を等角度間隔で配置し、回転子の誘導子磁極部を８個設
けて該８個の誘導子磁極部を等角度間隔で配置する。
外周側及び各補助鉄心の外周側にそれぞれ３個ずつ、合
計１２個設けることができる。この場合１２個の突極部
を等角度間隔で配置し、回転子の誘導子磁極部を８個設
けて該８個の誘導子磁極部を等角度間隔で配置する。
【００１２】
【作用】上記のように構成すると、界磁コイルによる起
磁力と永久磁石界磁による起磁力とが同方向に働き、両
起磁力により各突極部に磁束が流れるので発電コイルの
出力を大きくすることができる。また永久磁石界磁によ
り初期励磁を行うことができるため、発電コイルの整流
出力で界磁コイルを自励する場合でも、低速から出力電
圧を立上がらせることができる。
磁力と永久磁石界磁による起磁力とが同方向に働き、両
起磁力により各突極部に磁束が流れるので発電コイルの
出力を大きくすることができる。また永久磁石界磁によ
り初期励磁を行うことができるため、発電コイルの整流
出力で界磁コイルを自励する場合でも、低速から出力電
圧を立上がらせることができる。
【００１３】上記のように、永久磁石界磁を形成する永
久磁石を固定子側に設けると、回転子には永久磁石を設
ける必要がないため、回転子の強度を高めることができ
る。更に上記のように、固定子鉄心と別個に界磁鉄心を
設けることなく、固定子鉄心に設けた界磁コイル巻装部
に界磁コイルを巻装するようにすると、界磁磁束が通る
空隙は固定子鉄心の突極部の外周面と誘導子磁極部の内
周面との間の隙間のみにより形成されるので、空隙長を
一定にすることができ、発電機出力のばらつきを少なく
することができる。
久磁石を固定子側に設けると、回転子には永久磁石を設
ける必要がないため、回転子の強度を高めることができ
る。更に上記のように、固定子鉄心と別個に界磁鉄心を
設けることなく、固定子鉄心に設けた界磁コイル巻装部
に界磁コイルを巻装するようにすると、界磁磁束が通る
空隙は固定子鉄心の突極部の外周面と誘導子磁極部の内
周面との間の隙間のみにより形成されるので、空隙長を
一定にすることができ、発電機出力のばらつきを少なく
することができる。
【００１４】また上記のように、固定子に１２個の突極
部を設けるとともに、回転子に８個の誘導子磁極部を設
けると、３相交流出力が得られるので、単相出力を得て
いた従来の発電機に比して発電機の効率を高くすること
ができる。従って小形の発電機で高出力を得ることがで
きる。
部を設けるとともに、回転子に８個の誘導子磁極部を設
けると、３相交流出力が得られるので、単相出力を得て
いた従来の発電機に比して発電機の効率を高くすること
ができる。従って小形の発電機で高出力を得ることがで
きる。
【００１５】
【実施例】図１及び図２は本発明の実施例を示したもの
で、これらの図において１は固定子、２は回転子であ
る。これら固定子１及び回転子２により誘導子形交流発
電機が構成されている。
で、これらの図において１は固定子、２は回転子であ
る。これら固定子１及び回転子２により誘導子形交流発
電機が構成されている。
【００１６】図１及び図２において、３は主鉄心で、こ
の主鉄心は、環状の継鉄部４と該継鉄部４から１８０度
間隔で放射方向に突出した１対の界磁コイル巻装部５及
び７とからなっている。６及び８は１対の補助鉄心で、
これらの補助鉄心は、１対の界磁コイル巻装部５及び７
に対して９０度位置をずらせた状態で配置されている。
主鉄心の界磁コイ巻装部５，７の外周側及び補助鉄心
６，８の外周側にはそれぞれ３個ずつの突極部９a 〜９
c ，１１a 〜１１c 及び１０a 〜１０c ，１２a〜１２c
が設けられていて、これら合計１２個の突極部が周方
向に等角度間隔で配置されている。主鉄心３及び補助鉄
心６，８はそれぞれ鉄板をプレスで所定の形状に打ち抜
いて形成した鉄心片を所要枚数積層することにより構成
されており、主鉄心３と補助鉄心６，８とにより固定子
鉄心が構成さている。
の主鉄心は、環状の継鉄部４と該継鉄部４から１８０度
間隔で放射方向に突出した１対の界磁コイル巻装部５及
び７とからなっている。６及び８は１対の補助鉄心で、
これらの補助鉄心は、１対の界磁コイル巻装部５及び７
に対して９０度位置をずらせた状態で配置されている。
主鉄心の界磁コイ巻装部５，７の外周側及び補助鉄心
６，８の外周側にはそれぞれ３個ずつの突極部９a 〜９
c ，１１a 〜１１c 及び１０a 〜１０c ，１２a〜１２c
が設けられていて、これら合計１２個の突極部が周方
向に等角度間隔で配置されている。主鉄心３及び補助鉄
心６，８はそれぞれ鉄板をプレスで所定の形状に打ち抜
いて形成した鉄心片を所要枚数積層することにより構成
されており、主鉄心３と補助鉄心６，８とにより固定子
鉄心が構成さている。
【００１７】１３及び１４は継鉄部４と補助鉄心６及び
８との間に接着により固定された永久磁石で、これらの
永久磁石１３及び１４は、図示の例では、継鉄部４側が
Ｓ極、補助鉄心６，８側がＮ極となるように着磁され、
永久磁石１３，１４により各突極部に磁束を流す永久磁
石界磁が構成されている。
８との間に接着により固定された永久磁石で、これらの
永久磁石１３及び１４は、図示の例では、継鉄部４側が
Ｓ極、補助鉄心６，８側がＮ極となるように着磁され、
永久磁石１３，１４により各突極部に磁束を流す永久磁
石界磁が構成されている。
【００１８】１５及び１６はそれぞれ主鉄心３の界磁コ
イル巻装部５及び７に巻装された界磁コイルである。界
磁コイル１５と１６とは直列に接続されて直流電流で励
磁される。この例では、界磁コイル１５，１６が励磁さ
れたときに継鉄部４側がＮ極、突極部側がＳ極となる方
向の起磁力が生ずる。
イル巻装部５及び７に巻装された界磁コイルである。界
磁コイル１５と１６とは直列に接続されて直流電流で励
磁される。この例では、界磁コイル１５，１６が励磁さ
れたときに継鉄部４側がＮ極、突極部側がＳ極となる方
向の起磁力が生ずる。
【００１９】突極部９a 〜９c ，１０a 〜１０c ，１１
a 〜１１c 及び１２a 〜１２c には、それぞれ発電コイ
ル１７a 〜１７c ，１８a 〜１８c ，１９a 〜１９c 及
び２０a 〜２０c が巻装されている。主鉄心３の突極部
９a 〜９c 及び１１a 〜１１c にそれぞれ巻装された発
電コイル１７a 〜１７c 及び１９a 〜１９c と補助鉄心
６及び８の突極部１０a 〜１０c 及び１２a 〜１２c に
それぞれ巻装された発電コイル１８a 〜１８c 及び２０
a 〜２０c とは互いに逆方向に巻回されている。そして
周方向に２個おきに配置された４個の発電コイルを互い
に直列に接続したものを１組の発電コイル群として、合
計３組の発電コイル群が構成され、該３組の発電コイル
群が図３に示すように星形結線されている。星形結線さ
れた３つの発電コイル群の中性点Ｏと反対側の端子がそ
れぞれ３個の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗとなっている。
a 〜１１c 及び１２a 〜１２c には、それぞれ発電コイ
ル１７a 〜１７c ，１８a 〜１８c ，１９a 〜１９c 及
び２０a 〜２０c が巻装されている。主鉄心３の突極部
９a 〜９c 及び１１a 〜１１c にそれぞれ巻装された発
電コイル１７a 〜１７c 及び１９a 〜１９c と補助鉄心
６及び８の突極部１０a 〜１０c 及び１２a 〜１２c に
それぞれ巻装された発電コイル１８a 〜１８c 及び２０
a 〜２０c とは互いに逆方向に巻回されている。そして
周方向に２個おきに配置された４個の発電コイルを互い
に直列に接続したものを１組の発電コイル群として、合
計３組の発電コイル群が構成され、該３組の発電コイル
群が図３に示すように星形結線されている。星形結線さ
れた３つの発電コイル群の中性点Ｏと反対側の端子がそ
れぞれ３個の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗとなっている。
【００２０】主鉄心３及び補助鉄心６，８からなる固定
子鉄心と、永久磁石１３及び１４と、界磁コイル１５及
び１６と、固定子鉄心の各突極部に巻装されて３相星形
結線された１２個の発電コイルとにより固定子１が構成
されている。固定子１は、継鉄部３の内周部をインロー
部として、該インロー部を図示しない機関のケース側に
設けられたインロー部に嵌合させることにより、機関の
回転軸と同心的に位置決めされ、継鉄部３に設けられた
ねじ挿通孔３a 〜３c に挿入された取り付けねじにより
機関のケースに固定される。
子鉄心と、永久磁石１３及び１４と、界磁コイル１５及
び１６と、固定子鉄心の各突極部に巻装されて３相星形
結線された１２個の発電コイルとにより固定子１が構成
されている。固定子１は、継鉄部３の内周部をインロー
部として、該インロー部を図示しない機関のケース側に
設けられたインロー部に嵌合させることにより、機関の
回転軸と同心的に位置決めされ、継鉄部３に設けられた
ねじ挿通孔３a 〜３c に挿入された取り付けねじにより
機関のケースに固定される。
【００２１】回転子２は、ほぼカップ状に形成されたフ
ライホイールの周壁部２１の内周に８個の誘導子磁極部
２２a 〜２２h を等角度間隔で形成したものからなって
いる。フライホイールの底壁部２３の中央部にはボス部
２４が設けられていて、該ボス部２４のテーパ孔２４a
に図示しない内燃機関の回転軸が嵌着されるようになっ
ている。
ライホイールの周壁部２１の内周に８個の誘導子磁極部
２２a 〜２２h を等角度間隔で形成したものからなって
いる。フライホイールの底壁部２３の中央部にはボス部
２４が設けられていて、該ボス部２４のテーパ孔２４a
に図示しない内燃機関の回転軸が嵌着されるようになっ
ている。
【００２２】本実施例では、回転子２が鋳鉄により一体
に形成されている。尚所定の形状に打ち抜いた環状の鉄
板を積層して環状部の内周に８個の誘導子磁極部を有す
る誘導子を形成し、該誘導子をカップ状のフライホイー
ルの周壁部内周に嵌着固定することにより、回転子２を
構成するようにしてもよい。
に形成されている。尚所定の形状に打ち抜いた環状の鉄
板を積層して環状部の内周に８個の誘導子磁極部を有す
る誘導子を形成し、該誘導子をカップ状のフライホイー
ルの周壁部内周に嵌着固定することにより、回転子２を
構成するようにしてもよい。
【００２３】回転子２の内側に固定子１が配置されて回
転子２の回転位置が例えば図１の状態にあるときには、
１個おきの誘導子磁極部２２a ，２２c ，２２e 及び２
２gがそれぞれ２個おきの突極部９b ，１０b ，１１b
及び１２b に対向する。この状態では、界磁コイル１５
及び１６により生ずる起磁力と永久磁石１３及び１４の
起磁力とが同方向に加算され、加算された両起磁力によ
り突極部９b ，１０b１１b 及び１２b に図１の破線矢
印方向の磁束が流れる。回転子２が回転して各誘導子磁
極部と各突極部との対向が終了するとそれらの各突極部
を流れる磁束が減少する。従って上記の各突極部と各誘
導子磁極部とが対向する際及び該方向が終了する際にそ
れぞれ生ずる磁束変化により該各突極部にそれぞれ巻回
された発電コイル１７b ，１８b ，１９b 及び２０b に
同極性の電圧が誘起する。回転子２が１回転すると、突
極部９b ，１０b １１b 及び１２b の位置を、８個の誘
導子磁極部２２a 〜２２h が順次通過するので、発電コ
イル１７b ，１８b ，１９b 及び２０b の直列回路の両
端間には１回転で８サイクルの電圧が生ずる。同様にし
て発電コイル１７a ，１８a ，１９a ，２０a の直列回
路及び発電コイル１７c ，１８c ，１９c ，２０c の直
列回路にも電気角で１２０度位相の異なる１回転当り８
サイクルの電圧が生じ、出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗ（図３参
照）から３相交流電圧が出力される。
転子２の回転位置が例えば図１の状態にあるときには、
１個おきの誘導子磁極部２２a ，２２c ，２２e 及び２
２gがそれぞれ２個おきの突極部９b ，１０b ，１１b
及び１２b に対向する。この状態では、界磁コイル１５
及び１６により生ずる起磁力と永久磁石１３及び１４の
起磁力とが同方向に加算され、加算された両起磁力によ
り突極部９b ，１０b１１b 及び１２b に図１の破線矢
印方向の磁束が流れる。回転子２が回転して各誘導子磁
極部と各突極部との対向が終了するとそれらの各突極部
を流れる磁束が減少する。従って上記の各突極部と各誘
導子磁極部とが対向する際及び該方向が終了する際にそ
れぞれ生ずる磁束変化により該各突極部にそれぞれ巻回
された発電コイル１７b ，１８b ，１９b 及び２０b に
同極性の電圧が誘起する。回転子２が１回転すると、突
極部９b ，１０b １１b 及び１２b の位置を、８個の誘
導子磁極部２２a 〜２２h が順次通過するので、発電コ
イル１７b ，１８b ，１９b 及び２０b の直列回路の両
端間には１回転で８サイクルの電圧が生ずる。同様にし
て発電コイル１７a ，１８a ，１９a ，２０a の直列回
路及び発電コイル１７c ，１８c ，１９c ，２０c の直
列回路にも電気角で１２０度位相の異なる１回転当り８
サイクルの電圧が生じ、出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗ（図３参
照）から３相交流電圧が出力される。
【００２４】界磁コイル１５，１６は、バッテリ等の直
流電源により他励されるか、または３相結線された発電
コイルの整流出力により自励される。図４は本実施例の
発電機について、負荷抵抗を調節して発電コイルの整流
出力電圧を１４Ｖ（一定）に保持した場合の回転速度と
出力電流との関係を示したもので、同図において、曲線
ａは界磁コイル１５，１６を無励磁にして永久磁石１
３，１４による永久磁石界磁のみにより発電した場合、
また曲線ｂは永久磁石界磁に界磁コイル１５，１６の自
励による界磁を加えた場合である。この図から分かるよ
うに、界磁コイルによる界磁に永久磁石界磁を加えるこ
とにより、大出力を得ることができる。
流電源により他励されるか、または３相結線された発電
コイルの整流出力により自励される。図４は本実施例の
発電機について、負荷抵抗を調節して発電コイルの整流
出力電圧を１４Ｖ（一定）に保持した場合の回転速度と
出力電流との関係を示したもので、同図において、曲線
ａは界磁コイル１５，１６を無励磁にして永久磁石１
３，１４による永久磁石界磁のみにより発電した場合、
また曲線ｂは永久磁石界磁に界磁コイル１５，１６の自
励による界磁を加えた場合である。この図から分かるよ
うに、界磁コイルによる界磁に永久磁石界磁を加えるこ
とにより、大出力を得ることができる。
【００２５】界磁コイルを自励により励磁する場合、界
磁コイルによる界磁のみのときには一般に出力電圧の立
上りが遅くなるが、本発明の発電機では永久磁石界磁に
よる初期励磁により、低速から出力電圧を立上らせるこ
とができる。
磁コイルによる界磁のみのときには一般に出力電圧の立
上りが遅くなるが、本発明の発電機では永久磁石界磁に
よる初期励磁により、低速から出力電圧を立上らせるこ
とができる。
【００２６】また、電圧調整回路を用いることにより、
出力電圧を検出して界磁コイルの励磁電流を調節するよ
うにすれば負荷及び回転速度の変動に対して出力電圧を
一定に制御することができる。
出力電圧を検出して界磁コイルの励磁電流を調節するよ
うにすれば負荷及び回転速度の変動に対して出力電圧を
一定に制御することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、界磁コ
イルの起磁力と同一方向の起磁力を有する永久磁石界磁
を固定子に設けたので、回転子の強度を低下させること
なしに発電機出力を大きくすることができる。また永久
磁石界磁により初期励磁を行うことができるため、発電
コイルの整流出力で界磁コイルを自励する場合でも、低
速から出力電圧を立上がらせることができる利点があ
る。
イルの起磁力と同一方向の起磁力を有する永久磁石界磁
を固定子に設けたので、回転子の強度を低下させること
なしに発電機出力を大きくすることができる。また永久
磁石界磁により初期励磁を行うことができるため、発電
コイルの整流出力で界磁コイルを自励する場合でも、低
速から出力電圧を立上がらせることができる利点があ
る。
【００２８】更に請求項２に記載した発明によれば、固
定子鉄心と別個に界磁鉄心を設けることなく、固定子鉄
心に設けた界磁コイル巻装部に界磁コイルを巻装したの
で、界磁磁束が通る空隙を固定子鉄心の突極部の外周面
と誘導子磁極部の内周面との間の隙間のみとすることが
できる。そのため空隙長を容易に一定にすることがで
き、発電機出力のばらつきを少なくすることができる。
定子鉄心と別個に界磁鉄心を設けることなく、固定子鉄
心に設けた界磁コイル巻装部に界磁コイルを巻装したの
で、界磁磁束が通る空隙を固定子鉄心の突極部の外周面
と誘導子磁極部の内周面との間の隙間のみとすることが
できる。そのため空隙長を容易に一定にすることがで
き、発電機出力のばらつきを少なくすることができる。
【００２９】特に請求項３に記載された発明によれば、
発電コイルが巻装された固定子の突極部が１２個設けら
れるとともに、回転子の誘導子磁極部が８個設けられて
いて、３相交流出力が得られるので、発電機の効率を向
上させることができ、小形で高出力の誘導子形交流発電
機を得ることができる利点がある。
発電コイルが巻装された固定子の突極部が１２個設けら
れるとともに、回転子の誘導子磁極部が８個設けられて
いて、３相交流出力が得られるので、発電機の効率を向
上させることができ、小形で高出力の誘導子形交流発電
機を得ることができる利点がある。
【図１】本発明の実施例を示した正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｏ−Ｘ線断面図である。
【図３】図１の実施例における発電コイル及び界磁コイ
ルの結線図である。
ルの結線図である。
【図４】本発明の実施例により得られる出力特性の例を
示した線図である。
示した線図である。
【図５】従来例を一部切除して示した正面図である。
【図６】図５のＸ´−Ｏ´−Ｘ´線断面図である。
１ 固定子 ２ 回転子 ３ 主鉄心 ４ 継鉄部 ５，７ 界磁コイル巻装部 ６，８ 補助鉄心 ９a 〜９c 突極部 １０a 〜１０c 突極部 １１a 〜１１c 突極部 １２a 〜１２c 突極部 １３，１４ 永久磁石 １５，１６ 界磁コイル １７a 〜１７c 発電コイル １８a 〜１８c 発電コイル １９a 〜１９c 発電コイル ２０a 〜２０c 発電コイル ２２a 〜２２h 誘導子磁極部
Claims (3)
- 【請求項１】 多数の突極部を等角度間隔で有する固定
子鉄心と、前記固定子鉄心の突極部に巻装された発電コ
イルと、直流電流により励磁されて前記突極部に磁束を
流す界磁コイルとを有する固定子と、 誘導子磁極部を有する回転子とを備え、 前記誘導子磁極部が前記固定子鉄心の突極部と対向する
際及び該対向を終了する際にそれぞれ生じる磁束変化に
より前記発電コイルに電圧を誘起させる誘導子形交流発
電機において、 前記固定子は前記突極部に磁束を流す永久磁石界磁を更
に備え、 前記永久磁石界磁の起磁力の方向が前記界磁コイルの起
磁力の方向と同一になるように前記永久磁石界磁が設け
られていることを特徴とする誘導子形交流発電機。 - 【請求項２】 前記固定子鉄心は、環状の継鉄部と該継
鉄部から１８０度間隔で放射方向に突出した１対の界磁
コイル巻装部とを有する主鉄心と前記１対の界磁コイル
巻装部に対して９０度位置をずらした状態で配置された
１対の補助鉄心とからなっていて前記界磁コイル巻装部
の外周側及び補助鉄心の外周側にそれぞれ前記突極部が
形成され、 前記永久磁石界磁は前記１対の補助鉄心と前記継鉄部と
の間にそれぞれ配置された永久磁石からなり、 前記界磁コイル巻装部に前記界磁コイルが巻装されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の誘導子形交流発電
機。 - 【請求項３】 前記各界磁コイル巻装部の外周側及び各
補助鉄心の外周側にそれぞれ前記突極部が３個ずつ設け
られていて、合計１２個の突極部が等角度間隔で配置さ
れ、 前記回転子の誘導子磁極部は８個設けられて、該８個の
誘導子磁極部が等角度間隔で配置されている請求項２に
記載の誘導子形交流発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15192792A JP2850644B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 誘導子形交流発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15192792A JP2850644B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 誘導子形交流発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344697A JPH05344697A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2850644B2 true JP2850644B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=15529247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15192792A Expired - Fee Related JP2850644B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | 誘導子形交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850644B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102396137B (zh) * | 2009-02-14 | 2014-01-01 | 国立大学法人东北大学 | 发电装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5335509B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2013-11-06 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機 |
| KR101108030B1 (ko) * | 2011-07-20 | 2012-01-25 | 중일전기(주) | 변동하는 내연기관 회전을 이용한 교류발전기 정속도 회전변환장치 |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP15192792A patent/JP2850644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102396137B (zh) * | 2009-02-14 | 2014-01-01 | 国立大学法人东北大学 | 发电装置 |
| US9018815B2 (en) | 2009-02-14 | 2015-04-28 | Tohoku University | Generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05344697A (ja) | 1993-12-24 |
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